درک علمی پیچیده ای از تغذیه گیاه وجود داشت، جایی که نقش هوموس و فعل و انفعالات آلی معدنی مرکزی بود و با اکتشافات جدیدتر از سال 1990 به بعد مطابقت داشت.
دانشمندان برجسته ای که یوستوس فون لیبیگ از آنها استفاده کرد، کارل لودویگ اسپرنگر و هرمان هلریگل بودند. در این زمینه، «فرسایش دانش» رخ داد که تا حدودی ناشی از آمیختگی اقتصاد و پژوهش بود.
جان بنت لاوز، یک کارآفرین انگلیسی، شروع به آزمایش بر روی اثرات کود شیمیایی سفید ازاد مختلف بر روی گیاهانی که در گلدان رشد می کردند، کرد و یک یا دو سال بعد این آزمایش ها به محصولات کشاورزی در مزرعه نیز گسترش یافت.
یکی از پیامدهای فوری این بود که در سال 1842 کود کودی را که از تصفیه فسفات ها با اسید سولفوریک تشکیل شده بود به ثبت رساند و بنابراین اولین کسی بود که صنعت کود مصنوعی را ایجاد کرد.
در سال بعد او از خدمات جوزف هنری گیلبرت استفاده کرد. آنها با هم آزمایش های زراعی را در موسسه تحقیقات محصولات زراعی انجام دادند.
فرآیند BirkelaEyde یکی از فرآیندهای صنعتی رقابتی در آغاز تولید کود مبتنی بر نیتروژن بود. این فرآیند برای تثبیت نیتروژن اتمسفر (N2) به اسید نیتریک (HNO3)، یکی از چندین فرآیند شیمیایی که عموماً به عنوان تثبیت نیتروژن شناخته می شود، استفاده شد.
سپس اسید نیتریک حاصل به عنوان منبع نیترات (NO3-) استفاده شد. کارخانه ای بر اساس این فرآیند در Rjukan و Notodden در نروژ ساخته شد که با ساخت تاسیسات بزرگ برق آبی ترکیب شد.
دهههای 1910 و 1920 شاهد ظهور فرآیند هابر و فرآیند استوالد بود. فرآیند هابر آمونیاک (NH3) از گاز متان (CH4) (گاز طبیعی) و نیتروژن مولکولی (N2) از هوا تولید می کند.
سپس آمونیاک حاصل از فرآیند هابر تا حدی به اسید نیتریک (HNO3) در فرآیند استوالد تبدیل میشود. پس از جنگ جهانی دوم، کارخانه های تولید نیتروژن که برای ساخت بمب های زمان جنگ افزایش یافته بودند، به سمت مصارف کشاورزی متمرکز شدند.
استفاده از کودهای نیتروژن مصنوعی در 50 سال گذشته به طور پیوسته افزایش یافته است و تقریباً 20 برابر شده و به نرخ فعلی 100 میلیون تن نیتروژن در سال رسیده است.