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Die günstige Vorfruchtwirkung der Leguminosen blieb bis zum Ende des 19. Jahrhunderts ein Rätsel, bis 1886 Hellriegel (1831–1895) seine Entdeckung der stickstoffbindenden Knöllchenbakterien, die in Symbiose mit den Wurzeln der Leguminosen leben, veröffentlichte. Trotz dieser Erkenntnisse aus Wissenschaft und Praxis über die Stickstoffbindung aus der Luft als eines Geschehens im Lebendigen konzentrierte sich aller Eifer auf die Frage, wie der Stickstoff der Luft unter Umgehung des Lebendigen auf technischem Wege in die Form eines Salzes übergeführt werden könne. Denn es ging nicht nur darum, diesen begehrtesten aller Düngerstoffe für die Landwirtschaft zu gewinnen, sondern ebenso für die Herstellung von Explosivstoffen. Das weltweit einzige Vorkommen abbauwürdiger Stickstoffsalze in Form von Natronsalpeter befindet sich in der Wüste Atacama in Chile, eine ferne, überaus teure Quelle für den wachsenden Bedarf im 19. Jahrhundert.