一系列关于植物有机营养学说新观点，为我们发展生态循环农业和生产施用有机肥料提供了重要启示

自1840年德国人李比希发表《化学在农业和植物生理学中的应用》一文，创立“植物矿质营养学说”以来，世界开启了“化学农业”时代，人们一直在他的指导下开展工作这种理论化肥的生产和应用。

近年来，福建绿洲生化股份有限公司董事长李瑞波教授通过对化学农业带来的一系列问题的透析和反思，从理论和实践上对业界主流的植物矿质营养学说提出了质疑。 , 并进行了大量的研究。 研究探索和生产实践，发表了一系列关于植物有机营养理论的新观点，为我们发展生态循环农业、生产和施用有机肥提供了重要的启示和有益的借鉴。 以下是笔者对其主要理论观点的研究和理解：

一、对植物矿质营养学说的质疑

1、矿质营养学说没有认识到碳对植物生长的重要作用，忽视了碳的重要地位。 所有教科书都认为植物的主要营养元素分为：大元素碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、磷（P）、钾（K）、次元素钙（加州）。 、镁（Mg）、硫（S）、氯（CI）、硅（Si）、微量元素铁（Fe）、铜（Cu）、锌（Zn）、锰（Mn）、硼（B）、钼（莫）。 实际上，有机质约占植物干物质的70%，有机质中的碳占58%，即碳约占植物干物质的40%。 可见，植物中碳所占的比例大于所有其他元素的总和，与其他元素不在一个数量级。 这种对碳应有地位的不准确定位，导致植物营养学说和肥料学说长期忽视碳。 化肥工业只生产氮肥、磷肥和钾肥。 近年来强调中微量元素肥料，而碳肥一直被忽视。 即使生产了有机肥，但对碳养分的认识不足，有机肥被制造成“无害”的土壤改良剂。

2、矿质营养学说认为，植物生长所需的碳全部来自空气中的二氧化碳。 “作物所需的碳、氢、氧等养分可以从空气和水中获得，而其他大量元素肥料则必须靠化肥提供的矿质养分来补充。” 这是植物矿物质营养的致命缺陷。 氢气和氧气可以由空气和水提供，但不能由碳提供。 加之“二氧化碳取之不尽，用之不竭”的普遍观点，长期以来植物碳养分的供给未被重视，土壤碳养分缺乏，大面积农作物患上“缺碳病”。

3、矿质营养学说认为植物只是通过叶片气孔吸收二氧化碳，通过叶绿素的光合作用将其转化为碳水化合物（养分积累）。 他们不知道，植物的根系也可以直接吸收水溶性有机碳，进行养分积累。 这种植物碳养分吸收途径的观点是一个最严重的错误。 这种将二氧化碳气体作为植物碳营养的唯一来源的观点导致了有机肥和有机无机复合肥的一系列施肥措施、技术标准和制造工艺。

4、矿质营养学说只提到元素对植物的营养作用，而忽略了植物新陈代谢的“能量物质”，它对植物的生长起着至关重要的作用。 也就是说，该理论只能指导人们对作物进行“营养”，而不能指导“能量”的补充，这种能量物质就是碳。

5、植物矿质营养虽然重视土壤生物肥力的作用，但并未重视土壤微生物和土壤生物多样性的培育和保护。 土壤板结的根本原因是微生物含量低，微生物繁殖的主要能量来源是碳和氮，最佳碳氮比为（20-30）：1。 当耕地有机质含量低于1.5%，即含碳量低于0.9%时，人们没有意识到需要提高土壤的碳氮比来拯救土壤微生物。

6、矿质营养学说认为矿质营养是以离子状态被植物吸收的，但实际上矿质营养很可能是以有机化合物的状态被植物吸收的。 在原生态植物生长环境中，矿质营养被土壤腐植酸和根系分泌的有机酸分解溶解（吸附、整合、复合）成有机复合矿质营养，以水溶液的形式被不断吸收。 植物根系的吸收是植物数十亿年的生长史和进化史。 这是植物矿质营养素进入植物体内的正常合理状态。 当土壤中的有机质极度缺乏时，化肥提供的矿质养分被“电离”到植物体内。 这种形式的养分供应很可能对植物产生负面影响。

