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有机碳肥,对农业到底有多重要?


   “希望在有生之年看到有机碳肥能够成为国家的一个庞大的产业,甚至比传统化肥产业还大的一个产业。”
  这是一个白发苍苍老专家的农业情怀。近日,福建绿洲生化有限公司董事长李瑞波对有机碳肥所寄的希望与期望远远超出了笔者的想象,他告诉我们有机碳肥对农业到底有多么重要。

  李瑞波直言:
  “碳是植物必须的基础元素,有机碳肥是一个庞大的产业;
  土壤板结与施用化肥无关,关键是土壤中碳养分的严重缺失;
  化肥利用率低的根本原因在于农作物不能获得足够的碳养分来按比例组装矿物质养分;
  补充足量含碳有机质,才是解决土壤贫瘠“直奔主题”的做法;
  农业最大的空间在于补碳;‘有机碳无机复混’是化肥工业产业结构改革的必由之路。”
  碳是植物必须的基础元素,是生命之源
  植物碳养分包括植物物质积累中的碳和植物生长过程新陈代谢消耗的碳,占植物必须总养分的50%以上。
  碳养分形成植物有效组织的“碳框架”,将各种矿物质元素组合于其中而形成有机质。碳是名符其实的生命之源,生命之本。
  所以碳元素应定义为植物必须的基础元素,而不应并列在N P K等“大量元素”之中。
  “碳元素占植物必须营养元素总量的50%以上,碳养分是矿物质养分的组合者,犹如混凝土结构中的水泥。无机养分离子态被吸收是低效的,无机养分与碳养分结合成零电价态被吸收才是高效的。

  耕地:做好了减法,没做好除法
  “我国耕地面积20亿亩,但耕地的素质已经差到令人吃惊的地步!”李瑞波举了个例子:上世纪90年代,邻国日本就规定,如果土壤有机质含量低于3%的农作物产品,不允许上市!但我国有机质含量平均仅为2.08%,并且以每年0.05个百分点下跌的速度往下降。
  李瑞波呼吁,中国一定要设定土壤有机质含量的红线!比如:1%是危线,2%是贫线,3%是红线,4%是良线,5%是优线,他认为我们国策必须规定3%的有机质含量为土壤的红线,如果低于红线,必须限期内恢复。
  因此,在李瑞波看来,我国在耕地保护上仅作了减法,即保住了耕地面积,但没有做好除法,耕地质量红线没人管,目前所有的土壤修复都没有有机质3%含量的红线,我们需要做好除法——保护有机质含量,而有机质的缺乏与土壤碳缺乏息息相关。这就是李瑞波所说的“除法与减法”的认识。
  碳是恢复土壤有机质最有效的办法,如果有了有机碳理论,就能做好除法,提升土壤有机质,必须重视有机碳肥系列产品的生产。

  土壤的板结与作物“缺碳病”
  目前土壤板结严重,作物也面临严重的“缺碳病”。
  李瑞波认为土壤板结与施用化肥并无直接关联,化肥企业不要盲目的把责任往自己身上揽。
  土壤板结、耕地贫瘠化是由于土壤碳养分严重缺失,土壤微生物不能繁殖,导致生物多样性消失,土壤生命力衰竭,土壤板结与使用化肥没有直接关联!
  土壤质量危机缘于物质循环阻断,耕地失去碳养分的补充,导致农作物根系衰竭、亚健康,光合作用效率低下,进而引发农作物的缺碳病。植物营养学中的“木桶原则”,即 “短板决定论”,被当作植物施肥技术的数学模型。这是基于“碳养分来源于叶片对二氧化碳的光合转化,而二氧化碳是取之不尽用之不竭”这种假设的。
  李瑞波直言,大量农作物发生缺碳病的事实证明,传统肥料理论中的“木桶原则”存在局限性。二氧化碳用不尽,并不等于植物不缺碳。近年来越来越多的学者都确认:农作物许多情况下都处于碳饥饿之中。而农作物长时间碳饥饿,就发生缺碳病。
  农作物缺碳会导致作物根系衰弱甚至腐根,早衰、亚健康、易倒伏、叶绿体发育不正常、防病抗逆机能差、产量低、品质低下,果实发育不正常种质退化等。而且由于农作物的缺碳病而并发的其他农作物病害就更多,例如炭疽病、黄萎病、花叶病、黑腐病、青枯病、霜霉病、根肿病、果树黄化病和早落叶病等。
  李瑞波认为,农作物缺碳病造成的危害超过农作物的任何一种病害,可称之为农作物的“壹号病”。缺碳病每年造成我国农业的损失最少超过全国农业年产值的20%。
  经典的植物营养理论认定了17种必需元素,其中,碳、氢、氧三种元素主要来源于二氧化碳和水,一般在化肥工业中不予考虑。二氧化碳气肥多用于大棚,难以在大田使用。化肥工业诞生至今100多年来,除自然状态的二氧化碳外,碳肥的研究、生产和应用基本处于“有名无实”状态而施肥实践中缺其用。
  华南农业大学教授廖宗文也认为作物依靠自然状态的二氧化碳营养,这种靠天补碳方式仅能满足其需求的五分之一,作物长期处于“碳饥饿”中。通过有机碳肥补碳,可以有效地消除“碳饥饿”而实现碳平衡。当前国内有机碳肥领域是个未受重视的研究盲区,同时也是生机勃勃的学术前沿和技术制高点。

