52-解读中国为何强大的地理密码6-施肥与国运下-大豆、积肥、火药_风闻

大豆是支撑我国五千年文明的伟大作物。好，接着上期聊，施肥与我们国运的关系。

下面讲讲大豆及满江红在农业种植上的作用。大豆对于中国和世界农业的意义很伟大，被评价为中国农业的四大发明之一。

大豆是我国驯化出来的豆科作物，地位很高，是我国的传统五谷之一。在战国时期，齐桓公北伐山戎，也就是现在的北京以北的地区，带回了当地人驯化出来的大豆，从此大豆开始了在中国和世界上的传奇历程。

大豆对于我国传统农业的地力保持意义相当巨大。可以这样说，如果没有大豆，只靠绿肥、养猪积肥，我国传统的农业是维持不了2000多年的。

而现在大豆是世界上的豆科植物中种植区域最广泛的。前面已谈到豆科植物，如绿豆、紫云英等都有固氮作用。那大豆究竟与其他豆科植物有什么区别呢？能让它在这些众多的豆科作物中脱颖而出，成为我国的传统五谷之一呢？

第一。它是直立作物，便于种植。大豆与常见的扁豆、豇豆等豆科作物不一样。它不是用藤蔓依附在别的植物上生长，而是有自己直立的茎。

对于人类来说，想要种植扁豆这些豆科植物，就必须要立一个供它们藤蔓可以攀爬的支柱。而且藤蔓还相互纠缠，收获时也很麻烦。

爬满支架的扁豆

所以扁豆这些豆科作物，是不能上升到五谷这种地位的。

第二。它的种子也就是豆子颗粒足够大，能够当成粮食来食用。

而像紫云英等豆科植物，没有食用价值，只能作为绿肥种植。而绿豆这些作物的颗粒太小了，就很难当成主粮来种植。

第三。产量高，可以当成救荒粮。

大豆耐贫瘠、适应性强。单位面积产量高于豌豆和蚕豆，尤其在北方旱作区，更易保障粮食安全。

在我国汉代开始，大豆是被当成救荒作物的。当小米等谷物歉收时，只有大豆能够存活下来。在饥荒时期，人们可以靠大豆活下来。

第四。大豆有很宝贵的蛋白质。

大豆粗蛋白质含量达到45%，是小麦、玉米的好几倍。此外，全世界可以提供蛋白质的食品，有多达60%源自大豆。

而且大豆可加工为豆腐、酱油等衍生食品。它就相当于种植在田里的肉。在营养匮乏的古代，这一点很有吸引力。我们经常看到吃素的僧人，脸色红润健康，因为他们经常吃大豆制品。

而豌豆、蚕豆的蛋白质较低，只有20%到25%，并且需充分烹饪才能食用。

第五。和主食兼容性强。

大豆可与其他谷物混合煮食，做成豆饭。豆叶也可以做成菜肴，用来充饥。

而豌豆、蚕豆这些口感粉质，更适合作为菜肴或辅食，难以替代主粮。

第六。可以榨油。

大豆的脂肪含量为 20%以上，可用于榨油、制作酱油，经济价值很高。

在古代，油脂也是很稀缺的东西。大豆后面还发展出作为畜牧养殖的饲料等应用。

而豌豆、蚕豆主要用于鲜食或饲料，经济附加值较低。

第七。易于保存。适合古代生产力落后的状况。

能有这么多优点，所以大豆能成为五谷就不奇怪了。

在我国古代就利用大豆能固氮肥田的特性，建立了轮作、套种制度。从战国时期开始，已产生了豆麦轮作雏形。到汉代已形成了豆、粟、麦两年三熟制。此外就是大豆和各类作物进行套种。

