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1、有机碳肥对养分平衡的作用初探 -试析植物营养的碳短板缺位,华南农业大学资源环境学院 新肥料资源研究中心,廖宗文 毛小云 刘可星,向习以为常的现象提问,1、有机肥肥效慢，施用量大，一定对吗？ 2、经典植物营养理论中，碳营养的认识和技术有无短板？ 3、现代平衡施肥理论与实践有无碳平衡位？ 4、依据有效碳（水溶）概念，有机肥发酵技术是否需要重新考虑？,一、植物营养中碳的认识缺位,C H O、N P K 、Ca Mg S 、Fe Mn B Zn Mo 大中微肥中唯缺C（仅有气肥于棚），大田肥料C长期缺位。,大气CO2 0.03% 300ppm最佳浓度0.1%左右，1000ppm左右 株间实际浓度120
2、180ppm 自然差距34倍！田间差距67倍 ，短板！ 30年N增C减 短板更短！,二、碳短板严重制约作物养分平衡,CHO、NPK，C 基本靠天 施肥缺位,最小养分律-木桶理论(缺碳),作物产量大小取决于短板，即最小养分(最短板) 。C/NPK 30年 剧变 极不平衡而无研究,二、碳短板严重制约作物养分平衡,1、碳短板的认识缺位 木桶原理-碳缺位。 概念空白方向不明 ，能够做而未想到2、充分认识碳营养的重要性，提供C架，制造各类营养物质生理调节、抗逆信号物质 、生物刺激剂3、碳短板的表现： 土壤肥力下降：有机质下降，有效碳低，化肥“胃口大” 产量低，质量（营养%耐贮性，口感）低 抗逆性低（病虫
3、害、热、冻、涝、旱）,三、补碳的2个途径及技术要点,1、两途径 气态、无机、CO2液态、固态、有机C：2、有机（速溶）碳的制造技术 明确概念有机质有机肥有机碳营养（速溶）福建绿洲广东杰士原料发酵液（酒精、味精、酵母）有效碳较高，再加工活化（降解小分子） 内蒙安奇乐原料：中药渣等生物质，逆反应至小分子即停，不进行至CO2 +H2O 山西美邦原料：风化煤,生产技术要点,1 原料：常规 2 发酵：好氧厌氧，少翻堆，10d内完成熟化 技术目标的再思考功能优势(肥效快，用量少)的新提升有机质主要转化为水溶C，而非气态CO2李瑞波，吴少全 2011 生物腐殖酸肥料生产与应用 北京：化学工业出版社,绿洲生物
4、腐植酸发酵技术突破了传统有机肥发酵框架，两种发酵比较：,两种发酵（有机肥）理论本质的差别是：发酵有机肥是要得到矿化腐殖质，还是收获碳肥（加微生物）？发酵技术创新。,内蒙安奇乐有机C全营养技术,非生物（化学）降解结果水溶性 约100% 有机碳损失 1%黄腐酸高达 5075%,风化煤原料 化学降解后化学降解前后水溶性对比,有机碳肥-常规有机肥的比较,常规有机肥、有效（速溶碳）低 1%有机碳肥、有效（速溶碳）高90%有机碳肥优于无机CO2-光能跳过光合作用， 从有机碳开始， 从头开始CO2 +H2O 有机碳抗逆性强：明显改变低温阴雨天死苗、发病新概念-新技术产品新效果（高效、大补短板）,有机碳肥 的
5、比较优点：,有机碳肥 代谢过程 顺畅、能耗低而 高效 抗逆性强：明显改变低温阴雨天死苗、发病,四 功能优势 肥效“奇”高,大幅度增效 1 有机无机配合 补平碳短板（未有意识）（5-10%FA）量小而效高，施用5-10公斤，可增产20-70%.调控土壤微生态 施肥防病不用药土传病害/连作障碍 无药可治 施肥可防产量翻倍 3 活化-促释P、K、Mg,绿洲 液态碳肥（水溶有机活性液）,“液态碳肥”（水溶有机活性液）产品。,原材料：有机废液 标准指标：水溶有机碳12.5% 发明专利号：ZL03112360.0 保质期：3年 使用方法：兑水200600倍，可单独或混合化肥农药一起灌根、浇施、喷施。,有机