由于长期“化学农业”，我国耕地有机质含量平均每年下降0.05个百分点。 现在已经下降到2.08%，已经跌破有机物含量3%的“红线”，触及“差线”。 荒漠化和盐碱化在造成大量农作物处于缺碳状态的同时，也导致化肥的养分利用率越来越低，对农业的可持续发展将产生很大的不利影响。 目前各地开展的测土配方施肥，均未以土壤有机质含量作为施肥的定量指标，一般以化肥补充矿质养分不足为目的。 这对耕地管理没有根本意义，充其量只是提高了化肥的利用率。

2. 植物有机营养新视角

1、碳营养是土壤肥力的核心物质

碳是生命之本，水（氢和氧）是生命之源，碳营养是土壤肥力的核心物质。 土壤肥力是一个复杂的概念，不仅仅是补充氮、磷、钾那么简单。 土壤肥力可分为三种不同概念的肥力：物理肥力、化学肥力和生物肥力。

物理肥力——土壤物理组成及其比例、土壤水分、空气、热量、土壤团粒结构等。

化学肥力 - 土壤中各种必需植物养分的数量和可用性。

生物肥力——土壤中以微生物为基础的生物群落的丰度和组成，包括活的植物根系。

三种肥力丰富协调，形成复杂的土壤肥力系统，促进土壤中养分的转化和能量的转移，保持土壤的活力，促进作物的生长发育。 研究发现，这三种土壤肥力都离不开碳。 正是由于碳营养、体质肥力，特别是团聚体结构与水、气、热的协调，化学元素才能“组织起来”，提高利用率，微生物才能获得碳能进行繁殖，从而促进土壤生物发育。 连锁经营。 因此，碳（营养）是三种土壤肥力形成的参与者，是土壤肥力的核心物质。

2. 植物碳营养双通道观

植物不仅通过叶片气孔吸收二氧化碳，还通过叶绿素的光合作用将其转化为碳水化合物，植物根系也直接吸收水溶性有机碳。

有效碳代表有机碳营养，施入土壤后，直接作用于以下三部分：一部分直接被土壤微生物（B）吸收，使微生物大量繁殖。 大量的微生物会加速土壤有机质的分解，产生更多的有机碳养分，以支持更多微生物的增殖。 这刺激了根系的发育，同时疏松了土壤，提高了土壤的保水和通气功能。 另一部分有机碳养分使土壤中的大部分无机养分以有机化合物的形式被吸收，化肥的利用率得到显着提高。 第三部分是由于AOC的进入，促进了根系的快速生长，增强了植物根系对叶片的水肥供给，叶片宽厚，富含叶绿素，大大提高了植物的光合作用效率。

3. 植物营养的有机与无机和谐——土壤肥力与营养平衡图

植物所需养分最有效、最科学的组合是有机和无机的合理组合。 没有足够的无机养分供应，作物就无法获得高产； 有机养分供应不足，化肥利用率低，不仅不能获得高产，还会造成土壤生态的一系列恶性循环，破坏农业发展的基础。 在此基础上，提出施肥施肥“阴阳平衡”原则。 在这张阴阳太极图中，植物所需要的养分分为以下三类：阴阳面是有机碳养分； 阳面是矿物质营养； S线的分界线代表氢和氧，即水，没有它阴阳就不能结合。

① 阴阳区水平方向弦长相等，表示有机营养与无机营养平衡，以总有效弦长表示作物产量。

②阴阳平衡图的EF线段是水平方向最大的弦（即直径），表示农作物的收成最大。 从EF向上，阴阳比值逐渐减小，阴阳失衡逐渐增加，有效弦逐渐缩短，即阴阳越旺，庄稼收成越小。 从EF往下，阴阳之比逐渐增大，有效弦逐渐变短，即阴越旺阳弱，庄稼的收成就越小。 同样的化肥用量，只有阴阳平衡，农作物的收成才能足够大。

