一 平衡施肥 勿忘補碳
平衡施肥是高作物高產優質的重要技術,碳是名列首位的營養元素。但筆者以為,碳營養補充長期成為短板,業內鮮為關注。隨著化肥施用量不斷增大,“碳短板”愈發突出,引起作物低產、劣質、抗逆性降低等問題。作物依靠自然狀態的二氧化碳營養,這種靠天補碳方式僅能滿足其需求的五分之一,作物長期處于“碳饑餓”中。通過有機碳肥補碳,可以有效地消除“碳饑餓”而實現碳平衡。當前國內有機碳肥領域是個未受重視的研究盲區,同時也是生機勃勃的學術前沿和技術制高點,因此,肥料企業應抓住有機碳肥發展的重大機遇。
作物“碳饑餓”是常態
經典的植物營養理論認定了17種必須元素,其中,碳、氫、氧三種元素主要來源于二氧化碳和水,一般在化肥中不予考慮。二氧化碳氣肥多用于大棚,難以在大田使用。化肥工業誕生至今100多年來,除自然狀態的二氧化碳外,碳肥的研究、生產和應用基本處于“有名無實”狀態,在理論中有其名,而施肥實踐中缺其用。
筆者認為,“碳短板”源于大家對碳營養,主要是有機碳營養的重大作用缺乏認識。碳營養的重要性,在于其提供構建植物體內各有機成分-----碳架,包括鏈狀、環狀的各類碳架,是植物合成糖類、蛋白質、氨基酸、酶、激素、信號傳遞物質等的基礎物質。
當今國內外許多與肥料相關的重大問題,如平衡施肥、水體富營養化、農產品高產優質、提高肥料利用率等,不僅與現有化肥產品提供的養分有關,而且與碳營養有密切關系。目前大田碳營養的補充基本都依靠大氣中的二氧化碳來自然補充,遠不能滿足平衡施肥的需要,尤其是在化肥施用量大的情況下更是如此。一般有機肥是否可以作物人工補碳的有效途徑呢?據了解,有機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,因此難以被根系吸收。
部分科學論文已經報道了高等植物對有機物的吸收研究,但主要集中在植物對有機氮營養的吸收與利用上。研究證實,氨基酸、尿素等可直接被植物吸收,且氨基酸等有機氮對植物的營養效應優于無機氮。但是,這方面的研究均從氮磷營養的角度來開展,未注意到有機碳架,尤其是不含氮的有機碳架進入植物體后的轉化機制與作用機理。
另外,金典植物營養原理的“最小因子律”表達為木桶原理圖,它形象地顯示了營養元素短板對增產的重要性。但是,碳在經典理論上雖有其名,而在現有文獻中的木桶圖中卻無其位。長期以來,人民僅依賴無機二氧化碳提供碳營養,卻未考慮在氣態碳肥以外開發有機碳液肥或固態肥。可見,正是認識上的“碳短板”,導致實踐中植物營養“碳饑餓”
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