液態(tài)有機(jī)碳、有機(jī)碳菌劑的概述

摘要：土壤缺乏有機(jī)質(zhì)，使農(nóng)作物和土壤微生物缺乏碳而造成嚴(yán)重后果。液態(tài)碳肥所含小分子水溶有機(jī)碳是有機(jī)肥的二十幾倍，可快速修補(bǔ)土壤肥料的碳“短板”，肥效十分顯著。碳肥理論將開(kāi)啟世界性碳肥產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，促進(jìn)農(nóng)業(yè)文明。

前言
液態(tài)碳肥是筆者近年開(kāi)發(fā)的新肥種。多年來(lái)許多人都在尋找制造碳肥的方法，包括使用二氧化碳和秸稈裂解殘留物（炭），但都不盡人意。問(wèn)題主要在碳的水溶性和有效碳的含量問(wèn)題都難以解決。

從肥料的基本特征理解，碳肥應(yīng)至少符合三個(gè)條件：
1、碳在水中能速溶；
2、有效碳含量（濃度）應(yīng)有商品價(jià)值；
3、長(zhǎng)久保存不變質(zhì)。

本文介紹的液態(tài)碳肥正符合上述三個(gè)條件。

在論述液態(tài)碳肥之前，我們先要回答一個(gè)重大的概念性問(wèn)題：

在農(nóng)作物種植中，需不需人為施加碳肥？
而這個(gè)問(wèn)題又可細(xì)分為另外兩個(gè)問(wèn)題：
1、農(nóng)作物能從葉片氣孔吸收空氣中的二氧化碳轉(zhuǎn)化為碳水化合物，還需要向根部施加碳肥么？
2、向土壤施有機(jī)肥就含有機(jī)碳，還需另制造碳肥嗎？

本文將從回答這些問(wèn)題開(kāi)始，逐漸展開(kāi)對(duì)液態(tài)碳肥的論述。
一、碳肥是農(nóng)作物必須的肥種
眾所周知：碳是植物必須的六種大量元素之首。碳占農(nóng)作物有機(jī)質(zhì)的58%，干物質(zhì)的30%~35%。農(nóng)作物所需的碳，主要由葉片氣孔吸收空氣中的二氧化碳，經(jīng)葉綠素的光合作用轉(zhuǎn)化為碳水化合物，組成農(nóng)作物的內(nèi)部組織。植物的根部也由土壤中的有機(jī)質(zhì)直接吸收溶解于水的碳，輸入植物內(nèi)部經(jīng)另一性質(zhì)的電化學(xué)反應(yīng)形成植物的內(nèi)部組織，主要是纖維素、木質(zhì)素、糖分等等。在原生態(tài)環(huán)境中，億萬(wàn)年來(lái)形成的各植物物種，都各自形成了從空氣中得碳和從土壤中得碳的某種平衡互補(bǔ)比例。但在人工種植中，尤其是在忽視有機(jī)肥偏施化肥的情況下，這種機(jī)制破壞了。這就出現(xiàn)了作物葉片變薄、莖干虛胖（干物質(zhì)少）、口感差、容易發(fā)病和植株早衰等問(wèn)題。這也反過(guò)來(lái)證明：作物氣孔吸收二氧化碳不能替代根部吸收水溶碳的作用。而當(dāng)環(huán)境出現(xiàn)嚴(yán)重脅迫時(shí)，例如連續(xù)陰雨，或者氣溫反常（特?zé)崽睾�），以及塑料大棚種植的情況，農(nóng)作物不能進(jìn)行正常光合作用，或者需要支持額外大量能量，根部吸收水溶碳的作用就更加不可或缺，不可替代。

二、為什么要專門(mén)開(kāi)發(fā)“碳肥”肥種
有機(jī)肥是緩效肥料，它的有機(jī)質(zhì)含量雖高，但大部分在短近期不能溶于水。大部分有機(jī)質(zhì)以礦化腐殖質(zhì)形式存在，須經(jīng)土壤微生物長(zhǎng)時(shí)間分解才能逐漸釋放出水溶性碳。筆者曾試驗(yàn)：將有機(jī)肥兌8倍水混勻置于密閉容器中100天，測(cè)試其溶于水的有機(jī)碳僅1%！可見(jiàn)，施進(jìn)土壤的有機(jī)肥，其當(dāng)季被吸收的有機(jī)營(yíng)養(yǎng)（主要是水溶有效碳）是非常少的。有機(jī)肥之所以有肥效，一是它改變了土壤的結(jié)構(gòu)，提高了土壤的物理肥力和生物肥力；二是它所含的N、P、K營(yíng)養(yǎng)成份（一般在5%左右）作用發(fā)揮得比較充分，具備了一定的化學(xué)肥力。而其短近期內(nèi)發(fā)揮作用的有機(jī)質(zhì)肥力——水溶有機(jī)碳則很有限，每100公斤僅1公斤左右。這就說(shuō)明：連續(xù)地大量地使用合格有機(jī)肥，才能保證農(nóng)作物根部吸收所需的有效碳。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)狀證明：“連續(xù)地大量地使用合格有機(jī)肥”是一件困難的事。有些地方人們得不到合格有機(jī)肥的供給；有些地方大量有機(jī)肥到達(dá)不了；有些地方雇不到足夠的勞動(dòng)力把“大量”的有機(jī)肥施到地里……因此就造成不少農(nóng)作物或者農(nóng)田長(zhǎng)期得不到有機(jī)肥的補(bǔ)給，于是就造成大面積耕地出現(xiàn)“有機(jī)肥荒”。這不但使土地日趨貧瘠化，也使農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量不斷下滑。

