液態(tài)有機碳、有機碳菌劑的概述

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

前言
液態(tài)碳肥是筆者近年開發(fā)的新肥種。多年來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。問題主要在碳的水溶性和有效碳的含量問題都難以解決。

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

本文介紹的液態(tài)碳肥正符合上述三個條件。

在論述液態(tài)碳肥之前，我們先要回答一個重大的概念性問題：

在農(nóng)作物種植中，需不需人為施加碳肥？
而這個問題又可細分為另外兩個問題：
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、向土壤施有機肥就含有機碳，還需另制造碳肥嗎？

本文將從回答這些問題開始，逐漸展開對液態(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，億萬年來形成的各植物物種，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比例。但在人工種植中，尤其是在忽視有機肥偏施化肥的情況下，這種機制破壞了。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)病和植株早衰等問題。這也反過來證明：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)嚴重脅迫時，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、為什么要專門開發(fā)“碳肥”肥種
有機肥是緩效肥料，它的有機質(zhì)含量雖高，但大部分在短近期不能溶于水。大部分有機質(zhì)以礦化腐殖質(zhì)形式存在，須經(jīng)土壤微生物長時間分解才能逐漸釋放出水溶性碳。筆者曾試驗：將有機肥兌8倍水混勻置于密閉容器中100天，測試其溶于水的有機碳僅1%！可見，施進土壤的有機肥，其當(dāng)季被吸收的有機營養(yǎng)（主要是水溶有效碳）是非常少的。有機肥之所以有肥效，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)揮作用的有機質(zhì)肥力——水溶有機碳則很有限，每100公斤僅1公斤左右。這就說明：連續(xù)地大量地使用合格有機肥，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肥”是一件困難的事。有些地方人們得不到合格有機肥的供給；有些地方大量有機肥到達不了；有些地方雇不到足夠的勞動力把“大量”的有機肥施到地里……因此就造成不少農(nóng)作物或者農(nóng)田長期得不到有機肥的補給，于是就造成大面積耕地出現(xiàn)“有機肥荒”。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。

有機肥的精細化高效化是農(nóng)業(yè)擺脫“有機肥荒”的希望。
怎么造出“精細高效”的有機肥？找到有機肥的精華，就能造出精細高效有機肥。有機肥的精華是什么？是水溶有機碳。這是不容置疑的。但從100公斤有機肥里提取1公斤水溶碳顯然是不現(xiàn)實的。如果我們能用另一種方法制得富含水溶有機碳的物質(zhì)，且這種方法又經(jīng)濟可行，那么我們就能造出“精細高效”的有機肥！現(xiàn)在，這種方法找到了，開發(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”？我們對碳肥的開發(fā)就從這里開始。

將有機廢水沉淀或過濾去除不溶物后，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：

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

以上是兩個主要指標(biāo)，標(biāo)明了該碳肥含水溶有機碳12.5%以上，其所含的水溶有機碳在50倍液狀態(tài)下有99%以上能自然通過慢速定量濾紙。而有機肥中的水溶有機碳僅50%左右能通過這種濾紙。水溶物只有分子團粒徑足夠小才能被植物根部吸收，水溶有機碳分子團應(yīng)小到能通過某種規(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)于普通有機肥有效碳的20倍以上。這就說明液態(tài)碳肥的短近期有機肥效相當(dāng)于普通有機肥的25倍左右。這種推論得到大量應(yīng)用實例的證明，以下舉二組實例。
表1   液態(tài)碳肥在花菜的實驗    (2011.11.27～2012.3.6)

	地上部分總生物量（鮮重）		經(jīng)濟總量（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

說明：試驗在同一塊地，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組基肥中加有機肥每畝100公斤。

表2   液態(tài)碳肥在西瓜的試驗    （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在移苗前下基肥時加施每畝150公斤有機肥。

由以上二組試驗結(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150公斤有機肥。A、B組西瓜還原糖含量指標(biāo)基本在一個水平上，分別比對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，顯示了液態(tài)碳肥對作物抗逆機能的重要作用。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時間陰雨，各類蔬菜都產(chǎn)量銳減，菜價飆升，該菜農(nóng)11畝試驗地由于沒減產(chǎn)而大增收，共賣了27萬元。

在四季豆、西紅柿、苦瓜等生長期較長，邊收獲邊生長的作物中，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。也證明了許多生長期長的農(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)做碳肥毫無意義。正像幾乎所有礦質(zhì)營養(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——有機廢水所特有的。用于制造液態(tài)碳肥的有機廢水濃縮液，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。碳是黃腐酸分子團芳香核和部分活性基團的主要構(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、滲透性和擴展性強，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肥，還是速效有機肥，這就和其他化肥營養(yǎng)——氮、磷、鉀等一起站在了精細化、速效化的肥料行列中了。有機肥能像化肥一樣精細、一樣快效、一樣隨水而行，這個多少人夢寐以求的境界，在液態(tài)碳肥得到實現(xiàn)。

