1909年德国化学家哈柏（F．Haber）用锇作催化剂，成功地在高温高压下将惰性很大的氮气和氢气化合成氨气。

N2+3H2 → 2NH3

哈柏因此获得1918年诺贝尔化学奖。

       博施（C．Bosch）在哈柏的基础上深入研究。他先后试用2500多种不同的催化剂配方，经过6500多次试验，找到性能很好而又廉价的铁催化剂，实现合成氨的大规模的工业化生产，并促进农业生产的发展。博施因合成氨的生产而获得1931年诺贝尔化学奖。

       20世纪后半叶，许多化学家看到由于合成氨等催化工业产品的需要量大增，思考着深入地、精确地了解它们的反应机理的必要性，使之进一步提高生产水平。其中埃特尔（G．Ertl）是杰出的代表人物，他对表面化学进行深入研究，其中也包含阐明合成氨反应过程是由7个步骤构成。他的这些成就使他获得了2007年诺贝尔化学奖。

       氨气除了用来制造氨水、碳酸氢铵、硫酸铵、尿素等化学肥料外，还是其他许多化工产品的原料，用以生产硝酸、硝酸铵、氯化铵、硝化甘油、三硝基甲苯、硝化纤维、已内酰胺和已二胺等数目众多的化学品。

       合成氨奠定了现代农业化肥的基础。化肥是指在农业上用作肥料的化学制品。基本的化肥是含营养元素氮、磷、钾三种元素的肥料。（1）氮肥。主要促进作物的茎叶繁茂、分蘖增多、籽实饱满、提高产量和蛋白质含量等作用。以合成氨为基础，有尿素、硫酸铵、硝酸铵、氯化铵、碳酸氢铵、氨水等。（2）磷肥。促进作物分蘖、早熟、增加抗寒能力以及提高作物的产量和质量。大部分是以磷灰石矿物为原料，或磨细直接作肥料，或和硫酸等反应形成水溶性较高的过磷酸钙和其他磷酸盐作肥料。还可以用鸟粪、骨粉或工业生产中含磷的副产品进行加工。（3）钾肥。促进作物生长过程中糖类化合物的合成和转化、增进作物健康生长、抗病虫害、抗倒伏、增加氮肥的效果等。主要以含钾的矿石或含钾的盐湖中提取氯化钾。随着科学的发展，化肥的内容和概念也得到新的发展。第一，植物的营养元素还应包括镁、钙、硫、硼、锌、锰、铜、钼、铁以及其他微量稀土元素，化肥的化学成分大为扩展。镁是叶绿素的基本元素，是光合作用的催化元素。硫是蛋白质的组成部分，对植物的生长发育有重要影响。锌是多种酶的组成成分，参与叶绿素和生长素的合成，促进核酸和蛋白质的合成。锰能刺激植物根部生长固氮根瘤，促进豆科植物的增产。铁是一些酶的组成成分，在氧化还原中起重要作用，如抗树叶发黄等。第二，施肥的方式有叶面施肥等根外施肥的方法，以及无土栽培技术为作物生长配营养餐。第三，随着无公害绿色食品的发展，要求食品中的有害元素和化合物减少降低到卫生食品的要求。化肥的品种和质量以及对土壤中有害物质的处理，成为研究化肥的重要内容。

       农用肥料除化肥外还有大量的有机肥料，它是指动、植物的残骸、人畜和家禽的粪便以及其他有机废弃物等。它的来源有农作物秸杆还田、厩肥、堆肥、有机物灰烬、沼气池肥、绿肥、饲养场和屠宰场废弃物。正确使用有机肥料有为农作物提供营养和改良土壤的双重作用，也利于改善环境。对这类肥料又称为绿色肥料。使用有机肥料需要化学知识的指导，帮助了解施肥的对象和方法。例如草木灰富含钾元素，是碱性物质，草木灰和碳酸氢铵不宜混合在一起同时施用，以免氮肥流失。对有机肥料要进行化学成分和生化分析，并根据情况进行处理，以免毒物和细菌等有害物质伤害人体和进入农产品。

       当化肥源源不断地施放到田间，植物生长得到物质保证。加上农用杀虫剂及一系列农药的使用，农业得到欣欣向荣的发展。世界粮食的产量成倍地增长。第二次世界大战后半个多世纪，世界粮食产量翻了两番，粮食生产量的增长率在这期间始终高于人口出生率，人类从整体上脱离了饥饿的威胁。

       化学是什么？化学是促进农业丰收，是解决“民以食为天”问题的大功臣。