70.康恩貝制硝法
既然知道了科學原理，那麼接下來的事情就簡單多了。
從原理來講，氨在微生物作用下會逐步氧化生成硝酸，這套反應主要依靠「硝化細菌」來完成。
這類細菌偏好有氧環境，因此多見於通氣良好的土壤、廄肥、堆肥以及活性污泥之中。
整個氧化過程分為兩步：第一階段是亞硝化，氨被轉化為亞硝酸；第二階段為硝化，亞硝酸進一步氧化為硝酸。
硝化細菌的活性，會受到酸鹼度、水分、溫度等條件制約。
中性與鹼性環境最適宜硝化作用開展。
土壤含水量、通氣狀況，直接影響硝化反應的強弱。
當土壤濕度維持在最大持水量的六成左右時，菌群活性最佳，土壤過於乾燥則會導致硝化細菌難以存活。
硝化作用的適宜溫度區間在4℃至40℃之間，不同地域的原生硝化細菌，溫度耐受度也存在差異。
熱帶土壤中的菌群，最適溫度甚至可達35℃。
這類菌群本就喜溫熱，這也是印度孟加拉和比哈爾一帶春夏兩季容易析出硝土，到了秋冬氣溫走低，產硝量便大幅下滑的緣由。
但這裡還有一個關鍵前提：產硝區需要相對乾燥。
若是降雨頻繁，雨水會直接溶解並帶走土壤中的硝酸鉀，硝土產量反而會銳減。
沿海與海島地區便是如此，當地氣溫雖高，可春夏雨季綿長，菌群生成的硝酸鹽一經雨水沖刷便大量流失，很難積攢出可用的硝土。
杜根早年為了泡一個家裡養觀賞錦鯉魚的姑娘，特地了解過相關知識，他了解到除了人畜糞尿之外，魚蝦腐屍也是培育硝化細菌的優質養料。
魚蝦排泄物與軀體腐爛後會釋放大量氨，而氨正是硝化細菌賴以生存的養分。
若是在密閉水體中，氨濃度超標還會造成生物中毒，所以養魚佬都十分在意硝化細菌缸的打造。
可反過來利用這一特性，便能人為培育菌群、積攢硝鹽。
打定主意後，杜根要求梅根派人在加爾各答以南的內陸劃出一畝土地。
此地緯度更低，常年氣溫偏高，恰好契合硝化細菌的生長需求。
工人先沿著地塊邊緣，挖出一道寬半尺、深五尺的窄溝，外面還要搭建一個棚子，這種棚子看起來和後世停放電瓶車的車棚差不多。
最重要的一步是做防滲處理，否則前功盡棄。
由於現在還沒有發明水泥，杜根便參照英國皇家海軍軍艦的水密工藝來解決防滲難題。
工匠們先將五尺深的土坑整體夯實，坑底修出平緩坡度，便於積水疏導，四壁也削成緩坡以防塌方。
隨後就地取材，用厚實硬木板仿照船殼樣式鋪砌池底與四壁，板縫特意留出數分空隙，再將浸透松脂與煤焦油的麻絮，以捻縫鑿與木槌狠狠砸入縫隙之中。
這種取自舊船纜繩的麻絮遇水便會膨脹，是海船千年以來最可靠的第一道防水屏障。
待所有板縫填實，工人們架起鐵鍋熬製松脂瀝青，待油脂熔作滾燙液態，便一遍遍均勻塗刷在木板表層，尤其在轉角、釘孔與接縫處加厚塗層，冷卻後便形成一層密不透水的黑色硬殼。
條件優渥的田塊，還效仿軍艦銅皮包底之法，在瀝青外覆上薄銅板，板片相互搭接、銅釘密釘，進一步提升防滲與耐腐能力。
硝田外圍又開挖一圈窄溝，填入層層夯實的黏土，徹底阻斷土壤側滲。
最後在防水層上鋪一層細沙，避免耕作時硬物刮損防滲層，再覆上培育好的熟土。
整套做法脫胎於戰艦造修技藝，就算每天灑水涵養水土，坑內肥水也分毫不會外泄，完美規避了菌群與養分流失的隱患。
為了保證硝田產量，杜根制定了嚴格的日常管理要求：專人定期翻耕鬆土，保證土壤透氣；每天向當地漁民收購大量魚蝦，搗爛成漿，薄薄地均勻鋪撒在地面；同時運來各地豬圈、牛棚以及收集來的的人畜糞尿，兌水稀釋後一同潑灑；棚內還要定時灑水，始終把土壤濕度維持在合適範圍。