6、碳肥肥效显著：增产、优质、抗病、抗逆 B 天佳10KG/亩； C有机肥200KG/亩,绿洲毛豆的田间试验结果（四都镇后港村）,说明：毛豆基肥方案如下：CK施黑马牌化肥（16-16-16）每亩30KG，其余各组除与CK同施外，底肥加施：A生物有机肥200KG/亩；B 天佳10KG/亩；C有机肥200KG/亩，中途追施黑马牌化肥（16-16-16）每亩25KG，各组相同。,时间：2012.03.072012.06.20,CK,Composting with microorganisms,CK,Composting with microorganisms,发酵 Composting with mic
7、roorganisms,小结-思考与探索,1、有机肥作用再认识：肥效慢（快）、调节化肥（碳平衡）缓急相济、改土（微生物调控） 2、有机肥发酵再认识：是氮磷钾研发有效化（有机碳有效化） 3、平衡施肥短板再认识 氮磷钾-？补碳（四两拨千斤） 4、有机营养与无机平衡 C/N有机营养 九九归一以碳（简）驭繁,有机C营养缺乏的瓶颈机遇/使命及前景,土壤-高强度复种，长期过量使用化肥，有机质（有机C营养）耗竭严重， 作物-养分严重失衡（C短板），抗性降低，连作障碍越来越严重。 有机C营养的认识/技术开发学术意义/实用价值 30年来的不平衡严重 N水平大升 C水平降认识- 机遇/使命,调控生态 施（C）肥防
8、病,通过施肥调控提高土壤微生物群落多样性， 实现扶正抑邪，从而控制土传病害的发生 (非杀菌，绿色植保),堆肥（增强对病菌生态压力， 非专一杀伤力）,注：表病菌 等数字表非病菌，含有益菌、拮抗菌,堆肥调控土壤生态 “扶正抑邪”（FA菌群） （多样性增加）示意图,2,1,3,n,指导作物育苗 育苗袋接种,拮抗菌保护层,FA菌群,数学模拟与土壤环境评价（病情预报）,Yf（土壤、病菌、作物、季节、肥料）Y：多样性指数变化模型 防病应用新技术参数 开拓新生态防病技术途径,天气预报 “地气预警”,“地气” 多样性指数BIOLOG -特征碳源生态群落参数养分动态水分动态,活化-促释P、K、Mg,有无可能？,
9、新有效性（活化态）,经典有效性 激烈反应，产品需缓释 活化有效性 温和反应，产品不需缓释开拓了一个新的方向和范围，使创新思维摆脱惯性束缚 获得更大发展空间 磷铵，普钙 ，钙镁磷；磷矿，钾长石，蛇纹石，菱镁矿,100%,思考： 零,多种活化剂适应多类型磷矿（镁，钾） 有机FA（天然，生化）；无机矿物,制造,AP低档矿 节省130元x 67%=88元 无硫酸 节省600元x33%=198 元设备工艺 节省30元合计比过磷酸钙节省316元 扣除活化剂1000元x5%=50元净节支316-50=266元/t,09年7月广东怀集水稻试验，AP与等重量SP相比，增产9%,08年12月四川 油菜生长良好，A
10、P比SP增产,一种革命性的磷肥（Mg？K？）生产新技术 不用酸、不用高温、用低档矿生产高效磷肥,磷的促释与现有经典技术的比较,表9 活化镁肥与硫酸镁的工艺与成本比较,MgO 含量: 1t 活化氧化镁 = 2.6t 硫酸镁但价格: 600 元 1950元,镁矿加工:,镁,烧,钾长石的活化,活化剂的筛选,有机、无机 酸性、碱性,水溶钾：提高幅度达17.4-255.1倍，绝对值在337.1-4954.1 mgkg-1 优化活化条件QN用量、温度、粒径、水量、烘干时间,注：JMY, YY, KQ, NMS ,WZ，QN，除QN外均为有机物,钾长石的活化,提高持续供钾能力,提高肥效,活化钾长石取代不同量氯化钾玉米盆栽实验,甚至可完全取代KCl,注：CK2为40目 CK3为100目未活化,
