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20世纪初期，随着大规模耕种的开始，人们发现重复耕种的土地不再肥沃，粮食的产量也不断下降。众多的科学家投入到土质的研究工作中，尤斯图斯·冯·利比希发现，土地肥沃的程度仅与土地中所含矿物质的多少有关。随后，天然硝酸盐肥料随即投入使用，不久，人工化肥的诞生使农业生产发生了质的飞跃。