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(jī)質(zhì)幾近耗盡。
國家農(nóng)業(yè)部門近兩年進(jìn)行的測土調(diào)查，每個(gè)縣抽取4000-6000個(gè)土樣。檢測結(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。
所以，碳對于作物來說有著非常重要的作用，它居于16種植物必需營養(yǎng)元素之首！但，卻常常受到人們的忽視！
01
為什么忽視了？
作物生長必須的營養(yǎng)元素有16種，分別是碳、氫、氧、氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫、鐵、錳、鋅、銅、硼、鉬、氯。按排序來說前六種元素是植物需要量最大的，因此稱之為大量營養(yǎng)元素。而碳、氫、氧這三種營養(yǎng)元素在大氣和水中廣泛存在，一般情況下不需要額外補(bǔ)充。所以很多時(shí)候我們沒有去關(guān)注碳元素。
正常情況下，植物通過葉片從空氣中吸收二氧化碳進(jìn)行光合作用便能滿足作物的基本需求，但這并不是作物碳的“唯一”來源，植物的另一個(gè)吸碳途徑通過根系從土壤中吸收水溶有機(jī)碳（有機(jī)質(zhì)中含有的能溶于水的小分子碳）對作物的生長具有重要作用。另外，植物利用CO2（在陽光充足時(shí)）最佳濃度是0.1%,而自然界空氣中的CO2平均濃度只有0.03%，植物光合作用遠(yuǎn)沒有達(dá)到最佳狀態(tài)。而現(xiàn)在設(shè)施蔬菜栽培的作物，冬季大棚通風(fēng)差，再加上光照強(qiáng)度低或者陰雨天光照不足、作物光合作用弱，農(nóng)作物缺碳更嚴(yán)重。如果此時(shí)土壤中若不能很好的供應(yīng)碳元素將會對作物產(chǎn)量和品質(zhì)造成絕對的影響。
02
缺碳給作物帶來的具體危害有哪些呢？
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(jī)質(zhì)的土壤含水性差，各類肥料溶液向根部“表達(dá)”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(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(jī)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。
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、纖維素和糖分，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(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。這種情況在生長期較長的瓜豆類蔬菜和果樹尤為顯著。
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)間可延長一至二個(gè)月，總產(chǎn)量提高30-60%；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(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，一個(gè)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(jī)肥，施肥季節(jié)只施化肥，年年如此。
樹葉早掉完了，遠(yuǎn)看果實(shí)累累，象無數(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(jī)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)。
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(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。
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，或纖細(xì)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(jī)營養(yǎng)嚴(yán)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(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和完成物質(zhì)積累，處于一種“亞健康”狀態(tài)。
5、削弱防病抗逆機(jī)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(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補(bǔ)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(bǔ)物質(zhì)”來修補(bǔ)(或稱再生)。
這些“信息素”和“修補(bǔ)物質(zhì)”，無一例外地都有碳元素存在，有機(jī)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(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：缺碳是農(nóng)作物的百病之源。
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。
03
缺碳間接造成農(nóng)作物的主要病害
（1）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，如果土壤中有機(jī)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(jī)碳化合物還是良好的解毒劑。
殘留農(nóng)藥通過氧化和光分解，藥性又會進(jìn)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。
（2）化肥的負(fù)面影響加�。和寥腊褰Y(jié)的主要原因是有機(jī)質(zhì)的缺失，而不是由于使用化肥。這并不是說化肥對土壤板結(jié)沒影響。
有機(jī)質(zhì)缺失，化肥對土壤板結(jié)就更加明顯。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，而是人們忽視了向土壤施用足量的有機(jī)肥料的結(jié)果。
04
碳元素為何如此難補(bǔ)？
我們?yōu)樽魑镅a(bǔ)充各種元素，原因很簡單，這些是它們所需要的；目的更簡單，就是為了讓植物健康的生長。所提供的肥料就相當(dāng)于植物的一日三餐。
試想，其他的元素我們都給予的“易消化的，易吸收的”，而唯獨(dú)碳元素我們就給一塊“難啃的骨頭”，這樣一來植物對碳的需求一直會處于一個(gè)半飽不飽的狀態(tài)。
有的朋友會感到疑惑，我們大量施用有機(jī)肥，為什么還不能給植物補(bǔ)充到足夠的碳呢？
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)以腐殖質(zhì)形式存在，須經(jīng)土壤微生物長時(shí)間分解才能逐漸釋放出水溶性碳。
有人曾試驗(yàn)：將有機(jī)肥兌4倍水混勻置于密閉容器中100天，測試其溶于水的有機(jī)碳僅1%！可見，施進(jìn)土壤的有機(jī)肥，其當(dāng)季被吸收的有機(jī)營養(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營養(yǎng)元素（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)碳則很有限的，這就說明：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。
以上內(nèi)容是缺碳對作物造成的直接影響。所以說我們要重視碳的補(bǔ)充，利于作物生長、增加作物產(chǎn)量的同時(shí)，提高農(nóng)田土壤質(zhì)量，使得農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
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