我國許多農(nóng)業(yè)區(qū)縣的土壤調(diào)查顯示，我國大面積農(nóng)田經(jīng)過四十多年“化學(xué)農(nóng)業(yè)”耕作，土壤中的有機(jī)質(zhì)幾近耗盡。國家農(nóng)業(yè)部門近兩年進(jìn)行的測土調(diào)查，每個(gè)縣抽取4000-6000個(gè)土樣。檢測結(jié)果顯示：有機(jī)質(zhì)含量2%以上的不足5%，有機(jī)質(zhì)含量1.5%以下的占80%，還有近15%土樣中有機(jī)質(zhì)含量在1%以下。
眾所周知，有機(jī)質(zhì)的碳系數(shù)是1.724，即1.724個(gè)有機(jī)質(zhì)有1個(gè)碳。土壤有機(jī)質(zhì)含量太低，意味著農(nóng)作物基本上不能由土壤吸收到水溶有機(jī)碳。農(nóng)作物從根部得不到碳供應(yīng)，這就導(dǎo)致缺碳。
以下列舉缺碳直接造成農(nóng)作物的主要病害。
1、根系衰弱：根系靠什么促?首先是根的趨水趨肥性，使根系有一種內(nèi)在的向外向下伸長的刺激，缺了有機(jī)質(zhì)的土壤含水性差，各類肥料溶液向根部“表達(dá)”能力差，致使根系生長的內(nèi)在刺激不足;其次，土壤微生物同根系的互動(dòng)，是根系生長的外源刺激。土壤中有機(jī)質(zhì)不足，微生物繁殖所需的碳源不足，致使根際微生物群落稀疏，根系生長的外源刺激太弱，根系就失去了生長的外部刺激。因此土壤缺乏能被根系和土壤微生物直接吸收的水溶有機(jī)碳——有效碳，直接造成農(nóng)作物根系衰弱、老化。這就是農(nóng)作物減產(chǎn)和抗逆性差的根源。
2、早衰：農(nóng)作物早衰的原因，自然與根系衰弱直接相關(guān)。這里要，另外提到的是農(nóng)作物其他器官和內(nèi)部組織，尤其是木質(zhì)素、纖維素和糖份，由根部吸收的有效碳轉(zhuǎn)化所需的能量比較低，也即夜間和陰雨天，或大棚環(huán)境CO2不足陽光較弱的情況，這種轉(zhuǎn)化和積累還可不停進(jìn)行。相反，根部基本上吸收不到有效碳的情況，農(nóng)作物僅靠葉片的光合作用轉(zhuǎn)化CO2，同樣的積累所需的轉(zhuǎn)化能就大得多。在白天陽光充足時(shí)，能量得到供應(yīng)，但在夜間或陰雨天，這種轉(zhuǎn)化和積累就要靠消耗作物內(nèi)部的能量來進(jìn)行。這種能量收支的規(guī)律失衡，是導(dǎo)致植物早衰的另一種原因。這種情況在生長期較長的瓜豆類蔬菜和果樹尤為顯著。試驗(yàn)表明：在使用等量化肥的情況下，底肥加施充足的有機(jī)肥，四季豆、苦瓜、黃瓜、茄子等作物，收獲時(shí)間可延長一至二個(gè)月，總產(chǎn)量提高30-60%;在河南某蘋果種植區(qū)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，種在村子旁邊的蘋果樹，農(nóng)民勤施農(nóng)家肥，果樹下面長滿青苔，二十幾年樹齡了，還桿壯枝鮮，綠葉掩映，碩果滿枝，一派勃勃生機(jī)。這些果實(shí)大多達(dá)到9公分規(guī)格，香氣可聞，又脆又甜，用精包裝論個(gè)賣，一個(gè)蘋果5元，供不應(yīng)求，小車貨車開到合作社門口等貨。而村外梯田里的蘋果由于缺乏施用有機(jī)肥，施肥季節(jié)只施化肥，年年如此。樹葉早掉完了，遠(yuǎn)看果實(shí)累累，象無數(shù)串紅燈籠，但近看果實(shí)都在7公分以下，口感酸澀，一斤才賣得0.8元，在地頭一堆堆等過路車輛帶賣。這些樹也是二十幾年樹齡，樹體已老態(tài)龍鐘，許多樹枝桿布滿腐爛的病斑，不少樹桿已被“肢解”清除。以上例子充分說明：有充足的有機(jī)碳，植物生命力就旺盛，就長壽就高產(chǎn);反之，植物就早衰，就減產(chǎn)。
