1、培肥地力的關鍵是給土壤補碳FillCarbontotheSoilistheKeytoMaketheSoilFertile李瑞波吳少全RuiboLi，ShaoquanWu（福建綠洲生化有限公司）摘要：碳營養是土壤肥力的核心。植物碳營養來源于葉片光合作用吸收和根系吸收兩通道。傳統有機肥無法給土壤補充足夠的碳營養。有機碳肥是精細高效的碳營養肥料。Abstract：Carbonisthecoreofthesoilfertility.Carbonabsorbedbyplantsbymeansoftwomethods,oneisleafphotosynthesis,theotherisrootabsorp

2、tion.Traditionalorganicfertilizercannotfillenoughcarbontothesoil.Organiccarbonfertilizerisefficientfertilizerthatcanprovideenoughcarbon.關鍵詞：土壤肥力碳營養缺碳病有效碳有機碳肥Keyword：Soilfertility,Carbonnutrition,Carbondeficiencydisease,Effectivecarbon,Organiccarbonfertilizer1、碳營養在土壤肥力中的核心作用碳營養是植物所需大量元素之首，也是土壤肥力的核心。土

3、壤三大肥力都與碳營養有密切的關系。碳營養以有機化合小分子形式存在，它同土壤中一些礦物質離子例如鈣離子、鐵離子等結合，成為土壤團粒結構的核心。碳營養豐富的土壤團粒結構好，含氧涵水性好，物理肥力強；有機化合小分子與礦物質營養（通常是離子態）結合成螯合（融合）體，使礦物質營養不揮發不流失，并更容易被作物根系吸收，因而提高了土壤的化學肥力；微生物繁殖的基本條件是氧氣和營養，營養主要是碳和氮，碳氮比25左右為宜。這個碳是水溶性小分子有機碳。所以土壤中有機質里的碳并不是真實的碳營養。加入碳營養提高了土壤碳氮比，土壤微生物大量繁殖，更提高土壤透氣性，好氧菌成了優勢種群，進一步分解土壤中有機質，代謝更多小分子

4、有機碳物質，作物根系受刺激而更加強壯，根端釋放更多有機酸形成豐富的根際微生物圈，因此土壤生物肥力大大提升。所以碳營養不但是土壤化學肥力的重要成分，還是土壤三大肥力互相聯系和循環促進的動力。要培肥地力，就不能忽視碳營養的核心作用而顧其他。我國有機農業綿延不絕五千年，農業一直是國家的穩定器和社會發展的基礎，其重要原因是由于我們的先輩愛惜地力，注重培肥地力，幾千年不間斷地干物質循環。一直到“人民公社”時期，農民們還經常“積肥”，成群結隊挑糞肥、塘泥、海泥下地，各生產隊也都十分積極和自覺種綠肥肥田；社員們更是一把糞一瓢尿地往自家自留地送。所以在那些年代，就沒聽說什么土壤板結、什么土傳病害，更不需要用大

5、量農藥。其實那個時代也開始使用化肥，只是農民們沿襲祖先的“積肥”習慣，認為那是當農民要干的正經事。因而在商品經濟發達年代之前，土地就是健康的，肥沃的。“積肥”的本質是什么？就是往耕地輸送有機碳營養，當然也捎去了品種豐富但相對比例低得多的礦物質養分。我們今天不得不大力呼吁培肥地力，就是因為我們三十多年來一直在消耗地力，消耗地力就是吃老本，這個老本就是碳營養！缺碳是引發土壤病變的主因。現在有一句話很流行：“由于長期施用化肥所以土壤板結”化肥似乎成了破壞土壤的禍首了。實際上只要向耕地施用有機碳菌劑，每畝40公斤，數天后土壤就疏松了，作物的根系也粗壯了。凡是使用有機碳產品的情況基本如此。連續幾茬施用，