五、液態(tài)碳肥的作用機理
大量的實驗證明：在沒有足量有機碳的土壤中種植的農(nóng)作物都是處于“亞健康”狀態(tài)的。因為在這種土壤中，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，從而進一步提高了土壤中N、P、K等礦質(zhì)營養(yǎng)元素的利用率。使用過液態(tài)碳肥，土壤變疏松，作物根系更發(fā)達。這也證明土壤板結(jié)主要是因為缺碳，而不是由于使用了化肥。

所以液態(tài)碳肥對土壤和農(nóng)作物的作用，既有如化肥營養(yǎng)那樣的直接向作物輸入營養(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、開發(fā)液態(tài)碳肥的意義
從產(chǎn)業(yè)視角看，成功開發(fā)液態(tài)碳肥，將在我國甚至全世界啟動一個新的特大肥料產(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。

從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)角度看，液態(tài)碳肥彌補了有機肥的缺陷和應(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)榭赡堋Ｔ诜仕�一體化管道輸送中，液態(tài)碳肥解決了有機肥隨水而行的難題，避免設(shè)施農(nóng)業(yè)重走化學(xué)農(nóng)業(yè)的老路。

從對環(huán)保和節(jié)能減排的貢獻看，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），還相當(dāng)于完全回收利用5噸有機廢水。如果把液態(tài)碳肥做到年產(chǎn)1000萬噸，可節(jié)約1500萬噸化肥，還可減排有機廢水5000萬噸，其節(jié)能和減排的貢獻十分顯著。
從學(xué)術(shù)價值評價，碳肥的理論和實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，走向以“有效碳”為核心的實用理論體系——“生物腐植酸土壤肥料學(xué)”，這是一個學(xué)科交叉的嶄新理論體系。目前僅僅是該理論體系的開創(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——有機肥的精細化高效化作出里程碑式的貢獻，從而托起一個世界性的碳肥產(chǎn)業(yè)，為全球農(nóng)業(yè)糧食和環(huán)境問題的解決開拓出新的更加光明的前景！

缺碳病是當(dāng)今農(nóng)作物的壹號病

1、缺碳直接造成的農(nóng)作物病害
我國許多農(nóng)業(yè)區(qū)縣的土壤調(diào)查顯示，我國大面積農(nóng)田經(jīng)過四十多年“化學(xué)農(nóng)業(yè)”耕作，土壤中的有機質(zhì)幾近耗盡。筆者從某市幾個縣農(nóng)業(yè)部門了解到，近兩年進行的測土調(diào)查，每個縣抽取4000-6000個土樣。檢測結(jié)果顯示：有機質(zhì)含量2%以上的不足5%，有機質(zhì)含量1.5%以下的占80%，還有近15%土樣中有機質(zhì)含量在1%以下。

眾所周知，有機質(zhì)的碳系數(shù)是1.724，即1.724個有機質(zhì)有1個碳。土壤有機質(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)在的向外向下伸長的刺激，缺了有機質(zhì)的土壤含水性差，各類肥料溶液向根部“表達”能力差，致使根系生長的內(nèi)在刺激不足；其次，土壤微生物同根系的互動，是根系生長的外源刺激。土壤中有機質(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，根系生長的外源刺激太弱，根系就失去了生長的外部刺激。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不足陽光較弱的情況，這種轉(zhuǎn)化和積累還可不停進行。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。在白天陽光充足時，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)部的能量來進行。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。這種情況在生長期較長的瓜豆類蔬菜和果樹尤為顯著。試驗表明：在使用等量化肥的情況下，底肥加施充足的有機肥，四季豆、苦瓜、黃瓜、茄子等作物，收獲時間可延長一至二個月，總產(chǎn)量提高30-60%；筆者在河南某蘋果種植區(qū)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，種在村子旁邊的蘋果樹，農(nóng)民勤施農(nóng)家肥，果樹下面長滿青苔，二十幾年樹齡了，還桿壯枝鮮，綠葉掩映，碩果滿枝，一派勃勃生機。這些果實大多達到9公分規(guī)格，香氣可聞，又脆又甜，用精包裝論個賣，一個蘋果5元，供不應(yīng)求，小車貨車開到合作社門口等貨。而村外梯田里的蘋果由于缺乏施用有機肥，施肥季節(jié)只施化肥，年年如此。樹葉早掉完了，遠看果實累累，象無數(shù)串紅燈籠，但近看果實都在7公分以下，口感酸澀，一斤才賣得0.8元，在地頭一堆堆等過路車輛帶賣。這些樹也是二十幾年樹齡，樹體已老態(tài)龍鐘，許多樹枝桿布滿腐爛的病斑，不少樹桿已被“肢解”清除。以上例子充分說明：有充足的有機碳，植物生命力就旺盛，就長壽就高產(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。一般誤認為是“水浸”，其實只有同時爛根才是“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畝還不停地生長收果，沒有出現(xiàn)黃葉，果實青翠碩大，在筆者訪問的6月20日前，總共收獲菜椒33700公斤，獲27萬元。


