第140章 微生物制硝

暮西鎮最近亟待處理的問題，多到讓托德覺得有點力不從心。

他整理了手頭上的信息，歸納出了三件最急迫的事情。

一、想辦法改善與女武神的關系，獲得進入『神聖之林』的機會，以調查異種轉變為普通人的真相。

二、想辦法找到新的硝石制造途徑，恢復炸藥的生產線。

三、針對可能到來的糧食危機，盡快找到解決辦法。

思考並對比以上三條，托德決定還是優先解決第二件事情——硝石的生產。

理由在於：

一、想要改善與女武神的關系，以進入『神聖之地』，不是一朝一夕能夠做到的事情，只能循序漸進的推進此事。

二、暮西鎮的發展，無論是市政道路還是大興土木，都需要大筆的資金。這些錢哪裏來？稅收征繳和投資收益，根本無法填上這些窟窿。唯一的辦法就是通過不斷的戰爭，來掠奪周邊貴族封地的財產，以補足小鎮的發展需求。而應對貴族們那些高聳的城堡和厚實的城墻，炸藥的確是必不可少的幫手。所以，尋找新的硝石制造途徑，理應放在首要位置。

三、至於糧食危機，托德有了一些思路。北島船隊南下販賣海產品，在回航的時候，委托其采購南方的糧食，再賣給暮西鎮就能解決糧食危機；至於收購糧食的錢，戰爭掠奪和貿易收入，完全可以覆蓋支出。

既然決定將制造硝土放在首位，那麽現在的問題就是，如何獲得硝土？

托德回憶起在前世看到的穿越類小說和影視，裏面就有不少描述科技流的作品，對於硝土的獲取都有一些介紹。

首先，穿越者勘探並開采天然的硝土礦。稍加思考，托德就把這種辦法定義為胡說八道。天然的鈉硝石礦和鉀硝石礦，在自然界非常罕見。以托德穿越而來的國家為例，遼闊的國土之上，只有一處名為新疆吐魯番的地區，擁有鈉硝石礦，其它地區根本找不到硝石礦的蹤跡。（有很多歷史小說，將《本草綱目別錄》中的芒硝認為是硝石，便認為硝石礦常見。實際上，古時候的芒硝統指兩種物質，分別是硫酸鈉和硝酸鉀）

其次，通過對土墻、鹽堿地、茅廁等地的土壤進行收集，以獲取土硝。這種做法也是技術落後地區獲取硝土的主要途徑。但這種辦法有許多問題：一、這種『掃硝』的收集方式，有著地域性限制，一般更加適合幹燥地區或者寒冷地區；二、收集過一次之後，再次生成土硝需要等待很長一段時間；三、獲取的硝土雜質較多，硝含量很低，影響了火藥的效力。

否定了以上兩種辦法，身為生物化學科目的老師，托德最終還是打算采用微生物的方法來制造硝石。

自然界有一類細菌，被稱作硝化細菌（Nitrifying bacteria），是一種好氧類細菌，包括兩種完全不同的屬群：亞硝酸菌屬（nitrosomonas）及硝酸菌屬（nitrobacter）。

亞硝酸細菌一般被稱為『銨之氧化者』，因其所維生的唯一食物來源是銨。什麽是銨？銨是一種氨氣（NH3）溶於水中所生成的陽離子（NH4+），它主要由腐爛的有機物而產生，因為它在化學上的行為就好象是一種金屬離子，故命名為『銨』。在有空氣存在時，銨可被亞硝酸菌吸收利用。它們將其氫原子氧化成水，用氧取代之，所以銨變成水及溶於水中的氧化氮，後者稱為『亞硝酸』，其反應式如下：2NH3+3O2→2HNO2+2H2O+158kcal

硝酸細菌一般被稱為『亞硝酸之氧化者』，因其所維生的主要食物來源是亞硝酸，而且生成硝酸為氮循環的終產物，其反應式如下：HNO2+1/2 O2=HNO3，-⊿G=18kcal

簡單來說，腐爛物產生了銨，銨又被亞硝酸菌氧化成亞硝酸，隨後生成的亞硝酸又被硝酸菌氧化成硝酸，而這一反應被稱為『硝化反應』。這個反應由兩種不同的細菌所進行。

說完了微生物原理和化學反應，托德接下來要做的就是，制定微生物制硝的具體流程。

第一步，首先準備一塊試驗田當做培養皿，將亞硝酸菌及硝酸菌進行細菌繁殖。

第二步，準備微生物制硝的原料，準備大量人畜糞尿或者富含氮元素的腐爛魚蝦，靜置反應將會生成大量的銨。

第三步，建造一個硝池，底層用水泥密封砌成。池子的內部用膨松的黏土和細沙混合鋪底，適當的混入一些弱堿性的灰分。（因為硝化細菌不能在酸性環境下存活），再將試驗田中的細菌培養土移栽過來，定期松土以保證土質透氣性。

第四步，搭蓋頂棚，且不能透光，亞硝酸菌對紫外線的可見光非常敏感，陽光中的紫外線會對細菌產生致命的傷害。

第五步，根據外部環境的溫度，適時地調節池子內的溫度，保證常溫25度左右，因為溫度過高或者過低，都會對硝化細菌種群的細胞分裂繁殖造成影響。