衣、食、住、行是人類社會生活的基本內(nèi)容。為了吃，人們一方面不斷改良勞動工具和廚具、制造食品、發(fā)展食物儲存等技術(shù)，另一方面想方設法地提高土地的產(chǎn)量。

最初，人們種地望天收，同時依靠草木灰或農(nóng)家肥（人或動物的糞便）來提高土地的肥力。直到德國化學家尤斯圖斯·馮·李比希研制出化學肥料，為世界各地農(nóng)作物增產(chǎn)作出了杰出貢獻。

李比希是一個德國藥物、燃料和化學試劑營銷商的兒子，自小他就把家當作自己的“化學樂園”，家里有不少化學材料、藥品和試劑供他“玩?！?。 在耳濡目染與動手活動中，李比希對化學有了深度的熱愛，也因此開啟了他的化學人生。

19 歲的李比希就獲得了德國埃爾蘭根大學的化學博士學位。22歲，他就被吉森大學正式聘任為化學教授。當時德國農(nóng)業(yè)遭受自然災害，糧食減產(chǎn)。李比?？吹竭@種情形，內(nèi)心十分焦急，決心要用化學知識幫助農(nóng)民提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，于是開始了對土壤的肥力及其物質(zhì)構(gòu)成的研究。他受古代給土地施用人畜糞便啟發(fā)：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所需的物質(zhì)。這種成分是什么呢？有沒有一種物質(zhì)具有糞便的功能，使莊稼增產(chǎn)呢？

回到實驗室，李比希埋頭研究，通過大量的實驗發(fā)現(xiàn)，氮、氫、氧這3 種元素是植物生長不可缺少的物質(zhì)，而且鉀、鈉、鈣、磷、硝酸等物質(zhì)對植物生長發(fā)育也有一定的促進作用。在做了大量的實驗后，李比希開始把研制含有無機鹽和礦物質(zhì)的人工合成肥料作為自己的目標。1840 年的一天，李比希把自己研制出的第一批鉀肥和磷肥投放到試驗田里。然而，始料未及的一場大雨卻將肥料滲入土壤深層，而試驗田里的作物的根部大多分布在土壤淺層，結(jié)果可想而知。有了失敗的經(jīng)驗，李比希把鉀和磷酸鹽晶體合成為難溶于水的鹽類，并且加入了少量的氨，使這種鹽類成為含有氮、磷、鉀3 種元素的白色晶體，重新在試驗田里進行試驗。

春種秋收，這次田里長出了綠油油的莊稼，結(jié)出了沉甸甸的粒子……李比?？茖W地論證了土壤的肥力問題，強調(diào)無機質(zhì)肥料——人造化肥對農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要性，這在科學史上還是第一次。他也是第一個主張用化肥代替天然肥料的人，因此被稱為“農(nóng)業(yè)化學之父”。

科學鏈接

世界上萬事萬物都有兩面性。長期大量施用化肥，土壤會逐漸酸化，土壤的物化特性會發(fā)生變化，導致土壤板結(jié)、肥力下降；給土壤引入非主要營養(yǎng)成分或有毒物質(zhì)，對土壤微生物的正?；顒佑幸种苹蚨竞ψ饔?。土壤酸化不僅破壞土壤性質(zhì)，而且會使得土壤中一些有毒、有害污染物釋放遷移，或使之毒性增強，使微生物和蚯蚓等土壤生物減少，加速土壤一些營養(yǎng)元素的流失。更為嚴重的是，超量使用化肥，會造成環(huán)境污染，破壞生態(tài)平衡。