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，因此，肥料企业应抓住有机碳肥发展的重大机遇。
作物“碳饥饿”是态常华南农业大学资环学院新肥料资源研究中心教授廖宗文：随着化肥施用量不断增大，“碳短板”愈发突出，引起作物低产、劣质、抗逆性降低等问题。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。平衡施肥是作物高产优质的重要技术，碳是名列首位的营养元素，通过有机碳肥补碳，可以有效地消除“碳饥饿”而实现碳平衡。
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，在理论中有其名，而施肥实践中缺其用。
“碳短板”源于大家对碳营养，主要是有机碳营养的重大作用缺乏认识。碳营养的重要性，在于其提供构建植物体内各有机成分的必需成分——碳架，包括链状、环状的各类碳架，是植物合成糖类、蛋白质、氨基酸、酶、激素、信号传递物质等的基础物质。
当今国内外许多与肥料相关的重大问题，如平衡施肥、水体富营养化、农产品高产优质、提高肥料利用率等，不仅与现有化肥产品提供的养分有关，而且与碳营养有密切关系。目前大田碳营养的补充基本都依靠大气中的二氧化碳来自然补充，远不能满足平衡施肥的需要，尤其是在化肥施用量大的情况下更是如此。一般有机肥是否可以作为人工补碳的有效途径呢?据了解，有机肥含有大量的碳但有效性甚低，水溶性一般小于10%，大都在2%左右，因此难以被根系吸收。
部分科学论文已报道了高等植物对有机物的吸收研究，但主要集中在作物对有机氮营养的吸收与利用上。研究证实，氨基酸、尿素等可直接被作物吸收，且氨基酸等有机氮对作物的营养效应优于无机氮。但是，这方面的研究均从氮磷营养的角度来开展，未注意到有机碳架，尤其是不含氮的有机碳架进入植物体后的转化机制与作用机理。
“碳短板”制约养分平衡。
当前随着化肥施用量不断增大，“碳短板”更为突出，主要表现为以下三方面：
一、是土壤肥力下降。土壤有机质浓度下降的后果众所周知，但是，其中有效碳(包括水溶碳、活性有机质)浓度的下降，更是值得关注的深层次原因。当下，化肥的用量越来越大，与土壤有效碳含量越来越低有关，亦即与土壤中“碳短板”越来越短有关。
二、是作物低产、劣质多与“碳短板”有关。尤其是农产品质量下降，例如果蔬的口感差、维生素C含量低、硝酸盐含量高、不耐贮藏等，均与有机碳缺乏而导致的养分不平衡有关。
三、是抗逆性低。作物对于寒、热、旱、涝等逆境均有一套内在的对应机制，但是，若缺乏必需的信号物质及其传导、接收，则作物无法发挥其抗逆功能，而“碳短板”使得抗逆信号物质的产生、传导等受到抑制。同样，对于病虫害的抗御，发挥作物的内在机制，也需要克服“碳短板”才能充分发挥作用。
植物营养学理论指出，碳是植物营养中的大量元素，碳在植物体内的含量平均为45%左右，远超大中微量元素之和数倍之多。大量施用化肥需要考虑各养分元素之间的平衡，这也是测土配方施肥的目标。但是，在氮磷钾施肥量大幅度增加的情况下，却没有考虑对碳的补充，使“碳短板”更为尖锐，平衡施肥的实际效果大打折扣。若通过施肥补碳，调整及优化植物营养平衡而消除“碳饥饿”，可以预计，现有平衡施肥的增产潜力将得到进一步大幅提高。植物营养平衡中的碳平衡不仅是一个重大的植物营养理论问题，同时也为肥料新产品开发提供了一个新的技术制高点。
有机碳肥补“碳短板”
长期以来，作物依靠自然状态获得碳营养，远远未能满足其需求而处于“碳饥饿”中。通过有 冲施肥补碳，可以有效地消除“碳饥饿”而实现碳平衡。 有机碳肥是指能够提供水溶性高、易被植物吸收的液体或固体有机碳营养的肥料，例如糖、酸、醇类及氨基酸等。有机碳肥可为液态、固态，使用较气态碳肥方便，可广泛用于大田及大棚。就形态、应用范围及条件而言，有机高效水溶碳肥较二氧化碳更为优越。
众所周知，有机碳肥已经是有机态，无需消耗光能进行有机物转化，这部分节省的光合能可用于其他生化反应，制造其他必需物质，从而促进作物更好、更快地生长。有效地消除“碳短板”，可使作物的产量、品质跃升到一个新的台阶。目前，中国已经出现了一些有机碳肥的成功企业，其有机质水溶性高达50%～90%，是普通有机肥的20 倍，增产增收效果明显。
在生产实践中，基层农技人员和农民均有应用有机碳营养的经验，这也反映出有机碳营养的重要性。例如，山东农民在樱桃开花期喷施白糖，可使花期延长，授粉率提高。广东、山东的农民，对于受农药危害或受寒露风危害的水稻等作物喷施红糖也有良效。这与受害作物的光合作用受阻、碳水化合物合成不足有关。喷糖可以补充光合产物，因而可减轻药害或冷害。
根据原料及加工技术的特点，冲施肥肥生产技术大致有三类：一是以发酵工业废液(酒精、味精、酵母)和生物质(蔗渣、秸秆)为原料，通过活化降解废液提高有机碳产物活性。对于蔗渣则采取以厌氧为主的少翻堆技术，减少氧化以免二氧化碳损失，同时促进有机物分子降解为小分子，提高其活性。二是以中药渣等生物质为原料，通过分解反应使有机物降解为小分子，但不是彻底分解为CO2和H2O，而是以高活性小分子有机碳形式存在。该反应4小时内完成，水溶性达90%以上。三是以褐煤为原料，通过加碱及微生物进行化学及生化反应，生成水溶性高、生理活性高的腐植酸系列产品。
重新认识有机碳肥营养
基于有效碳营养的认识，业内需要对 冲施肥的作用、生产技术、有机碳营养的优点及养分平衡等方面进行深入思考，对有机肥尤其是有机碳肥方面的技术创新有重要的促进作用。有机碳肥可归于有机肥，但前者的水溶性、生理活性远高于后者，两者不能混为一谈。 一般有机肥的当季肥效不明显，其肥效主要是通过改土而慢慢显示出来。实际上， 冲施肥的肥效不一定慢，慢是因为其有效碳含量低。若提高其有效碳含量，肥效则快，尤其是在化肥用量偏高的情况下，补充有效碳，可消除“碳短板”而恢复碳平衡，且见效快速。目前平衡施肥中缺乏对解决“碳短板”的技术措施，若能改进，可收到“四两拨千斤”之功，使平衡施肥的效果更上一层楼。
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