Pendant des milliers d'années, l'Europe et l'Asie ont utilisé le fumier comme principal engrais. Après être entrée au XVIIIe siècle, la population mondiale a augmenté rapidement et la révolution industrielle qui a éclaté en Europe a provoqué un afflux important de personnes dans les villes, aggravant les tensions d'approvisionnement alimentaire et devenant une cause de troubles sociaux. Les chimistes ont commencé à mener des recherches scientifiques sur la nutrition des cultures au milieu du XVIIIe siècle. Les deux principales théories de la nutrition des plantes qui étaient populaires au début du 19e siècle sont les"humus" théorie et la"viabilité" théorie. Le premier pense que le carbone requis par les plantes ne provient pas du dioxyde de carbone de l'air, mais de l'humus ; ce dernier pense que les plantes peuvent utiliser leur propre vitalité pour fabriquer de la cendre végétale. En 1840, le célèbre chimiste allemand Liebich publia le livre&« Application of Chemistry in Agriculture and Physiology & », et établit la théorie de la nutrition minérale des plantes et la théorie du retour. Il croyait que seuls les minéraux sont les seuls nutriments pour les plantes vertes et que la matière organique ne peut être utilisée que comme seuls nutriments. Il a un effet nourrissant sur les plantes lorsqu'il se décompose et libère des minéraux. Liebig a également souligné que les nutriments minéraux que les cultures absorbent du sol doivent être restitués au sol sous forme d'engrais, sinon le sol deviendra de plus en plus stérile. Cela a nié les doctrines de"humus" et"viabilité", a provoqué une révolution dans la théorie agricole et a fourni une base théorique à la naissance des engrais chimiques.
