Nghiên cứu được khởi xướng bởi nhà địa chất học Ardell Halvorson. Nhóm các nhà khoa học này đã tiến hành nghiên cứu thử nghiệm tại lưu vực sông Arkansas – nơi hiện đang sử dụng quá nhiều lượng nitrat trong khi bón phân cho các giống cây “ăn rễ” nông như cây hành.

Bước đầu, họ nhận thấy, cây hành chỉ hấp thụ khoảng 12 đến 15% lượng nitơ có trong phân phón. Lượng nitơ còn lại nằm đọng trong lớp đất dày 6 feet (xấp xỉ 2 mét). Năm sau, Halvorson chuyển sang trồng ngô bằng chính loại đất đã trồng hành và phát hiện ra tỷ lệ hấp thụ nitơ ở ngô cao hơn hành (đạt 24%).

Trong 5 năm tiếp theo, họ lần lượt trồng cỏ linh lăng rồi đến dưa hấu, sau đó lại trồng ngô. Khi so sánh ngô trồng có bón phân (bình quân 284 kg nitơ/ha) và ngô trồng không được bón phân thì thấy sản lượng chênh lệch không đáng kể - 260 và 250 bushels (1 bushels = 36 lít). Điều này cho thấy, việc sử dụng quá nhiều phân trong sản xuất nông nghiệp không những tiêu tốn nhiều công sức, thời gian và tiền của, mà còn gây tác động xấu tới môi trường.