接着他又抓了一把灰白色的硝土,介绍道,
“这是‘土硝’,品质次一些,需要进一步提纯才能用。”
“最差的是‘荒硝’,泥沙多,质地不匀,一般就卖给镇上的铺子,做些爆竹烟花。”
看完原矿后,众人随后移步到了一排巨大的石槽旁。
选好了硝土,第一步就要浸泡滤土。
把硝土放石槽里,按“硝土五斤配水十斤”的规矩,泡上整整一天。
老刘头指着石槽底部的开孔,介绍道:
“这里铺着竹筛,筛上还垫了几层麻布,硝水能慢慢渗下去,流到底下的陶瓮里。”
“如果用硝土,还需要反复踩踏搅拌,让它充分化开。”
紧接着,众人来到一排装满了淡黄色硝水的陶瓮前。
“第二步,下白矾。”
老刘头所说的白矾也就是明矾,往硝水里加入明矾后,就能吸附硝水里的杂质。
“等静置两个时辰后,再用马尾鬃编的细筛子过滤一遍,得到的硝水就清亮多了。”
第三步需要加入草木灰,称之为灰淋去杂。
匠人们需要将草木灰充分溶解于水中,然后装入布袋过滤,加入硝水。
草木灰水呈碱性,能够中和掉硝水里的一些酸性杂质,使得硝能更快结晶析出。
静置一天后,硝水表面会浮起一层褐色的沫子,底部还会沉下些灰白色的颗粒。
把浮沫撇掉后,取上层清液备用。
接下来是煮炼区,这里架着数口大铁锅,正咕咚咕咚冒着热气。
在这里,匠户们需要将萝卜和硝水煮沸,按照每十斤硝水配一斤萝卜的比例,文火慢煮两个时辰。 煮完再用纱布过滤几遍,硝水就更清了,呈淡琥珀色。
到了这步骤,硝水的纯度能达到百分之八十五,寻常制备火药,到这一步就够用了。
但军器局要求高,所以还得继续精炼。
硝水需要以猛火煮沸,然后转为文火慢熬,熬到硝水表面结出一层白膜,就要立刻停火。
接着再把硝水倒进陶盆,放在阴凉处慢慢冷却。”
冷却一晚上,盆壁和盆底就会长出如同冰凌般的针状结晶,这就是“盆硝”。
如果军器局有特别要求,还要更高纯度,就得进行精粹。
把盆硝再溶进热水,加少量蛋清,搅拌后静置两到三个时辰。
蛋清会吸附残留色素与细微杂质,形成絮状沉淀。
将杂质过滤后,按照之前的方法将硝水倒入陶盆进行二次冷却,就能得到纯度极高的净硝。
只不过净硝用量少,费工费时,一般只有精制火药才会使用。
全程参观下来,江瀚心中叹为观止。
他原本还想来指导指导工作,但走完一圈后才发现,原来古人已经将提纯工艺优化到了这个地步。
他端起一个装着“净硝”的瓦罐,看着里面毫无瑕疵的透明结晶,若有所思。
江瀚估摸着,净硝的纯度应该能达到百分之九十五,甚至百分之九十七、八左右了。
这种高纯度的净硝,也就是硝酸钾,应该能够直接作为化肥使用。
早在崇祯九年,江瀚提出成立硝务督办处时,主要就是基于两个方面的考量。
第一是军用,第二就是作为高纯度化肥所用。
化肥对于农业生产的意义,无论怎么强调都不为过。
眼下四川乃至云贵等地,主要依赖的仍是堆肥、粪肥、淤肥等传统有机肥,并没有真正意义上的化学肥料。
想要农作物增产,其主要就在氮、磷、钾三种元素。
氮元素能促进作物茎叶生长,磷元素能促进根系发育和果实成熟;
钾元素则能增强作物的抗逆性,以及抗病、抗寒、抗旱能力。
而净硝的主要成分是硝酸钾,能够同时提供作物所需的氮和钾,是一种极其优质的复合肥。
如果能大规模生产和使用硝酸钾化肥,想必粮食产量会得到显著提升。
当江瀚提出使用硝石作为肥料的想法后,在场的所有人都愣住了,脸上写满了不可思议。
县令焦煜皱着眉头,试探着问道:
“王上,请恕臣愚钝,不知其法。”
“硝石性烈,臣只听说医书上记载其可入药,但从未听过能用当肥料使。”
“此事实在是……闻所未闻,不知王上是从哪本典籍上找来的法子?”