③EF线以上位置，根据“阴阳和谐”原则，背阴面水平线段与阳面水平线段长度相等，作物收获面积在范围内，阴阳形成约束。 称为负电阻理论区。 因此矿质养分在该区外的“纯阳区”H-V_G-ZFH无效，可以解释为什么贫瘠土地化肥利用率低。

④EF线以下的位置，根据“阴阳和谐”原则，也是阴侧水平线段和阳侧水平线段等长，在范围内在庄稼收割区，阳对阴形成制约，称为阳克阴理论区。 因此，在该区域以外的“纯阴区”STES，有机碳养分（对作物）没有影响，这就可以解释为什么有机种植一味排斥化肥，作物产量低。

⑤以上③、④均基于矿质营养素无“短板”的假设。 如果有“短板”，根据“木桶法则”，木桶中的水会到达短板的顶线，即化学肥力会打折扣。 假设有 40% 的折扣，这将导致 ZLS 折扣线。 阳区的线和阴区的SJRH线，两条线围成的区域就是阴阳生育的有效区域。 以此为基础，可以分析作物收获情况。

⑥阳区纯阳面有几个“+”点，表示阴衰很严重时，需要平衡的矿质养分不多，所以即使肥肥减40%，它的“短板” ” 尚未表现出限制作用，本例中的限制作用是阴虚。

3、有机碳肥

碳广泛存在于有机物中，有机物就是碳库。 有机质转化为碳素养分有一种中间物质，即腐植酸（HA），它是有机质的衍生物。

生物腐植酸是由生物质通过生物或化学，或生物加化学或物理加化学过程形成的一大类产品。 这是一种以黄腐酸（FA）为主要成分，加入氨基酸、维生素、糖类和肌醇等物质的混合物。 化学分析表明，无论采用何种工艺制备生物腐植酸，植物养分的主要成分都是水溶性有机碳。 但这种水溶性有机碳并不是简单的碳。 它存在于黄腐酸、氨基酸、维生素、葡萄糖，甚至萜类等有机物中。 没有碳，这些物质就不存在。

生物腐植酸是肥料，水溶性有机碳（DOC）是生物腐植酸的“核心”。 部分工艺生产的生物腐植酸富含功能菌，可成为肥效更为显着的“超级有机肥”，其肥效相当于普通有机肥的20倍以上。 这是因为生物腐植酸中功能菌（B）和水溶性有机碳（DOC）的合成。 功能微生物的添加，直接利用FA中的水溶性有机碳作为碳源，繁殖力迅速提高，疏松土壤，促进植物根系生长，进而促进水溶性有机碳的吸收利用植物的有机碳和其他植物养分。 土壤物理肥力、化学肥力和生物肥力相互促进，相互促进。 因此，B和C相加形成了1+1>2的效果。 从这个意义上说，功能微生物（B）是生物腐植酸的另一个“核心”。 B、C的“双核”足以为生物腐植酸构建一个全新的庞大肥料体系。

生物腐植酸除用作高效有机肥外，还可用作秸秆分解剂和有机肥发酵剂。 BFA（ Humic Acid ）作为一种独特的有机肥发酵剂，开创了一种低成本、高效率的有机肥制造工艺，无需翻转和干燥。 该工艺使有机肥厂设备投资降低2/3，单位产品能耗降低3/4，同一原料制成的有机肥黄腐酸含量提高一倍，有机生育率提高了50%以上。

在有机废弃物资源化利用中，食品工业、制药工业、造纸工业产生的沼液、化粪池液、有机废渣废水均可采用BFA发酵技术或其他生化活化技术进行无害化处理，成为农用浪费。 腐植酸液，进而生产肥效高的绿色环保肥料。