Uno de los mayores desafíos para la ciencia es mejorar y aumentar las cosechas de vegetales comestibles mediante el desarrollo de fertilizantes que optimicen los cultivos. La investigación química se enfoca en desarrollar substancias fertilizantes como el nitrógeno, fósforo y potasio para enriquecer el suelo y mejorar el desarrollo de las plantas, pero también busca prever los efectos de estos productos en los organismos y el medio ambiente. Los fertilizantes nitrogenados más comunes son el amoniac