有機(jī)肥的精細(xì)化高效化是農(nóng)業(yè)擺脫“有機(jī)肥荒”的希望。
怎么造出“精細(xì)高效”的有機(jī)肥？找到有機(jī)肥的精華，就能造出精細(xì)高效有機(jī)肥。有機(jī)肥的精華是什么？是水溶有機(jī)碳。這是不容置疑的。但從100公斤有機(jī)肥里提取1公斤水溶碳顯然是不現(xiàn)實(shí)的。如果我們能用另一種方法制得富含水溶有機(jī)碳的物質(zhì)，且這種方法又經(jīng)濟(jì)可行，那么我們就能造出“精細(xì)高效”的有機(jī)肥！現(xiàn)在，這種方法找到了，開(kāi)發(fā)“碳肥”就由“必要”變?yōu)椤翱赡堋绷恕?br />
三、液態(tài)碳肥是高效有機(jī)肥
看著許多河溝流淌著黑色的污流，大家都知道這是在亂排污水，但可曾想到這里流淌著大量“水溶碳”？我們對(duì)碳肥的開(kāi)發(fā)就從這里開(kāi)始。

將有機(jī)廢水沉淀或過(guò)濾去除不溶物后，經(jīng)工業(yè)裝置濃縮成含水率低于一定指標(biāo)的濃縮液，再經(jīng)特殊工藝加工就制造出了液態(tài)碳肥。

液態(tài)碳肥的比重1.28～1.30，其技術(shù)指標(biāo)如下：

水溶有機(jī)碳含量≥12.5 %（160g/L）
水溶碳在慢速定量濾紙自然過(guò)濾率（50倍液）≥99%

以上是兩個(gè)主要指標(biāo)，標(biāo)明了該碳肥含水溶有機(jī)碳12.5%以上，其所含的水溶有機(jī)碳在50倍液狀態(tài)下有99%以上能自然通過(guò)慢速定量濾紙。而有機(jī)肥中的水溶有機(jī)碳僅50%左右能通過(guò)這種濾紙。水溶物只有分子團(tuán)粒徑足夠小才能被植物根部吸收，水溶有機(jī)碳分子團(tuán)應(yīng)小到能通過(guò)某種規(guī)格的濾紙，才是成為碳肥的有效碳。據(jù)此可以判斷：該液態(tài)碳肥的有效碳相當(dāng)于普通有機(jī)肥有效碳的20倍以上。這就說(shuō)明液態(tài)碳肥的短近期有機(jī)肥效相當(dāng)于普通有機(jī)肥的25倍左右。這種推論得到大量應(yīng)用實(shí)例的證明，以下舉二組實(shí)例。
表1   液態(tài)碳肥在花菜的實(shí)驗(yàn)    (2011.11.27～2012.3.6)

	地上部分總生物量（鮮重）		經(jīng)濟(jì)總量（商品花重）
A	5552kg	增產(chǎn)34.0%	2281kg	增產(chǎn)22.9%
B	5683kg	增產(chǎn)37.1%	2310kg	增產(chǎn)24.5%
CK	4144kg		1856kg

說(shuō)明：試驗(yàn)在同一塊地，各1畝，同樣的水肥管理，A組追施一次液態(tài)碳肥每畝2.5公斤，B組基肥中加有機(jī)肥每畝100公斤。

表2   液態(tài)碳肥在西瓜的試驗(yàn)    （2012.5.5～2012.7.28）

	西瓜產(chǎn)量（kg/畝）	增產(chǎn)率
A	2088	26.2%
B	1975	19.4%
CK	1654

說(shuō)明：同樣水肥管理，A在移苗后25天施加每畝5kg液態(tài)碳肥，B在移苗前下基肥時(shí)加施每畝150公斤有機(jī)肥。

由以上二組試驗(yàn)結(jié)果可以看出：每畝加施2.5kg液態(tài)碳肥（有效碳0.3kg），其在花菜種植中的增產(chǎn)效果接近100公斤有機(jī)肥；每畝加施5kg液態(tài)碳肥（有效碳0.6kg），其在西瓜種植中的增產(chǎn)效果超過(guò)150公斤有機(jī)肥。A、B組西瓜還原糖含量指標(biāo)基本在一個(gè)水平上，分別比對(duì)比組西瓜還原糖的含量提高15%和16%。這證明液態(tài)碳肥的有機(jī)肥特征明顯。

2012年4月6日在某種植大戶菜椒的應(yīng)用試驗(yàn)，顯示了液態(tài)碳肥對(duì)作物抗逆機(jī)能的重要作用。該用戶大棚種植菜椒22畝，間隔棚使用液態(tài)碳肥共11畝，使用27.5kg。5月中旬至6月底當(dāng)?shù)剡B續(xù)陰雨。未使用液態(tài)碳肥的11畝菜椒在6月上旬開(kāi)始黃葉，不能正常產(chǎn)椒，6月中旬已絕收，而使用液態(tài)碳肥的11畝至6月底還很少出現(xiàn)黃葉，正常采椒。當(dāng)?shù)匾蜷L(zhǎng)時(shí)間陰雨，各類(lèi)蔬菜都產(chǎn)量銳減，菜價(jià)飆升，該菜農(nóng)11畝試驗(yàn)地由于沒(méi)減產(chǎn)而大增收，共賣(mài)了27萬(wàn)元。