看着众人难以置信的表情,江瀚一时间有些语塞。
他不知道该怎么向古人解释什么是氮、磷、钾,什么是化学元素,什么是植物营养学。
凭借千百年来的农耕经验,人们只知道人畜粪便、草木灰、河塘淤泥等可以用来肥田。
但却完全无法理解,用来制造战场利器的硝石,怎么能用于农业生产。
这也难怪,自从火药问世并用于军事用途以来,硝石一直是受到朝廷严格管制的重要军事物资,禁止随意流通。
即便民间有私熬的土硝,但因为纯度低,杂质多,施用后非但不能肥田,反而会烧坏作物根系。
因此,从未有人将硝石与肥料联系起来。
江瀚也懒得解释,毕竟这帮人连最基础的化学知识都不懂,解释也是白解释,直接看效果就好了。
他从瓦罐中掰下一小净硝,递给焦煜,郑重其事的吩咐道:
“此物纯净澄澈,蕴含伟力。”
“你若是不信,那就挑选几块产量相近的官田作为试验田,一试便知。”
江瀚在心里盘算了一遍,继续道,
“此时正值五月,早稻应该还处于孕穗期至抽穗期之间,正是需要施肥的关键时候。”
“现在追肥,还来得及。”
“你就按照每亩田地,十到十五斤的用量,将净硝撒进田里。”
“记住,最好分两到三次,每次施肥间隔一到两天。”
“把净硝溶于水后再冲施入田,少量多次,避免伤苗。”
“同时,你也可以配合使用腐熟的堆肥,效果应该会更好。”
“除了水田,旱地也可以试一试。”
“去找几块玉米地或者麦地,将每亩用量提升至十五到二十斤,用法也一样,少量多次。”
江瀚并不担心实验结果,科学规律四海皆准,不会因时代而改变。
硝酸钾作为优质的氮钾复合肥,其促进作物生长、提高产量的效果,是经过后世无数次实验验证的。
在他西南治下的几种主要作物中,硝酸钾都能增产。
比如水稻,可以在拔节期、孕穗期、灌浆期这三个关键阶段追施硝酸钾;
氮元素促进水稻分蘖开枝、使叶片浓绿,提升光合作用效率;
钾元素增强茎秆韧性,防止倒伏,提高结实率和千粒重,减少稻谷出现空壳、瘪粒的概率。
其他诸如玉米、小麦、高粱等农作物,施肥后也有类似效果。
像一些经济作物,比如棉花,或者各类瓜果蔬菜等,硝酸钾也能起到显著的增产、提质作用。
总而言之,硝酸钾作为化肥好处多多,但同样也有其瓶颈。
主要是产量低,想要大规模应用实在是力不从心。
西南三省,仅仅是登记在册的田亩就有两千多万亩之多,更别提新开肯的荒地了。
没有工业化,也无法出海获取鸟粪石,想要纯靠土法炼制化肥,无异于杯水车薪。
考虑到这一点,江瀚打算暂时不做推广,只要能保障官府的营庄、屯田的用度就行了。
于是他转头看向焦煜,继续吩咐道:
“选试验田时,务必多选几处,采用不同的施肥量。”
“务必派专人记录比对,详细记录不同用量下,作物的长势、产量等数据。”
“本王之前所说的用量也只是估算罢了,未必是最佳方案,具体用量多少,还需要靠实践摸索、验证。”
“此事关乎国计民生,你一定要亲自督办,尽心竭力,不得有误!”
焦煜虽然心中仍有疑虑,但见到江瀚言之凿凿,态度坚决,他也知道此事不容怠慢,躬身道:
“明白了。”
“臣定当详细记录,反复比对。”