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 ruộng lúa mà nuôi cá thì lúa tốt, cá béo?

Nuôi cá trong ruộng lúa còn gọi là “cá dưới lúa”, là một trong những phương thức sản xuất của đồng lúa khu vực miền núi và đồi gò ở phương nam Trung...

Tại sao phải nghiên cứu thiên văn học?

Ngày đêm thay đổi, bốn mùa tuẩn hoàn, con người sống trong giới tự nhiên trước tiên cẩn phải tiếp xúc với các hiện tượng thiên văn. Ánh nắng sáng rực, ánh trăng dịu dàng, ánh sao lấp lánh, nhật thực tráng lệ…

Tại sao chỗ ốc sên vừa bò qua lại để lại một vệt nước dãi?

Ốc sên là một thành viên trong loài động vật nhuyễn thể, khi nó bò thường là dùng chân dán chặt trên vật thể khác, thông qua bắp thịt ở phần chân làm thành những làn sóng ngoằn ngoèo để có thể chuyển động chậm rãi về phía trước.

Tại sao thỏ thích ăn phân của mình?

Thỏ là một loài động vật ăn cỏ, chủ yếu sống ở thảo nguyên và vùng trồng hoa màu, chúng thích ăn cỏ xanh non và hoa màu, nhưng đôi khi chúng cũng ăn cả phân của chính mình thải ra trong đêm.

Tính tuổi của cây bằng cách nào?

Trong thiên nhiên có cây to, cây nhỏ, cây sống nghìn năm, cây sống mấy chục năm. Làm thế nào để biết tuổi của chúng? Phương pháp tin cậy nhất là đếm...

Có thật là con người có thể xây dựng thành phố trong Vũ Trụ không?

Đi đôi với sự tăng dân số ngày càng mạnh mẽ ở trên Trái Đất và sự phát triển nhanh chóng của kỹ thuật du hành Vũ Trụ, việc đi ra khỏi Trái Đất, xây...

Tại sao gas ở bếp khi gặp phải tia lửa điện lại bốc cháy?

Nhiều người có thể không biết trước kia người ta làm thế nào để có thể đốt được khí gas trong bếp. Khi đó, người ta đốt cháy que diêm, mở bếp gas, rồi châm vào ruột bếp nơi khí gas thoát ra.

Bề dài và bề rộng của một quyển sách có tỉ lệ bằng bao nhiêu?

Nói chung với một quyển sách thì bề dài và bề rộng có tỉ lệ bằng bao nhiêu? Chắc chắn không ít người vẫn hay nghĩ đến “con số tỉ lệ vàng” 1,618. Sự...

Vì sao nhà máy xử lí nước thải có thể phát điện?

Người ta thường nghĩ giữa nhà máy xử lí nước thải và nhà máy phát điện không có mối liên quan gì với nhau. Nhưng cùng với sự phát triển của khoa học...