3、黃葉病和失綠癥：陰雨天光合作用接近停止，空氣中CO2不能正常被吸收轉(zhuǎn)化，農(nóng)作物的碳營養(yǎng)和碳能源雙雙下降。陰雨持續(xù)，就產(chǎn)生黃葉落葉，有些作物的新葉表現(xiàn)為失綠。一般誤認(rèn)為是“水浸”，其實(shí)只有同時(shí)爛根才是“水浸”，一般并不是“水浸”而是缺碳。
4、亞健康：什么是農(nóng)作物的“亞健康”，就是植株沒有明顯的病癥，卻萎縮慢長，或纖萡虛長，還有就是完全失去了原生態(tài)的氣味。亞健康的成因有許多，除了自然災(zāi)害后遺癥外，還有種子質(zhì)量、藥傷肥傷后遺癥、營養(yǎng)不良等等。我們單討論營養(yǎng)不良問題。當(dāng)前一般農(nóng)作物的化肥營養(yǎng)供應(yīng)是充足的，但往往就是有機(jī)營養(yǎng)嚴(yán)重不足，也即缺碳。又回到老問題：不是空氣中有取之不盡的CO2么?請別忘記：空氣中CO2在植物體中的轉(zhuǎn)化，首先要靠光合作用。夜間這種轉(zhuǎn)化幾乎停止了，然而農(nóng)作物還在新陳代謝，還在消耗能量。如果有根部吸收水溶有機(jī)碳作補(bǔ)充，不但可繼續(xù)進(jìn)行物質(zhì)轉(zhuǎn)化和積累，還可供應(yīng)新陳代謝的能量。一旦缺碳，這種情況就不能進(jìn)行，于是植株就日夜交替周而復(fù)始地出現(xiàn)間歇性“透支”，這就使植株不能正常生長和完成物質(zhì)積累，處于一種“亞健康”狀態(tài)。
5、削弱防病抗逆機(jī)能：許多專家的研究表明：植物對抗惡劣環(huán)境和防抗病害。主要靠自身產(chǎn)生的能量和“信息素”、“修補(bǔ)物質(zhì)”。在環(huán)境條件惡化的情況下，一般正常的光合作用也不能進(jìn)行了，這時(shí)更需要由根部吸收有效碳來補(bǔ)充能量?？梢娙碧紝τ趷毫永Ь持械闹参镆馕吨裁?。植物在病蟲害脅迫的情況下，會(huì)施放某種“信息素”，使病害源“知難而退”，如果植物組織受到損傷，它還會(huì)制造“修補(bǔ)物質(zhì)”來修補(bǔ)(或稱再生)。這些“信息素”和“修補(bǔ)物質(zhì)”，無一例外地都有碳元素存在，有機(jī)營養(yǎng)素越充足，這些物質(zhì)越濃烈，這就是為什么弱株比壯株容易得病的原因。缺乏根部供應(yīng)的有效碳，不但營養(yǎng)積累少了，而且防抗病害機(jī)制也削弱了，這是植物發(fā)生病害的內(nèi)在原因。因此可以毫不夸張地說：缺碳是農(nóng)作物的百病之源。
6、品質(zhì)下降和物種退化：大家都能感受到：有機(jī)食品口感好，原生態(tài)氣味濃，而化肥培養(yǎng)的農(nóng)產(chǎn)品，口感平淡，有些甚至完全失去原生態(tài)味道。當(dāng)然這僅僅是表象，而本質(zhì)就是：“化肥農(nóng)作物”內(nèi)含物中的物質(zhì)組成比例變異，新陳代謝的異常衍生物使作物遺傳信息的表達(dá)缺失或紊亂，這不但降低了農(nóng)作物的產(chǎn)品品質(zhì)，而且造成物種退化。除了雜交品種外，一般純種的農(nóng)作物是可以代代相傳的，但現(xiàn)在連一般農(nóng)民都很少靠自己留種了，因?yàn)檫@種“相傳”已經(jīng)不可靠了。我們相信，那些負(fù)責(zé)任的種子培育企業(yè)，在培育純種(當(dāng)然也包括雜交)種苗時(shí)，一定會(huì)重視足量有機(jī)肥的使用的。否則，他將很快收到“物種退化”效應(yīng)的懲罰。
二、缺碳簡介造成農(nóng)作物的病害
因缺碳間接造成農(nóng)作物的病害，可分兩大類。
1、土壤板結(jié)和藥害
