Thuốc diệt nấm, thuốc diệt cỏ và thuốc trừ sâu bảo vệ cây trồng bằng cách xua đuổi hoặc tiêu diệt các sinh vật gây hại cho cây trồng. Ngược lại, các chiến lược quản lý nông nghiệp hữu cơ tránh bổ sung các chất tổng hợp, thay vào đó dựa vào một hệ sinh thái đất hiện tại có thể là lành mạnh. Tuy nhiên, một số trang trại hữu cơ đang hoạt động trên đất được xử lý bằng thuốc trừ sâu trong quá khứ. Tuy nhiên, vẫn chưa rõ liệu thuốc trừ sâu có tồn tại lâu dài trong các cánh đồng được quản lý hữu cơ hay không và ảnh hưởng của nó đối với sự sống của đất như thế nào, đặc biệt là vi khuẩn và nấm đất có ích, nhiều năm sau khi sử dụng. Vì vậy, Judith Riedo, Thomas Bucheli, Florian Walder, Marcel van der Heijden và các đồng nghiệp muốn kiểm tra mức độ thuốc trừ sâu và tác động của chúng đối với sức khỏe đất ở các trang trại được quản lý theo phương pháp thông thường so với hữu cơ, cũng như trên các trang trại được chuyển đổi sang phương pháp hữu cơ.

Các nhà nghiên cứu đã đo các đặc điểm của đất bề mặt và nồng độ của 46 loại thuốc trừ sâu được sử dụng thường xuyên và các sản phẩm phân hủy của chúng trong các mẫu lấy từ 100 cánh đồng được quản lý theo phương pháp thông thường hoặc hữu cơ. Đáng ngạc nhiên là các nhà nghiên cứu đã tìm thấy dư lượng thuốc trừ sâu ở tất cả các địa điểm, bao gồm cả các trang trại hữu cơ được chuyển đổi từ hơn 20 năm trước. Nhiều loại thuốc diệt cỏ và một loại thuốc diệt nấm vẫn còn trong đất bề mặt sau khi chuyển đổi sang trồng trọt hữu cơ; mặc dù tổng số hóa chất tổng hợp và nồng độ của chúng giảm đáng kể khi các cánh đồng được quản lý hữu cơ lâu hơn. Theo các nhà nghiên cứu, một số loại thuốc trừ sâu có thể đã làm ô nhiễm các cánh đồng hữu cơ bằng cách đi qua không khí, nước hoặc đất từ ​​các cánh đồng thông thường gần đó.

Ngoài ra, nhóm nghiên cứu đã quan sát sự phong phú của vi sinh vật thấp hơn và giảm mức độ vi sinh vật có lợi khi các cánh đồng có số lượng thuốc trừ sâu cao hơn trên đồng ruộng, cho thấy rằng sự hiện diện của những chất này có thể làm giảm sức khỏe của đất. Các nhà nghiên cứu cho biết nghiên cứu trong tương lai nên xem xét tác động tổng hợp của dư lượng thuốc trừ sâu và các tác nhân gây áp lực môi trường khác đối với sức khỏe của đất.