Vì sao không thể dùng trực tiếp nitơ làm phân bón?

Do tác dụng của phản ứng quang học, thực vật đã từ cacbon đioxit và hơi nước hấp thụ được trong không khí mà từ các nguyên tố hyđro, oxy và cacbon đã tổng hợp được tinh bột, chất sợi, mỡ… Nhưng để làm cơ sở tạo nên sự sống là tạo nên chất protein thì ngoài các nguyên tố cacbon, hyđro và oxy còn cần có nitơ (chứa đến 16,5% nitơ). Có thể nói không có chất protein thì không có sự sống, mà không có nitơ thì không có protein.

Cho dù là lượng nitơ trong không khí là rất lớn, nhưng lại tồn tại ở dạng khí nitơ là hình thức tồn tại mà thực vật không thể trực tiếp hấp thụ được. Vì các phân tử nitơ trong không khí là do hai nguyên tử nitơ kết hợp với nhau bằng một liên kết hoá học rất bền và có tính trơ. Cho nên dù thực vật được bao trùm trong bầu không khí nitơ, nhưng với đa số thực vật thì thường hay gặp "tình trạng thiếu đạm". Trong số các thực vật chỉ có thực vật họ đậu, thông qua các nốt sần ở rễ cây mà có thể trực tiếp biến nitơ từ không khí thành các hợp chất mà cây có thể hấp thụ được.

Từ đầu thế kỷ XX, nhiều nhà hoá học đã nghiên cứu để biến nitơ trong không khí thành các hợp chất chứa nitơ. Trải qua nhiều lần thất bại, cuối cùng người ta đã tìm ra biện pháp: Dưới điều kiện nhiệt độ cao (≈ 500°C) và áp suất cao (khoảng 200 atm), với sự xúc tác của hợp chất sắt, sẽ sản xuất được amoniac. Từ amoniac người ta có thể sản xuất các loại phân bón chứa nitơ khác nhau: amoni sunfat, amoni nitrat, amoni cacbonat, amoni photphat… Theo tính toán, cứ trên khoảng không của 1000 m2 mặt đất có đến khoảng 10 triệu tấn nitơ. Nếu đem toàn bộ lượng nitơ này sản xuất thành phân bón rồi đem bón ruộng thì người ta có thể tăng sản lượng lương thực trên 1000 m2 đất ấy đến 4 triệu tấn.

Nhiều nước trên thế giới đã xây dựng được các nhà máy sản xuất ở quy mô lớn. Thế nhưng việc sản xuất phân đạm theo phương pháp tổng hợp cần tiêu tốn nhiều nguyên liệu, năng lượng và gây ô nhiễm môi trường hết sức nặng nề. Trong những năm gần đây, các nhà khoa học đang bỏ công sức nghiên cứu kỹ thuật "cố định đạm theo con đường sinh vật". Kết quả nghiên cứu chứng minh con đường sản xuất amoniac bằng kỹ thuật "cố định đạm sinh vật" có thể được tiến hành ở áp suất thường, nhiệt độ thường, không tốn năng lượng, không gây ô nhiễm mà lại đạt được hiệu suất chuyển hoá rất cao. Có thể tin rằng trong tương lai không xa kỹ thuật "cố định đạm sinh vật" giúp cho loài người sản xuất được nhiều lương thực và các nông sản khác.

Cá hoa vàng nhỏ có thể trở thành cá hoa vàng lớn không?

Trong sản phẩm bốn biển nổi tiếng ở Trung Quốc, cá hoa vàng đứng ở vị trí hàng đầu, vì thịt của nó tươi ngon được mọi người rất thích.

Chiếu X-quang có hại cho sức khỏe không?

Chiếu X-quang là một biện pháp được ứng dụng rộng rãi trong chẩn đoán và điều trị. Khi kiểm tra sức khỏe, bác sĩ thường dùng X-quang để chiếu phần...

Tại sao vi sinh vật trong đất lại rất nhiều?

Nếu như từ trong một miếng đất màu mỡ, bạn lấy ra một ít đất đặt dưới kính hiển vi kiểm tra thì sẽ phát hiện có rất nhiều vi sinh vật hình thù kì lạ, đủ kiểu sống ở trong đất, tưởng như là đi vào trong một thế giới muôn màu muôn vẻ.

Làm thế nào để phân biệt được "vua khỉ" trong đàn khỉ?

Trong vườn thú, nơi hấp dẫn mọi người nhất có thể chính là núi khỉ. Trong một khoảng đất không lớn lắm, các con khỉ nhảy nhót, đuổi bắt chơi đùa với...

Vì sao vệ tinh khí tượng địa tĩnh có thể dự báo thời tiết?

Vệ tinh khí tượng địa tĩnh chuyển động quanh Trái đất với cùng một chu kỳ Trái đất tự quay, tức là chuyển động đồng bộ với Trái đất. Cho nên, khi ở...

Tại sao thiết bị âm hưởng lại có thể tự động tìm và phát chương trình âm nhạc?

Cùng với sự nâng cao của mức sống văn hóa của mọi người, thiết bị âm hưởng (hi-fi set) cũng lặng lẽ bước vào hàng vạn gia đình. Thiết bị âm hưởng thao...

Vì sao lại có sương mù?

Sương mù là hiện tượng hơi nước trong khí quyển ngưng kết lại thành những hạt nước rất nhỏ lơ lửng trong không khí và làm giảm tầm nhìn của chúng ta. Sương mù và mù đều là hiện tương khí tượng nguy hiểm...

Tại sao cây trong chậu cảnh lại già và có nhiều tư thế?

Bước vào vườn chậu cây cảnh của vườn thực vật Thượng Hải bạn có thể thấy những cây già trong chậu cảnh đã sống mấy chục năm, thậm chí là mấy trăm năm,...

Có phải kim loại hiếm đều thực sự "hiếm có" không?

Trong "đại gia đình" kim loại có đến 53 kim loại được gọi là kim loại hiếm. Nhưng liệu có phải các kim loại được gọi là hiếm tất cả đều ít có không?...