7 N 氮 肥料
地球上的所有生命都依赖于氮元素。这并不是说氮很难获得:我们吸入的空气里大约有78%的氮,只不过没有被我们利用。空气中的氮原子是成对地紧密结合在一起的,它们沉默寡言,对周围的一切都漠不关心。相反,生命却需要氮元素,需要能与碳、氧和氢等其他元素结合的氮元素。能否获得可用的氮,是饥荒遍野和无尽财富之间的差别。19世纪中叶,一些人甚至为此大打出手。
20世纪初,化学家找到了拆开氮分子(N2)中氮原子的工业方法。而此前,所有的生命都依赖大自然来完成这项工作。自然界有两种方法来分解氮分子:一是通过闪电的雷霆之力,二是通过细菌的温和劝说。闪电是偶然的,但它确实能把氮转化成硝酸盐,经雨水渗透进土壤中。一些特殊的细菌可以先将空气中的氮合成氨,再转化为硝酸盐,但这些细菌只存在于某些植物的根部,如三叶草和豌豆。
植物利用土壤中的硝酸盐来制造它们生长所需的含氮化合物。当动物吃掉植物,这些氮元素会沿着食物链传递。生命不断地消耗土壤中可用的氮,死后零落成泥,又将氮还给大自然。这是一个伟大的平衡。
农业干扰了这种平衡。在同一块土地上反复种植和收获,作物会很快耗尽土壤中的硝酸盐。要等待闪电来补充,那也太不切实际了。而固氮菌需要至少一年才能让土地再次复活。而动物吃下的氮元素远远超过自身的需求,多余的会随废物排出,所以动物的粪便可以补充一些流失的氮元素。然而,这是一个“回报递减”的循环,要维持作物产量,就需要额外的肥料,但天然肥料很难获取。
钦查群岛(Chinchas)是秘鲁沿岸的三个小岛,岛上只生活着海鸟。秘鲁当地的土著居民非常崇拜海鸟。他们偶尔会从美洲大陆航行六英里到岛上,采集少量覆盖在花岗岩上的灰白色“华努”(Huanu,土著语)。华努被认为像黄金一样珍贵,有了它,玉米在最贫瘠的土地上也能获得丰收。
殖民者很晚才意识到钦查群岛的重要性。探险家将华努(他们将Huanu称为“瓜努”——Guanu,其实就是鸟粪)的样本带回并进行了研究,发现它含有许多不同的元素,尤其是以尿素形式存在的氮元素,但他们仍然没有认识到华努的价值。直到后来,看到农民把钦查群岛的“华努”撒在田地里,农作物产量显著增加,殖民者才意识到它的潜力。
“华努冲突”打响了。
在19世纪50年代,钦查群岛成为世界上最有价值的土地。几百年来,数十亿只海鸟的排泄物沉积在这些岛上。干燥的气候让含氮化合物不断浓缩。这些不到两平方英里的小岛,被十层楼高的肥料覆盖着。数百名中国劳工被强迫在恶劣的条件下劳作,他们挖出鸟粪,将它们推到悬崖边,倒进帆布滑道,让鸟粪坠入下面的船舱里。大海上还漂着一百多艘船,排着队等待运货。
1863年,西班牙声称对这些宝贵的岛屿拥有主权,以偿还秘鲁在独立战争[1]期间欠下西班牙的债务。秘鲁在智利的支持下向西班牙宣战。这如同导火索一般点燃了一系列的战争,并导致拉丁美洲真正从西班牙的殖民统治中获得独立。战争结束后,鸟粪的繁荣也即将落幕,秘鲁面临财政危机。到了1877年,钦查群岛被剥得只剩下光秃秃的岩石,共计1100万吨的鸟粪被搬运出去。随后农民们开始使用化肥,新的氮源竞赛又开始了。
[1] 1809—1826年,秘鲁发生了独立战争。