在下个世纪，全球农业正面临一些严峻挑战，数十年来对化肥和农药的依赖开始造成损失。化肥与地下水污染和富营养化有关，而化肥生产是温室气体排放的主要来源。合成化学农药也有其自身的问题-由于担心其破坏生态系统和危害人类健康的潜力，导致有关农药的法规变得更加严格，并且每年都在禁止使用农药。再加上许多杂草，昆虫和真菌中越来越多的农药抗性问题，使农民保护农作物的工具越来越少。
农业生物学可能是这些挑战解决方案的一部分。生物刺激剂，生物农药和生物肥料可以帮助农民以新的方式保护和提高产量，保护农作物，而不会受到合成化学物质的环境影响。
生物刺激剂是生物来源的物质，可以应用于植物或土壤以提高养分吸收和压力承受能力，即改善植物本身的物质，而不是传统的肥料和农药。例如，加利福尼亚的初创公司Pivot Bio正在开发PROVEN，这是一种种子处理技术，它利用基因工程固氮细菌与玉米植物的根形成共生关系，以促进养分吸收。生物刺激剂可以提高农作物的抗逆能力，减少对化肥的需求，提高单产并改善可持续性。
生物农药是一种基于微生物或天然产物的农药。它们通常固有地比常规农药毒性低，并且通常仅影响目标害虫和紧密相关的生物，而广谱的常规农药可能会影响鸟类，昆虫和哺乳动物等生物。生物农药通常通过多种作用方式起作用或避免杀死害虫，从而大大降低了抗药性的可能性。
但是，存在挑战。这个行业还很年轻，生物产品还没有被很好地理解，导致了功效和一致性的问题。生物兴奋剂和生物农药的开发者还必须努力应对针对合成化学药品而设计的法规体系，这些法规不适用于生物产品。尽管如此，前景仍然乐观，IDTechEx预测到2031年农业生物制品市场将达到195亿美元。IDTechEx的新报告《生物刺激剂和生物农药2021-2031年：技术，市场和预测》对生物刺激剂和生物农药行业，探索可能构成或破坏该行业的技术，法规和市场因素。