6、土傳病害沒有了，連根結線蟲病也不見了。這說明：土壤板結也好，土傳病害也好，都是因為土壤嚴重缺碳，土壤三大肥力互相聯系和循環促進的動力消失了。土壤微生態和物質循環狀態惡化，它就病了。這里要借用傳統文化中陰陽平衡之說。土壤中碳營養不足，首先導致微生物繁殖障礙和生物多樣性缺失。碳營養和微生物都是有機物質屬陰，陰竭就導致陽盛，以氮磷鉀為代表的礦物質營養更加強力地“擄”盡稀有的碳營養，這就形成陰衰而陽盛的土壤生態。平衡既已破壞，耕地質量危機就發生了。cos營養八b（土都是有機物質屬陰.NPK代表礦鉤質無機養分屋陽.HO中性，相當于圖中形裳，對BHPB起穿伴作用水平右向弦長代表收貌收獲二品質祭鼬產量.當弦

7、在直徑位置時陰陽遠最佳平衝弦最圮收荻最大.當弦越拿近失融t嚴重，弦趨g收裁越少.圖1土壤陰陽平衡動態圖2、缺碳病對農作的嚴重危害多年來在我國學界一直無視植物碳營養被根系吸收這一事實，幾乎所有農業經典著作都把二氧化碳通過葉片氣孔吸收葉綠素光合作用轉化為碳水化合物，作為植物碳營養的唯一來源。這種理論上的片面和無知導致了國家有機肥技術標準的錯誤和生產工藝的荒繆一把小分子有機碳分解為水和二氧化碳，使有機肥料成為一堆無碳營養的“腐殖化”空殼。也就是說偌大的有機肥產業不是在制造植物碳營養，而是在對有機廢棄物做無害化處理！這就注定了商品有機肥的低效和慢效。另一面，由于農村青壯勞動力流向城市，加上過去以家庭為

8、單位的畜禽養殖業逐漸被規模集中養殖取代，而規模集中養殖的業主們以利潤為目標，用盡各種法子分散養殖廢棄物而不進行有效加工轉化。這一切使農村傳統的“積肥”活動消失了，農家肥也就沒了。現在農業執法部門幾乎無法對市場上的有機肥料質量進行監管，因為大量假劣有機肥都鉆了“有機質含量245%”和“總養分(N+P205+K20)25%”這兩個指標的空子。沒經發酵的臭溝泥、風化煤或泥炭的粉粹物，混點碳銨就當有機肥賣。農民因假劣有機肥造成的損失難以計數。所以農民對商品有機肥普遍沒有信心。商品有機肥被邊緣化掉了。由于以上原因，加上務農者年齡和文化程度方面的因素，大量農田二、三十年來少施甚至不施有機肥，這就造成土壤和

9、農作物缺碳。土壤缺碳造成的問題已經介紹過了，可是農作物有二氧化碳吸收轉化，怎么也會缺碳呢？請看以下幾個因素。大量研究表明：農作物光合作用時二氧化碳最適宜濃度是0.1%，但大自然空氣中二氧化碳濃度平均為0.03%。也就是說正常情況下農作物普遍都缺碳。在土壤板結等條件下，農作物根系衰弱，農作物肥水輸送供應偏低，枝不壯葉不茂，葉片光合作用效率低，就加劇了缺碳。環境條件差，例如連續陰雨天，或大棚種植空氣流動差，或高原地區二氧化碳濃度更低等等，農作物就更加缺碳。農作物嚴重缺碳就是缺碳病，它使農作物直接發生一系列病害：根系衰弱甚至腐根，早衰、亞健康、易倒伏、葉綠體發育不正常、防病抗逆機能差、產量低、品質低

10、下，果實發育不正常種質退化等等。由于農作物的缺碳病而并發的其他農作物病害就更多，例如炭疽病、黃萎病、花葉病、黑腐病、青枯病、霜霉病、根腫病、果樹黃化病和早落葉病等等。由此可見，農作物缺碳病造成的危害超過農作物的任何一種病害，可稱之為農作物的“壹號病”。缺碳病每年造成我國農業的損失最少超過全國農業年產值的20%。根除農作物缺碳病，將使農業躍上一個新臺階，這是國家農業戰略層面的大課題！3、農作物缺碳病的防治防治農作物缺碳病，得從農作物碳營養兩個通道來分析。第一也是主通道，即葉片吸收二氧化碳通道，現在不少專家和企業在研究，尤其在大棚作物中，如何增加二氧化碳濃度或被吸收率，有許多研究成果。第二也即根部