1.4、亞健康：什么是農(nóng)作物的“亞健康”，就是植株沒有明顯的病癥，卻萎縮慢長，或纖萡虛長，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、營養(yǎng)不良等等。我們單討論營養(yǎng)不良問題。當(dāng)前一般農(nóng)作物的化肥營養(yǎng)供應(yīng)是充足的，但往往就是有機營養(yǎng)嚴重不足，也即缺碳。又回到老問題：不是空氣中有取之不盡的CO2么？請別忘記：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碳作補充，不但可繼續(xù)進行物質(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、削弱防病抗逆機能：許多專家的研究表明：植物對抗惡劣環(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行了，這時更需要由根部吸收有效碳來補充能量。可見缺碳對于惡劣困境中的植物意味著什么。植物在病蟲害脅迫的情況下，會施放某種“信息素”，使病害源“知難而退”，如果植物組織受到損傷，它還會制造“修補物質(zhì)”來修補（或稱再生）。這些“信息素”和“修補物質(zhì)”，無一例外地都有碳元素存在，有機營養(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，不但營養(yǎng)積累少了，而且防抗病害機制也削弱了，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：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，因為這種“相傳”已經(jīng)不可靠了。我們相信，那些負責(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，一定會重視足量有機肥的使用的。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。


2.1、    土壤板結(jié)和藥害
土壤板結(jié)和藥害（土壤中農(nóng)藥殘留嚴重）造成農(nóng)作物多種病害，在此不作細述。如果土壤中有機質(zhì)豐富，或者對土壤施足有效碳，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)的問題，而且，有機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)藥殘留通過氧化和光分解，藥性又會進一步降低，重新繁殖起來的微生物反過來會“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)病弱株嚴重等現(xiàn)象。


2.2、    化肥的負面影響加劇
在前面我們講過：土壤板結(jié)的主要原因是有機質(zhì)的缺失，而不是由于使用化肥。這并不是說化肥對土壤板結(jié)沒影響。有機質(zhì)缺失，化肥對土壤板結(jié)影響的烈度就更加凸顯。而有機質(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)會因轉(zhuǎn)化為水溶有機化合物，以及豐富的土壤微生物的多重作用而無害化，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)”的負面作用并不是化肥之過，而是人們忽視了向土壤施用足量的有機肥料的結(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，而是由于營養(yǎng)嚴重失衡，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重的“亞健康”現(xiàn)象。營養(yǎng)失衡，指某些作物必需的礦物質(zhì)營養(yǎng)元素（因重茬）不足，這一點大家都有了解，但碳的缺失就不為人所認知了。其實在許多情況下，水溶有機活性碳的供給，不但提供了碳元素，而且把那些土壤中難溶的礦物質(zhì)營養(yǎng)也活化輸送進植物，也即補充了碳，其他營養(yǎng)失衡問題的不利影響會減輕，作物根系問題，土壤微生態(tài)問題都會好轉(zhuǎn)。所以作物“重茬癥”必定會有缺碳的因素存在。


此外，農(nóng)作物因病菌或病毒原因而發(fā)生的許多常見病，都與土壤問題、根系問題、營養(yǎng)不平衡問題有密切關(guān)系，當(dāng)然也是因缺碳而間接造成的。這些病害如：果樹的早落葉病、腐爛病、水果的黑腐病、茄椒類的青枯病、炭疽病、棉花的枯萎病、黃萎病、瓜類的霜霉病、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)在果樹提前老化和生育樹齡縮短，以及一大批經(jīng)濟作物采收期變短。多年來南方柑桔樹的黃龍病被稱為不治之癥，多少專家學(xué)者對此作了大量研究，病因眾說紛紜，有說細菌病，有說病毒病，但從來沒有人開出過一個有效的治療藥方。北方蘋果、梨、桃等果樹的早落葉病，莖稈腐爛病、腐根病也被說成是不治之癥，人們也都在病菌或病毒方面尋找原因，卻無治愈的良方妙招。其實這些病都無一例外地也是由于土壤板結(jié)和植株早衰發(fā)展過來的。那些偏施化肥的瓜、豆、茄類作物，再怎么加強管理，其采摘期都很短，但相同環(huán)境只要施用了有機肥料，其采摘期就一定能延長。筆者見到一位老農(nóng)種了一株瓠瓜，他分幾次給這株瓜施了鵝糞，3月種苗，5月開始摘瓜，一直收到筆者再去的11月底，共收了120多個瓜（共約300斤），這片由一株苗發(fā)展出來的一大片綠葉，看來不下霜它是不會落黃的，葉片底下還有多少個瓜蒂在不斷膨大呢！正反兩方面大量例證說明：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)所述兩種蘋果為例，品質(zhì)劣化造成的損失遠遠大于產(chǎn)量下降的損失。全國僅僅考慮大量果樹和瓜、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，總產(chǎn)值損失必定在50%以上，這就是一個天文數(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，這是一個大課題，有待分門別類繼續(xù)進行研究。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為是“水浸”。本節(jié)所舉的11畝菜椒的例子已經(jīng)說明：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，沒用碳肥的菜椒爛根也并不明顯，而黃葉落葉十分嚴重，而長勢良好的11畝試驗田，更沒出現(xiàn)爛根現(xiàn)象。


