基本介紹
- 中文名：液態碳肥
- 外文名：Liquid carbon fertilizer
- 概述：朱昌雄 李瑞波
- 原因：大部分在短近期不能溶於水
- 特點：液態碳肥是高效有機肥
碳肥是農作物必須的肥種,產品特點,液態碳肥中碳的存在形式,液態碳肥的作用機理,開發液態碳肥的意義,
碳肥是農作物必須的肥種
眾所周知：碳是植物必須的六種大量元素之首。碳占農作物有機質的58%，乾物質的30%~35%。農作物所需的碳，主要由葉片氣孔吸收空氣中的二氧化碳，經葉綠素的光合作用轉化為碳水化合物，組成農作物的組織結構。植物的根部也由土壤中的有機質直接吸收溶解於水的碳，輸入植物內部經另一性質的電化學反應形成
植物的組織結構，特別是纖維素、糖分等等。在原生態環境中，億萬年來形成的各植物物種，都有各自從空氣中得碳和從土壤中得碳的某種比例。但在人工種植中，尤其是忽視有機肥偏施化肥的情況下，這種比例失衡了。這就出現了作物葉片變薄、莖幹虛胖（乾物質少）、口感差、容易發病和植株早衰等問題。這也反過來證明：作物氣孔吸收二氧化碳不能替代根部吸收水溶碳的作用。給農作物根部施加碳肥是必不可少的。
有機肥是緩效肥料，它的有機質含量雖高，但大部分在短近期不能溶於水。大部分有機質以礦化腐殖質形式存在，須經土壤微生物長時間分解才能逐漸釋放出水溶性碳。筆者曾試驗：將有機肥兌4倍水混勻置於密閉容器中100天，測試其溶於水的有機碳僅1%！可見，施進土壤的有機肥，其當季被吸收的有機營養（主要是水溶有效碳）是非常少的。有機肥之所以有肥效，一是它改變了土壤的結構，提高了土壤的物理肥力和生物肥力；二是它所含的N、P、K營養元素（一般在5%左右）作用發揮得比較充分，具備了一定的化學肥力。而其短近期內發揮作用的有機質肥力——水溶有機碳則很有限的，每100公斤僅1公斤左右。這就說明：連續地大量地使用合格有機肥，才能保證農作物根部吸收所需的有效碳。
農業生產的現狀證明：“連續地大量地使用合格有機肥”是一件困難的事。有些地方人們得不到合格有機肥的供給；有些地方大量有機肥到達不了；有些地方雇不到足夠的勞動力把“大量”的有機肥施到地里……因此就造成不少農作物或者農田長期得不到有機肥的補給，這不但使土地日趨貧瘠化，也使農作物的產量和質量不斷下滑。
有機肥的精細化高效化是農業擺脫“有機肥荒”的希望。
怎么造出“精細高效”的有機肥？找到有機肥的精華，就能造出精細高效有機肥。有機肥的精華是什麼？是水溶有機碳。這是不容置疑的。但從100公斤有機肥里提取1公斤水溶碳顯然是不現實的。如果我們能用另一種方法製得富含水溶有機碳的物質，且這種方法又經濟可行，那么就能造出“精細高效”的有機肥！這種方法找到了，開發“碳肥”就由“必要”變為“可能”了。
產品特點
看著許多河溝流淌著黑色的污流，大家都知道這是在亂排污水，但可曾想到這裡流淌著大量“水溶碳”？我們對碳肥的開發就從這裡開始。
將有機廢水沉澱或過濾後去除不溶物，經工業裝置濃縮成含水率低於一定指標的濃縮液，再經特殊工藝加工就製造出了液態碳肥。
液態碳肥的比重1.28～1.30，其技術指標如下：
水溶有機碳含量≥12.5 %（160g/L）
水溶碳在慢速定量濾紙自然過濾率（50倍液）≥95%
以上是兩個主要指標，標明了該碳肥含水溶有機碳的12.5%以上，其所含的水溶有機碳在50倍液狀態下有95%以上能自然通過慢速定量濾紙。而有機肥中的水溶有機碳僅50%左右能通過這種濾紙。水溶物只有分子團粒徑足夠小才能被植物根部吸收，水溶有機碳分子團應小到能通過某種規格的濾紙，才是成為碳肥的有效碳。據此可以判斷：該液態碳肥的有效碳相當於普通市場銷售有機肥有效碳的20倍以上。這就說明液態碳肥的短近期肥效相當於普通有機肥的20倍左右。這種推論得到大量套用實例的證明，以下舉二組實例。
表1 液態碳肥在花菜的實驗 (2011.11.27～2012.3.6)
地上部分總生物量（鮮重） | 經濟總量（商品花重） | |||
A | 5552kg | 增產34.0% | 2281kg | 增產22.9% |
B | 5683kg | 增產37.1% | 2310kg | 增產24.5% |
CK | 4144kg | 1856kg | ||
