Podstawowym celem produkcji roślinnej jest przekształcenie promieniowania fotosyntetycznie czynnego (PAR) w suchą masę, która może być następnie wykorzystywana w postaci żywności, paszy dla zwierząt lub jako surowiec do produkcji energii. Istnieje klasyczna zależność liniowa pomiędzy przechwyconym światłem a wyprodukowaną suchą masą przez pszenicę. Wiadomo również, że w obecnie uprawianych odmianach pszenicy Indeks plonu wynosi 50-55%, czyli 50-55% suchej masy będzie przekształcona w plon ziarna.
Ta prosta zależność stanowi podstawę do rozwijania zasad agronomii w uprawie pszenicy. W celu przechwycenia promieniowania rośliny muszą wytworzyć odpowiednio dużą biomasę (ale nie za dużą) ze zdrowych, zielonych liści aby przechwycić 90% padającego promieniowania (PAR). Rośliny te muszą pozostać zdrowe, zielone aż do momentu nalewania ziarna. Daltego istnieją dwa różne cele:
Tworzenie odpowiedniej biomasy roślin rozpoczynamy od wysiania odpowiedniej ilości ziaren aby wiosną uzyskać odpowiednią obsadę. Norma wysiewu zależna jest od siły kiełkowania, warunków glebowych ,daty oraz oczekiwanych strat/redukcji. Znając to wszystko należy określić pH gleby oraz zawartość składników pokarmowych i podjąć w razie potrzeby odpowiednie działania. Kiedy pH gleby nie mieści się w optymalnym przedziale 6-6,5 w glebie zachodzą procesy które ograniczają dostępność niektórych składników. W razie pojawienia się objawów niedoborów należy zastosować odpowiednie nawozy posypowe lub mikroelementowe nawozy dolistne.
Na początku rozwoju rośliny (po fazie 2-3 liści) będą bazować na składnikach zawartych w glebie, głównie na azocie i fosforze. Z mikroelementów to mangan i cynk są najistotniejsze i często występują w niewystarczającej ilości. Początkowe 50 – 60 dni aktywnego wzrostu decyduje o potencjalnym plonie, gdyż zakodowane zostają elementy struktury plonu tj. ilość liści, ilość kłosów i ilość kłosków. Na rozwój początkowy wpływ ma również temperatura oraz wilgotność. Jeśli opóźnimy siew pszenicy ozimej, zwiększa się okres czasu produkcji, co spowalnia rozwój biomasy. Składniki pokarmowe, szczególnie azot i fosfor powinny być stosowane w tej fazie aby zwiększyć tempo wzrostu i wielkość liści.
Następnie po minięciu okresu wschodów i rozwoju początkowego każda roślina zaczyna tworzyć źdźbła i dalej produkuje liście. Wszystko to wpływa na Indeks Zieloności (Obszar zielony : Widoczna powierzchnia gleby), który stanowi biomasę roślin przechwytującą światło. To właśnie w czasie tej fazy rośliny przechodzą wernalizację, która jest wymagana aby przestawić rozwój roślin na kolejny etap zwany fazą Wielkiego wzrostu. Pojedyncze źdźbła każdej rośliny zaczynają się wydłużać tworząc biomasę z powierzchnią liści 6-7 krotnie większą od powierzchni gleby. Podczas tego ważnego okresu pobranie składników pokarmowych jest największe, dlatego zapotrzebowanie roślin należy zaspokoić stosując nawozy mineralne i dolistne.
Plan nawożenia powinien przewidywać kilka aplikacji nawozów i zabiegów dolistnych, aby uzyskać możliwie jak najwyższą efektywność nawożenia na jednostkę wyprodukowanego plonu. Kiedy liść flagowy jest w pełni rozwinięty oznacza to, że tworzenie biomasy zostało zakończone i należy skupić całą uwagę, wiedzę agronomiczną aby utrzymać „zieloność” roślin które będą źródłem asymilatów w trakcie nalewania ziarna, tworząc tym samym plon końcowy. W tym momencie plantacja powinna posiadać od 400 do 600 pędów kłosonośnych na m2.
Plon końcowy uzależniony jest od wielu czynników które determinują liczbę ziaren/m2, włączając w nie warunki pogodowe, choroby oraz niezbędne składniki pokarmowe. Patrząc na składniki odżywcze szczególnie bor i miedź odgrywają ważną rolę w tworzeniu źdźbeł (kłosów) w liczbie około 50/ m2. Jednak ziarno zostanie w pełni wypełnione jeśli roślina posiada zapas węglowodanów powstałych w trakcie budowy biomasy oraz posiada zielone liście które są efektywne fotosyntetycznie w trakcie nalewania ziarna.
Zawartość chlorofilu ma bardzo duże znaczenie w przypadku „zieloności” liści (a co za tym idzie w fotosyntezie), a zarówno azot jak i magnez są jego podstawowymi składnikami. Nieoptymalny przebieg fotosyntezy w pierwszych dwóch lub trzech tygodniach fazy nalewania ziarna wpłynie na zmniejszenie liczby komórek i potencjalną wagę każdego ziarniaka. Niedostateczna zawartość azotu w liściu flagowym prowadzi do zamierania kwiatków. Nalewanie ziarna zależy zarówno od ilości ziaren w kłosie ale również od skłądników powstałych w procesie fotosyntezy i tych zgromadzonych w roślinie. Jeśli na przykład w wyniku wystąpienie suszy lub chorób ziarno nie zostanie w pełni wypełnione to po dojrzeaniu zacznie się kurczyć/marszczyć. Dodatkowym elementem nalewania ziarna jest translokacja składników do ziarna, jednak proces ten wymaga energii, która pochodzi z ATP-związku którego składnikiem budulcowym jest fosfor.