Meskipun pupuk industri memberikan manfaat besar bagi pertanian, penggunaannya yang berlebihan dapat menimbulkan dampak negatif terhadap lingkungan. Salah satu dampak yang sering terjadi adalah pencemaran air akibat kelebihan pupuk yang terbuang ke sungai dan danau. Nitrat dan fosfat dalam pupuk dapat menyebabkan ledakan pertumbuhan alga yang mengurangi kadar oksigen dalam air, yang pada akhirnya berdampak pada kehidupan akuatik.
Selain itu, penggunaan pupuk yang tidak terkendali juga dapat menyebabkan degradasi tanah dan penurunan keanekaragaman hayati. Penggunaan pupuk dalam jumlah besar dapat merusak struktur tanah, mengurangi jumlah mikroorganisme yang bermanfaat, serta menyebabkan ketergantungan tanaman pada pupuk sintetis. Akibatnya, dalam jangka panjang, tanah dapat menjadi kurang subur dan memerlukan dosis pupuk yang semakin tinggi.
Oleh karena itu, diperlukan regulasi yang ketat serta kesadaran dari para petani untuk menggunakan pupuk industri dengan cara yang lebih ramah lingkungan. Alternatif seperti pupuk slow-release, teknik pemupukan presisi, serta kombinasi dengan bahan organik dapat membantu mengurangi dampak negatif sekaligus menjaga keberlanjutan pertanian.