農(nóng)作物所需的“第一養(yǎng)分”是什么元素?

很多人，特別是農(nóng)民朋友都會認(rèn)為是“氮N”“磷P”或“鉀K”!

NO!

大量元素：碳、氫、氧、氮、磷、鉀。“碳”是排在第一位的。

人們普遍認(rèn)為最大量元素是氮，而不注意“植物營養(yǎng)之桶”存在最寬的“短板”——碳。多年來肥料界呼吁“均衡施肥”以修補各種營養(yǎng)“短板”，而不注意最寬的“碳短板”。

--到底什么是“碳”?

我們的地球被稱為碳星球，因為在這個星球所有的生命體中，碳是基礎(chǔ)元素，由碳為框架形成的有機質(zhì)是生命的基礎(chǔ)物質(zhì)。

那么什么是碳呢?

首先說說碳源的定義：凡是能為微生物提供生長繁殖所需碳元素的營養(yǎng)物質(zhì)叫做碳源.在自然界,糖類,脂肪酸,石油等含碳的有機物稱為有機碳源，二氧化碳,碳酸氫鈉等含碳的無機物稱為無機碳源。

我們通常把水溶性有機質(zhì)稱為有機碳肥。有機碳肥以有機廢棄物為原料，經(jīng)生物發(fā)酵或化學(xué)分解成粒徑在800納米以下的小分子水溶有機碳，可被植物和微生物直接吸收利用，無需轉(zhuǎn)化，見效快、肥效高。也就是說所有的水溶性有機碳都是最好的有機肥。如水溶性活化腐殖酸等。

碳元素對植物的重要性：

植物碳養(yǎng)分包括植物物質(zhì)積累中的碳和植物生長過程新陳代謝消耗的碳，占植物必須總養(yǎng)分的50%以上。碳養(yǎng)分形成植物有效組織的“碳框架”，將各種礦物質(zhì)元素組合于其中而形成有機質(zhì)。碳是名符其實的生命之源，生命之本。所以碳元素應(yīng)定義為植物必須的基礎(chǔ)元素，而不應(yīng)并列在NPK等“大量元素”之中。“碳元素占植物必須營養(yǎng)元素總量的50%以上，碳養(yǎng)分是礦物質(zhì)養(yǎng)分的組合者，猶如混凝土結(jié)構(gòu)中的水泥。無機養(yǎng)分離子態(tài)被吸收是低效的，無機養(yǎng)分與碳養(yǎng)分結(jié)合成零電價態(tài)被吸收才是高效的。

由于對碳的認(rèn)知不足，農(nóng)者不懂碳的重要性，不懂培肥地力，一慣依賴化肥和農(nóng)藥造成了我們整整30年對耕地土壤進(jìn)行碳掠奪：千百年來由我們的先輩用堆肥和秸稈還田形成的土壤中的碳庫(有機質(zhì))，在我們30年的化學(xué)種植模式中消耗一空!時至今日，我國耕地平均有機質(zhì)含量只有2.08%，而且還在以每年0.05個百分點下滑，此勢頭若不遏止，再過20年我國大部分耕地有機質(zhì)含量將下降到危線——1%以下，這是荒漠化的土地。土壤板結(jié)的原罪不是化肥而是——有機質(zhì)匱乏。

土壤肥力分成三種：即有機肥力，化學(xué)肥力，生物肥力。

碳養(yǎng)分是土壤三種肥力的基礎(chǔ)物質(zhì)。土壤缺碳使三種肥力式微，微生物失去能源而不能繁殖，這是土壤板結(jié)的根源，也是化肥利用率低的主要原因。

土壤缺碳導(dǎo)致耕地貧瘠化，造成農(nóng)作物根系衰弱、亞健康、光合作用能力差(低產(chǎn))，這就是農(nóng)作物的缺碳病。缺碳病又削弱了防病抗逆機能。因此缺碳病造成我國農(nóng)業(yè)損失超過農(nóng)作物其他任何一種病害。農(nóng)業(yè)要上新臺階，糧食要安全，最大的提升空間在于補碳。

農(nóng)作物缺碳會導(dǎo)致作物根系衰弱甚至腐根，早衰、亞健康、易倒伏、葉綠體發(fā)育不正常、防病抗逆機能差、產(chǎn)量低、品質(zhì)低下，果實發(fā)育不正常種質(zhì)退化等。

長期的“碳饑餓”和反復(fù)的碳“透支”，就形成農(nóng)作物的“缺碳病”。

●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：

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(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。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(yán)重等現(xiàn)象。

2、化肥的負(fù)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(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肥料的結(jié)果。

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(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(rèn)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(jìn)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。

●缺碳病造成的巨額損失和嚴(yán)重后果

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(jì)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(xì)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。

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(yuǎn)遠(yuǎn)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。

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(jìn)行研究。目前可以確定的有：

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”。

2、對環(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。

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。

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，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(dá)到的。

所以水溶有機碳“團(tuán)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D(zhuǎn)換一下思路，把眼光盯住碳，也許問題就能解決。

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(jìn)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(yán)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(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。

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

◆造成碳“短板”問題的原因：

1、技術(shù)進(jìn)步，“化學(xué)農(nóng)業(yè)耕作”模式，導(dǎo)致長期對耕地土壤“碳”的掠奪;

2、追求糧食產(chǎn)量，過度掠奪土壤碳;

3、耕者生活方式改變，加速對碳的漠視，不愛惜耕地，不培肥地力，過度依賴化肥和農(nóng)藥;

4、千百年來我們先輩用堆肥和秸稈還田形成的土壤中的碳庫(有機質(zhì))被不斷施加的礦物質(zhì)養(yǎng)分洗劫一空!

而在今天的現(xiàn)實情況中，種植戶們不理解作物需肥規(guī)律，認(rèn)為化肥施用越多，作物就可以獲得高產(chǎn)。當(dāng)作物處于“碳饑渴”狀態(tài)時，微生物繁殖條件差，土壤中大量的N、P、K無法被有效利用，進(jìn)一步加劇土壤板結(jié)，形成惡性循環(huán);而當(dāng)碳元素充足時，土壤的碳氮比(C/N)提高，這使土壤中的微生物獲得良好的繁殖條件。土壤微生物的大量繁殖會進(jìn)一步提高土壤的生物肥力和物理肥力，從而提高土壤中N、P、K等礦質(zhì)營養(yǎng)元素的利用率，形成良性循環(huán)。