土壤板結(jié)和藥害(土壤中農(nóng)藥殘留嚴(yán)重)造成農(nóng)作物多種病害，在此不作細(xì)述。如果土壤中有機(jī)質(zhì)豐富，或者對土壤施足有效碳，這些危害是可以減輕甚至是可以避免的。有效碳不僅是良好的土壤改良劑，可以解決土壤板結(jié)的問題，而且，有機(jī)碳化合物還是良好的解毒劑。由于除草劑和其他農(nóng)藥直接施到土壤，使土壤微生物受到極大傷害。如果向土壤施用足量的有機(jī)肥或者液態(tài)碳肥，可以減輕農(nóng)藥的藥害，在相當(dāng)程度上減輕微生物的損失。農(nóng)藥殘留通過氧化和光分解，藥性又會(huì)進(jìn)一步降低，重新繁殖起來的微生物反過來會(huì)“吃”掉這些殘留物。在這種土壤微生物與農(nóng)藥殘留物的博弈中，有機(jī)水溶碳起著“東風(fēng)”助陣的作用。這種分析推理已經(jīng)得到多次實(shí)例的證明。所以缺碳等于任憑土壤板結(jié)和藥害肆虐而束手無策，使農(nóng)作物失去良好的土壤生態(tài)而導(dǎo)致出現(xiàn)病弱株嚴(yán)重等現(xiàn)象。
2、化肥的負(fù)面影響加劇
在前面我們講過：土壤板結(jié)的主要原因是有機(jī)質(zhì)的缺失，而不是由于使用化肥。這并不是說化肥對土壤板結(jié)沒影響。有機(jī)質(zhì)缺失，化肥對土壤板結(jié)影響的烈度就更加凸顯。而有機(jī)質(zhì)豐富，化肥被利用率大大提高了，化肥殘留于土壤中的硫酸根、氯離子、亞硝酸鹽等物質(zhì)會(huì)因轉(zhuǎn)化為水溶有機(jī)化合物，以及豐富的土壤微生物的多重作用而無害化，使土地可以永續(xù)耕作。所以歸根結(jié)底，化肥“使土壤板結(jié)”的負(fù)面作用并不是化肥之過，而是人們忽視了向土壤施用足量的有機(jī)肥料的結(jié)果。
3、重茬癥
作物“重茬癥”并不直接是由哪種病毒或病菌引起，而是由于營養(yǎng)嚴(yán)重失衡，根系十分衰弱和土壤微生態(tài)系統(tǒng)極不正常等因素綜合造成的某些作物嚴(yán)重的“亞健康”現(xiàn)象。營養(yǎng)失衡，指某些作物必需的礦物質(zhì)營養(yǎng)元素(因重茬)不足，這一點(diǎn)大家都有了解，但碳的缺失就不為人所認(rèn)知了。其實(shí)在許多情況下，水溶有機(jī)活性碳的供給，不但提供了碳元素，而且把那些土壤中難溶的礦物質(zhì)營養(yǎng)也活化輸送進(jìn)植物，也即補(bǔ)充了碳，其他營養(yǎng)失衡問題的不利影響會(huì)減輕，作物根系問題，土壤微生態(tài)問題都會(huì)好轉(zhuǎn)。所以作物“重茬癥”必定會(huì)有缺碳的因素存在。
此外，農(nóng)作物因病菌或病毒原因而發(fā)生的許多常見病，都與土壤問題、根系問題、營養(yǎng)不平衡問題有密切關(guān)系，當(dāng)然也是因缺碳而間接造成的。這些病害如：果樹的早落葉病、腐爛病、水果的黑腐病、茄椒類的青枯病、炭疽病、棉花的枯萎病、黃萎病、瓜類的霜霉病、馬鈴薯的晚疫病、煙草的花葉病、蔬菜的根瘤病等等。
三、缺碳病造成的巨額損失和嚴(yán)重后果
1、早衰
這是缺碳病引起的直接的也是最大的危害。這主要表現(xiàn)在果樹提前老化和生育樹齡縮短，以及一大批經(jīng)濟(jì)作物采收期變短。多年來南方柑桔樹的黃龍病被稱為不治之癥，多少專家學(xué)者對此作了大量研究，病因眾說紛紜，有說細(xì)菌病，有說病毒病，但從來沒有人開出過一個(gè)有效的治療藥方。北方蘋果、梨、桃等果樹的早落葉病，莖稈腐爛病、腐根病也被說成是不治之癥，人們也都在病菌或病毒方面尋找原因，卻無治愈的良方妙招。其實(shí)這些病都無一例外地也是由于土壤板結(jié)和植株早衰發(fā)展過來的。那些偏施化肥的瓜、豆、茄類作物，再怎么加強(qiáng)管理，其采摘期都很短，但相同環(huán)境只要施用了有機(jī)肥料，其采摘期就一定能延長。
植株早衰的主因就是缺碳!
