梅根侧头看向弟弟，笑笑：“如果发生奇迹或者巧合，产量真的增加了，哪怕只是一点点，加尔福尔都可以向理查德总督和唐宁街邀功。”
梅根有些无奈地说道“当然，我会尽力压榨现有的产能，决不能让加尔福尔轻易得手。”
果然，梅根和杜根刚走出总督府大门，坐上马车，另一辆马车就停在了总督府门口。
马车上下来一个看起来瘦瘦高高的中年人，年纪和梅根差不多。
“啊，看看是谁来了，尊敬的梅根先生。”那人主动向梅根脱帽行礼。
梅根面无表情，机械地回礼，“看来加尔福尔先生也接到总督的通知了？”
加尔福尔微微一笑，对梅根的冷淡毫不在意，“我们都是重任在身，不是吗？”
然后，加尔福尔看向杜根，问道：“这位是？”
“我弟弟，杜根，108步兵团上校。”梅根说道
“哦，是杜根上校，最近经常听说你的名字，你现在可是印度的名人。”加尔福尔又向杜根行礼。
杜根也是冷冰冰地回礼，然后上下打量了一番加尔福尔。
品行而来，如果不是梅根的评价，杜根看不出这个彬彬有礼的中年人是个欺上瞒下，善于逢迎的家伙。
随后，杜根跟着梅根上了马车。
马车离开总督府一段路之后，杜根才说道：“哥哥，如果你真的像击败加尔福尔，我有办法让硝土产量增加，而且还是成倍增加。”
梅根眉毛一扬，“真的？”
“当然，你是我亲哥哥，我欺骗你没有任何好处。”杜根竖起手指着天，“我向上帝发誓。”
“那要怎么做？”梅根有些心动了。
“一两句话说不清楚，你只需要帮我做两件事。”杜根竖起两根手指。
“第一，帮我去向韦尔斯利少将延迟假期。”
“第二，接下来所有的事，你要听我安排。而且，这个工艺，我要收专利费。”
“成交。”梅根毫不犹豫地答应了。
*****
既然要增加硝土产量，就先要考虑硝土的基本由来原理。
硝土生成的原理是这样的。
首先植物吸收空气、阳光、水，进行光合作用生成能量，并将氮化物保存在体内。
接着食草动物吃草喝水，经酵素分解生成能量，副产品为甲烷（俗称：屁）与粪尿(氨)。
然后粪尿(氨)经亚硝化细菌行硝化作用生成亚硝酸盐。
再来，硝化菌将亚硝酸盐变成硝酸盐──硝化钾或硝化钠。
这还没完，最后这些硝酸盐再经厌氧细菌分解还原为氮，形成一个完整的氮循环。
硝化细菌是19世纪末才发现的，之前人们以为硝化作用是因为自然化学反应。
而到了20世纪末，硝化细菌在高中教科书上便有详细介绍。
当然，如果是没念书，或者因为上化学课的时候偷偷给女生传纸条，而耽误了学习这件事的穿越者，那自然就怨不得别人了。
在现在这个年代，不管是欧洲人、印度人还是中国人，他们都不知道有硝化细菌这回事，却不妨碍他们使用堆肥法来生产火药需要的硝酸钾。
中国收集硝土是一个例子，英国在17世纪中期入侵印度，控制印度硝石矿之前，也是用马粪之类的堆肥生产硝酸钾。
据英国商馆参赞所言，十七世纪创建东印度公司之前，堆肥生产硝酸钾是英国皇室独家垄断的产业。
最后，甚至连日本，在其战国时代，也有用这种方法来生产硝酸钾的，譬如说被封锁而无法取得硝石来源的本愿寺一家。
他们用的据说是蚕粪，杂贺众、根来众的铁炮兵，火药就是靠马粪来的。
所以，硝化细菌培养就是个量产硝酸钾的好方法。
众所周知，印度最不缺的就是粪便，尤其是人的粪便，其次就是牛羊粪便。