11、吸收碳營養通道，研究的人反而比較少，也許“二通道說”還沒有被普遍認可吧。本文著重討論這第二“通道”問題。請看下圖：1圖2有效碳、微生物和光合作用關系圖圖中EC（有效碳）代表施入土壤的小分子有機碳中的“碳”。這“有效碳”首先作用于B1（土壤微生物）、作物根系和礦物質營養，使B1變B2,B3大量增殖，使作物根系發達（肥水吸收量大增），使礦物質營養由離子態轉化為有機融合態（易被根部吸收）。這些變化導致土壤有機質分解，土壤含氧涵水。葉片得到更充分肥水供應，脈粗葉厚、展開度好，在陽光下不萎篶，光合作用效率大大提高，碳水化合物轉化和營養積累更豐富。這就是EC和第一“通道”二氧化碳吸收轉化的關系。下圖是同一

12、塊地同一種作物在下午陽光下的不同表現。未施用液態有機碳施用液態有機肥碳肥圖3午間陽光下葉片光合作用情況對比上圖右側為每畝加施3千克液態有機碳。最終收獲地上生物量增產48%即960千克，折成干物質約為210千克。施入土壤里的液態有機碳僅3千克，其中干物質才1.5千克，卻增收210千克干物質，說明農作物的碳積累主要靠二氧化碳吸收轉化，但根部吸收“有效碳”大大提高了葉片光合作用效率，起到“四兩撥千斤”的效果。如何給土壤（農作物）補碳？首先來了解各種形態的“碳”和“碳營養”功能的關系。表1各種形態的碳的“碳營養”功能類別物質水溶性分子狀態碳營養功能單質碳金剛石石墨炭不溶大分子穩定態無無機碳二氧化碳不溶

13、氣體狀態經葉綠素光合作用轉化碳酸鹽水溶或微溶固體分解出CO2不能根吸有機碳農家肥水溶性較好大分子小分子肥效好但常產生肥害商品有機肥水溶性差腐殖化大分子肥效低、慢腐殖物質幾乎不溶大分子無碳營養功能可改良土壤液態有機碳肥全水溶小分子有機碳碳呂養是商品有機肥的十幾倍固體有機碳肥部分水溶小分子有機碳豐富碳營養是商品有機肥的五至十倍土壤和農作物所需碳營養肥料必須具備三個條件：以有機物質為主，干物質中含碳20%以上；水溶或相當部分能水溶。水溶性好就具速效性；分子量或分子粒徑足夠小。應用試驗證明分子粒徑數百納米級可被根系和微生物直接吸收。因此，有機碳肥系的產品才是目前可供選擇的碳營養最佳肥料產品。目前市場上

14、以“能水溶”標榜有機碳的某些產品，其實是用有機廢水濃縮液泡制或濃縮液噴霧干燥制造的，這類產品分子粒徑2000多nm,農作物根系和微生物不能直接吸收，施到地理造成根系缺氧，多用就危害耕地安全。看看DLS納米測粒儀的檢測結果2就可看出真假有機碳肥產品的區別了；SeDtstribulonbyIntensify110100Size(d.nni1000100WooQO4321F?ecc)rd5FP圖3液態有機碳肥分子團粒徑分布圖(DLS)(DLS)呂桂殳DlSlnpiUll&n叭Interim1忡O.t1101Q0100010000Size1dnm）圖5有機濃縮液噴霧干燥分子團粒徑分布圖（DLS）4、有