在四季豆、西紅柿、苦瓜等生長(zhǎng)期較長(zhǎng)，邊收獲邊生長(zhǎng)的作物中，液態(tài)碳肥取得了比短季蔬菜更顯著的增產(chǎn)效果，增產(chǎn)率都可達(dá)到50%以上。證明了液態(tài)碳肥使作物抗旱衰的作用突出。也證明了許多生長(zhǎng)期長(zhǎng)的農(nóng)作物早衰，主要在于缺碳。

四、液態(tài)碳肥中碳的存在形式
自然界單質(zhì)碳都以多種不同的形態(tài)組成各種十分穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，只能應(yīng)用昂貴的加工手段把它加工成納米粒徑的碳，才有碳肥功效。因此用這些物質(zhì)做碳肥毫無(wú)意義。正像幾乎所有礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素一樣，碳肥也不是以單質(zhì)碳的型式存在的。它必須形成某種易溶于水的化合物才便于使用，這種化合物就是黃腐酸。這種結(jié)構(gòu)不是加工工藝刻意制造的，而是我們使用的原料——有機(jī)廢水所特有的。用于制造液態(tài)碳肥的有機(jī)廢水濃縮液，其源頭是生物質(zhì)經(jīng)微生物發(fā)酵，或經(jīng)化學(xué)降解，而產(chǎn)生黃腐酸。碳是黃腐酸分子團(tuán)芳香核和部分活性基團(tuán)的主要構(gòu)成物質(zhì)，占黃腐酸質(zhì)量的40%～50%。由于小分子量黃腐酸水溶性好、滲透性和擴(kuò)展性強(qiáng)，這就把碳變成水溶性好的易被作物根部吸收的有效碳。因此液態(tài)碳肥不但是高效有機(jī)肥，還是速效有機(jī)肥，這就和其他化肥營(yíng)養(yǎng)——氮、磷、鉀等一起站在了精細(xì)化、速效化的肥料行列中了。有機(jī)肥能像化肥一樣精細(xì)、一樣快效、一樣隨水而行，這個(gè)多少人夢(mèng)寐以求的境界，在液態(tài)碳肥得到實(shí)現(xiàn)。

五、液態(tài)碳肥的作用機(jī)理
大量的實(shí)驗(yàn)證明：在沒(méi)有足量有機(jī)碳的土壤中種植的農(nóng)作物都是處于“亞健康”狀態(tài)的。因?yàn)樵谶@種土壤中，碳成了肥料“木桶”的短板。液態(tài)碳肥使“短板”不短，使作物的營(yíng)養(yǎng)均衡，擺脫“亞健康”狀態(tài)，作物必然發(fā)揮出更佳的生產(chǎn)能力。這是其直接的作用。
液態(tài)碳肥提高了土壤的碳氮比（C/N）使土壤微生物獲得良好的繁殖條件。土壤微生物的大量繁殖提高了土壤的生物肥力和物理肥力，從而進(jìn)一步提高了土壤中N、P、K等礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素的利用率。使用過(guò)液態(tài)碳肥，土壤變疏松，作物根系更發(fā)達(dá)。這也證明土壤板結(jié)主要是因?yàn)槿碧�，而不是由于使用了化肥�?br />
所以液態(tài)碳肥對(duì)土壤和農(nóng)作物的作用，既有如化肥營(yíng)養(yǎng)那樣的直接向作物輸入營(yíng)養(yǎng)成分的作用，也有由它而提升了化肥利用率和改良土壤而產(chǎn)生的綜合效應(yīng)的作用。向土壤施加了“有效碳”，整個(gè)小環(huán)境的生態(tài)都改變了，土壤三種肥力都得到了提升，這就是碳肥的威力，這才能解釋為什么幾公斤的液態(tài)碳肥（有效碳不足1公斤），能造成那么驚人的增產(chǎn)效果。

六、開(kāi)發(fā)液態(tài)碳肥的意義
從產(chǎn)業(yè)視角看，成功開(kāi)發(fā)液態(tài)碳肥，將在我國(guó)甚至全世界啟動(dòng)一個(gè)新的特大肥料產(chǎn)業(yè)。若干年后該產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值將不亞于氮、磷、鉀三大肥種中的任何一個(gè)。

從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)角度看，液態(tài)碳肥彌補(bǔ)了有機(jī)肥的缺陷和應(yīng)用領(lǐng)域的局限，這就使土壤改良與作物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)同步，使土地永續(xù)耕作變?yōu)榭赡�。在肥水一體化管道輸送中，液態(tài)碳肥解決了有機(jī)肥隨水而行的難題，避免設(shè)施農(nóng)業(yè)重走化學(xué)農(nóng)業(yè)的老路。

