既然知道了科學原理,那麼接下來的事情就簡單多了。
從原理來講,氨在微生物作用下會逐步氧化生成硝酸,這套反應主要依靠「硝化細菌」來完成。
這類細菌偏好有氧環境,因此多見於通氣良好的土壤。廄肥。堆肥以及活性汙泥之中。
整個氧化過程分為兩步:第一階段是亞硝化,氨被轉化為亞硝酸;第二階段為硝化,亞硝酸進一步氧化為硝酸。
硝化細菌的活性,會受到酸鹼度。水分。溫度等條件制約。
中性與鹼性環境最適宜硝化作用開展。
土壤含水量。通氣狀況,直接影響硝化反應的強弱。
當土壤溼度維持在最大持水量的六成左右時,菌群活性最佳,土壤過於乾燥則會導致硝化細菌難以存活。
硝化作用的適宜溫度區間在4℃至40℃之間,不同地域的原生硝化細菌,溫度耐受度也存在差異。
熱帶土壤中的菌群,最適溫度甚至可達35℃。
這類菌群本就喜溫熱,這也是印度孟加拉和比哈爾一帶春夏兩季容易析出硝土,到了秋冬氣溫走低,產硝量便大幅下滑的緣由。
但這裡還有一個關鍵前提:產硝區需要相對乾燥。
若是降雨頻繁,雨水會直接溶解並帶走土壤中的硝酸鉀,硝土產量反而會銳減。
沿海與海島地區便是如此,當地氣溫雖高,可春夏雨季綿長,菌群生成的硝酸鹽一經雨水沖刷便大量流失,很難積攢出可用的硝土。
杜根早年為了泡一個家裡養觀賞錦鯉魚的姑娘,特地瞭解過相關知識,他了解到除了人畜糞尿之外,魚蝦腐屍也是培育硝化細菌的優質養料。
魚蝦排洩物與軀體腐爛後會釋放大量氨,而氨正是硝化細菌賴以生存的養分。
若是在密閉水體中,氨濃度超標還會造成生物中毒,所以養魚佬都十分在意硝化細菌缸的打造。
可反過來利用這一特性,便能人為培育菌群。積攢硝鹽。
打定主意後,杜根要求梅根派人在加爾各答以南的內陸劃出一畝土地。
此地緯度更低,常年氣溫偏高,恰好契合硝化細菌的生長需求。
工人先沿著地塊邊緣,挖出一道寬半尺。深五尺的窄溝,外面還要搭建一個棚子,這種棚子看起來和後世停放電瓶車的車棚差不多。
最重要的一步是做防滲處理,否則前功盡棄。
由於現在還沒有發明水泥,杜根便參照英國皇家海軍軍艦的水密工藝來解決防滲難題。
工匠們先將五尺深的土坑整體夯實,坑底修出平緩坡度,便於積水疏導,四壁也削成緩坡以防塌方。
隨後就地取材,用厚實硬木板仿照船殼樣式鋪砌池底與四壁,板縫特意留出數分空隙,再將浸透松脂與煤焦油的麻絮,以捻縫鑿與木槌狠狠砸入縫隙之中。
這種取自舊船纜繩的麻絮遇水便會膨脹,是海船千年以來最可靠的第一道防水屏障。
待所有板縫填實,工人們架起鐵鍋熬製松脂瀝青,待油脂熔作滾燙液態,便一遍遍均勻塗刷在木板表層,尤其在轉角。釘孔與接縫處加厚塗層,冷卻後便形成一層密不透水的黑色硬殼。
條件優渥的田塊,還效仿軍艦銅皮包底之法,在瀝青外覆上薄銅板,板片相互搭接。銅釘密釘,進一步提升防滲與耐腐能力。
。滲側壤土斷阻底徹,土黏的實夯層層填,窄圈一挖開又圍外田硝
。土的好育培上覆再,層滲防損刮時作耕免避,沙細層一鋪上層水防在後最
。患的失流分養與群菌了避規完,洩外會不毫分也水坑,土水養涵水灑天每算就,藝技修造艦戰於胎法做套整
。圍範適合在持維度溼壤土把終始,水灑時定要還棚;灑潑同一後釋稀水兌,尿糞畜人的的來集收及以棚牛。圈豬地各來運時同;面地在撒鋪勻均地薄薄,漿爛搗,蝦魚量大購收民漁地當向天每;氣壤土證保,土鬆耕翻期定人專:求要理管常日的格嚴了定制杜,量產田硝證保了為
。中田硝撒部全,灰木草燒焚殘植等。稈棉。葉蔗甘。稈米玉。草野。葦蘆。草稻將天日每人派梅求要還杜,外之此除
。境環存生的菌細化硝護守,境環鹼酸壤土住穩,酸弱的來帶尿糞和中能還,質特的鹼偏本其,料原供提鉀酸硝為化轉鹽酸硝為能既,素元等鎂。鈣。鉀含富灰木草
。」*菌細化硝反「制抑須必是就那,重之中重有還程流個整
。出產耗損接直,氣氮為原還解分度再鹽酸硝將會菌氧厭類這