3.2.2、對環(huán)境脅迫和藥害肥傷缺乏抵抗力的弱株。在嚴重缺乏有機肥料的農(nóng)田，一次嚴重的災(zāi)害例如凍害、水浸或者使用農(nóng)藥不當(dāng)或化肥燒傷等，就會落下一大批弱株，這些弱株吳明顯病癥，但卻生長緩慢，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，試驗區(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（見圖1所示）試驗區(qū)無一株明顯弱株，而對比區(qū)有15%左右的植株是生長障礙型的弱株，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比試驗（金星鄉(xiāng)農(nóng)技站）
3.2.3、植株虛長、營養(yǎng)積累不平衡和葉綠素不足的“失綠癥”。其實失綠癥也是一種“亞健康”，這在營養(yǎng)液無土栽培和大棚瓜菜尤為廣泛發(fā)生。


3.2.4、水稻倒伏。許多專家認為水稻倒伏是由于缺鈣、缺硅。不錯，只要是倒伏的水稻，都可以檢測出含鈣含硅量不足。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。因為鈣鹽和硅鹽通常都難溶于水，只有借助含碳有機酸的溶合（螯合、置換等）才溶于水而被吸收。有了充足的水溶有機碳，不但給作物直接補充了碳，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到的。所以水溶有機碳“團結(jié)”了鈣和硅，把作物軀干支撐了起來，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，也許問題就能解決。


3.2.5、食品質(zhì)量問題。食品質(zhì)量差，甚至損害人類健康，這也是農(nóng)作物的一類病，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養(yǎng)的？在原生態(tài)的草地或森林中，植物生長的環(huán)境往往是有機質(zhì)相對礦物質(zhì)營養(yǎng)要豐富得多，因此植物是不缺碳而缺礦質(zhì)營養(yǎng)。植物所需的礦物質(zhì)營養(yǎng)由腐殖土中的有機酸和植物根部分泌的有機酸對地表礦物巖石進行溶融，從中分解出所需的礦物質(zhì)營養(yǎng)與有機酸形成有機化合態(tài)被吸收入植物內(nèi)部，這是一種富含有機碳的有機無機全營養(yǎng)系統(tǒng)，這就是原生態(tài)植物營養(yǎng)的真面目。正由于巖石和風(fēng)化物中礦物質(zhì)營養(yǎng)含量低，溶解難，所以植物在原生態(tài)環(huán)境中生長速度不及人工培植，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，有機質(zhì)嚴重匱乏，而礦物質(zhì)無機營養(yǎng)卻充足供給，這使農(nóng)作物營養(yǎng)積累的成份不協(xié)調(diào)，作物新陳代謝就會產(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)作物而來的食品安全嗎？食品不健康的問題實際上已顯現(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的結(jié)果。

4、缺碳病的嚴重性
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，帶來新的經(jīng)濟損失和食品不安全。缺碳病還導(dǎo)致化肥利用率下降，帶來農(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)致流域水體富營養(yǎng)化等環(huán)境問題。因為缺了一個“碳”，帶出了一大堆社會問題、環(huán)境問題和民生問題。


長遠性——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)資源退化等問題，都是難以修復(fù)和不斷延續(xù)的，這對社會經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)都造成長期的嚴重危害。


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)之無愧”就是當(dāng)今農(nóng)作物的
壹號��！是否確認缺碳病是當(dāng)今農(nóng)作物的壹號病，采取措施預(yù)防和根除缺碳病，就不是單純的肥料問題和農(nóng)藝措施問題，而是農(nóng)業(yè)戰(zhàn)略問題，是關(guān)系到生態(tài)文明建設(shè)大局的問題。


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