我们吃的五谷杂粮，穿的棉麻丝绸，都是传统的农产品。农业一向就是关系到国计民生的大事，衣食足则安居，民安则国泰，可见农业的地位是多么重要了。化学一向和农业密不可分，如果你留意的话，从播种到施肥到除草到加工农产品，哪个环节都会涉及到化学知识，真是田园处处皆学问呀。
土壤
土壤是指地表风化壳上面具有肥力的疏松层，是地球生态系统的一个重要环节。它既是供给植物生长的水、肥、气、热的主要源泉，又是自然界各种物质和能量的转化场所。
土壤的主要部分是矿物质、有机质、水分和空气。其中，矿物质是土壤的主体，是支撑植物生长的骨架；有机质是土壤肥力高低的重要标志；水分和空气对植物生长具有重要作用。一壤肥力是指土壤能同时不断地供给植物生长发育所需要的各种营养。
良好的土壤能为植物生长提供充足合理的水分、肥料、空气和热量，并能在一定程度上抵抗各种恶劣自然条件的影响，适应植物生长的需要。
生长在土壤的植物则如同土壤的天然绿衣，保护着土壤，促进土壤发育。在森林覆盖下，大自然生成2．54厘米土壤大约需300年；而在没有植被保护下，雨水可以在一年时间里把2．54厘米厚的土壤冲走。
植物和土壤相依为命。
土壤对于人类是一项重要的资源，人们在上面种植各种作物，从中获得生活必需品和工业原料。
碳肥
我们知道，占植物95％的碳、氢、氧元素来自于空气中的二氧化碳和根部吸收的水分。二氧化碳气体是植物制造养料的主要原料。
植物的叶子是一座奇妙的“工厂”，细胞中的叶绿素能利用太阳能把空气中吸收到的二氧化碳气，和从土壤中吸收到的水分化合成糖类（包括葡萄糖和淀粉），并放出氧气来。
这就是植物的“光合作用”。糖类正是植物生长所需的养料。
空气中二氧化碳的储量只有0．033％，如能适当提高空气中二氧化碳的含量，可以收到显著增产的效果；但若空气中二氧化碳的含量降到0．01％以下，光合作用就难以进行，植物就会死亡。
二氧化碳是以气态进入叶片的绿色组织，而被吸收的，在流动的空气中，施加二氧化碳非常方便，容易造成浪费。于是，人们想了一个办法，在塑料大棚或玻璃温室里，让干冰（固态二氧化碳）挥发，从而使室内二氧化碳达到一定的浓度。目前，许多地方的温室里施用了这种碳肥，效果很不错。
氮肥
一、为什么庄稼需要氮肥
氯，在业上是个非常重要的角色。
没有氮，就没有蛋白质，也就没有生命。归根结底，人和动物都是从植物中获取蛋白质的。庄稼，就是个制造蛋白质的“活工厂”。它的根从土壤中吸收各种含氮的化合物，运到叶子上，经过光合作用，制成蛋白质。这些蛋白质，成为庄稼进行建设的原材料，庄稼用它壮大自己的各器官，一旦土壤里少了氮，庄稼就会生长不良，个儿长得又瘦又小。
氮，又是叶绿素的重要组成元素。叶绿素的分子构造非常复杂，每个叶绿素分子中都含有四个氮原子。没有氮就没有叶绿素，庄稼就无法进行光合作用，也就无法制造养料。我们知道，叶子的绿色，是因为它含有叶绿素，这样，生长在缺乏氮的土壤中的虑稼，叶子就会变黄。
另外，在庄稼的胞核的核酸中，在磷脂和许多糖类化合物，植物碱中，也都含有氮。
然而，土壤中的氮是有限的。据测定，土壤含氮量一般不超过千分之一，而所含氮中能被庄稼吸收利用的氮一般只占10％。人们年年种庄稼，土壤中的氮会越来越少。然而，庄稼的生长又不能缺氮。怎么办呢？
为了使庄稼能吃到足够的氮，人们年年往田里施加氮肥。在氮肥充足的田里，庄稼长得绿油油的，树叶茂盛，茎秆粗壮。
