一 平衡施肥 勿忘補(bǔ)碳
平衡施肥是高作物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的重要技術(shù),碳是名列首位的營(yíng)養(yǎng)元素。但筆者以為,碳營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充長(zhǎng)期成為短板,業(yè)內(nèi)鮮為關(guān)注。隨著化肥施用量不斷增大,“碳短板”愈發(fā)突出,引起作物低產(chǎn)、劣質(zhì)、抗逆性降低等問題。作物依靠自然狀態(tài)的二氧化碳營(yíng)養(yǎng),這種靠天補(bǔ)碳方式僅能滿足其需求的五分之一,作物長(zhǎng)期處于“碳饑餓”中。通過有機(jī)碳肥補(bǔ)碳,可以有效地消除“碳饑餓”而實(shí)現(xiàn)碳平衡。當(dāng)前國(guó)內(nèi)有機(jī)碳肥領(lǐng)域是個(gè)未受重視的研究盲區(qū),同時(shí)也是生機(jī)勃勃的學(xué)術(shù)前沿和技術(shù)制高點(diǎn),因此,肥料企業(yè)應(yīng)抓住有機(jī)碳肥發(fā)展的重大機(jī)遇。
作物“碳饑餓”是常態(tài)
經(jīng)典的植物營(yíng)養(yǎng)理論認(rèn)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?xì)夥识嘤糜诖笈?,難以在大田使用?;使I(yè)誕生至今100多年來,除自然狀態(tài)的二氧化碳外,碳肥的研究、生產(chǎn)和應(yīng)用基本處于“有名無實(shí)”狀態(tài),在理論中有其名,而施肥實(shí)踐中缺其用。
筆者認(rèn)為,“碳短板”源于大家對(duì)碳營(yíng)養(yǎng),主要是有機(jī)碳營(yíng)養(yǎng)的重大作用缺乏認(rèn)識(shí)。碳營(yíng)養(yǎng)的重要性,在于其提供構(gòu)建植物體內(nèi)各有機(jī)成分-----碳架,包括鏈狀、環(huán)狀的各類碳架,是植物合成糖類、蛋白質(zhì)、氨基酸、酶、激素、信號(hào)傳遞物質(zhì)等的基礎(chǔ)物質(zhì)。
當(dāng)今國(guó)內(nèi)外許多與肥料相關(guān)的重大問題,如平衡施肥、水體富營(yíng)養(yǎng)化、農(nóng)產(chǎn)品高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、提高肥料利用率等,不僅與現(xiàn)有化肥產(chǎn)品提供的養(yǎng)分有關(guān),而且與碳營(yíng)養(yǎng)有密切關(guān)系。目前大田碳營(yíng)養(yǎng)的補(bǔ)充基本都依靠大氣中的二氧化碳來自然補(bǔ)充,遠(yuǎn)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(jī)肥是否可以作物人工補(bǔ)碳的有效途徑呢?據(jù)了解,有機(jī)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(xué)論文已經(jīng)報(bào)道了高等植物對(duì)有機(jī)物的吸收研究,但主要集中在植物對(duì)有機(jī)氮營(yíng)養(yǎng)的吸收與利用上。研究證實(shí),氨基酸、尿素等可直接被植物吸收,且氨基酸等有機(jī)氮對(duì)植物的營(yíng)養(yǎng)效應(yīng)優(yōu)于無機(jī)氮。但是,這方面的研究均從氮磷營(yíng)養(yǎng)的角度來開展,未注意到有機(jī)碳架,尤其是不含氮的有機(jī)碳架進(jìn)入植物體后的轉(zhuǎn)化機(jī)制與作用機(jī)理。
另外,金典植物營(yíng)養(yǎng)原理的“最小因子律”表達(dá)為木桶原理圖,它形象地顯示了營(yíng)養(yǎng)元素短板對(duì)增產(chǎn)的重要性。但是,碳在經(jīng)典理論上雖有其名,而在現(xiàn)有文獻(xiàn)中的木桶圖中卻無其位。長(zhǎng)期以來,人民僅依賴無機(jī)二氧化碳提供碳營(yíng)養(yǎng),卻未考慮在氣態(tài)碳肥以外開發(fā)有機(jī)碳液肥或固態(tài)肥。可見,正是認(rèn)識(shí)上的“碳短板”,導(dǎo)致實(shí)踐中植物營(yíng)養(yǎng)“碳饑餓”
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