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.

Vì sao dưới đất có nhiều than đá?

Ai cũng biết than đá được khai thác từ dưới đất lên, nhưng vì sao dưới đất lại có nhiều than đá như thế? Muốn trả lời câu hỏi này cần phải biết được...

Vì sao có lúc đỏ mặt, tía tai?

Ta thường có lúc đỏ mặt, tía tai. Ví dụ, lúc cảm thấy e thẹn, lúng túng do gặp một người lạ; khi đi thi gặp đề khó hoặc lần đầu bước lên bục giảng...

Người ta nói tiếng gì sau vài thế kỷ “chinh phạt” vũ trụ?

Nếu con người rời khỏi hành tinh này trong một chuyến thám hiểm dài hai thế kỷ, liệu hậu duệ của họ có tiếp xúc được với những người ở lại trên Trái...

Tại sao cây thường xuân lại có thể leo lên tường cao?

Cây thường xuân có thể leo lên trên tường cao một cách ngay ngắn, xum xuê nên con người gọi nó là “thực vật làm xanh hóa”. Trong các khu vườn, ta thường thấy cây thường xuân leo được rất cao, lên các bức tường đá và thân cây

Vì sao có thể nói toán học là khoa học về quan hệ tức “quan hệ học”?

Toán học nói chung là tìm các mối liên quan giữa số và hình, thông qua các mối quan hệ đặc biệt để nhận thức các quy luật khách quan. Vì vậy chúng ta...

Tổ tiên của loài cá voi là động vật gì?

Loài cá voi được người ta gọi là "động vật to lớn" trên Trái Đất, thực ra nó cũng bao gồm cả các loài cá heo tương đối nhỏ.

Vì sao mắt người lại mọc phía trước mặt?

Nhiều người nghĩ, nếu mắt người mọc ở những chỗ khác trên cơ thể thì có lẽ sẽ hay hơn. Cách nói đó có đúng không? Các nhà khoa học đã giải đáp vấn đề...

Vì sao gọi xenluloza là chất dinh dưỡng thứ bảy?

Mọi người đều biết sáu loại hợp chất trong thực vật: đường, chất béo, protein, vitamin, hợp chất vô cơ và nước, là sáu loại chất dinh dưỡng không thể...

Vì sao cục tuyết càng lăn xa càng to ra?

Cục tuyết càng lăn càng to thường được mọi người giải thích là dựa vào lực kết dính trong quá trình lăn. Tuyết lăn trên mặt đất sẽ dính vào và to ra.