15、機碳肥4.1產品所含“有效碳”比率是一般商品有機肥的5倍以上，以給土壤（農作物）提供碳營養為目標的有機質類肥料產品，稱為有機碳肥。有機碳肥以有機廢棄物為原料，分固體有機碳肥和液態有機碳肥兩大類。有機碳肥與商品有機肥的區別如下。表2有機碳肥與商品有機肥比較表類另U原材料含有效碳每畝（茬）用量備注商品有機肥固體有機廢棄物料11.2%5001000千克有機碳肥固體有機廢棄物612%2080千克帶功能菌有機廢液1215%612千克由表2可見：有機碳肥有效碳的含量是一般商品有機肥的5至10幾倍。每種有機碳肥產品含有效碳率是可控的相對穩定的，因此有機碳肥就有了一個最主要的技術指標：含有效碳率。有效碳含量與

16、碳營養（有機肥效）成正比。正因為如此，它的單位面積使用量僅為一般商品有機肥的1020%，每畝（茬）用量與化肥相當。這是一種精細、高效、可計量應用的碳營養肥種，開了肥料產業歷史的新篇章。由于小分子有機碳（有效碳的載體）水溶性極好，又能激活土壤微生物，促進土壤肥力的循環提升，所以有機碳肥具備了速效性和長效性。有機碳肥是化肥的最佳“伴侶”。有機無機復混肥是肥料界多年來的追求，但為什么一直推不開？原因在有機部分太粗糙肥效太低，用量少了不頂事，用多了化肥空間太少，肥料廠不干。作為商品，傳統有機肥與化肥組裝不到一塊，這叫門不當戶不對。現在，一種精細高效的碳營養肥種產生了，有機碳肥和化肥都精細高效,門當戶對

17、了!這應該給化肥屆的領導者和專家們無盡的遐想了：“有機碳一礦物質營養”混合沖施肥？把有機肥和化肥全替代的棕色化肥？施肥兼改良土壤？信息化全營養施肥？這些美好的夢想將在20年內實現。如果說20年后我國有機碳概念的肥料產業年產達到1000萬噸，在消耗同樣多化肥的情況下我們的農業產值每年將增加2000億元以上。而同時我國將減排850萬噸二氧化碳。那時世界上還有人會懷疑中國是農業強國嗎？為了實現有機碳肥產業大發展的目標，必須舉國家之力而推之。特別是在市場準入，行業標準、知識產權保護、政策優惠、列入測土配方施肥品種等方面，需政府管理部門早期介入，積極規范引導，使有機碳肥產業避免重蹈有機肥料產業的覆轍，一

18、開始就走上健康規范發展之路。附錄一:參考文獻、李瑞波吳少全.生物腐植酸與有機碳肥P，化工出版101社,2014.、李瑞波吳少全.生物腐植酸與有機碳肥PP，化工出版095096社,2014.附錄二：李瑞波簡介李瑞波簡介李瑞波福建詔安籍，1944年生。1968年清華大學畢業，高級工程師。先后在廣東、福建工作。參加深圳特區第一階段建設，1997年創辦福建省詔安縣綠洲生化有限公司。曾獲省級科技二等獎、市級科技進步獎、全國行業協會科技貢獻獎、“”民營科技發展貢獻獎”和“中國優秀創新人物”稱號。任詔安縣商會副會長，詔安海西經濟發展研究會會長，中國腐植酸工業協會第四屆常務理事，并被聘任中國農科院客座研究員、

19、福州大學客座教授。個人還獲評2008年度詔安縣“感動詔安十大人物”、2012年“首屆詔安道德模范”和2011年“熱心公益事業突出貢獻獎”。公司多次被評為“福建省高新技術企業”、“福建省守合同重信用單位”、“漳州市守合同重信用單位”。1994年開始研發生物腐植酸，1997年創辦公司后，以生物腐植酸技術為核心開發多項有機廢棄物回收利用的產品，已獲六項國家發明專利，另二項發明專利申請已被受理或進入公開階段。這些發明專利的推廣對實現工農業有機廢棄物零排放，有效地消除有機廢棄物這一環境污染源，變廢為寶，有重要的作用。從2000年開始，在國內多家雜志刊物發表科技論文十余篇，其中關于“甘蔗糖廠廢棄物資源化利用新技術”的論文被收入由我國環境保護部付部長潘岳主編的中國環境保護工作與環境維權啟示一書。由化學工業出版社出版先后發行的著作生物腐植酸與生態農業、生物腐植