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Stickstoff (N) ist mit 79% der eigentliche Träger des Luftelementes. Er umströmt das grüne Blattwerk der in die Atmosphäre heraufstrebenden Pflanze, ohne aber an deren Wachstumsprozessen direkt teilzuhaben. Als Luftstoff ist er gleich dem Sauerstoff mit sich selbst verbunden (N₂) und ist deshalb nahezu reaktionstot. Er gelangt auf natürlichem Wege in die dichteren Zustände von Wasser und Erde nur auf zweierlei Weise: 1. durch die Energieentladungen der Blitze mit ca. 6 kg/ha/Jahr sowie 2. auf biologischem Weg durch Stickstoffbindung dazu befähigter pflanzlicher Organismen, speziell der artenreichen Familie der Leguminosen. Diese Barriere des sein eigenes Maß setzenden natürlichen Stickstoffeintrags durch großtechnische Verfahren zu durchbrechen, war erklärtes Ziel seit dem Ende des 19. Jahrhunderts. Der Durchbruch gelang mit der Ammoniaksynthese nach dem Haber-Bosch-Verfahren. Unter hohem Energieaufwand wird Luftstickstoff in wässriger Lösung in die Wasserstoffverbindung Ammoniak (NH₃) übergeführt. Durch weitere Verdichtung entstehen die festen Verbindungen mit Sauerstoff, die Nitrat-, und mit Wasserstoff, die Ammoniumsalze, die ebenfalls leicht – Erstere schneller, Letztere langsamer – in Lösung gehen. Beide Verbindungen sind in wässriger Lösung hochgradig reaktionsstark und die Nitratverbindungen in fester Salzform hochexplosiv. Durch das Syntheseverfahren ist an jedem Erdenstandort, unabhängig von biologischen Tages- oder Jahresrhythmen, jede beliebige Menge an Stickstoffsalzen herstellbar. Neben ihrem zivilen oder militärischen Nutzen als Sprengstoff haben sie im Lauf des 20. Jahrhunderts global eine Revolution in der pflanzlichen Erzeugung ausgelöst. Sie bilden das Produktionskapital für die landwirtschaftliche Massenerzeugung und sind in Verbindung mit dem Einsatz der Herbizide und Pestizide Ursache der Entwicklung zum Agrarindustrialismus.