Un engrais est une substance naturelle ou synthétique ajoutée au sol ou aux plantes pour leur fournir les nutriments essentiels à leur croissance. Les nutriments primaires sont l'azote (N), le phosphore (P) et le potassium (K), appelés macronutriments, auxquels s'ajoutent des nutriments secondaires tels que le calcium, le magnésium et le soufre, ainsi que des micronutriments comme le fer, le zinc et le bore. Parmi les engrais organiques, on trouve le fumier, le compost, la farine d'os et l'émulsion de poisson ; les engrais synthétiques comprennent l'urée, le nitrate d'ammonium, le superphosphate triple et le chlorure de potassium. L'industrie moderne des engrais s'est développée à partir de découvertes du XIXe siècle : la théorie minérale de la nutrition des plantes de Justus von Liebig, l'exploitation du nitrate au Chili et le procédé Haber-Bosch de 1913, qui a permis de synthétiser l'ammoniac à partir de l'azote atmosphérique et a révolutionné l'agriculture. L'utilisation d'engrais a quasiment quadruplé les rendements agricoles mondiaux, mais a également engendré des problèmes environnementaux, tels que le lessivage des nitrates, l'eutrophisation des cours d'eau, les émissions de gaz à effet de serre et l'acidification des sols. La fertilisation équilibrée, l'application précise et les sources organiques sont préconisées pour améliorer l'efficacité et réduire les dommages.