目前商品有機肥普遍存在著「粗、重、臭、慢」和假劣查處難的問題,而傳統的「好氧高溫發酵—多次翻堆—高溫烘乾」的加工工藝把最具有機肥力的小分子有機碳大量氧化成CO2排掉,用專家的話講就是生產出了一堆失去有機碳營養的「腐殖化空殼」!
碳基生物肥料向土壤和農作物提供碳養分,調理土壤理化性質,並在物質循環、沃土肥田和淨化環境中有著重要的作用。河北八度生物科技有限公司研發的碳基微生物菌肥,因在作物上的效果,引起了業內人士的廣泛關注,甚至有人說,碳基生物肥扛起了有機肥料工業的「半邊天」。我們全面解析一下碳基肥。
一、碳基生物肥,從源頭上把脈肥料利用率低的癥結
在植物所必須的營養元素中,基本元素碳佔到50%,然後才是我們經常提到的大量元素與中微量元素。碳不但佔植物養分總量的50%以上,還是其他營養元素的組合者(植物有機組織的碳框架)。因此碳與其他營養元素之間的關係不是像大中微量元素之間的木桶板條關係,而是以碳為陰面,以各礦物質元素為陽面的陰陽關係。所以陰陽平衡是大平衡、主平衡,無機養分之間是小平衡、次平衡。土壤肥力陰陽不平衡,無機養分平衡就失去意義。即只有土壤中的碳營養與礦質元素達到一個相對的平衡後,礦質營養才能夠有效的被作物吸收和利用,多餘的就是無用的。
植物對於碳的吸收在大多數人的認知裡是通過光合作用吸收大氣中的二氧化碳來完成的,而技術專家李瑞波在世界上首次提出植物有機碳營養「兩通道說」即葉片吸收二氧化碳光合轉化是碳的主通道,並存的還有根系吸收的碳通道。碳養分改土促根,根深才能葉茂。根吸收碳養分對光合作用效率起著四兩撥千斤的作用。
實際上地球表面CO2的濃度遠沒達到植物光合作用的最佳濃度,在低溫寡照、午後的大棚內、水稻、大豆等枝葉稠密農作物中CO2的濃度更低,甚至會出現碳飢餓,貧瘠的土壤中有機質含量很低,就易發生缺碳病。常表現為根系衰弱甚至枯竭、植株早衰、作物亞健康、果樹落果嚴重、果實不豐滿、抗逆機能低等現象。可見糧食要安全,農業要上新臺階,補碳是一個大的提升空間!
華南農業大學廖宗文教授明確指出有機物、有機肥和有機營養三者雖然有聯繫,但應明確有機質≠有機肥≠有機碳營養。如傳統有機肥料中雖然含有豐富的有機質,但有機碳營養含量很低,而腐殖酸和高效作物營養液、炭基生物肥料,有機碳營養含量較高。
可見,正確理解有機碳營養的概念,對於有機碳營養物質的開發尤其是無氮類有機碳營養物質(酸、醇等)的開發利用是很重要的。傳統含碳肥料中的碳元素大多難以被作吸收,不能有效起到為作物補充碳元素的作用。
二、生物炭能夠有效調控土壤中營養元素的循環
1、生物炭獨特的表面特性使其對土壤水溶液中的 NH4+-N,NO3--N、K、P及氣態 NH3 等不同形態存在的營養元素有很強的吸附作用, 同時,施加生物炭之后土壤的持水能力和供水能力得到提高,生物炭通過減少水溶性營養離子的溶解遷移避免營養元素的淋失,並在土壤中持續而緩慢地加以釋放,相當於營養元素的緩釋載體,從而達到保持肥力的效果。
2、生物炭能夠通過調節硝化和反硝化過程避免氮素流失。實驗發現在同等NH4+供應水平下,施加生物炭能夠使土壤中 NO3-含量加倍,推測生物炭能夠吸附去除土壤中某些硝化作用的抑制劑解除抑制作用,促進硝化作用。生物炭具有多孔和低密度的特性,施用後能改善土壤通氣狀況,降低厭氧程度,從而抑制反硝化作用。
三、碳在農田土壤當中的作用
生物炭多孔,利於微生物生長和繁殖,可以縮短發酵時間、提高發酵質量;木醋液具有殺毒作用,可以殺死寄生蟲卵;所以兩者可以說是有機肥的「黃金搭檔」。
生物炭和木醋液本身也含有很高的有機質,這對土壤有機質的提升也很有幫助,符合現代生態農業、綠色農業對肥料的要求。土壤中施入生物炭以後作物根部真菌繁殖能力增強,刺激了微生物群落髮生變化。
因為生物炭保留了生物質原有的結構,具有大量微孔結構,可以為微生物生長提供良好的生存和棲息發展的空間,減少了之間的競爭 。同時生物炭的微孔結構可以較好的保持空氣、水分,這為微生物提供了良好的生長環境。為微生物的理化性質提供了積極影響,也為微生物生長和繁殖提供了有力條件。可以降低土壤中汙染物的有效性,表現出修復汙染土壤和促進作物生長的雙重效果。