施用氮、磷、鉀等化肥可以使農作物增產，這在今天已人人皆知的常識，幾百年前的人們卻認識不到這一點。那么，是誰最先認識到這一點呢？
生于１８０３年的德國化學家李比希，看到農作物在風調雨順的年景卻長得很差，憐憫之心油然而生，他決定幫助農民改變現狀。經過長期實驗，李比希發現土雜肥中含有植物生長所必需的化學元素�！澳懿荒馨堰@些化學元素直接施入土壤中，讓農作物增產呢？”李比希的腦海里閃現出這么個念頭。
隨后，李比希開始研制人造化肥，這是人類第一次有意識地嘗試制造化肥。經過反反復復的試驗，他終于研制成碳酸鉀顆粒狀新化肥。因效果顯著，施用化肥從此成為農作物增產的重要手段。同時，李比希也作為農業化學的奠基人而被載入史冊。
20世紀初，德國物理化學家弗里茨·哈伯發明的合成氨，結束了人類完全依靠天然氮肥的歷史，將人類從饑餓中拯救出來。中國能以占世界7％的耕地養活世界22％的人口，化肥起到舉足輕重的作用。
合成氨的原料來自空氣、煤和水，是最經濟的人工固氮方法。今天，它已成為最重要的化工產品之一。世界上每年合成氨產量超過2億噸，以合成氨為原料的尿素產量達到1.5億噸，在國民經濟和社會發展中占有重要地位。農業上使用的其他氮肥，如硝酸銨、磷酸銨、氯化銨及各種含氮復合肥，都是以合成氨為原料，大大促進了農業的發展。作為20世紀最重要的發明，合成氨技術顯然當之無愧。
合成氨和合成尿素的發展，為農作物的生長提供了充足的養料。事實上，合成化學對農業的貢獻遠不止于此。大量事實表明，合成材料如農用薄膜、滴灌管材、合成農藥等同樣為現代農業做出了巨大貢獻。如果不施用農藥，世界糧食產量將因受病、蟲、草害的影響而損失1/3。
