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Les engrais synthétiques sont issus de substances transformées chimiquement. Les éléments nutritifs qu'ils libèrent sont immédiatement assimilables par les plantes, sans l'intervention de la vie biologique du sol. Ainsi, ils nourrissent la plante, mais ils n'améliorent pas la fertilité du sol à plus long terme.
Il existe une très grande variété d'engrais chimiques sur le marché. On les retrouve sous forme de pastilles, de granules, de bâtonnets, de poudres ou de liquides. Ces engrais ont, pour la plupart, une action rapide, mais certaines formules sont à dégagement lent. L'utilisation de ces dernières est à privilégier, car les risques de lessivage et de brûlure des racines sont moins élevés.