氮肥施得是不是越多越好呢？
不，氮肥施得太多，反而会使庄稼生病。例如，稻田里的氮过多，稻子会疯长，株株又高又大，看起来蛮不错。实际上，庄稼吸收了过多的氮，把体内大部分养料与氮化合，制成蛋白质。而构成细胞壁的原材料——纤维素、果胶等，却制造得很少。这样，庄稼的组织柔软，很容易倒伏，开花结果也迟。所以，必须根据实际需要，合理施用氮肥。
二、氮肥大家族
在意识到土壤所面临的“氮荒”后，人们积极寻找理想的氮肥来补偿土壤中丢失的氮。
人们首先发现有一种矿物含氮量相当高，达15％，远远超过一般的有机肥料。这种矿物俗称“硝石”，化学成分为硝酸纳。硝石虽好，但在世界上的储量很少。
于是人们又将目光转向了空气。空气中78％的氮，可谓取之不尽，用之不竭。可是，空气中的氮是游离着的氮气，不能被庄稼从空气中直接吸收。如何把氮气变成氮肥呢？从此，人们开始了征服氮气的历程。
终于，合成氨法发明了，彻底解决了“氮荒”问题。合成氨法，是利用最便宜得的空气、水和煤作原料来制造氮肥：把水蒸气通过赤热的煤层，水和煤作用，生成水煤气——氢和一氧化碳的混合物。空气通过灼热的煤层以后，空气中的氧气为了助燃与煤中的碳化合掉了，于是剩下的主要是氮气，这样便得到氢气、一氧化碳和氮气的混合气。一氧化碳对氨的合成有害无益，必须予以清除。得到的纯净的氢气和氮气在400～500℃的高温，一百多个大气压催化剂的作用下，相互结合，生成了氨。
氨在常温常压下是一种无色气体，有强烈的刺激性气味，它极易溶解于水，生成的氨水中含有铵根离子可被作物吸收，因此，氨水是一种成本低受欢迎的液体氮肥。
氨有与酸反应的性质。它分别与盐酸、硫酸、碳酸气（二氧化碳）反应生成的氯化铵、硫酸铵、碳酸氢铵等铵盐。铵盐易溶于水，便于作物吸收，是固态氮肥。
在固态氮肥的行列中，还有个含氮量最高记录保持者，它的名字就叫尿素，是液氨和二氧化碳在加热、加压的条件下制成的。它不属于铵态氮肥．但也深受农民朋友的喜欢。
三、氮肥使用
1．氨水放久了为什么肥效会降低
氨水是一种很好的氮肥。它能直接为作物吸收利用，适用于水稻、棉花、小麦、玉米、蔬菜等许多农作物。氨水带有微碱性，特别适宜于南方酸性土壤。氨水还带有腐蚀性，具有很强的杀虫灭菌能力，对消灭一些病虫害有帮助，加之它制造简单，价格便宜，所以深受人们欢迎。
但是，氨水不容易贮藏，放的时间一长，肥效就会慢慢降低，这是为什么呢？
我们知道，氨水就是把氨溶解在水里制成的。氨水极易挥发．温度越高，挥发越快。如果把盛有氨水的容器不加盖子放在空气中，氨的蒸气会很快地向空气中跑掉。水面上的氨跑掉以后，水中的氨跑向水面，继续向空气中挥发，水中的含氮量就越来越低。常温下把氨水露天存放两天，氨水浓度可降低91％。氨水起肥效作用的主要是氨氨少了，肥效有自然降低了。
为了防止氨水肥效的降低，在贮存、运输、使用时都要尽可能减少损失。
氨水应密封存放，防止漏气。可用塑料薄膜封口，也可在氨水表面洒一层油或在氨水中掺一些细黏土。油浮在水面，铺展开来，形成一层保护膜，起到密封的作用。细黏土中有大量胶土颗粒，有着强大的吸附能力，能够将氨吸附，保持肥分。大量储存用的氨水池应建在阴凉地，防止日晒，避免高温。
使用时最好开沟条施，施后随即覆上土，以减少氨的损失。另外，气温低，风速小时，氨水损失小，因此早晚施比中午好，阴天施比晴天好，风小比风大施好。