比如印度现在的硝土生成方式，就是用牛粪来培养硝化细菌的。
杜根和这个时代的人不同，这个时代的人靠的是观察与模仿，并以此来生产硝土。
但杜根却明白其中的科学原理。
既然火硝是由土壤中的硝化细菌分解有机物的腐败物(实际上就是氨)生成硝酸，再和土壤中的砷、钙、镁作用生成硝酸钾及其钙镁硝酸盐。
那么只要给予硝化细菌良好生活环境，以及充分的食物资源就成了。
70.康恩贝制硝法
既然知道了科学原理，那么接下来的事情就简单多了。
从原理来讲，氨在微生物作用下会逐步氧化生成硝酸，这套反应主要依靠“硝化细菌”来完成。
这类细菌偏好有氧环境，因此多见于通气良好的土壤、厩肥、堆肥以及活性污泥之中。
整个氧化过程分为两步：第一阶段是亚硝化，氨被转化为亚硝酸；第二阶段为硝化，亚硝酸进一步氧化为硝酸。
硝化细菌的活性，会受到酸碱度、水分、温度等条件制约。
中性与碱性环境最适宜硝化作用开展。
土壤含水量、通气状况，直接影响硝化反应的强弱。
当土壤湿度维持在最大持水量的六成左右时，菌群活性最佳，土壤过于干燥则会导致硝化细菌难以存活。
硝化作用的适宜温度区间在4℃至40℃之间，不同地域的原生硝化细菌，温度耐受度也存在差异。
热带土壤中的菌群，最适温度甚至可达35℃。
这类菌群本就喜温热，这也是印度孟加拉和比哈尔一带春夏两季容易析出硝土，到了秋冬气温走低，产硝量便大幅下滑的缘由。
但这里还有一个关键前提：产硝区需要相对干燥。
若是降雨频繁，雨水会直接溶解并带走土壤中的硝酸钾，硝土产量反而会锐减。
沿海与海岛地区便是如此，当地气温虽高，可春夏雨季绵长，菌群生成的硝酸盐一经雨水冲刷便大量流失，很难积攒出可用的硝土。
杜根早年为了泡一个家里养观赏锦鲤鱼的姑娘，特地了解过相关知识，他了解到除了人畜粪尿之外，鱼虾腐尸也是培育硝化细菌的优质养料。
鱼虾排泄物与躯体腐烂后会释放大量氨，而氨正是硝化细菌赖以生存的养分。
若是在密闭水体中，氨浓度超标还会造成生物中毒，所以养鱼佬都十分在意硝化细菌缸的打造。
可反过来利用这一特性，便能人为培育菌群、积攒硝盐。
打定主意后，杜根要求梅根派人在加尔各答以南的内陆划出一亩土地。
此地纬度更低，常年气温偏高，恰好契合硝化细菌的生长需求。
工人先沿着地块边缘，挖出一道宽半尺、深五尺的窄沟，外面还要搭建一个棚子，这种棚子看起来和后世停放电瓶车的车棚差不多。
最重要的一步是做防渗处理，否则前功尽弃。
由于现在还没有发明水泥，杜根便参照英国皇家海军军舰的水密工艺来解决防渗难题。
工匠们先将五尺深的土坑整体夯实，坑底修出平缓坡度，便于积水疏导，四壁也削成缓坡以防塌方。
随后就地取材，用厚实硬木板仿照船壳样式铺砌池底与四壁，板缝特意留出数分空隙，再将浸透松脂与煤焦油的麻絮，以捻缝凿与木槌狠狠砸入缝隙之中。
这种取自旧船缆绳的麻絮遇水便会膨胀，是海船千年以来最可靠的第一道防水屏障。
待所有板缝填实，工人们架起铁锅熬制松脂沥青，待油脂熔作滚烫液态，便一遍遍均匀涂刷在木板表层，尤其在转角、钉孔与接缝处加厚涂层，冷却后便形成一层密不透水的黑色硬壳。
条件优渥的田块，还效仿军舰铜皮包底之法，在沥青外覆上薄铜板，板片相互搭接、铜钉密钉，进一步提升防渗与耐腐能力。
