水溶有机碳的营养作用

植物营养经典理论中，对氮磷钾平衡及中微量元素的平衡均有研究，但是对大量元素中百分含量居前列的碳平衡研究几乎为空白，而这一不对称正是植物营养研究中值得关注的前沿课题，也可称之为植物营养理论研究和肥料技术开发中的“富矿”。重现对碳平衡的研究，将有助于消除对碳营养的认识短板进而消除碳营养的技术短板。这在科研和生产上都有重大战略意义。

目前，作物的碳营养基本上处于自然补充状态，即“靠天补碳(CO2)”，虽然也施用有机肥，但是其中的有效碳很低，一般在0.5%左右，远远达不到与氮磷钾元素平衡的状态，而这一平衡状态对于作物高产、优质十分重要。正是由于碳短板的存在，使养分平衡受到了严重影响。即使在其他元素(如NPK)平衡条件下，作物的高产、优质也会大打折扣。腐植酸尤其是高水溶的黄腐酸，是补充碳营养的重要肥料，可有效消除碳短板。

腐植酸的功能依其分子量大小而有所区别，大分子量腐植酸难以被根吸收，主要作用表现在改土，如形成团粒结构等，小分子腐植酸，如黄腐酸等，水溶性好，易被根吸收利用，见效快。一般的腐植酸肥效较慢，其原因主要是小分子黄腐酸含量低。黄腐酸含量高的产品肥效快而显著，尤其是在化肥用量较大的情况下，其肥效更显著。即使在氮磷钾平衡情况下，通过黄腐酸提高碳平衡水平，消除碳短板，可进一步使作物的产量跃升到更高水平。

高水溶性碳肥(FA)的制造有生物(发酵)及化工(非生物)两个主要途径。

根据原料及加工技术的特点，有机碳肥的生产技术大致有三类：

(1)以发酵工业废液(酒精、味精、酵母)和生物质(蔗渣、秸秆)为原料，所生产的腐植酸肥料，主要成分是水溶性高的生化黄腐酸(FA)。对于废液，通过活化降解提高有机碳产物活性；对蔗渣等固体材料，则采取以厌氧为主的少翻堆技术，减少氧化导致二氧化碳损失，同时促进有机物分子降解为小分子提高其活性，代表企业为福建省诏安县绿洲生化有限公司，产品为“乌金绿”系列肥。近几年还在广东与江门杰士农科合作建立有机碳肥-乌金绿产品生产线，销量不断扩大。

以下两类为化工(非生物)途径：

(2)山西美邦大富农科技有限公司以褐煤为原料，通过加碱反应生成腐植酸，但该产品有独特工艺处理，使其产品的水溶性高、生理活性高。产品畅销国内外几十个国家。

(3)内蒙金驼药业的安奇乐有机全营养肥料，以中药渣为原料，通过独特的与合成分子相反方向的逆反应，使有机物降解为小分子，但不彻底分解CO2和H2O，以高活性小分子有机碳形式存在，该反应4h内完成，水溶性达90%以上。在陕西各类果树上应用效果明显，广受关注。该技术甚至还可利用煤矸石生产高水溶性有机碳肥，已有一些大型肥料企业与技术提供单位西北农大商洽合作再建大规模新厂。