旱地追肥要特别注意氨水的浓度。一般含氨在0．3％以下，过浓会“烧死”作物。因为植物的细胞壁是一个半透膜，只允许水分子自由出入，维持细胞内外溶液浓度的平衡。当外界浓度太高时，细胞里的水分子就会不断地向外渗透，直到内外浓度相等。这样致使细胞严重缺水，引起作物枯萎，严重时就被“烧”死了。所以，施肥时一定要注意浓度。
施用氨肥时还要注意人的安全。氨水具有一定腐蚀性，氨气会损伤眼、鼻等的黏膜，所以千万不要用嘴呼吸，也不要去闻。
2．经常施用肥田粉的农田，为什么要用石灰肥田粉，就是硫酸铵，它是我国施用最早的一种化肥。硫酸铵易溶于水，能直接供作物吸收利用，见效很快。可是人们在施用酸铵前，常常先往田里施些石灰，这是为什么呢？
原来，硫酸铵进入土壤后，被作物有选择性地吸收。铵根离子被吸收的量大，硫酸根离子被吸收的量少，这样就造成了土壤里硫酸根离子的过剩，使土壤的酸性增强。
长期施用硫酸铵的土壤就会变得越来越酸，一些细菌受不了，使土壤里的一些有机肥料不能分解。另外，酸性太强，庄稼的根也会受不了。而石灰却是碱性，能够中和土壤中的酸。我国南方很多土壤本来就是酸性的，所以常常要施加几乎与硫酸铵同等用量的石灰。北方土壤里含石灰多些，石灰可以少施些。
然而，硫酸铵却又不能与石灰一起混合施用或者储存在一起，它们俩一遇见就会“打架”，放出氨气来，使肥效降低。在施用之前往田里撒些石灰，是因为石灰跑到田里，浓度变稀了，与硫酸铵的作用也不那么厉害了。
用氨和硫酸中生成的硫酸铵成本太高，现在硫酸铵大多是从炼焦工业、石油炼制工业和合成纤维的副产品中回收，难免掺有一些杂质，颜色也就变得五花八门。有的粉红，有的淡绿，还有的是淡黄，但不影响肥效。
3．碳酸氢氨的贮存
碳酸氢铵是一种弱碱性的速效肥料，不论什么土壤和农作物都可施用，都能收到良好的效果。它除含有铵根外，还含有50％的二氧化碳，能为光合作用提供原料。
但是，碳酸氢铵的稳定性差。它很容易分解，分解后就变成氨气、二气化碳和水汽，跑到空气中去．使肥效降低。
温度愈高，分解愈快。当温度超过30℃以后，分解就很强烈．在这样的温度下敞口存放3天，肥效可损失一半。温度超过60℃时，碳酸氢铵就不能以固态存在。因此，固体碳酸氢铵均不可放在烈日下曝晒。
碳酸氢铵还有一个“好脾气”，就是能吸收空气中的水分。当吸收水分后，碳酸氢铵的表面会形成一层饱和溶液层，这层饱和溶液的蒸汽压比大气压大，它一遇到空气，就很快分解变成气体跑到空气中。
所以，我们要特别注意碳酸氢铵的贮存和施用。
碳酸氢铵被密封在塑料薄膜中，既能防止受潮，又可减少挥发。用一袋，拆一袋。施用石灰酸氢铵时要深施。
4．为什么硝酸铵钙不适用于水田
硝酸铵本来是一种很不错的肥料，它极易溶解于水，而且含氮量高，铵态氮和硝态氮都能为作物吸收利用。但是，硝酸铵特别容易结块，受到猛烈撞击还会爆炸。于是，人们把硝酸铵和白云石混合，制成了一种新的肥料叫硝酸铵钙，比起硝酸铵来，它有更多的优点。
白云石的主要化学成分是碳酸钙，肥料中增加了钙质，可以起到改善土壤结构的作用，而且，硝酸铵钙不再像硝酸铵那样易于爆炸了。
硝酸铵钙不宜施到水田里，为什么呢？
原来，硝酸铵钙中的硝酸铵极易溶于水，而土壤胶粒吸收硝酸根的能力很弱，遇到下雨或水库放水，硝酸铵钙中的氮就会随水流失。同时，硝酸根在水田中还容易受反硝化细菌的作用，变成氮气跑到空气中，使肥效大大降低。
