第六章 人類飲食文化 第十節 化肥的誕生
以前,我們的農業生產要靠勤勞的農民天天在田裏辛苦勞動才有收獲。莊稼地年複一年地耕種,土壤的肥力逐年減弱。地變薄了,農民靠揀些人糞、畜糞,拾些野草燒成灰,摻些土積成土雜肥,撒在地裏補充地力,以求好收成。但是,少量的土雜肥解決不了問題,糧食產量也得不到多少增加。有的地種久了,農作物的產量有減無增,人口卻在逐年增加,這樣,糧食供應緊張,農副產品也緊張,隻能按定量供給。農業收成少,農民難以擺脫困境。進入90年代後,許多人認識到化肥能使農作物增產,開始廣泛使用。同時化肥的質量、產量都有大幅度提高,品種逐年增加,隨之農作物產量也逐年提高,糧食多了,副食品也多了,農民富起來了,人們吃糧也不定量了。
德國有位化學家名叫尤斯圖斯?李比希(1803-1873),1817年在吉森大學、慕尼黑大學任教。他觀察到農田肥力逐年減弱,農作物產量逐年減少,農民生活越來越貧困,產生了同情和憂慮,思索著怎樣才能使農作物增產。他是位化學家,首先想到如何把化學知識運用到農田上、使土地肥起來多產糧,於是參閱了許多有關植物營養的書和資料,又分析了農民用的土雜肥的成分,了解了植物生長所必需的化學物質有氮、磷、鉀等。接下來,他琢磨著,怎樣才能讓植物吸收到這些化學物質呢?隻有把這些化學物質直接施入土中,增加土壤成分,讓植物的根係吸收,才可能實現增產,這可是前所未有的大膽設想,應該試試。此時他又想到這個實驗在實驗室做是不行的,應該到農田裏。於是,李比希教授帶領幾名工人走出校門,在吉森附近的弗森丁塔爾找到一塊貧瘠的砂土地,開始搞起試驗來。
他們把試驗田分成幾塊,分別施入不同品種、不同量的植物生長所必需的化學物質。初春時,他們在每塊地裏種上穀物和蔬菜,然後進行精心的看護。入夏,進行除草,滅蟲、澆灌;雨季,他們在地裏修渠排澇。看著農作物從幼苗成長到成熟,在每一個階段,對每塊地,他們都仔細地做了記錄。秋收時節,他們把每塊地穀物的產量、質量等,做了詳細的比較和分析。在實驗中,李比希得到了第一手寶貴資料:同一種化學藥品,山於用量不同,效果也不同。用量適中的,穀物苗壯根肥,枝葉茂盛,果實豐滿;用量不當的(或多或少),穀物莖萎葉黃,有的枯死,有的歉收;使用不同化學藥品有的能促進農作物生長,有明顯的增產效果;也有的對農作物不利,不起作用或起破壞作用。李比希將他所得到的資料和所受到的啟發,加以分析整理,於1840年寫成一部著作--《化學在農業及生理學上的應用》。此書針對長期以來困擾著人們的土壤肥力問題,做出了科學論證。李比希告訴人們,植物的生長,需要碳、氫、氧、氮、磷、鉀及少量的硫、鈣、鐵、錳、矽等多種元素。土壤是植物吸收所有元素的唯一來源,為了不使土壤逐年、逐步貧瘠造成農作物減產,僅靠農民搞的土雜肥、農家肥是根本不夠的,必須使用人造化肥,尤其是磷肥和鉀肥。
李比希還進行了人造化肥的研製工作。經過反複的試驗研究,他終於研製成功了一種顆粒狀的含鉀化肥,施用後對農作物有顯著的增產效果。他獲得了生產此種化肥的專利權。
李比希教授率先把化學應用於農業生產上,確定了恢複土壤肥力的施肥法和化學原理,從而開創了農業生產施用人造化肥的新時代。