Poľnohospodárske chemikálie sú životne dôležitým pilierom moderného poľnohospodárskeho rozvoja, ktorý zahŕňa kľúčové produkty, ako sú pesticídy, hnojivá a regulátory rastu rastlín. Vedecký charakter ich výroby a aplikačných metód má priamy vplyv na efektivitu poľnohospodárskej výroby a ekologickú a environmentálnu bezpečnosť.
Pokiaľ ide o výrobné metódy, poľnohospodárske chemikálie musia dodržiavať prísne procesné toky. Napríklad dusíkaté hnojivá (ako je močovina) sa zvyčajne vyrábajú Haberovým-procesom Bosch na syntézu amoniaku, ktorý potom reaguje s močovinou. Fosfátové hnojivá sa spoliehajú na kyslú hydrolýzu fosfátovej horniny. Napríklad výroba superfosfátu vyžaduje reakciu kyseliny sírovej s práškom fosfátovej horniny. Výroba pesticídov zahŕňa organickú syntetickú chémiu; napríklad pyretroidné insekticídy sa vyrábajú prostredníctvom viacstupňových{5}}katalytických reakcií. Koncepty zelenej chémie sa stávajú čoraz dôležitejšími vo výrobných procesoch, ako je použitie enzýmovej katalýzy na nahradenie tradičných, vysoko znečisťujúcich procesov alebo využitie mikrokanálových reaktorov na zlepšenie účinnosti reakcie a zníženie odpadu.
Z hľadiska aplikačných metód je kľúčovým princípom presná aplikácia. Pomery hnojív sa musia určiť na základe údajov z testovania pôdy. Napríklad nadmerná aplikácia dusíkatých hnojív môže ľahko viesť k eutrofizácii vodných plôch, preto sa odporúča kombinácia bazálnej aplikácie a aplikácie prihnojovania. Používanie pesticídov musí prísne dodržiavať bezpečné intervaly a prioritou by mali byť nízko-toxické biogénne prípravky. Napríklad formulácie Bacillus thuringiensis (Bt) sú zamerané proti škodcom z radu Lepidoptera. Koncentrácia a načasovanie regulátorov rastu rastlín (ako sú giberelíny) musia byť presne kontrolované; nadmerné používanie môže spôsobiť abnormálny rast.
Okrem toho musí byť skladovanie a preprava poľnohospodárskych chemikálií v súlade s predpismi. Napríklad horľavé pesticídy by sa mali skladovať mimo dosahu svetla a pri nízkych teplotách a hnojivá musia byť chránené pred vlhkosťou a spekaním. V budúcnosti, s pokrokom v technológii presného poľnohospodárstva, sa budú poľnohospodárske chemikálie vyvíjať smerom k inteligentným (ako sú zariadenia na hnojenie s premenlivou rýchlosťou) a šetrným k životnému prostrediu (ako sú biologicky odbúrateľné mulčovacie fólie), čím sa ďalej vyvážia potreby výroby a ekologická udržateľnosť.