說明：試驗在同一塊地，各1畝，同樣的水肥管理，A組追施一次液態碳肥每畝2.5公斤，B組基肥中加有機肥每畝100公斤。
表2 液態碳肥在西瓜的試驗 （2012.5.5～2012.7.28）
西瓜產量（kg/畝） | 增產率 | |
A | 2088 | 26.2% |
B | 1975 | 19.4% |
CK | 1654 |
說明：同樣水肥管理，A在移苗後25天施加每畝5kg液態碳肥，B在移苗前下基肥時加施每畝150公斤有機肥。
由以上二組試驗結果可以看出：每畝加施2.5kg液態碳肥（有效碳0.3kg），其在花菜種植中的增產效果接近100公斤有機肥；每畝加施5kg液態碳肥（有效碳0.6kg），其在西瓜種植中的增產效果超過150公斤有機肥。A、B組西瓜還原糖含量指標基本在一個水平上，分別比對比組西瓜還原糖的含量提高15%和16%。這證明液態碳肥的有機肥特徵明顯。
2012年4月6日在某種植大戶菜椒的套用試驗，顯示了液態碳肥對作物抗逆機能的重要作用。該用戶大棚種植菜椒22畝，間隔棚使用液態碳肥共11畝，使用27.5kg。5月中旬至6月底當地連續陰雨，由於該地塊排水系統不夠完善，經常大雨後一、二天后還有積水。未使用液態碳肥的11畝菜椒在6月上旬開始黃葉，不能正常產椒，6月中旬已絕收，而使用液態碳肥的11畝至6月底還很少出現黃葉，正常采椒。當地因長時間陰雨，各類蔬菜都產量銳減，菜價飆升，該菜農11畝試驗地由於沒減產而大增收，共賣了27萬元。
比短季蔬菜更顯著的增產效果，增產率都在50%以上。證明了液態碳肥使作物抗旱衰的作用突出。證明了許多生長長期的農作物早衰，主要在於缺碳。
液態碳肥中碳的存在形式
自然界單質碳都以多種不同的形態組成各種十分穩定的結構，因此用這些物質做碳肥毫無意義。正像幾乎所有礦質營養元素一樣，碳肥也不是以單質碳的型式存在的。它必須形成某種易溶於水的化合物才便於使用，這種化合物就是黃腐酸。這種結構不是加工工藝刻意製造的，而是我們使用的原料——有機廢水所特有的。用於製造液態碳肥的有機廢水濃縮液，其源頭是生物質經微生物發酵，會產生生物黃腐酸。當主產品（酒精、酵母等）被提取後，黃腐酸就隨同其他廢棄物被用水衝掉。我們利用其濃縮液（這時黃腐酸分子團變大，接近棕腐酸）進行深加工，把這些“鈍化”了的腐植酸變成更小分子量的水溶腐植酸——黃腐酸。碳是黃腐酸分子團芳香核的主要構成物質，占黃腐酸質量的40%～50%。由於小分子量黃腐酸水溶性好、滲透性和擴展性強，這就把碳變成水溶性好的易被作物根部吸收的有效碳。因此液態碳肥不但是高效有機肥，還是速效有機肥，這就和其他化肥營養——氮、磷、鉀等一起站在了精細化、速效化的肥料行列中了。有機肥能像化肥一樣精細、一樣快效、一樣隨水而行，這個多少人夢寐以求的境界，在液態碳肥得到實現。
液態碳肥的作用機理
大量的實驗證明：在沒有足量有機碳的土壤種植的農作物都是處於“亞健康”狀態的。以為在這種土壤中，碳成了肥料“木桶”的短板。液態碳肥使“短板”不短，使作物的營養均衡，擺脫“亞健康”狀態，發揮出更佳的生產能力，這是其直接的作用。
所以液態碳肥對土壤和農作物的作用，既有如化肥營養那樣的直接向作物輸入營養成分的作用，也有由它而提升了化肥利用率和改良土壤而產生的綜合效應的作用。向土壤施加了“有效碳”，整個小環境的生態都改變了，土壤三種肥力都得到了提升，這就是碳肥的威力，這才能解釋為什麼幾公斤的液態碳肥（有效碳不足1公斤），能造成那么驚人的增產效果。
開發液態碳肥的意義
從產業視角看，成功開發液態碳肥，將在我國甚至全世界啟動一個新的特大肥料產業。若干年後該產業的產值將不亞於氮、磷、鉀三大肥種中的任何一個。
從農業生產角度看，液態碳肥彌補了有機肥的缺陷和套用領域的局限，這就使土壤改良與作物高產優質同步，使土地永續耕作變為可能。在肥水一體化管道輸送中，液態碳肥解決了有機肥隨水而行的難題，避免設施農業重走化學農業的老路。
從對環保和節能減排的貢獻看，每生產套用1噸液態碳肥可節省1.5噸化肥（同等產量計），還相當於完全回收利用5噸有機廢水。如果把液態碳肥做到年產1000萬噸，可節約1500萬噸化肥，還可減排有機廢水5000萬噸，其節能和減排的貢獻十分顯著。
