千百年来，不论是欧洲还是亚洲，都把粪肥当作主要肥料。进入18世纪以后，世界人口迅速增长，同时在欧洲爆发的工业革命，使大量人口涌入城市，加剧了粮食供应紧张，并成为社会动荡的一个起因。化学家们从18世纪中叶开始对作物的营养学进行科学研究。
当然，若是建造一些大型化工厂，制作化学肥料是根本不可能的一件事。以大宋朝现有的技术，根本做不到这一点。
石小凡研制的，不过是一些初级化肥原料，意在提高农作物产量的。适应各种作物需求的，同时制作起来简单，原料采集容易的化肥。
比如，以泥灰作为人造肥料。泥杂肥，是指以淤泥、炕土等和生物残体的混合物作肥料。如泥肥、熏土、炕土、垃圾等。泥肥即湖、沟、河、塘中的肥沃淤泥。主要由雨水冲刷夹带而来的地表细土、无机盐、腐烂的有机污物、枯枝落叶等汇集到湖、沟、河、塘底部，加上水生植物、动物遗体和排泄物等，经发酵分解而成。富含有机无机胶体及氮磷钾等多种养分，能提高土壤的保肥能力，调节土壤的养分供应，加厚耕层，改良土壤理化性状。
这些肥料来源广泛，制作简单。对农作物的产量提高有着很好的作用，虽然这泥杂肥其实在民间早已普及，但是如何做到有效利用，百姓们并不知道。
比如有的百姓把新鲜的泥肥用在地里，不但不能提高作物的产量，还会对庄稼造成损耗。因为新鲜泥肥分解程度较差，施用前需存放晾干，以促进养分转化和消除还原性有害物质。泥肥肥效稳而长，宜配合人畜粪尿和速效性化肥施用。
熏土又称焦泥灰、熏肥、火粪等。熏土是把草皮、枯枝落叶、秸秆等在通气不良的条件下堆积熏制而成的肥料。经熏烧后，土壤中部分有机态氮磷可转化为速效性氮磷，矿物态钾也可部分释出，施入土壤后物理性状改良，如黏结力减少、孔隙度增大、阳离子代换量增加等，并有消灭杂草和病虫害的作用。熏土可作基肥、种肥或在作物生长前期作追肥用。
石小凡主要的研究方向，就是这些。并不是我们所说的，几个大烟囱高高竖起，浓烟滚滚中制作出各种化学肥料甚至复合肥。
石小凡并没有在家里实验，原本是他在西苑研究的。因为臭气熏天，弄得整个石府怪味扑鼻，在众人的一致反对之下，石小凡去了城东。
赵祯他们来到城东的时候，就发现狗腿子们用毛巾遮住口鼻，在那用铁锹搅拌着各种不知名的肥料。
这里居然有违禁品硝石，这东西居然也能做肥料？赵祯皱了皱眉头，这小子真是胆大包天，居然把朝廷的违禁品都弄来了，等会得好好收拾收拾他。！