除此之外，杜根還要求梅根派人每日天將稻草、蘆葦、野草、玉米稈、甘蔗葉、棉稈、等植物殘體焚燒成草木灰，全部撒入硝田中。
草木灰富含鉀、鈣、鎂等元素，既能為硝酸鹽轉化為硝酸鉀提供原料，其本身偏鹼性的特質，還能中和糞尿帶來的弱酸性，穩住土壤酸鹼環境，守護硝化細菌的生存環境。
整個流程還有重中之重，那就是必須抑制「反硝化細菌*」。
這類厭氧菌會將硝酸鹽再度分解還原為氮氣，直接損耗產出。
想要壓制它，方法十分簡單，那就是持續供氧。
一方面全程保持場地通風，另一方面在田地四周架設風車，帶動一排排小型風葉不停送風。
充足的氧氣既能打壓厭氧菌，又能助長好氧的硝化菌群，順帶還能驅散硝田產生的刺鼻的異味。
梅根提出疑問，說：「如果遇到沒風的天氣怎麼辦？」
杜根白了梅根一眼，「你要是真的想贏過加爾福爾，就一定能想到辦法。」
梅根於是下令，沒風的天氣就用牛拉磨的方式驅動風車，要是牛不夠，就人力驅動。
風力不夠畜力上，畜力不夠人力上，總之，梅根就是要贏。
反正累死累活的都是印度人而已。
這套人工培育的成效十分驚人。
整整一個月的培育期結束後，梅根派來的幾名資深印度硝匠就帶著學徒前來採收，望著地面上白茫茫一層結晶，滿臉難以置信。
這一畝土地總共掃集出七千餘斤優質硝土，折合約4.2噸。
隨後眾人耗時五天熬煉提純，最終得到2.1噸精品硝，也就是硝酸鉀。
經檢測，這批硝土的火硝含量足足達到五成。
杜根對這樣的結果頗為滿意。
梅根也高興地下令給所有的印度工人加餐，讓他們沒日沒夜的幹活。
依靠微生物分裂增殖來規模化產硝，果然是效率倍增。
杜根看著高興地像個孩子一樣的梅根，心裡也很欣慰。
以前都是哥哥替自己擦屁股，現在自己終於也有能力幫助哥哥解決問題了。
「杜根，你是個天才！」梅根看著白花花的硝土，喜笑顏開。
杜根則是說道：「眼下菌群已經完成初代繁育，這一次只是首次採收，往後不再需要等待整個月，大約每十五天就能收割一輪硝土，只需每次採收後回填新土，防止土層不斷下陷即可。」
不過杜根並未掉以輕心，眼下這一畝地只是試驗田，他格外擔憂菌群擴散引發水土污染。
但是，梅根卻不以為然，「污染？什麼是污染？」
杜根一想也對，這裡是印度，又不是自己家，污染不污染的，和自己有什麼關係？
不過杜根還是勸說梅根，在河流上游著手修建正式的量產硝田。
新場地直接深挖五尺，底部先鋪磚塊，再澆築防水層，四周砌起水泥高牆，把整片區域改造成獨立池體，徹底隔絕土壤與外界的接觸，杜絕微生物外泄。
棚頂也摒棄了臨時的稻草架構，改用磚石立柱搭配木板，搭建永久性遮雨棚。
如果以後有就會，把木板頂又替換成玻璃，藉助日光照射進一步提升田內溫度，那產量更加穩定。
供水系統也做了全面升級：依託風車從河流抽水，送入連片水塔，再通過陶土燒制的管網連通棚頂，進行頂部淋撒。
依靠這套設施，便能統一管控灑水頻次與水量，無需人工逐一潑灑。
為了降低成本，原本用來培養初代硝化細菌的魚蝦漿液被人畜糞便取代。
不過後來，因為人的糞便更加容易獲取，就全部變成人的糞便了。
以至於梅根管理的這片硝田出現了一個奇景，就是工頭逼著工人們多吃多拉，誰要是偷懶，吃的少了，拉得少了，是要挨鞭子的。
發展到後來，隨著產能進一步擴大，光是硝田工人的糞便已經不夠用了。
於是，硝田附近聚集起大批平民，自發形成村落，專門把自己拉的糞便賣給東印度公司。
可這些平民本來就是窮鬼，一天都吃不了三頓。