早衰不但使農(nóng)作物生育年齡(或采收期)縮短，總產(chǎn)量大幅下降，還造成農(nóng)產(chǎn)品品劣化。以上節(jié)所述兩種蘋果為例，品質(zhì)劣化造成的損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于產(chǎn)量下降的損失。全國僅僅考慮大量果樹和瓜、豆、茄等這些受早衰癥影響最明顯的作物，因早衰而造成的產(chǎn)量下降和品質(zhì)劣化兩種因素合并統(tǒng)計(jì)，總產(chǎn)值損失必定在50%以上，這就是一個(gè)天文數(shù)字。
2、直接病害
農(nóng)作物哪些病害是由于“缺碳”直接引起的，這是一個(gè)大課題，有待分門別類繼續(xù)進(jìn)行研究。目前可以確定的有：
1、陰雨天發(fā)生的黃葉和落葉。這一癥狀一直被誤認(rèn)為是“水浸”。
2、對環(huán)境脅迫和藥害肥傷缺乏抵抗力的弱株。在嚴(yán)重缺乏有機(jī)肥料的農(nóng)田，一次嚴(yán)重的災(zāi)害例如凍害、水浸或者使用農(nóng)藥不當(dāng)或化肥燒傷等，就會(huì)落下一大批弱株，這些弱株吳明顯病癥，但卻生長緩慢，株形萎頓，我們稱之為“亞健康”株。
3、植株虛長、營養(yǎng)積累不平衡和葉綠素不足的“失綠癥”。其實(shí)失綠癥也是一種“亞健康”，這在營養(yǎng)液無土栽培和大棚瓜菜尤為廣泛發(fā)生。
4、水稻倒伏。許多專家認(rèn)為水稻倒伏是由于缺鈣、缺硅。不錯(cuò)，只要是倒伏的水稻，都可以檢測出含鈣含硅量不足。但是支撐水稻莖稈的木質(zhì)素和纖維素的最主要成份是碳，缺碳才是水稻倒伏的根本原因。另外，缺碳還導(dǎo)致鈣和硅的被吸收率低。因?yàn)殁}鹽和硅鹽通常都難溶于水，只有借助含碳有機(jī)酸的溶合(螯合、置換等)才溶于水而被吸收。有了充足的水溶有機(jī)碳，不但給作物直接補(bǔ)充了碳，還使鈣和硅被吸收利用率倍增。這是空氣中二氧化碳所不能達(dá)到的。所以水溶有機(jī)碳“團(tuán)結(jié)”了鈣和硅，把作物軀干支撐了起來，這就好比建筑物構(gòu)件中的混凝土，它不僅有水泥、砂石，還有鋼筋。沒有鋼筋建筑物是支撐不了重量和高度的。現(xiàn)在有些高產(chǎn)水稻的品種，到了一定畝產(chǎn)量就不敢再采取增產(chǎn)措施，就是怕倒伏。專家們?nèi)绻D(zhuǎn)換一下思路，把眼光盯住碳，也許問題就能解決。
5、食品質(zhì)量問題。食品質(zhì)量差，甚至損害人類健康，這也是農(nóng)作物的一類病，我們可稱之為“食品質(zhì)量病”。當(dāng)前人們普遍關(guān)注的是農(nóng)藥殘留，這是大家都容易理解的“食品質(zhì)量病”。而偏施化肥(也即缺碳)的確使食品口感差，這大家能理解，但怎么也會(huì)引起“食品質(zhì)量病”呢?我們想想：原生態(tài)環(huán)境中植物是如何吸收營養(yǎng)的?在原生態(tài)的草地或森林中，植物生長的環(huán)境往往是有機(jī)質(zhì)相對礦物質(zhì)營養(yǎng)要豐富得多，因此植物是不缺碳而缺礦質(zhì)營養(yǎng)。