打造土壤肥料的阴极.ppt

C H O N PKCaMg s ClSiFe Cu Zn Mn B Mo . . . 打造土壤肥料的打造土壤肥料的 阴极阴极 ———— 有机碳肥概述有机碳肥概述 李瑞波 福建省诏安县绿洲生化有限公司 13605054740 1 2 一、植物营养学和土壤肥料学经典的 重大错漏 n 对植物碳营养来源的误判 植物的干物质中，碳元素约占 35%，是植物 必须之大量元素之首。 如此大量的碳积累从何而来？ “经典 ”说：由 空气中 CO2经叶片吸收和叶绿素转化成碳水化 合物。 “经典 ”还说：即使是有机肥和腐植酸， 也要经土壤微生物分解为 H2O和 CO2 ， CO2上 升被叶片吸收转化 …… 3 n 总之， “经典 ”只承认植物碳营养 “一通道 ”，不 承认还有其他 “通道 ”。事实上还存在土壤中小 分子水溶有机碳 —— 能被根系直接吸收的 “有 效碳 ”（ EC ） ， 被直接吸收转化为碳营养的 “碳通道 ”。这是植物碳营养的第二条 “通道 ”。 这种转化更节能，无须光合作用。 n 自然例证： ① 韭黄； ② 南方冬季大棚的 “无头笋 ”（芦笋） 4 n 植物矿物质营养进入的 “离子说 ” “经典 ”认为，植物矿物质营养以 “离子态 ”进 入植物内部。 实际上，在植物原生态情况下，矿物质营养 以有机 —— 无机配位 “零电价 ”态进入，在土壤 有机质丰富的情况下，也是如此。这是矿物质 营养进入的健康态、合理态。 这种 “离子进入 ”只是在土壤中有机质匮乏或 过量施用化肥，或纯化肥营养液施肥时才出现 的，是无可奈何的，是不合理态！ 5 n 土壤有机碳营养匮 乏，矿物质营养正 离子在植物根端吸 收孔间互相排斥， 负离子与其他肥料 的正离子结合成水 不溶物。所以离子 态进入是 化肥利用 率低的重要原因 。 NH4+ K+ Ca++ Po4 Ca3(Po4)2 Fe++ 植物根毛 吸收孔 Mg++ -3 6 单行速生桉 林中速生桉 植物内部，矿物质营养向有机碳营养浓度高的方向输送 。证明：失去有机碳营养的组合，矿物质营养不能形成 植物细胞组织。也证明：矿物质营养有机 — 无机 “零电 价 ”的生物有效性高于 “离子态 ”。 7 n 矿物质营养离子未能被有机碳 “组装 ”的部分， 留在植物内部胞外液中，刺激植物代谢异变， 产生异变物来处理这些离子。这种异变物进入 人体并不断积累，可能是现代人慢性病发病率 高的重要原因。 n 据有关统计：目前我国肥胖症、心血管病、糖 尿病等慢性病的人群发病率是 50年前的十几倍 。 8 n 土壤微生物（ B）是土壤 “生产力 ”中的一支重 要力量，水溶有机碳是微生物的能源。这些决 定土壤生产力的重大因素，被 “经典 ”忽略了。 有机质匮乏，微生物不能繁殖，土壤微生物多 样性缺失，是土壤板结的主要导因。现在流行 的 “使用化肥使土壤板结 ”的观点是十分片面的 。 n 例证：板结的耕地每亩施 5~6公斤液态有机碳 肥（不含 B），几天后土壤疏松，土壤容重下 降 10~12%， B含量提高一个数量级。 9 n 碳是植物的营养物质，又是植物维持新陈代谢 的能源物质。我们从植物干物质中可以测出植 物生长所需各种营养物质的量，可是却无法测 出植物生长过程 “燃烧 ”掉多少碳！植物生长过 程所需碳远远大于其积累的碳，这一点也是被 “经典 ”忽略了的。 10 n 土壤中的有机碳（以有效碳 EC作代表）、空气 中 CO2、土壤微生物（ B）、矿物质营养等资 源与农作物关系如后图。 从图中可看出： EC牵动着植物营养积累的 全局。 EC的加入使 B、 CO2和矿物质营养对 农作物的促进作用大幅度提升。所以应用少 量的 EC（ 每亩 1~2公斤 ），可以产生重大增 产效果（ 新增作物干物质几十到几百公斤 ） ，起到了 “四两拨千斤 ”的功效。 11 B1 叶绿素 B3 B3 B3 B3 B3 B3 有机碳营养 土壤有机质 土壤 B2 B 2 B 2 根 系 作 物 营 养 积 累 矿物质营养 H2O 有机无机 全营养 EC O2 肥水 营养 有机碳 营养 有机碳 CO2 阳光 促 促 EC对 B、 CO2和矿物质营养的增效作用示意图 12 午间阳光下叶片的表现 对照区 加施有机碳肥区 叶菜每亩施加 3kg液态有机碳，光合作用 效率大大提高（蔬菜增产 42%）。 