  补碳要“直奔主题”,不能“绕圈子”
  农业最大的提升空间在于补碳,那么什么是有机碳肥,如何补碳?
  “有机碳肥”,李瑞波提出了这样的定义“有机碳肥以有机废弃物为原料,经生物发酵或化学分解成粒径在800纳米以下的小分子水溶有机碳,可被植物和微生物直接吸收,见效快、肥效高。因此,有机碳肥精细、高效,可计量应用,是农作物有机碳营养的新型精品肥料。它的有机营养肥力是传统有机肥的10-20倍,使用量相当于精细化肥”。
  土壤有机质的主要元素组成是C、O、H、N,分别占52%-58%、34%-9%、3.3%-4.8%,3.7%-4.1%。现在我国普遍的做法是土壤缺什么补什么,甚至给土壤补充很多微量元素。
  但在李瑞波看来,仅补微量元素是无用的,没有碳,微量元素也很难被吸收,甚至是隔靴挠痒,农用微生物制剂不带碳,就是不带军粮的“空降兵”,这些就是“绕圈子”的做法。
  “碳元素占植物必须营养元素总量的50%以上,碳养分是矿物质养分的组合者,犹如混凝土结构中的水泥。无机养分离子态被吸收是低效的,无机养分与碳养分结合成零电价态被吸收才是高效的。碳养分与生物肥力合成土壤肥力的阴面,矿物质养分是阳面。当阴阳平衡且富足,农作物就优质高产。
  阳盛阴衰或阴盛阳衰都不会高产,阴阳严重失衡,无机养分之间的平衡没有意义。应当把碳列为植物必须的‘基础元素’,才能建立更为科学的植物营养理论和施肥技术体系。”这是李瑞波在多次公开演讲中阐述的“土壤肥力阴阳平衡”的主要理论思想。
  有机碳肥所含碳养分是传统有机肥料的5~20倍,是传统有机肥的升级替代品,有些有机碳肥品种还能全水溶,可管道输送和滴灌。其单位面积用量与化肥相当。因此有机碳肥是改变现实肥料体系阳盛阴衰局面的最经济有效的肥种。
  补充足量含碳有机质,才是解决土壤贫瘠“直奔主题”的做法。

  有机碳肥比普通有机肥好到哪去了?

  以给土壤(农作物)提供碳营养为目标的有机质类肥料产品,称为有机碳肥。有机碳肥以有机废弃物为原料,分固体有机碳肥和液态有机碳肥两大类。有机碳肥有效碳的含量是一般商品有机肥的5至10几倍。
  每种有机碳肥产品含有效碳率是可控的相对稳定的,因此有机碳肥就有了一个最主要的技术指标:含有效碳率。有效碳含量与碳营养(有机肥效)成正比。因此,它的单位面积使用量仅为一般商品有机肥的10~20%,每亩(茬)用量与化肥相当。
  有机碳肥是一种精细、高效、可计量应用的碳营养肥种,开了肥料产业历史的新篇章。由于小分子有机碳(有效碳的载体)水溶性极好,又能激活土壤微生物,促进土壤肥力的循环提升,所以有机碳肥具备了速效性和长效性。
  土壤和农作物所需碳营养肥料必须具备三个条件:
  一、以有机物质为主,干物质中含碳20%以上;
  二、水溶或相当部分能水溶,水溶性好就具速效性;
  三、分子量或分子粒径足够小,应用试验证明分子粒径数百纳米级可被根系和微生物直接吸收。
  因此,有机碳肥系的产品才是目前可供选择的碳营养最佳肥料产品。
  目前市场上以“能水溶”标榜有机碳的某些产品,其实是用有机废水浓缩液泡制或浓缩液喷雾干燥制造的,这类产品分子粒径2000多nm,农作物根系和微生物不能直接吸收,施到地里造成根系缺氧,多用就危害耕地安全。
  “有机碳无机复混”是化肥工业产业结构改革的必由之路
  李瑞波认为化肥利用率低,最根本的原因是农作物不能获得足够的碳养分来按比例组装矿物质养分。
  “有机无机复混”是提高化肥利用率最科学有效的措施。但传统有机肥料“粗、重、慢”,其合理用量是化肥的十几倍,与化肥门不当户不对,致使“有机无机复混”流于空谈。有机碳肥合理用量与化肥相当,“有机碳无机复混”没有技术障碍,“有机碳无机复混”是化肥工业产业结构改革的必由之路。
  李瑞波认为,当下传统化肥农用年产量约7000万吨,如果未来有机碳肥产量可以达到6000多万吨,就可以实现土壤肥力的阴阳平衡。机碳肥产业当下的状态就是上世纪50年代化肥工业的起步状态,它是国家的个大产业,是实现农业大国到农业强国转变的必由之路。
 


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