农业的历史:氮肥价格昂贵,但影响无价

农业的历史:氮肥价格昂贵,但影响无价

如今,全球有35.4亿人食用氮肥。但是,这是我们理所当然的事情。从肥料到特定的养分优化应用,施肥已经走了很长一段路。 

受精史

大约4,400到7,900年前,农民开始注意到小田间的产量之间存在显着差异。在现在驯养的动物聚集的地区,农作物生长得好得多。不久,农民们意识到,动物粪便是提高单产和增加农作物生长的决定性因素。他们开始手动使用肥料并将其撒播到各个田地中,以获得更好的收割效果-并获得更好的收割效果。利用动物粪便成为全球农民为其植物施肥的一种新的,更可靠的方法。但是,正如我们在上一章中了解到的那样,农民是创新者。 

我们快进到18世纪的英国,在那里找到了另一个施肥源。结果表明,将磨碎的动物骨头混入土壤可以提高产量。到1815年,动物骨头对肥料的需求变得如此之大,以至于英格兰开始从欧洲各地进口骨头以满足他们的需求。同样在美国,北美野牛骨头是肥料的巨大来源。 

但是,尽管当时每个农民都清楚肥料的优势,但肥料成功的确切原因通常是未知的。人们对植物对营养的需求是其生长背后的关键化合物,人们对该营养的了解还不是很清楚。到19世纪,已经取得了长足的进步,人们对植物的需求有了更好的了解。氮(N),磷(P)和钾(K)被确定为植物生长和发育的关键元素。时至今日,氮肥仍是最常用的肥料,它使我们能够维持世界上超过48%的人口。

从空气到肥料

可以说,受精领域内最重要的发展发生在1909年至1914年之间。化学家弗里茨·哈伯(Fritz Haber)发明了一种从空气中的氮和氢直接合成氨的方法。卡尔·波什(Carl Bosh)继续他的工作,发明了所需的机器,以大规模缩放哈伯(Harber)发现的过程。它们共同使最经济的氨生产成为可能。这个过程也称为哈伯-博世(Haber-Bosch)过程,仍然是我们今天生产氮肥的主要方式,直接负责维持今天的35.4亿人口。哈伯和博世因其极富影响力的工作而获得了诺贝尔化学奖。 

好东西太多了

氮肥对人类的影响是显而易见的,但它对环境的影响却不容忽视。正如农学家和农民在几百年前就注意到的那样,知道您的植物需要什么直接影响他们的健康和产量。仅仅知道他们需要什么化合物,他们需要多少是不够的。更多的氮肥并不意味着更多的增长。过多对农作物有害。在谷类作物中,过多的氮会表现为所谓的倒伏。倒伏会导致农作物躺下,从而增加水分,导致其腐烂。寄宿对收割者来说也很难到达植物。作物无法吸收的过量氮泄漏到地下水中,被污染,对周围的湖泊生态系统造成伤害。得益于现代技术的发展,我们可以确定每种作物类型和田地面积的最佳氮素含量,以实现最佳的生长和产量。

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