於是東印度就和他們形成了僱傭關係，公司負責提供糧食，他們負責多吃多拉。
從原理來講，氨在微生物作用下會逐步氧化生成硝酸，這套反應主要依靠「硝化細菌」來完成。
這類細菌偏好有氧環境，因此多見於通氣良好的土壤、廄肥、堆肥以及活性污泥之中。
整個氧化過程分為兩步：第一階段是亞硝化，氨被轉化為亞硝酸；第二階段為硝化，亞硝酸進一步氧化為硝酸。
硝化細菌的活性，會受到酸鹼度、水分、溫度等條件制約。
中性與鹼性環境最適宜硝化作用開展。
土壤含水量、通氣狀況，直接影響硝化反應的強弱。
當土壤濕度維持在最大持水量的六成左右時，菌群活性最佳，土壤過於乾燥則會導致硝化細菌難以存活。
硝化作用的適宜溫度區間在4℃至40℃之間，不同地域的原生硝化細菌，溫度耐受度也存在差異。
熱帶土壤中的菌群，最適溫度甚至可達35℃。
這類菌群本就喜溫熱，這也是印度孟加拉和比哈爾一帶春夏兩季容易析出硝土，到了秋冬氣溫走低，產硝量便大幅下滑的緣由。
但這裡還有一個關鍵前提：產硝區需要相對乾燥。
若是降雨頻繁，雨水會直接溶解並帶走土壤中的硝酸鉀，硝土產量反而會銳減。
沿海與海島地區便是如此，當地氣溫雖高，可春夏雨季綿長，菌群生成的硝酸鹽一經雨水沖刷便大量流失，很難積攢出可用的硝土。
杜根早年為了泡一個家裡養觀賞錦鯉魚的姑娘，特地了解過相關知識，他了解到除了人畜糞尿之外，魚蝦腐屍也是培育硝化細菌的優質養料。
魚蝦排泄物與軀體腐爛後會釋放大量氨，而氨正是硝化細菌賴以生存的養分。
若是在密閉水體中，氨濃度超標還會造成生物中毒，所以養魚佬都十分在意硝化細菌缸的打造。
可反過來利用這一特性，便能人為培育菌群、積攢硝鹽。
打定主意後，杜根要求梅根派人在加爾各答以南的內陸劃出一畝土地。
此地緯度更低，常年氣溫偏高，恰好契合硝化細菌的生長需求。
工人先沿著地塊邊緣，挖出一道寬半尺、深五尺的窄溝，外面還要搭建一個棚子，這種棚子看起來和後世停放電瓶車的車棚差不多。
最重要的一步是做防滲處理，否則前功盡棄。
由於現在還沒有發明水泥，杜根便參照英國皇家海軍軍艦的水密工藝來解決防滲難題。
工匠們先將五尺深的土坑整體夯實，坑底修出平緩坡度，便於積水疏導，四壁也削成緩坡以防塌方。
隨後就地取材，用厚實硬木板仿照船殼樣式鋪砌池底與四壁，板縫特意留出數分空隙，再將浸透松脂與煤焦油的麻絮，以捻縫鑿與木槌狠狠砸入縫隙之中。
這種取自舊船纜繩的麻絮遇水便會膨脹，是海船千年以來最可靠的第一道防水屏障。
待所有板縫填實，工人們架起鐵鍋熬製松脂瀝青，待油脂熔作滾燙液態，便一遍遍均勻塗刷在木板表層，尤其在轉角、釘孔與接縫處加厚塗層，冷卻後便形成一層密不透水的黑色硬殼。
條件優渥的田塊，還效仿軍艦銅皮包底之法，在瀝青外覆上薄銅板，板片相互搭接、銅釘密釘，進一步提升防滲與耐腐能力。
硝田外圍又開挖一圈窄溝，填入層層夯實的黏土，徹底阻斷土壤側滲。
最後在防水層上鋪一層細沙，避免耕作時硬物刮損防滲層，再覆上培育好的熟土。
整套做法脫胎於戰艦造修技藝，就算每天灑水涵養水土，坑內肥水也分毫不會外泄，完美規避了菌群與養分流失的隱患。
為了保證硝田產量，杜根制定了嚴格的日常管理要求：專人定期翻耕鬆土，保證土壤透氣；每天向當地漁民收購大量魚蝦，搗爛成漿，薄薄地均勻鋪撒在地面；同時運來各地豬圈、牛棚以及收集來的的人畜糞尿，兌水稀釋後一同潑灑；棚內還要定時灑水，始終把土壤濕度維持在合適範圍。
