化学在农业生产上的应用

化学在农业生产上的应用

化学是最有生机的一门实用学科，从人们的衣、食、住、行到国家的生产建设;从最古老的化学工艺到现代最先进的科学技术，到处都记载着化学的功绩。化学与农业的关系更是密切。化学的触角已伸向农业宽阔的领域，正向农业科学的各个分支渗透。

1 电解质溶液理论在农业上的应用

土壤的pH值关系到作物的生长。在农业生产中，作物所需的养分是通过根系从土壤中吸收的。根对养分的吸收常受土壤酸碱度、水分、空气的影响。土壤的酸碱度不同时，养分的有效性常发生变化。例如土壤中的磷一般在pH6.5～7.5范围内有效性较高[3]。当pH值大于7.5或低于6.5时，磷多以难溶态存在，有效性低。氮的有效性在pH为6～8时最高，而钾则在pH值为6以上时有效性较高。

长期施用硫酸铵会使土壤酸性增加，板结硬化。这是由于硫酸铵在水溶液中发生水解反应而呈酸性。

NH4++H2O=NH3?H2O+H+

同时，NH4+在适宜条件下会被土壤里的硝化细菌氧化为硝酸，从而使土壤的酸性增加。NH4+还可代换出土壤胶体里的H+而增强土壤酸性。酸化后的土壤里，由于土壤溶

液中的H+增多而能取代土壤胶体上吸附的Ca2+，从而使土壤团粒结构遭到破坏，变为板结硬化。

土壤的酸碱性对植物本身也有影响。土壤的碱性强会使植物细胞中的原生质溶解，破坏植物组织。酸性强则会使原生质变性并影响酶的活性。

我们在施用化学肥料时，需要了解化学酸碱性和生理酸碱性，化学肥料溶解于水后的酸碱性称为化学酸碱性。肥料施入土壤中经作物选择吸收后产生的酸性或碱性反应叫做生理酸碱性。常用的化肥中，（NH4）2SO4属于化学酸性和生理酸性肥料;NH4HCO3是化学弱碱性和生理中性肥料，尿素是生理中性和化学中性肥料。

2 化学平衡理论在农业上的应用

勒夏特列原理：如果改变影响平衡的一个条件（浓度压强或温度等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。合成氨是一个可逆的，体积缩小的放热反应。

N2+3H2=2NH3+92千焦

氨平衡移动原理，增大压强，降低温度，可使平衡正向移动，合成的氨就会多。

空气中含氮气很多，约占4/5。某些豆科植物的根部有大量根瘤菌共生。根瘤菌能摄取空气中的氮转化成氨，为植物直接吸收，这叫做生物固氮现象，生物固氮是在常温常压下进行的。实际上，地球上的氮气固定，绝大部分是经过生

物固氮进行的。据不完全统计，全世界工业合成氮肥中的氮，只占固氮总量的20%[1]。

那么，人们能不能向大自然学到这种本领呢？这需要研究如何根据平衡原理模拟生物的功能，把生物功能的原理用于化学，借以改善现有的并且创造崭新的化学工业生产工艺过程。若模拟成功，可极大地提高氮肥工业的生产效率，使农业生产向高产、优质、低耗方向发展。

3 烃在农业上的应用

烃在生活和农业生产上的应用非常广泛。

沼气的主要成分是甲烷。在农村，人们利用人畜粪便、树叶、杂草、秸秆、污泥和垃圾等含纤维素较高的有机物质，在密封的环境下通过细菌发酵的方法来制取沼气。

沼气是一种优质的气体燃料。可用来煮饭、照明。用沼气这种取之不尽，用之不竭的生物能源来代替柴草和煤炭，不仅可解决农村的燃料问题，而且还可为国家节省大量的煤炭和林业资源。沼气发酵余下的副产品是一种很好的优质有机肥料。在生产实践中，用沼气肥和农家肥进行肥效对比试验，结果用沼气肥的都获得增产。玉米增产28%，水稻增产10%，小麦增产12.5%[1]。

沼气不仅大量用于煮饭、照明，而且已开始成功地用来带动农业机械，成为低成本的动力燃料，据测定，1立方米沼气能使1匹马力内燃机工作2小时，约相当于0.6～0.7公

斤汽油，能发电1.25度，能使载重3吨的汽车行驰2.8公里[1]。

芳香烃是制取农药的重要原料之一。由于C、H、Cl三种原子在空间排列的方式不同，产生的几种异构体可以生产五氯酚钠、三氯杀螨醇、五氯硝基苯等多种农药，五氯硝基苯是一种一种白色晶体、微溶于水，是一种拌种剂和土壤杀菌剂，对于防止土壤传染病，尤有特效。苯酚是生产除草剂的主要原料之一，除草醚是一种优良的触杀型除草剂，有一定的选择性，应用于水田、旱田中，药性高、毒性低，对人、畜、鱼、贝类均无药害。同时使用方便，用药量低，是有发展前途的除草剂之一。

以萘为原料制得的a?C萘乙酸是一种催根生长刺激剂，它的钠盐（a?C萘乙酸钠）易溶于水，配成各种浓度的水溶液，在一定范围内，可以促使作物生根、发芽，促使作物早熟增产，防止落花、落果，也能促进插枝生根和行成无籽果实。

以乙炔为原料通过一系列反应制得的聚乙烯是一种通

用塑料。其原料来源丰富，价格低廉，容易加工成各种软、硬、透明制品，并具有较好的机械性和耐腐蚀性等优点，在农业生产中得到广泛应用。

由聚乙烯、聚氯乙烯、塑脂加工成型的聚氯乙烯薄膜，目前在农村多用于种植。农村采用的水稻薄膜育秧，水稻发

芽率高、苗壮、苗齐，深受群众欢迎。

在农业生产上，乙烯是一种果实成熟激素，西红柿、苹果、桔子、柿子等果实成熟前能产生少量的乙烯（百万分之几）[2]，对果实起催熟作用。基于这个原理，人们为了避免水果运输途中的损失，常在未成熟前就摘下，运到目的地，将其放在一个密闭的房间里，通入少量的乙烯气体，2～3天后果实就被催熟。有时也将未成熟的果实放在密闭的箱子里或捂在木桶里，使果实自身产生的乙烯积聚起来发挥催熟作用。

乙烯利是一种液态的乙烯型植物催熟激素。当乙烯利被植物吸收后，即进入到茎、叶、花、果等细胞中，由于一般植物的酸度都在PH=4以上，于是乙烯利逐渐分解并放出乙烯，刺激植物的生长，发育、代谢等。

总之，生活中无处不存在化学反应，所以说世界是化学的世界[4]，化学使这个世界更精彩，要用化学知识使生活更加环保、更加健康！相信，随着化学不断发展，科技的不断进步，农业必将在新的技术支持下，朝着更加合理、高效、完善的方向发展[3]。而化学技术在这个过程中所起到的重要作用，也将永远记入农业发展的历史史册之中。