幾千年以前，古代的人們就認識到可以用肥料來(lái)改善土壤，他們給耕地施堆肥和動(dòng)物糞肥，這樣莊稼通常會(huì )長(cháng)得很好。他們雖然知道這樣做有用，但卻不知道為什么。160多年前，德國著(zhù)名化學(xué)家李比希的研究成果為化肥的誕生提供了理論基礎。
李比希自幼酷愛(ài)化學(xué)，18歲便進(jìn)入埃爾蘭根大學(xué)學(xué)習化學(xué)。1822年取得博士學(xué)位后，他回到家鄉的一所大學(xué)教書(shū)，并開(kāi)創(chuàng )性地建立了實(shí)驗室，以極大的熱情投入到了有機化學(xué)這個(gè)新領(lǐng)域中。當時(shí)德國農業(yè)遭受自然災害，糧食減產(chǎn)。李比?？吹竭@種情形內心十分焦急，決心要用化學(xué)知識去幫助農民提高農業(yè)生產(chǎn)，于是開(kāi)始了對土壤的肥力及其物質(zhì)構成的研究。他從古代給土地施用人畜糞便想到：或許是糞便中含有使土壤肥沃的成分，才使莊稼吸收到生長(cháng)所需的物質(zhì)。這種成分是什么呢？有沒(méi)有一種物質(zhì)具有糞便的功能，使莊稼增產(chǎn)呢？
于是，李比希開(kāi)始在自己的實(shí)驗室中埋首研究。終于，他發(fā)現氮、氫、氧這3種元素是植物生長(cháng)不可缺少的物質(zhì)，而且鉀、石灰、磷等物質(zhì)對植物的生長(cháng)發(fā)育有一定的促進(jìn)作用。在做了大量的實(shí)驗后，李比希開(kāi)始把研制出含有無(wú)機鹽和礦物質(zhì)的人工合成肥料作為自己的目標。
1840年的一天，李比希把自己新研制出的第一批鉀肥和磷肥小心地施在試驗田里。然而，始料未及的一場(chǎng)大雨卻將肥料滲入到土壤深層，而試驗田里的作物的根部卻大多分布在土壤淺層。結果可想而知，收獲季節到了，可莊稼沒(méi)有絲毫增產(chǎn)的跡象。有了失敗的經(jīng)驗，李比希接下來(lái)的工作就是將這些化肥變成難溶于水的物質(zhì)。這一回，他把鉀和磷酸鹽晶體合成為難溶于水的鹽類(lèi)，并且加入了少量的氨，使這種鹽類(lèi)稱(chēng)為含有氮、磷、鉀3種元素的白色晶體。
李比希在一塊貧瘠的土地上重新開(kāi)始了試驗，過(guò)了一段時(shí)間，農民們發(fā)現原本荒廢的土地上竟然長(cháng)出了莊稼。而且，這些施過(guò)白色晶體的莊稼比農民們良田里的莊稼長(cháng)得都要好。而這個(gè)白色晶體就是最早的人造化學(xué)肥料。
后來(lái)，李比希把他的實(shí)驗成果寫(xiě)在《化學(xué)在農業(yè)和生理學(xué)上的應用》一書(shū)中。在這本書(shū)中，他科學(xué)地論證了土壤的肥力問(wèn)題，強調無(wú)機質(zhì)肥料——人造化肥對農業(yè)發(fā)展的重要性，這在科學(xué)史上還是第一次，他的研究表明，除碳、氫、氧、氮之外，植物還需要硫、鉀、磷、鈣、鐵、錳、硅等許多元素。他還指出，作物從土壤中吸走的礦物質(zhì)養分必須以肥料形式如數歸還土壤，否則土壤將日益貧瘠。李比希是第一個(gè)主張用化肥代替天然肥料施肥的人，因此被稱(chēng)為“農業(yè)化學(xué)之父”。
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