这里需要重点提一下。谷子，也就是粟，还有小麦，种植2到3年就必须强制性歇年。也就暂停种植1年，先种植大豆轮作或者休耕，然后再继续种植谷子和小麦。

发生歇年现象的原因是存在连作障碍即重茬问题。

一方面是因为地力跟不上了。

此外，连续种植，会积累土壤虫害、对生长不利的病原菌。

此外，谷子和小麦根系会分泌化感物质，即对自身生长不利的物质。相当于自毒效应。

另外，连续种植大豆，也会出现重茬现象。

在很长的一段时间里，大豆只产于中国。一直到20世纪，才传播到其他国家。他们无福消受大豆的好处。

例如西欧在历史上发明的三圃制，也利用豌豆、蚕豆等豆科作物进行轮作。但是它们对土壤肥力的提升，还有经济价值，远远无法和大豆相比。

接下来谈满江红。满江红别称紫藻、三角藻、红浮萍等。它与可以固氮的鱼腥藻共生，所以能固定空气中的氮。从明代开始，我国已有意识地在稻田中种植红萍，在中耕期间将萍压入泥中，作为绿肥。剩余的满江红继续生长。

当红浮萍覆盖率达到30%时，水面蒸发量可降低20%。并且可以抑制杂草生长。每亩红浮萍每年可固氮6-8公斤，相当于节省15公斤尿素。

而且它跟大豆固氮不同，它是不占用农田面积的。

除了以上肥料，我国古代还想尽办法获取更多的肥料来源。

例如：

收集秸秆、落叶、杂草进行发酵，制作成肥料。

南方地区流行塘泥肥，即冬天挖河塘淤泥，当成肥料。

将油料作物榨油后的残渣，如豆饼、菜籽饼、花生饼，腐熟后作为肥料施用。

将家中草木灰作为肥料。

将养蚕的粪便即蚕沙作为肥料。

最后我国发展出经济和生态效益都堪称完美的珠三角桑基农业模式。

桑基鱼塘系统由“基”即旱地和“塘”即鱼塘组成，形成“陆基种桑、桑叶养蚕、蚕沙喂鱼、塘泥肥桑”的生态循环。

种桑：在基面（塘埂或高地）种植桑树，桑叶用于养蚕。桑葚也可用来酿酒。

养蚕：蚕以桑叶为食，吐丝结茧（丝绸原料），同时产生蚕沙（蚕粪和残叶）。

养鱼：蚕沙投入鱼塘，成为鱼的饲料。鱼塘中的草鱼、鲢鱼、鳙鱼等可食用蚕沙和浮游生物。

塘泥肥桑：鱼塘底部的淤泥富含有机质，定期挖出用于给桑树施肥，促进桑树生长。

这样，整个系统形成“桑、蚕、鱼、泥”的闭环循环，几乎没有废弃物，资源利用效率极高。

珠三角桑基农业

而生产的蚕丝和鱼的经济价值豆很高。

而我国在积肥过程中，意外发现了人工积累硝石的方法，促进了火药的发展。

  我国是黑火药的发明国。黑火药的构成，是木炭、硫磺、硝石。这里面的硝石，指的是硝酸钾，又称为火硝。其中硫磺占10%左右，木炭占15%左右，硝石占75%左右，这是最合适的黑火药粗略配比。

木炭可轻易获得。

硫磺也是常见的矿物质，在有火山活动的地区就有发现。例如日本、意大利、印尼这些地区硫磺矿就很多。

但是作为消耗大头的硝石，即硝酸钾，是原料中最难获得的。除了少数几个硝石大国，如智利、印度、中东地区外，其他国家的硝石矿都少得可怜。

这里要提一下，适合用于黑火药的是硝酸钾，而不是硝酸钠，又称为芒硝。因为硝酸钠容易吸水，用于火药的时候很容易点不着。这在战场上可是要命的事情。而智利的硝石，成分其实是硝酸钠。

