化學(xué)肥料
化學(xué)肥料
化學(xué)肥料簡(jiǎn)稱化肥，它是含有經(jīng)人工化學(xué)合成或機(jī)械加工制成的對(duì)植物生長(zhǎng)有促進(jìn)和增產(chǎn)作用的肥料。
根據(jù)古希臘傳說(shuō)，用動(dòng)物糞便作肥料是大力上赫克里斯首先發(fā)現(xiàn)的。赫克里斯是眾神之主宙斯之子，是一個(gè)半神半人的英雄，他曾創(chuàng)下12項(xiàng)奇跡，其中之一就是在一天之內(nèi)把伊利斯國(guó)王奧吉阿斯養(yǎng)有300頭牛的牛棚打掃得干干凈凈。他把艾爾菲厄斯河改道，用河水沖走牛糞，沉積在附近的土地上，使農(nóng)作物獲得了豐收。當(dāng)然這是神話，但也說(shuō)明當(dāng)時(shí)的人們已經(jīng)意識(shí)到糞肥對(duì)作物增產(chǎn)的作用。古希臘人還發(fā)現(xiàn)舊戰(zhàn)場(chǎng)上生長(zhǎng)的作物特別茂盛，從而認(rèn)識(shí)到人和動(dòng)物的尸體是很有效的肥料。在《圣經(jīng)》中也提到把動(dòng)物血液淋在地上的施肥方法。
千百年來(lái)，不論是歐洲還是亞洲，都把糞肥當(dāng)作主要肥料。進(jìn)人18世紀(jì)以后，世界人口迅速增長(zhǎng)，同時(shí)在歐洲爆發(fā)的工業(yè)革命，使大量人口涌入城市，加劇了糧食供應(yīng)緊張，并成為社會(huì)動(dòng)蕩的一個(gè)起因�；瘜W(xué)家們從問(wèn)世紀(jì)中葉開(kāi)始對(duì)作物的營(yíng)養(yǎng)學(xué)進(jìn)行科學(xué)研究。19世紀(jì)初流行的兩大植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)是“腐殖質(zhì)”說(shuō)和“生活力”說(shuō)。前者認(rèn)為植物所需的碳元素不是來(lái)自空氣中的二氧化碳，而是來(lái)自腐殖質(zhì)；后者認(rèn)為植物可惜自身特有的生活力制造植物灰分的成分。1840年，德國(guó)著名化學(xué)家李比希出版了《化學(xué)在農(nóng)業(yè)及生理學(xué)上的應(yīng)用》一書(shū)，創(chuàng)立了植物礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)和歸還學(xué)說(shuō)，認(rèn)為只有礦物質(zhì)才是綠色植物唯一的養(yǎng)料，有機(jī)質(zhì)只有當(dāng)其分解釋放出礦物質(zhì)時(shí)才對(duì)植物有營(yíng)養(yǎng)作用。李比希還指出，作物從土壤中吸走的礦物質(zhì)養(yǎng)分必須以肥料形式如數(shù)歸還土壤，否則土壤將日益貧瘠。從而否定了“腐殖質(zhì)”和“生活力”學(xué)說(shuō)，引起了農(nóng)業(yè)理論的一場(chǎng)革命，為化肥的誕生提供了理論基礎(chǔ)。
鉀肥--1845年，李比希開(kāi)始從事化肥的研究，但田間實(shí)驗(yàn)連遭失敗。直到1850年，他受英國(guó)農(nóng)業(yè)化學(xué)家T?韋的啟發(fā)，把制作肥料的不溶性鉀鹽改為水溶性鉀鹽，才獲得成功。當(dāng)時(shí)德國(guó)北部多是沙地，一般人認(rèn)為那里根本不能種植作物。但李比希把鉀肥撒進(jìn)沙土地，并種上作物。很多人認(rèn)為：“沙里摻鹽種莊稼，簡(jiǎn)直是騙人”，并把李比�？醋魇钳傋�。但一年后，沙地上竟長(zhǎng)滿了美麗的蕪菁、大麥、黑麥和馬鈴薯。在農(nóng)民眼里，李比希由瘋子變成了神仙。
磷肥--李比希是鉀肥的發(fā)明人，但他并不是第一種化肥的發(fā)明人。1838年，英國(guó)的鄉(xiāng)紳L·B·勞斯發(fā)現(xiàn)用硫酸處理磷礦石，可生產(chǎn)出過(guò)磷酸鈣，它對(duì)農(nóng)作物有速效增產(chǎn)的作用。勞斯平 1842年獲得磷肥的專利，這是世界上誕生的第一種化學(xué)肥料。同年，勞斯與另一位英國(guó)科學(xué)家J·H·吉爾伯特建立了著名的羅森斯特實(shí)驗(yàn)站，開(kāi)展大規(guī)模的土壤肥力田間實(shí)驗(yàn)。勞斯和吉爾伯特反對(duì)李比希的不需要?jiǎng)又参锓柿系恼f(shuō)法。他們通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明，用腐爛的動(dòng)植物制造的'肥料是土壤中氮元素的重要來(lái)源，他們還把動(dòng)物骨頭粉碎成骨粉，經(jīng)硫酸處理，制成過(guò)磷酸鉀，并證實(shí)這也是一種極為重要的肥料。
