二“碳短板”制约养分平衡

当前随着化肥施用量不断增大，“碳短板”更为突出，主要表现为以下三方面：

  一是土壤肥力下降。土壤有机质浓度下降的后果众所周知，但是，其中有效碳（包括水溶碳、活性有机质）浓度的下降，更是值得关注的深层次原因。当下，化肥的用量越来越大，与土壤有效碳含量越来越低有关，亦即与土壤中“碳短板”越来越短有关。

二是作物低产、劣质多与“碳短板”有关。尤其是农产品质量下降，例如果蔬的口感差、维生素C含量低、硝酸盐含量高、不耐贮藏等，均与有机碳缺乏而导致的养分不平衡有关。

  三是抗逆性低。作物对于寒、热、旱、涝等逆境均有一套内在的对应机制，但是，若缺乏必需的信号物质及其传导、接收，则作物无法发挥其抗逆功能，而“碳短板”使得抗逆信号物质的产生、传导等受到抑制。同样，对于病虫害的抗御，发挥作物的内在机制，也需要克服“碳短板”才能充分发挥作用。

   所以说，通过补碳而实现碳与其他元素平衡是完全可以的，这方面已有一些成功的例子。如福建、广东、山西和内蒙古均有一些企业生产出水溶性很高的有机碳系列肥料，增产效果很明显。

  植物营养学理论指出，碳是植物营养中的大量元素，碳在植物体内的含量平均为45%左右，远超大量微量元素之和数倍之多。大量施用化肥需要考虑各养分元素之间的平衡，这也是测土配方施肥的目标。但是，氮磷钾施肥量大幅度增加的情况下，却没有考虑对碳的补充，使“碳短板”更为尖锐，平衡施肥的实际效果大打折扣。若通过施肥补碳，调整及优化植物营养平衡而消除“碳饥饿”，可以预计，现有平衡施肥的增产潜力将得到进一步大幅提高。植物营养平衡中的碳平衡不仅是一个重大的植物营养理论问题，同时也为肥料新产品开发提供了一个新的技术制高点。

             有机碳肥补“碳短板”

长期以来，作物依靠自然状态获得碳营养，远远未能满足其需求而处于“碳饥饿”中。通过有机肥补碳，可以有效地消除“碳饥饿”而实现碳平衡。

有机肥是指能够提供水溶性高、易被植物吸收的液体或固体有机碳一样的肥料，例如糖、酸、醇类及氨基酸等。有机碳肥可为液态、固态，使用较气态碳肥方便，可广泛用于大田及大棚。就形态、应用范围及条件而言，有机高效水溶碳肥较二氧化碳更为优越。

众所周知，有机碳肥已经是有机态，无需消耗光能进行有机物转化，这部分节省的光合能可用于其他生化反应，制造其他必需物质，从而促进作物更好、更快地生长。有效地消除“碳短板”可使作物的产量、品质跃升到一个新的台阶。目前，中国已经出现了一些有机碳肥的成功企业，其有机质水溶性高达50%~90%，是普通有机肥的20倍，增产增收效果明显。

在生产实践中基层农技人员和农民均有应用有机碳营养的经验，这也反映出有机碳的重要性。例如山东农民在樱桃开花期喷施白糖，可使花期延长，授粉率提高。广东、山东的农民，对于受农药危害或受寒露风危害的水稻等作物喷施红糖也有良效。这与受害作物的光合作用受阻、碳水化合物合成不足有关。喷糖可以补充光合产物，因而可减轻要害和冷害。

根据原料及加工技术的特点，有机碳肥生产技术大致有三类：一是发酵工业废液（酒精、味精、酵母）和生物质（蔗渣、秸秆）为原料，通过活化降解废液提高有机碳产物活性。对于蔗渣则采取以厌氧为主的少翻堆技术，减少氧化以免二氧化碳损失，同时促进有机物分子降解为小分子，提高其活性。二是以中药渣等生物质为原料，通过分解反映使有机物降解为小分子，但不是彻底分解为CO2和H2O，而是以高活性小分子有机碳形式存在。该反应4小时内完成，水溶性达90%以上。三是以褐煤为原料，通过加碱及微生物进行化学及生化反应，生成水溶性高、生理活性高的腐植酸系列产品。

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