13 （三） “经典 ”的重大错漏 导致两个认识盲区 n 第一个盲区：有机肥料功能错位 传统的工厂化发酵有机肥，经典工艺是：好 氧高温发酵，多次翻堆和高温烘干。 有机物料 有机大分子 有机小分子 H2O+CO2 剩下一堆 “幼苗种在上面不会死 ”的腐殖化空壳！ 14 所以工厂化生产的有机肥料不能为农作物 和微生物提供有机碳营养，现行有机肥料行业 标准，也就没有一个能反映有机营养肥力的技 术指标。 本应为农作物和土壤微生物提供有机碳营 养，成为土壤肥料 “阴极 ”的有机肥，只干起 “ 改良土壤和增效化肥 ”的副业。 15 n 第二个盲区：普遍不注意 “植物营养之桶 ”存在 最宽的 “短板 ”—— 碳。 多年来，肥料界呼吁 “均衡施肥 ”以修补各 种营养 “短板 ”，偏偏不注意最宽的 “碳短板 ”。 C KPNH O 大量元素 中量元素 微量元素 C 16 n 造成碳 “短板 ”的原因： 1、农作物所处环境，白天 CO2浓度（约 0.03% ）远远达不到光合作用所需的最佳浓度（约 0.01%），大棚种植作物白天大部分时间更处 于 “碳饥饿 ”。 2、夜间和阴雨天，作物几乎没有光合作用， 也就没有碳积累。可是其不停的新陈代谢又在 消耗碳，这是在透支。 3、土地贫瘠，几乎不能向农作物根系输送有 机碳，不但无法对 “1”和 “2”补充碳，还使土壤 微生物也失去碳源，土壤更成为死土。 17 n 长期的 “碳饥饿 ”和反复的碳 “透支 ”，就形成农 作物的 “缺碳病 ”。农作物缺碳的典型病状是： 根系衰弱 植株早衰 黄叶或失绿 亚健康 防病抗逆机能差 种质退化快 18 19 n 农作物 “缺碳病 ”还具有如下特殊严重性： 空间的全局性、时间的长期性、危害的系统性 “缺碳病 ”对农业造成的损失和危害，超过 农作物的其他任何一种病害，是当今农作物的 壹号病！ 根除农作物 “缺碳病 ”，不仅是农业技术问 题，也是农业战略问题。解决土壤肥料 “缺碳 ” ，才能把我国农业带进一个新的发展周期！ 20 （四）打造土壤肥料的 “阴极 ” n 土壤严重 “缺碳 ”，使矿物质营养失去有机营养 的阴柔滋润， “阳刚一族 ”的化肥就显露出其狂 暴的一面。 “阳盛阴衰 ”是我国大量耕地的写照 ，也是当前我国农业面临问题的重要病根。 如不着力打造土壤肥料的 “阴极 ”，二十年 后我国耕地中将有 50%以上不能再种庄稼。 21 n 措施之一：改革有机肥料理论和生产工艺 1、理论改革 有机物料 有机大分子 有机小分子 H2O+CO2 高碳有机肥 矿化腐殖质 22 2、工艺的改革 有机物料 好氧高温菌 高温发酵 多次翻堆 滚筒烘干 冷却包装 CO2 CO2 H2O CO2 B (60~75℃ ) 20~30d ＞ 90℃ △ 原工艺 23 两种工艺比较： 有机物料 BFA 准高温发酵 高堆焖干 开堆散余热 包装 CO2 CO2 B (60~65℃ ) 20~30d √ H2O 设备 投 资 耗 能 碳排放 B 有机肥力 CK/3 CK/4 CK/3 √ 2CK △ 生物腐植酸发酵工艺 7~8d 24 混料和建堆（不翻堆） 25 发酵后水份仍高，建高堆自然 “焖干 ” 26 混料区 发 酵 区 高 堆 区 通 道 备用 水池 泵 化肥仓 主料卸料区 辅料卸料区 散 热 区包装袋 机械临时 停放区 添加料区 成 品 仓 隔墙 2.5m 隔墙 1.5m 8 1 2 7 6 4 5 4 3 96m 40m 设备目录： 1、轮式混料机； 2、铲车； 3、集料斗； 4、皮带输送机； 5、振动筛； 6、自动包装机； 7、移动输送机； 8、大型摇头风扇。 说明：南方地区厂房墙可不安窗户，墙高 2.5米以上到屋顶部分可全敞开，以通风 。 日产 30吨有机肥厂平面布置图 27 n 措施之二：回收利用有机废弃物制造有机碳肥 1、 有机碳肥的定义 ： 用有机废弃物为原料制造的，作物根系可 直接吸收的水溶有机碳（有效碳）含量大于 5%的植物有机营养制品，称为有机碳肥。 有机碳肥对农作物的有机营养肥力相当于 传统工艺加工的有机肥料的 10倍以上，是有机 肥料的替代品，是精制的、高效的、可计量应 用的与化肥并立的工业化有机营养肥种。 28 2、有机碳肥现有技术标准 水溶有机碳 :5~15%（各品种有具体值） 水溶有机碳有效率（有效碳率） ≥95% 29 3、有效碳（ EC）确定标准 △ 能完全溶于水，长时间不沉淀，不分层； △ 碳是样品中水溶物干物质的主要成分； △ 含碳分子粒径在根系分泌物粒径的区间内。 30