我国的硝石，在战国时期已用于医学。所以后面道士们在炼制长生不老药的时候也会加入硝石。结果意外发明了火药。

为何叫硝石呢？它开始写作“消石”。因为它在水中能快速溶解，快速消失。

而黑火药用于战争的时候，那硝石的消耗量可是海量。虽然我国在甘肃地区也有硝石，但也谈不上丰富。

而我国由于长期为了农业注重积肥，所以经常跟厕所打交道。结果发现厕所周边的“尿硝”原来和硝石就是同一种东西。

我们以前的小学，大家都对着厕所的石灰墙撒尿。天长日久，墙壁上就出现了白色的印记，里面成分其实就是硝酸钾。

而在北方冬天，在零摄氏度时硝酸钾的溶解度只有13g左右，就容易在墙壁上以结晶形式析出。

这种结晶是白色的霉状物，为细针状结晶。甚至能形成接近透明的细长结晶，俗称“马牙硝”或者“牙硝”。

这种厕所墙壁上析出的硝酸钾有着较高的纯度，有时可达75%以上，是民间配制黑火药的好原料。

这种厕所收集的硝石，又称为土硝。

自然界中的硝石往往是土壤中含氮有机物质在细菌作用下分解、氧化成硝酸根离子后与土壤中的钾元素化合而成的。

所以每当秋高气爽的季节，它通常呈皮壳状或盐花状析出来，覆盖在地面、墙脚，这就是所谓的地霜。

所以，能收集土硝的地方就是排泄物集中之地。在猪圈、厕所、阴沟、老房子墙角，都有土硝的存在。此外，大量蝙蝠、老鼠等动物栖身的山洞里，天长日久积累的动物排泄物往往能形成天然硝石矿。智利的智利硝石矿也是鸟粪长期积累后形成的。

此外，硝石来源还有山东、河南、山西等省份盐碱地。这种方式提取的硝石被称为盐硝。

收集的土硝和盐硝，都要进一步熬硝。需要加入草木灰，因为草木灰的主要成分是碳酸钾。可以和硝石反应生成硝酸钾。

现在北京通州熬硝营、郑州硝滩等地名，都是历史上熬硝遗留的名称。

我国收集土硝的方式，显然是可持续的。只要有生物的存在，大自然就会源源不断地产生硝石。

我国收集土硝的工艺后面也传播到了世界各地。世界黑火药所需要的硝石。要么是来自茅坑、蝙蝠洞这种地方收集的土硝，要么就是来自于智利这样的天然硝石矿。

但地球上只有智利、中国、印度、中东有较为丰富的硝石矿。如果没有我国发现收集土硝的工艺，人类的很多战争就打不起来。因为没有硝石，就没有火药。没有火药，还怎么打仗？

所以，在1913年德国合成氨投入工业化生产前，人类的战争规模就相对有限。

因为发动战争，就要用火药。无论是哪种火药，里面必然有氮元素的存在。而人类从自然界获取的硝石是有限的，提供的氮元素也是有限的。

讲到这里，我们也要客观评价一下我国传统农业这种积肥方式固有的缺陷。

当农作物吸收了土壤中的养分，人类、家畜食用后，余留下粪便。此外就是农作物的秸秆，可以用于燃料。秸秆留下的草木灰、人畜粪便、大豆轮作、绿肥，还有其他积肥来源。全部都用上，也不能完全弥补耕作从土壤中带走的养分，只是延缓了土壤肥力下降的速度。

而且，由于我国人口的不断增加，绿肥种植、大豆参与轮作的面积还在不断减少。此外，收集植物的茎秆等废弃物来沤肥作为肥料来源等方式，其实是在以整体的环境恶化为代价，来维护土壤肥力的。

但这并不是要说我国的传统农业多么失败，而这是全人类在合成氨等现代化肥出现前都要面临的问题。

1904年，德国化学家弗里茨·哈伯在实验室实现了合成氨的过程。

1910年，德国巴斯夫公司工程师卡尔·博世，实现了合成氨工业化生产。

1913年，全球第一座合成氨工厂在德国奥堡投产，日产氨30吨。

合成氨的出现，既让人类从此能生产无穷无尽的氮肥，从此人类迎来人口快速增长。也让人类战争从此摆脱了大自然资源的束缚，出现了人类历史上规模空前的两次世界大战。

而在合成氨出现前，我国北方的自然环境在唐代以后就已经不断恶化。

而我国北方的传统农业自身存在局限性。

种植谷子、小麦、大豆都需要歇年。但人口又在不断增长。要想实行以前的那种大豆、谷子、小麦轮作，越来越困难。

那么这个时候，我国的国运会跟中东的美索不达米亚和印度河流域一样。因为土壤肥力衰竭，从此沉沦吗？

并没有。这个时候，我国的水稻站了出来。在南方的平原、丘陵、高山上，水稻广为种植，成了我国国运的压舱石。具体内容，请听下集。

好了，今天就聊到这里，谢谢大家！