对一些太干旱的田里，则应采用“少吃多餐”的原则。因为田里的水分太少，硝酸铵又极易溶于水，使水中的浓度很大，影响作物生长。
对于一般的田地，硝酸铵钙则称得上是很好的氮肥。
5．有机氮肥—一尿素
尿素，化学名称叫碳酸二胺，是我们非常熟悉的一种有机高效氮肥。人和牲畜尿素里含有的氮素主要就是尿素。
作为肥料，尿素的含氮量在固态氮肥中是首屈一指的。尿索中的含氮量达45％～46％，是肥田粉的两倍多。
虽然尿素也像硫铵、硝铵、碳铵那样易溶于水，但肥效却慢得多。这是什么原因呢？
原来，尿素中的氮以酰胺态的形式存在，不能为作物直接吸收利用，而要在土壤细菌分泌的尿素酶的作用下转变成碳酸铵，才能被庄稼吸收。温度越高，转变得越快。所以要根据情况，提前几天施用，才能适时收到肥效。
尿素是一种中性肥料，适用于各类土壤和作物，肥效也比较持久。
与其他氮肥相比，它还有一个独特的好处，就是可以施肥。将尿素溶解于水，提取稀溶液喷布于作物的叶面，尿素能够渗透到叶面的细胞中，与叶片中的糖类物质合成氨基酸和蛋白质。这种施肥办法肥效高，肥分利用率也高。
尿素使用时不能一下施加太多，否则会严重烧伤、毒害庄稼的根。
尿素除作化肥外，还可以当牲畜的精饲养，它可以补充饲料中蛋白质的不足。同时，在油漆、纺织加工、炼油、颜料等部门都常常用到尿素。
磷肥
一、为什么庄稼需要磷肥
水稻是南方的主要粮食作物。在阳光充足、雨露滋润、肥水充足的条件下，水稻插秧返青后，生长迅速，稻叶浓绿，茎秆粗壮。
可是少数缺磷的稻田中，稻叶变黄，叶光发紫，根须杆细灰黑，稻秆茕茕不立。
磷在作物营养中究竟起什么作用呢？尽人皆知，作物从小到大的生长发育，是由于作物体内细胞的不断增大和增多。细胞虽小。却是组成机体的基础。
磷是组成核蛋白、核酸、磷脂等物质的必需成分。核蛋白是细胞核的主体，核酸是原生质的重要支柱。
缺少了磷，细胞核生长迟缓，新细胞无从产生，势必造成生物体生长迟缓，表现为新根不再生长，分蘖受到抑制。停止生长的老根在水中微生物的腐解下而变黑。
同时，植物体内的淀粉、脂肪、蛋白质等，虽不含有磷，但它们的合成和分解都要有磷参加。磷缺乏时，由光合作用制造的初级产物——糖分会愈积愈多，引起花青素增加，使叶片变成紫红色。如果长期缺磷，还会导制作物减产。
植物不能缺少磷，一般土壤中约含有0．1％～0．2％的磷，但是能供作物吸收利用的磷含量不多，常常只有10％～20％．所以需要磷肥来补充。
施用的磷肥，能促进幼苗生长，提早成熟，果实饱满，还可以增加的抗旱抗寒能力。磷供应充分，作物根索发达，能更好地从土壤中吸收水分和养分，增强了抗旱能力。另一方面，增加了作物体内的糖分含量，增强作物抗寒能力，使在严寒霜雪的条件下能够顺现在常用的磷肥品种很多：第一类是很容易溶解在水中的，称为水溶性磷肥，例如，过磷酸钙和重过磷酸钙。
第二类是难溶于水，易溶于弱酸性溶液的弱酸溶性磷肥，如钙镁磷肥，脱氟磷肥和沉淀磷肥。
第三类是几乎不溶于水，在酸性溶液中有慢慢溶解的高难溶性磷肥，如锐脂骨粉、磷矿物粉等。
二、磷肥的使用
1．为什么过磷酸钙制成颗粒肥料效果会更好过磷酸钙是用硫酸分解磷矿粉制得的，它是磷酸二氢钙钙和硫酸钙的混合物。有效成分是磷酸二氢钙，它易溶于水，进入土壤后能较快地被作物吸收利用。