從對(duì)環(huán)保和節(jié)能減排的貢獻(xiàn)看，每生產(chǎn)應(yīng)用1噸液態(tài)碳肥可節(jié)省1.5噸化肥（同等產(chǎn)量計(jì)），還相當(dāng)于完全回收利用5噸有機(jī)廢水。如果把液態(tài)碳肥做到年產(chǎn)1000萬(wàn)噸，可節(jié)約1500萬(wàn)噸化肥，還可減排有機(jī)廢水5000萬(wàn)噸，其節(jié)能和減排的貢獻(xiàn)十分顯著。
從學(xué)術(shù)價(jià)值評(píng)價(jià)，碳肥的理論和實(shí)踐把生物腐植酸研究從礦質(zhì)腐植酸理論的框框中解脫出來(lái)，走向以“有效碳”為核心的實(shí)用理論體系——“生物腐植酸土壤肥料學(xué)”，這是一個(gè)學(xué)科交叉的嶄新理論體系。目前僅僅是該理論體系的開(kāi)創(chuàng)期，隨著該理論體系的發(fā)展和豐富，必將為肥料產(chǎn)業(yè)的第二次飛躍——有機(jī)肥的精細(xì)化高效化作出里程碑式的貢獻(xiàn)，從而托起一個(gè)世界性的碳肥產(chǎn)業(yè)，為全球農(nóng)業(yè)糧食和環(huán)境問(wèn)題的解決開(kāi)拓出新的更加光明的前景！

缺碳病是當(dāng)今農(nóng)作物的壹號(hào)病

1、缺碳直接造成的農(nóng)作物病害
我國(guó)許多農(nóng)業(yè)區(qū)縣的土壤調(diào)查顯示，我國(guó)大面積農(nóng)田經(jīng)過(guò)四十多年“化學(xué)農(nóng)業(yè)”耕作，土壤中的有機(jī)質(zhì)幾近耗盡。筆者從某市幾個(gè)縣農(nóng)業(yè)部門(mén)了解到，近兩年進(jìn)行的測(cè)土調(diào)查，每個(gè)縣抽取4000-6000個(gè)土樣。檢測(cè)結(jié)果顯示：有機(jī)質(zhì)含量2%以上的不足5%，有機(jī)質(zhì)含量1.5%以下的占80%，還有近15%土樣中有機(jī)質(zhì)含量在1%以下。

眾所周知，有機(jī)質(zhì)的碳系數(shù)是1.724，即1.724個(gè)有機(jī)質(zhì)有1個(gè)碳。土壤有機(jī)質(zhì)含量太低，意味著農(nóng)作物基本上不能由土壤吸收到水溶有機(jī)碳。農(nóng)作物從根部得不到碳供應(yīng)，這就導(dǎo)致缺碳。


以下列舉缺碳直接造成農(nóng)作物的主要病害：
1.1、根系衰弱：根系靠什么促？首先是根的趨水趨肥性，使根系有一種內(nèi)在的向外向下伸長(zhǎng)的刺激，缺了有機(jī)質(zhì)的土壤含水性差，各類(lèi)肥料溶液向根部“表達(dá)”能力差，致使根系生長(zhǎng)的內(nèi)在刺激不足；其次，土壤微生物同根系的互動(dòng)，是根系生長(zhǎng)的外源刺激。土壤中有機(jī)質(zhì)不足，微生物繁殖所需的碳源不足，致使根際微生物群落稀疏，根系生長(zhǎng)的外源刺激太弱，根系就失去了生長(zhǎng)的外部刺激。因此土壤缺乏能被根系和土壤微生物直接吸收的水溶有機(jī)碳——有效碳，直接造成農(nóng)作物根系衰弱、老化。這就是農(nóng)作物減產(chǎn)和抗逆性差的根源。


1.2、早衰：農(nóng)作物早衰的原因，自然與根系衰弱直接相關(guān)。這里要，另外提到的是農(nóng)作物其他器官和內(nèi)部組織，尤其是木質(zhì)素、纖維素和糖份，由根部吸收的有效碳轉(zhuǎn)化所需的能量比較低，也即夜間和陰雨天，或大棚環(huán)境CO2不足陽(yáng)光較弱的情況，這種轉(zhuǎn)化和積累還可不停進(jìn)行。相反，根部基本上吸收不到有效碳的情況，農(nóng)作物僅靠葉片的光合作用轉(zhuǎn)化CO2，同樣的積累所需的轉(zhuǎn)化能就大得多。在白天陽(yáng)光充足時(shí)，能量得到供應(yīng)，但在夜間或陰雨天，這種轉(zhuǎn)化和積累就要靠消耗作物內(nèi)部的能量來(lái)進(jìn)行。這種能量收支的規(guī)律失衡，是導(dǎo)致植物早衰的另一種原因。這種情況在生長(zhǎng)期較長(zhǎng)的瓜豆類(lèi)蔬菜和果樹(shù)尤為顯著。試驗(yàn)表明：在使用等量化肥的情況下，底肥加施充足的有機(jī)肥，四季豆、苦瓜、黃瓜、茄子等作物，收獲時(shí)間可延長(zhǎng)一至二個(gè)月，總產(chǎn)量提高30-60%；筆者在河南某蘋(píng)果種植區(qū)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，種在村子旁邊的蘋(píng)果樹(shù)，農(nóng)民勤施農(nóng)家肥，果樹(shù)下面長(zhǎng)滿青苔，二十幾年樹(shù)齡了，還桿壯枝鮮，綠葉掩映，碩果滿枝，一派勃勃生機(jī)。這些果實(shí)大多達(dá)到9公分規(guī)格，香氣可聞，又脆又甜，用精包裝論個(gè)賣(mài)，一個(gè)蘋(píng)果5元，供不應(yīng)求，小車(chē)貨車(chē)開(kāi)到合作社門(mén)口等貨。而村外梯田里的蘋(píng)果由于缺乏施用有機(jī)肥，施肥季節(jié)只施化肥，年年如此。樹(shù)葉早掉完了，遠(yuǎn)看果實(shí)累累，象無(wú)數(shù)串紅燈籠，但近看果實(shí)都在7公分以下，口感酸澀，一斤才賣(mài)得0.8元，在地頭一堆堆等過(guò)路車(chē)輛帶賣(mài)。這些樹(shù)也是二十幾年樹(shù)齡，樹(shù)體已老態(tài)龍鐘，許多樹(shù)枝桿布滿腐爛的病斑，不少樹(shù)桿已被“肢解”清除。以上例子充分說(shuō)明：有充足的有機(jī)碳，植物生命力就旺盛，就長(zhǎng)壽就高產(chǎn)；反之，植物就早衰，就減產(chǎn)。


