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化肥增产
化肥的生产工艺解决了，农民也认识到施用化肥的增产效果。但怎样才能大规模地生产化肥呢？
土壤中含有一定数量的养分，但它满足不了农作物高产的需要。就拿氮素来说，土壤含氮量仅占千分之一，有机肥中含氮充其量不足1%，而农作物需氮量则要大得很多。科学家发现有一种可以作为氮肥来源的矿物质叫智利硝石，它的化学成分为硝酸钠，含氮量达到15%。但只有南美洲的智利才有储存和生产，而且储藏量很有限，很难供应全世界农田施肥之用。
社会在前进，科学在发展。
自然界的偶然现象常给人以启迪。科学家发现，在茫茫无际的空气中，80%的气体是氮气，在地球表面1平方米之上的空气中，就含有750万立方米氮。但出现的问题是，空气中的氮是氮气，在常温下它是一种惰性气体，活性极差。但在雷雨季节的雷鸣电闪、雨滴中经常夹杂着少量的氮素进入土壤。进一步观察发现，雷电产生的电火花温度很高，强迫“懒惰”的氮气全部活跃起来，在氧气中燃烧变成二氧化氮。二氧化氮溶解在雨滴里，变成了硝酸，随雨滴进入土壤，硝酸再与土壤中的钠盐作用，生成了硝酸钠。这就是所说的硝石。科学家估算，雷鸣电闪，一个电火花通常长达几十公里，每年雷雨给大地带来的氮素多达4亿吨。
向大自然索取氮素，是科学家的研究课题。
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