Кратка история на иновациите

Поне от векове било ясно, поне смътно, че азотът е ограничено хранително вещество в почвата и спъвало растежа на много култури. Фермерите просели, заемали, дори крадели всякакъв вид животински тор, карбамид или урина, до каквито се докопвали. Както и да се опитвали обаче, пак им било трудно да си набавят достатъчно азот, за да реализират пълния потенциал на реколтата. Най-добрият начин включвал не само тор от добитък, прасета и хора, но и ротиране на посевите с грах и боб. Те растели много успешно и без тор, защото някак си успявали да се снабдят с азот от въздуха и обогатявали почвата с него за следващата година. Ако тези растения можели да го направят, защо заводите не можели?

Научните обяснения за глада за азот се появили много по-късно с откритието, че всяка градивна единица в протеин или ДНК молекула трябва да съдържа няколко атома азот. Въздухът се състои предимно от азотни атоми, но те са свързани в здрави двойки с тройни ковалентни връзки между всяка двойка атоми. За да бъде азотът полезен, тези връзки трябва да бъдат разкъсани, а това изисква огромни количества енергия. В тропиците честите мълнии осигуряват тази енергия, затова почвата е малко по-плодородна, а в земеделските райони, където се отглежда предимно ориз, едноклетъчните водорасли и други растения фиксират азота от въздуха и подхранват почвата. Фермите в умерените климатични пояси, където се отглеждат култури като пшеница, много често остават с малко азот или буквално изпитват азотен глад.

През 1843 г. полето „Броудболк“ в Ротхамстед, Хартфордшир, било заделено за експеримент, за да се демонстрира ефектът от тора. Една част от полето била засявана всяка година с хлебна пшеница, без да бъде торена по някакъв начин. Почвата се изтощавала от година на година, посевите били измъчени и вяли, добивът падал, докато през 1925 г. бил едва половин тон от хектар – само частица от зърното от парцели, наторявани с оборски или с азотен тор. След 1925 г. започнали да редуват година посев с година на угар, за да може почвата да се обогати с малко азот от дивата детелина. Добивът на следващата година се повишавал, но не особено. Урокът за човечеството бил очевиден: без постоянно добавяне на азот от отглеждани другаде и по друго време реколти, които са използвани за храна на животни или хора, за да се превърнат в тор, земеделието не може да изхранва хората устойчиво.

През XIX в. това не е било от толкова голямо значение. Плугът напредвал на запад в прериите, на изток в степите и на юг в пампасите и в австралийската пустош, преобръщал девствената почва, лишена от дивите пасящи стада и от местните хора, за да разкрие плодородния си потенциал. Повечето земя хранела повече гърла. Знаело се, че почвата скоро ще се изтощи, ако не бъдела наторявана, но никой не обръщал особено внимание. Винаги имало нова земя за разораване. На запад, да вървим на запад!

Земеделието изпитвало затруднения, понеже търсенето на азот нараствало непрекъснато. Кралете и завоевателите също ламтели за йонизиран азот (не че го знаели като такъв), с който да произвеждат барут и да водят войни. През 1626 г. например английският крал Чарлз I наредил на поданиците си „внимателно и постоянно да запазват и съхраняват в удобни съдове или подходящи за целта контейнери всичката урина от хората през цялата година и цялата пикоч на добитъка, която могат да запазят“. Урината се използвала за получаването на селитра, основна съставка на барута. Земеделците по целия свят били принуждавани да произвеждат селитра от тор и да я дават на властите като данък, за да поддържат монопола върху насилието на владетелите, като така реално лишавали земите си от източник на тор. Един от мотивите за завладяването на Бенгал от британците е достъпът до богатите залежи от селитра в устието на река Ганг.