Lauksaimniecības ķimikālijas ir būtisks mūsdienu lauksaimniecības attīstības pīlārs, kas ietver galvenos produktus, piemēram, pesticīdus, mēslojumu un augu augšanas regulatorus. To ražošanas un izmantošanas metožu zinātniskais raksturs tieši ietekmē lauksaimnieciskās ražošanas efektivitāti un ekoloģisko un vides drošību.
Runājot par ražošanas metodēm, lauksaimniecības ķimikālijām ir jāievēro stingras procesa plūsmas. Piemēram, slāpekļa mēslošanas līdzekļi (piemēram, urīnviela) parasti tiek ražoti, izmantojot Haber-Bosch procesu, lai sintezētu amonjaku, kas pēc tam tiek reaģēts ar urīnvielu. Fosfātu mēslošanas līdzekļi balstās uz fosfātu iežu skābes hidrolīzi. Piemēram, superfosfāta ražošanai ir nepieciešama sērskābes reakcija ar fosfāta iežu pulveri. Pesticīdu ražošana ietver organisko sintētisko ķīmiju; piemēram, piretroīdus insekticīdus ražo daudzpakāpju katalītiskās reakcijas. Zaļās ķīmijas koncepcijas kļūst arvien svarīgākas ražošanas procesos, piemēram, fermentu katalīzes izmantošana, lai aizstātu tradicionālos, ļoti piesārņojošos procesus, vai mikrokanālu reaktoru izmantošana, lai uzlabotu reakcijas efektivitāti un samazinātu atkritumu daudzumu.
Attiecībā uz pielietošanas metodēm galvenais princips ir precīza pielietošana. Mēslojuma attiecības jānosaka, pamatojoties uz augsnes pārbaudes datiem. Piemēram, pārmērīga slāpekļa mēslojuma izmantošana var viegli izraisīt ūdenstilpju eitrofikāciju, tāpēc ieteicams izmantot bazālo un virskārtas mēslojuma kombināciju. Izmantojot pesticīdus, ir stingri jāievēro droši intervāli, un par prioritāti ir jāizvirza maz-toksiski biogēni preparāti. Piemēram, Bacillus thuringiensis (Bt) preparāti ir vērsti pret lepidoptera kaitēkļiem. Precīzi jākontrolē augu augšanas regulatoru (piemēram, giberelīnu) koncentrācija un laiks; pārmērīga lietošana var izraisīt patoloģisku augšanu.
Turklāt lauksaimniecības ķimikāliju uzglabāšanai un transportēšanai ir jāatbilst noteikumiem. Piemēram, uzliesmojoši pesticīdi jāuzglabā prom no gaismas un zemā temperatūrā, un mēslošanas līdzekļi ir jāaizsargā no mitruma un salipšanas. Nākotnē, attīstoties precīzās lauksaimniecības tehnoloģijai, lauksaimniecības ķimikālijas kļūs par viedām (piemēram, mainīgas -likmes mēslošanas iekārtām) un videi draudzīgām (piemēram, bioloģiski noārdāmas mulčas plēves), vēl vairāk līdzsvarojot ražošanas vajadzības ar ekoloģisko ilgtspējību.