1.3、黃葉病和失綠癥：陰雨天光合作用接近停止，空氣中CO2不能正常被吸收轉(zhuǎn)化，農(nóng)作物的碳營(yíng)養(yǎng)和碳能源雙雙下降。陰雨持續(xù)，就產(chǎn)生黃葉落葉，有些作物的新葉表現(xiàn)為失綠。一般誤認(rèn)為是“水浸”，其實(shí)只有同時(shí)爛根才是“水浸”，一般并不是“水浸”而是缺碳。2012年4月初，深橋鎮(zhèn)沈某在22畝大棚菜椒中隨機(jī)選11畝施用了液態(tài)碳肥27.5公斤。5月初到6月中旬當(dāng)?shù)剡B續(xù)陰雨。未使用碳肥的11畝菜椒全部出現(xiàn)黃葉壞株，椒果發(fā)紅腐爛，幾乎絕收。而使用碳肥的11畝還不停地生長(zhǎng)收果，沒(méi)有出現(xiàn)黃葉，果實(shí)青翠碩大，在筆者訪問(wèn)的6月20日前，總共收獲菜椒33700公斤，獲27萬(wàn)元。


1.4、亞健康：什么是農(nóng)作物的“亞健康”，就是植株沒(méi)有明顯的病癥，卻萎縮慢長(zhǎng)，或纖萡虛長(zhǎng)，還有就是完全失去了原生態(tài)的氣味。亞健康的成因有許多，除了自然災(zāi)害后遺癥外，還有種子質(zhì)量、藥傷肥傷后遺癥、營(yíng)養(yǎng)不良等等。我們單討論營(yíng)養(yǎng)不良問(wèn)題。當(dāng)前一般農(nóng)作物的化肥營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)是充足的，但往往就是有機(jī)營(yíng)養(yǎng)嚴(yán)重不足，也即缺碳。又回到老問(wèn)題：不是空氣中有取之不盡的CO2么？請(qǐng)別忘記：空氣中CO2在植物體中的轉(zhuǎn)化，首先要靠光合作用。夜間這種轉(zhuǎn)化幾乎停止了，然而農(nóng)作物還在新陳代謝，還在消耗能量。如果有根部吸收水溶有機(jī)碳作補(bǔ)充，不但可繼續(xù)進(jìn)行物質(zhì)轉(zhuǎn)化和積累，還可供應(yīng)新陳代謝的能量。一旦缺碳，這種情況就不能進(jìn)行，于是植株就日夜交替周而復(fù)始地出現(xiàn)間歇性“透支”，這就使植株不能正常生長(zhǎng)和完成物質(zhì)積累，處于一種“亞健康”狀態(tài)。


1.5、削弱防病抗逆機(jī)能：許多專家的研究表明：植物對(duì)抗惡劣環(huán)境和防抗病害。主要靠自身產(chǎn)生的能量和“信息素”、“修補(bǔ)物質(zhì)”。在環(huán)境條件惡化的情況下，一般正常的光合作用也不能進(jìn)行了，這時(shí)更需要由根部吸收有效碳來(lái)補(bǔ)充能量�？梢�(jiàn)缺碳對(duì)于惡劣困境中的植物意味著什么。植物在病蟲(chóng)害脅迫的情況下，會(huì)施放某種“信息素”，使病害源“知難而退”，如果植物組織受到損傷，它還會(huì)制造“修補(bǔ)物質(zhì)”來(lái)修補(bǔ)（或稱再生）。這些“信息素”和“修補(bǔ)物質(zhì)”，無(wú)一例外地都有碳元素存在，有機(jī)營(yíng)養(yǎng)素越充足，這些物質(zhì)越濃烈，這就是為什么弱株比壯株容易得病的原因。缺乏根部供應(yīng)的有效碳，不但營(yíng)養(yǎng)積累少了，而且防抗病害機(jī)制也削弱了，這是植物發(fā)生病害的內(nèi)在原因。因此可以毫不夸張地說(shuō)：缺碳是農(nóng)作物的百病之源。


