其次，通過對土墻、鹽堿地、茅廁等地的土壤進行收集，以獲取土硝。這種做法也是技術落后地區(qū)獲取硝土的主要途徑。但這種辦法有許多問題：一、這種『掃硝』的收集方式，有著地域性限制，一般更加適合干燥地區(qū)或者寒冷地區(qū)；二、收集過一次之后，再次生成土硝需要等待很長一段時間；三、獲取的硝土雜質較多，硝含量很低，影響了火藥的效力。
否定了以上兩種辦法，身為生物化學科目的老師，托德最終還是打算采用微生物的方法來制造硝石。
自然界有一類細菌，被稱作硝化細菌（Nitrifyingbacteria），是一種好氧類細菌，包括兩種完全不同的屬群：亞硝酸菌屬(nitrosomonas)及硝酸菌屬(nitrobacter)。
亞硝酸細菌一般被稱為『銨之氧化者』，因其所維生的唯一食物來源是銨。什么是銨？銨是一種氨氣(NH3)溶于水中所生成的陽離子(NH4+)，它主要由腐爛的有機物而產生，因為它在化學上的行為就好象是一種金屬離子，故命名為『銨』。在有空氣存在時，銨可被亞硝酸菌吸收利用。它們將其氫原子氧化成水，用氧取代之，所以銨變成水及溶于水中的氧化氮，后者稱為『亞硝酸』，其反應式如下：2NH3＋3O2→2HNO2＋2H2O＋158kcal
硝酸細菌一般被稱為『亞硝酸之氧化者』，因其所維生的主要食物來源是亞硝酸，而且生成硝酸為氮循環(huán)的終產物，其反應式如下：HNO2+12O2=HNO3，-⊿G=18kcal
簡單來說，腐爛物產生了銨，銨又被亞硝酸菌氧化成亞硝酸，隨后生成的亞硝酸又被硝酸菌氧化成硝酸，而這一反應被稱為『硝化反應』。這個反應由兩種不同的細菌所進行。
說完了微生物原理和化學反應，托德接下來要做的就是，制定微生物制硝的具體流程。
第一步，首先準備一塊試驗田當做培養(yǎng)皿，將亞硝酸菌及硝酸菌進行細菌繁殖。
第二步，準備微生物制硝的原料，準備大量人畜糞尿或者富含氮元素的腐爛魚蝦，靜置反應將會生成大量的銨。
第三步，建造一個硝池，底層用水泥密封砌成。池子的內部用膨松的黏土和細沙混合鋪底，適當的混入一些弱堿性的灰分。（因為硝化細菌不能在酸性環(huán)境下存活），再將試驗田中的細菌培養(yǎng)土移栽過來，定期松土以保證土質透氣性。
第四步，搭蓋頂棚，且不能透光，亞硝酸菌對紫外線的可見光非常敏感，陽光中的紫外線會對細菌產生致命的傷害。
第五步，根據外部環(huán)境的溫度，適時地調節(jié)池子內的溫度，保證常溫25度左右，因為溫度過高或者過低，都會對硝化細菌種群的細胞分裂繁殖造成影響。
第六步，將原料（腐爛魚蝦和人畜糞尿等），加水稀釋經由專門的管道噴灑在膨松的黏土細沙中。
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