1876年，英國(guó)職員 S·G·托馬斯為鋼鐵廠發(fā)明了生鐵除磷工藝，可使鐵中的磷雜質(zhì)變?yōu)閺?fù)合磷酸鹽而得到清除。兩年后，托馬斯發(fā)現(xiàn)這種磷酸鹽鋼渣經(jīng)粉碎后是一種很好的磷肥，它被稱為“托馬斯磷肥”。
氮肥--1850年前后，勞斯與吉爾伯特在羅森斯特實(shí)驗(yàn)站的研究實(shí)驗(yàn)中，曾用提取煤氣時(shí)所產(chǎn)生的氨制成硫酸按，發(fā)明出最早的氮肥，但這種化肥遲遲未能投入生產(chǎn)和使用。在很長(zhǎng)時(shí)間里，氮肥的化工生產(chǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于磷、鉀肥。
1898年，德國(guó)化學(xué)家弗蘭克和卡羅研制出了碳酸鐵，但他們沒(méi)有注意到這種新的化合物的用途。直到1901年，才由弗蘭克的兒子發(fā)現(xiàn)了它，使之成為一種新的氮肥。1906年，意大利首先建立了大規(guī)模的碳酸鐵化肥廠。而最早發(fā)明的氮肥--硫酸鐵1919年才開(kāi)始投產(chǎn)。
1904－1908年，德國(guó)物理化學(xué)家哈伯成功地以電解水產(chǎn)生的氫與大氣中的氮混合，通過(guò)高溫、高壓，在催化劑的作用下，合成了氨。1909年，哈伯與C?博施合作創(chuàng)立了哈伯一博施氨合成法，解決了合成氨大規(guī)模生產(chǎn)的技術(shù)問(wèn)題。1912年，哈伯與博施完成了合成氨的生產(chǎn)工藝流程。1913年，世界上第一個(gè)大規(guī)模合成氨工廠在德國(guó)投產(chǎn)。由于哈伯對(duì)合成氨的發(fā)明與工業(yè)化生產(chǎn)以及對(duì)世界范圍內(nèi)急需解決的氮肥問(wèn)題作出了重大貢獻(xiàn)，因此獲得了1918年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
早在1828年，德國(guó)著名化學(xué)家維勒就在世界上首次人工合成了尿素。但是，那時(shí)人們并沒(méi)有認(rèn)識(shí)到尿素作為一種人工氮肥的作用，當(dāng)時(shí)合成尿素的重要意義在于維勒最先打破了有機(jī)化合物與無(wú)機(jī)化合物的界限，首次用人工方法制取了原先認(rèn)為只有在活的有機(jī)體里才能產(chǎn)生的有機(jī)化合物。直到1920年，德國(guó)才用氨基甲酸鎮(zhèn)大量生產(chǎn)尿素，然而這時(shí)的尿素并沒(méi)有作為氮肥使用，而是用作制造炸藥等的原料。后來(lái)美國(guó)杜邦公司開(kāi)始生產(chǎn)尿素，并于1935年作為化肥投放市場(chǎng)。
目前世界上生產(chǎn)和使用最多的化肥是氮、磷、鉀三類化肥，其中又以氮肥為最。在20世紀(jì)初，人們就發(fā)現(xiàn)了10種元素是一般植物所必需的營(yíng)養(yǎng)，它們是由空氣供給的碳、氫、氧和由土壤供給的氮、磷、鉀、硫、鎂、鈣和鐵。到40年代，人們又征實(shí)了在10種基本的礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)外，還應(yīng)加上錳、硼、銅、鋅、銀和氯。與前10種元素相比，這6種元素僅需少量，故被列為微量元素。但它們對(duì)于作物的生長(zhǎng)和產(chǎn)量來(lái)說(shuō)，同樣是十分重要的。近年來(lái)，加有微量元素的復(fù)合化肥得到了逐步推廣使用。大量施用化肥，是20世紀(jì)50年代以來(lái)農(nóng)作物增產(chǎn)的一項(xiàng)重要措施。根據(jù)西歐各國(guó)的經(jīng)驗(yàn)，在各項(xiàng)增產(chǎn)措施中化肥的增產(chǎn)作用約占40－60％。
【化學(xué)肥料】相關(guān)文章：