1.6、品質(zhì)下降和物種退化：大家都能感受到：有機(jī)食品口感好，原生態(tài)氣味濃，而化肥培養(yǎng)的農(nóng)產(chǎn)品，口感平淡，有些甚至完全失去原生態(tài)味道。當(dāng)然這僅僅是表象，而本質(zhì)就是：“化肥農(nóng)作物”內(nèi)含物中的物質(zhì)組成比例變異，新陳代謝的異常衍生物使作物遺傳信息的表達(dá)缺失或紊亂，這不但降低了農(nóng)作物的產(chǎn)品品質(zhì)，而且造成物種退化。除了雜交品種外，一般純種的農(nóng)作物是可以代代相傳的，但現(xiàn)在連一般農(nóng)民都很少靠自己留種了，因?yàn)檫@種“相傳”已經(jīng)不可靠了。我們相信，那些負(fù)責(zé)任的種子培育企業(yè)，在培育純種（當(dāng)然也包括雜交）種苗時(shí)，一定會(huì)重視足量有機(jī)肥的使用的。否則，他將很快收到“物種退化”效應(yīng)的懲罰。

2、缺碳簡(jiǎn)介造成農(nóng)作物的病害
因缺碳間接造成農(nóng)作物的病害，可分兩大類(lèi)。


2.1、    土壤板結(jié)和藥害
土壤板結(jié)和藥害（土壤中農(nóng)藥殘留嚴(yán)重）造成農(nóng)作物多種病害，在此不作細(xì)述。如果土壤中有機(jī)質(zhì)豐富，或者對(duì)土壤施足有效碳，這些危害是可以減輕甚至是可以避免的。有效碳不僅是良好的土壤改良劑，可以解決土壤板結(jié)的問(wèn)題，而且，有機(jī)碳化合物還是良好的解毒劑。由于除草劑和其他農(nóng)藥直接施到土壤，使土壤微生物受到極大傷害。如果向土壤施用足量的有機(jī)肥或者液態(tài)碳肥，可以減輕農(nóng)藥的藥害，在相當(dāng)程度上減輕微生物的損失。農(nóng)藥殘留通過(guò)氧化和光分解，藥性又會(huì)進(jìn)一步降低，重新繁殖起來(lái)的微生物反過(guò)來(lái)會(huì)“吃”掉這些殘留物。在這種土壤微生物與農(nóng)藥殘留物的博弈中，有機(jī)水溶碳起著“東風(fēng)”助陣的作用。這種分析推理已經(jīng)得到多次實(shí)例的證明。所以缺碳等于任憑土壤板結(jié)和藥害肆虐而束手無(wú)策，使農(nóng)作物失去良好的土壤生態(tài)而導(dǎo)致出現(xiàn)病弱株嚴(yán)重等現(xiàn)象。


2.2、    化肥的負(fù)面影響加劇
在前面我們講過(guò)：土壤板結(jié)的主要原因是有機(jī)質(zhì)的缺失，而不是由于使用化肥。這并不是說(shuō)化肥對(duì)土壤板結(jié)沒(méi)影響。有機(jī)質(zhì)缺失，化肥對(duì)土壤板結(jié)影響的烈度就更加凸顯。而有機(jī)質(zhì)豐富，化肥被利用率大大提高了，化肥殘留于土壤中的硫酸根、氯離子、亞硝酸鹽等物質(zhì)會(huì)因轉(zhuǎn)化為水溶有機(jī)化合物，以及豐富的土壤微生物的多重作用而無(wú)害化，使土地可以永續(xù)耕作。所以歸根結(jié)底，化肥“使土壤板結(jié)”的負(fù)面作用并不是化肥之過(guò)，而是人們忽視了向土壤施用足量的有機(jī)肥料的結(jié)果。


2.3、重茬癥   
作物“重茬癥”并不直接是由哪種病毒或病菌引起，而是由于營(yíng)養(yǎng)嚴(yán)重失衡，根系十分衰弱和土壤微生態(tài)系統(tǒng)極不正常等因素綜合造成的某些作物嚴(yán)重的“亞健康”現(xiàn)象。營(yíng)養(yǎng)失衡，指某些作物必需的礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素（因重茬）不足，這一點(diǎn)大家都有了解，但碳的缺失就不為人所認(rèn)知了。其實(shí)在許多情況下，水溶有機(jī)活性碳的供給，不但提供了碳元素，而且把那些土壤中難溶的礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)也活化輸送進(jìn)植物，也即補(bǔ)充了碳，其他營(yíng)養(yǎng)失衡問(wèn)題的不利影響會(huì)減輕，作物根系問(wèn)題，土壤微生態(tài)問(wèn)題都會(huì)好轉(zhuǎn)。所以作物“重茬癥”必定會(huì)有缺碳的因素存在。


此外，農(nóng)作物因病菌或病毒原因而發(fā)生的許多常見(jiàn)病，都與土壤問(wèn)題、根系問(wèn)題、營(yíng)養(yǎng)不平衡問(wèn)題有密切關(guān)系，當(dāng)然也是因缺碳而間接造成的。這些病害如：果樹(shù)的早落葉病、腐爛病、水果的黑腐病、茄椒類(lèi)的青枯病、炭疽病、棉花的枯萎病、黃萎病、瓜類(lèi)的霜霉病、馬鈴薯的晚疫病、煙草的花葉病、蔬菜的根瘤病等等。