硝田外围又开挖一圈窄沟，填入层层夯实的黏土，彻底阻断土壤侧渗。
最后在防水层上铺一层细沙，避免耕作时硬物刮损防渗层，再覆上培育好的熟土。
整套做法脱胎于战舰造修技艺，就算每天洒水涵养水土，坑内肥水也分毫不会外泄，完美规避了菌群与养分流失的隐患。
为了保证硝田产量，杜根制定了严格的日常管理要求：专人定期翻耕松土，保证土壤透气；每天向当地渔民收购大量鱼虾，捣烂成浆，薄薄地均匀铺撒在地面；同时运来各地猪圈、牛棚以及收集来的的人畜粪尿，兑水稀释后一同泼洒；棚内还要定时洒水，始终把土壤湿度维持在合适范围。
除此之外，杜根还要求梅根派人每日天将稻草、芦苇、野草、玉米秆、甘蔗叶、棉秆、等植物残体焚烧成草木灰，全部撒入硝田中。
草木灰富含钾、钙、镁等元素，既能为硝酸盐转化为硝酸钾提供原料，其本身偏碱性的特质，还能中和粪尿带来的弱酸性，稳住土壤酸碱环境，守护硝化细菌的生存环境。
整个流程还有重中之重，那就是必须抑制“反硝化细菌*”。
这类厌氧菌会将硝酸盐再度分解还原为氮气，直接损耗产出。
想要压制它，方法十分简单，那就是持续供氧。
一方面全程保持场地通风，另一方面在田地四周架设风车，带动一排排小型风叶不停送风。
充足的氧气既能打压厌氧菌，又能助长好氧的硝化菌群，顺带还能驱散硝田产生的刺鼻的异味。
梅根提出疑问，说：“如果遇到没风的天气怎么办？”
杜根白了梅根一眼，“你要是真的想赢过加尔福尔，就一定能想到办法。”
梅根于是下令，没风的天气就用牛拉磨的方式驱动风车，要是牛不够，就人力驱动。
风力不够畜力上，畜力不够人力上，总之，梅根就是要赢。
反正累死累活的都是印度人而已。
这套人工培育的成效十分惊人。
整整一个月的培育期结束后，梅根派来的几名资深印度硝匠就带着学徒前来采收，望着地面上白茫茫一层结晶，满脸难以置信。
这一亩土地总共扫集出七千余斤优质硝土，折合约4.2吨。
随后众人耗时五天熬炼提纯，最终得到2.1吨精品硝，也就是硝酸钾。
经检测，这批硝土的火硝含量足足达到五成。
杜根对这样的结果颇为满意。
梅根也高兴地下令给所有的印度工人加餐，让他们没日没夜的干活。
依靠微生物分裂增殖来规模化产硝，果然是效率倍增。
杜根看着高兴地像个孩子一样的梅根，心里也很欣慰。
以前都是哥哥替自己擦屁股，现在自己终于也有能力帮助哥哥解决问题了。
“杜根，你是个天才！”梅根看着白花花的硝土，喜笑颜开。
杜根则是说道：“眼下菌群已经完成初代繁育，这一次只是首次采收，往后不再需要等待整个月，大约每十五天就能收割一轮硝土，只需每次采收后回填新土，防止土层不断下陷即可。”
不过杜根并未掉以轻心，眼下这一亩地只是试验田，他格外担忧菌群扩散引发水土污染。
但是，梅根却不以为然，“污染？什么是污染？”
杜根一想也对，这里是印度，又不是自己家，污染不污染的，和自己有什么关系？
不过杜根还是劝说梅根，在河流上游着手修建正式的量产硝田。
新场地直接深挖五尺，底部先铺砖块，再浇筑防水层，四周砌起水泥高墙，把整片区域改造成独立池体，彻底隔绝土壤与外界的接触，杜绝微生物外泄。
棚顶也摒弃了临时的稻草架构，改用砖石立柱搭配木板，搭建永久性遮雨棚。