植物所需的礦物質(zhì)營養(yǎng)由腐殖土中的有機(jī)酸和植物根部分泌的有機(jī)酸對地表礦物巖石進(jìn)行溶融，從中分解出所需的礦物質(zhì)營養(yǎng)與有機(jī)酸形成有機(jī)化合態(tài)被吸收入植物內(nèi)部，這是一種富含有機(jī)碳的有機(jī)無機(jī)全營養(yǎng)系統(tǒng)，這就是原生態(tài)植物營養(yǎng)的真面目。正由于巖石和風(fēng)化物中礦物質(zhì)營養(yǎng)含量低，溶解難，所以植物在原生態(tài)環(huán)境中生長速度不及人工培植，但一般都顯得健壯而少病害。但在化學(xué)農(nóng)業(yè)生態(tài)中，有機(jī)質(zhì)嚴(yán)重匱乏，而礦物質(zhì)無機(jī)營養(yǎng)卻充足供給，這使農(nóng)作物營養(yǎng)積累的成份不協(xié)調(diào)，作物新陳代謝就會(huì)產(chǎn)生原生態(tài)狀態(tài)下不曾有的異變物。久而久之就使作物的基因表達(dá)不充分，不完善，這就產(chǎn)生了亞健康和物種退化。試想，由這樣的農(nóng)作物而來的食品安全嗎?食品不健康的問題實(shí)際上已顯現(xiàn)多年，現(xiàn)在城鄉(xiāng)人群中，高血壓、心臟病、肥胖癥、糖尿病、癌癥等慢性病和惡癥，發(fā)病率比40多年前高幾倍，這都是食品不安全直接或間接帶來的結(jié)果。
四、缺碳病的嚴(yán)重性
全局性——不論東西南北，幾乎所有農(nóng)作物都有可能發(fā)生缺碳病，而實(shí)際上每年都有大規(guī)模農(nóng)作物處于缺碳之中，其因產(chǎn)量不足和質(zhì)量下降所造成的損失，是數(shù)以千百億元計(jì)的。
系統(tǒng)性——缺碳病不但造成農(nóng)作物直接發(fā)生多種病害，還間接發(fā)生更多病害，這導(dǎo)致農(nóng)藥用量大增，帶來新的經(jīng)濟(jì)損失和食品不安全。缺碳病還導(dǎo)致化肥利用率下降，帶來農(nóng)作物生產(chǎn)成本上升以及土壤更加板結(jié)或沙化，還導(dǎo)致流域水體富營養(yǎng)化等環(huán)境問題。因?yàn)槿绷艘粋€(gè)“碳”，帶出了一大堆社會(huì)問題、環(huán)境問題和民生問題。
長遠(yuǎn)性——缺碳病引起生態(tài)循環(huán)鏈條破壞，農(nóng)業(yè)環(huán)境惡化，種質(zhì)資源退化等問題，都是難以修復(fù)和不斷延續(xù)的，這對社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)都造成長期的嚴(yán)重危害。
綜上所述，農(nóng)作物缺碳病造成的損失和危害，是任何一種其他的農(nóng)作物病害所不能相比的。缺碳病“當(dāng)之無愧”就是當(dāng)今農(nóng)作物的壹號(hào)病!是否確認(rèn)缺碳病是當(dāng)今農(nóng)作物的壹號(hào)病，采取措施預(yù)防和根除缺碳病，就不是單純的肥料問題和農(nóng)藝措施問題，而是農(nóng)業(yè)戰(zhàn)略問題，是關(guān)系到生態(tài)文明建設(shè)大局的問題。
抓住并解決缺碳病，就抓住了土壤、肥料和農(nóng)作物的一系列問題的主線。這個(gè)問題解決好了，其他許多問題就迎刃而解了。