3、缺碳病造成的巨額損失和嚴(yán)重后果
3.1、早衰
這是缺碳病引起的直接的也是最大的危害。這主要表現(xiàn)在果樹(shù)提前老化和生育樹(shù)齡縮短，以及一大批經(jīng)濟(jì)作物采收期變短。多年來(lái)南方柑桔樹(shù)的黃龍病被稱為不治之癥，多少專家學(xué)者對(duì)此作了大量研究，病因眾說(shuō)紛紜，有說(shuō)細(xì)菌病，有說(shuō)病毒病，但從來(lái)沒(méi)有人開(kāi)出過(guò)一個(gè)有效的治療藥方。北方蘋(píng)果、梨、桃等果樹(shù)的早落葉病，莖稈腐爛病、腐根病也被說(shuō)成是不治之癥，人們也都在病菌或病毒方面尋找原因，卻無(wú)治愈的良方妙招。其實(shí)這些病都無(wú)一例外地也是由于土壤板結(jié)和植株早衰發(fā)展過(guò)來(lái)的。那些偏施化肥的瓜、豆、茄類(lèi)作物，再怎么加強(qiáng)管理，其采摘期都很短，但相同環(huán)境只要施用了有機(jī)肥料，其采摘期就一定能延長(zhǎng)。筆者見(jiàn)到一位老農(nóng)種了一株瓠瓜，他分幾次給這株瓜施了鵝糞，3月種苗，5月開(kāi)始摘瓜，一直收到筆者再去的11月底，共收了120多個(gè)瓜（共約300斤），這片由一株苗發(fā)展出來(lái)的一大片綠葉，看來(lái)不下霜它是不會(huì)落黃的，葉片底下還有多少個(gè)瓜蒂在不斷膨大呢！正反兩方面大量例證說(shuō)明：植株早衰的主因就是缺碳！


早衰不但使農(nóng)作物生育年齡（或采收期）縮短，總產(chǎn)量大幅下降，還造成農(nóng)產(chǎn)品品劣化。以上節(jié)所述兩種蘋(píng)果為例，品質(zhì)劣化造成的損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于產(chǎn)量下降的損失。全國(guó)僅僅考慮大量果樹(shù)和瓜、豆、茄等這些受早衰癥影響最明顯的作物，因早衰而造成的產(chǎn)量下降和品質(zhì)劣化兩種因素合并統(tǒng)計(jì)，總產(chǎn)值損失必定在50%以上，這就是一個(gè)天文數(shù)字。


3.2、直接病害
農(nóng)作物哪些病害是由于“缺碳”直接引起的，這是一個(gè)大課題，有待分門(mén)別類(lèi)繼續(xù)進(jìn)行研究。目前可以確定的有：
3.2.1、陰雨天發(fā)生的黃葉和落葉。這一癥狀一直被誤認(rèn)為是“水浸”。本節(jié)所舉的11畝菜椒的例子已經(jīng)說(shuō)明：這不是水浸，而是缺碳。水浸的主要特征是爛根。但在上述例子中，沒(méi)用碳肥的菜椒爛根也并不明顯，而黃葉落葉十分嚴(yán)重，而長(zhǎng)勢(shì)良好的11畝試驗(yàn)田，更沒(méi)出現(xiàn)爛根現(xiàn)象。


3.2.2、對(duì)環(huán)境脅迫和藥害肥傷缺乏抵抗力的弱株。在嚴(yán)重缺乏有機(jī)肥料的農(nóng)田，一次嚴(yán)重的災(zāi)害例如凍害、水浸或者使用農(nóng)藥不當(dāng)或化肥燒傷等，就會(huì)落下一大批弱株，這些弱株吳明顯病癥，但卻生長(zhǎng)緩慢，株形萎頓，我們稱之為“亞健康”株。2012年初筆者在一塊西蘭花地做液態(tài)碳肥試驗(yàn)，試驗(yàn)區(qū)按每畝增施2.5kg液態(tài)碳肥。施用后一周，噴施了農(nóng)藥，再經(jīng)二十幾天觀察（見(jiàn)圖1所示）試驗(yàn)區(qū)無(wú)一株明顯弱株，而對(duì)比區(qū)有15%左右的植株是生長(zhǎng)障礙型的弱株，這些弱株是造成減產(chǎn)的主要因素。  

圖1：液態(tài)碳肥在花椰菜種植上的對(duì)比試驗(yàn)（金星鄉(xiāng)農(nóng)技站）
3.2.3、植株虛長(zhǎng)、營(yíng)養(yǎng)積累不平衡和葉綠素不足的“失綠癥”。其實(shí)失綠癥也是一種“亞健康”，這在營(yíng)養(yǎng)液無(wú)土栽培和大棚瓜菜尤為廣泛發(fā)生。


3.2.4、水稻倒伏。許多專家認(rèn)為水稻倒伏是由于缺鈣、缺硅。不錯(cuò)，只要是倒伏的水稻，都可以檢測(cè)出含鈣含硅量不足。但是支撐水稻莖稈的木質(zhì)素和纖維素的最主要成份是碳，缺碳才是水稻倒伏的根本原因。另外，缺碳還導(dǎo)致鈣和硅的被吸收率低。因?yàn)殁}鹽和硅鹽通常都難溶于水，只有借助含碳有機(jī)酸的溶合（螯合、置換等）才溶于水而被吸收。有了充足的水溶有機(jī)碳，不但給作物直接補(bǔ)充了碳，還使鈣和硅被吸收利用率倍增。這是空氣中二氧化碳所不能達(dá)到的。所以水溶有機(jī)碳“團(tuán)結(jié)”了鈣和硅，把作物軀干支撐了起來(lái)，這就好比建筑物構(gòu)件中的混凝土，它不僅有水泥、砂石，還有鋼筋。沒(méi)有鋼筋建筑物是支撐不了重量和高度的�，F(xiàn)在有些高產(chǎn)水稻的品種，到了一定畝產(chǎn)量就不敢再采取增產(chǎn)措施，就是怕倒伏。專家們?nèi)绻�轉(zhuǎn)換一下思路，把眼光盯住碳，也許問(wèn)題就能解決。