除此之外，杜根還要求梅根派人每日天將稻草、蘆葦、野草、玉米稈、甘蔗葉、棉稈、等植物殘體焚燒成草木灰，全部撒入硝田中。
草木灰富含鉀、鈣、鎂等元素，既能為硝酸鹽轉化為硝酸鉀提供原料，其本身偏鹼性的特質，還能中和糞尿帶來的弱酸性，穩住土壤酸鹼環境，守護硝化細菌的生存環境。
整個流程還有重中之重，那就是必須抑制「反硝化細菌*」。
這類厭氧菌會將硝酸鹽再度分解還原為氮氣，直接損耗產出。
想要壓制它，方法十分簡單，那就是持續供氧。
一方面全程保持場地通風，另一方面在田地四周架設風車，帶動一排排小型風葉不停送風。
充足的氧氣既能打壓厭氧菌，又能助長好氧的硝化菌群，順帶還能驅散硝田產生的刺鼻的異味。
梅根提出疑問，說：「如果遇到沒風的天氣怎麼辦？」
杜根白了梅根一眼，「你要是真的想贏過加爾福爾，就一定能想到辦法。」
梅根於是下令，沒風的天氣就用牛拉磨的方式驅動風車，要是牛不夠，就人力驅動。
風力不夠畜力上，畜力不夠人力上，總之，梅根就是要贏。
反正累死累活的都是印度人而已。
這套人工培育的成效十分驚人。
整整一個月的培育期結束後，梅根派來的幾名資深印度硝匠就帶著學徒前來採收，望著地面上白茫茫一層結晶，滿臉難以置信。
這一畝土地總共掃集出七千餘斤優質硝土，折合約4.2噸。
隨後眾人耗時五天熬煉提純，最終得到2.1噸精品硝，也就是硝酸鉀。
經檢測，這批硝土的火硝含量足足達到五成。
杜根對這樣的結果頗為滿意。
梅根也高興地下令給所有的印度工人加餐，讓他們沒日沒夜的幹活。
依靠微生物分裂增殖來規模化產硝，果然是效率倍增。
杜根看著高興地像個孩子一樣的梅根，心裡也很欣慰。
以前都是哥哥替自己擦屁股，現在自己終於也有能力幫助哥哥解決問題了。
「杜根，你是個天才！」梅根看著白花花的硝土，喜笑顏開。
杜根則是說道：「眼下菌群已經完成初代繁育，這一次只是首次採收，往後不再需要等待整個月，大約每十五天就能收割一輪硝土，只需每次採收後回填新土，防止土層不斷下陷即可。」
不過杜根並未掉以輕心，眼下這一畝地只是試驗田，他格外擔憂菌群擴散引發水土污染。
但是，梅根卻不以為然，「污染？什麼是污染？」
杜根一想也對，這裡是印度，又不是自己家，污染不污染的，和自己有什麼關係？
不過杜根還是勸說梅根，在河流上游著手修建正式的量產硝田。
新場地直接深挖五尺，底部先鋪磚塊，再澆築防水層，四周砌起水泥高牆，把整片區域改造成獨立池體，徹底隔絕土壤與外界的接觸，杜絕微生物外泄。
棚頂也摒棄了臨時的稻草架構，改用磚石立柱搭配木板，搭建永久性遮雨棚。
如果以後有就會，把木板頂又替換成玻璃，藉助日光照射進一步提升田內溫度，那產量更加穩定。
供水系統也做了全面升級：依託風車從河流抽水，送入連片水塔，再通過陶土燒制的管網連通棚頂，進行頂部淋撒。
依靠這套設施，便能統一管控灑水頻次與水量，無需人工逐一潑灑。
為了降低成本，原本用來培養初代硝化細菌的魚蝦漿液被人畜糞便取代。
不過後來，因為人的糞便更加容易獲取，就全部變成人的糞便了。
以至於梅根管理的這片硝田出現了一個奇景，就是工頭逼著工人們多吃多拉，誰要是偷懶，吃的少了，拉得少了，是要挨鞭子的。
發展到後來，隨著產能進一步擴大，光是硝田工人的糞便已經不夠用了。
於是，硝田附近聚集起大批平民，自發形成村落，專門把自己拉的糞便賣給東印度公司。
可這些平民本來就是窮鬼，一天都吃不了三頓。
於是東印度就和他們形成了僱傭關係，公司負責提供糧食，他們負責多吃多拉。