3.2.5、食品質(zhì)量問(wèn)題。食品質(zhì)量差，甚至損害人類(lèi)健康，這也是農(nóng)作物的一類(lèi)病，我們可稱之為“食品質(zhì)量病”。當(dāng)前人們普遍關(guān)注的是農(nóng)藥殘留，這是大家都容易理解的“食品質(zhì)量病”。而偏施化肥（也即缺碳）的確使食品口感差，這大家能理解，但怎么也會(huì)引起“食品質(zhì)量病”呢？我們想想：原生態(tài)環(huán)境中植物是如何吸收營(yíng)養(yǎng)的？在原生態(tài)的草地或森林中，植物生長(zhǎng)的環(huán)境往往是有機(jī)質(zhì)相對(duì)礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)要豐富得多，因此植物是不缺碳而缺礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)。植物所需的礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)由腐殖土中的有機(jī)酸和植物根部分泌的有機(jī)酸對(duì)地表礦物巖石進(jìn)行溶融，從中分解出所需的礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)與有機(jī)酸形成有機(jī)化合態(tài)被吸收入植物內(nèi)部，這是一種富含有機(jī)碳的有機(jī)無(wú)機(jī)全營(yíng)養(yǎng)系統(tǒng)，這就是原生態(tài)植物營(yíng)養(yǎng)的真面目。正由于巖石和風(fēng)化物中礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)含量低，溶解難，所以植物在原生態(tài)環(huán)境中生長(zhǎng)速度不及人工培植，但一般都顯得健壯而少病害。但在化學(xué)農(nóng)業(yè)生態(tài)中，有機(jī)質(zhì)嚴(yán)重匱乏，而礦物質(zhì)無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)卻充足供給，這使農(nóng)作物營(yíng)養(yǎng)積累的成份不協(xié)調(diào)，作物新陳代謝就會(huì)產(chǎn)生原生態(tài)狀態(tài)下不曾有的異變物。久而久之就使作物的基因表達(dá)不充分，不完善，這就產(chǎn)生了亞健康和物種退化。試想，由這樣的農(nóng)作物而來(lái)的食品安全嗎？食品不健康的問(wèn)題實(shí)際上已顯現(xiàn)多年，現(xiàn)在城鄉(xiāng)人群中，高血壓、心臟病、肥胖癥、糖尿病、癌癥等慢性病和惡癥，發(fā)病率比40多年前高幾倍，這都是食品不安全直接或間接帶來(lái)的結(jié)果。

4、缺碳病的嚴(yán)重性
全局性——不論東西南北，幾乎所有農(nóng)作物都有可能發(fā)生缺碳病，而實(shí)際上每年都有大規(guī)模農(nóng)作物處于缺碳之中，其因產(chǎn)量不足和質(zhì)量下降所造成的損失，是數(shù)以千百億元計(jì)的。


系統(tǒng)性——缺碳病不但造成農(nóng)作物直接發(fā)生多種病害，還間接發(fā)生更多病害，這導(dǎo)致農(nóng)藥用量大增，帶來(lái)新的經(jīng)濟(jì)損失和食品不安全。缺碳病還導(dǎo)致化肥利用率下降，帶來(lái)農(nóng)作物生產(chǎn)成本上升以及土壤更加板結(jié)或沙化，還導(dǎo)致流域水體富營(yíng)養(yǎng)化等環(huán)境問(wèn)題。因?yàn)槿绷艘粋�(gè)“碳”，帶出了一大堆社會(huì)問(wèn)題、環(huán)境問(wèn)題和民生問(wèn)題。


長(zhǎng)遠(yuǎn)性——缺碳病引起生態(tài)循環(huán)鏈條破壞，農(nóng)業(yè)環(huán)境惡化，種質(zhì)資源退化等問(wèn)題，都是難以修復(fù)和不斷延續(xù)的，這對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)都造成長(zhǎng)期的嚴(yán)重危害。


綜上所述，農(nóng)作物缺碳病造成的損失和危害，是任何一種其他的農(nóng)作物病害所不能相比的。缺碳病“當(dāng)之無(wú)愧”就是當(dāng)今農(nóng)作物的
壹號(hào)��！是否確認(rèn)缺碳病是當(dāng)今農(nóng)作物的壹號(hào)病，采取措施預(yù)防和根除缺碳病，就不是單純的肥料問(wèn)題和農(nóng)藝措施問(wèn)題，而是農(nóng)業(yè)戰(zhàn)略問(wèn)題，是關(guān)系到生態(tài)文明建設(shè)大局的問(wèn)題。


抓住并解決缺碳病，就抓住了土壤、肥料和農(nóng)作物的一系列問(wèn)題的主線。這個(gè)問(wèn)題解決好了，其他許多問(wèn)題就迎刃而解了。