1、缺碳直接造成的農(nóng)作物病害
我國(guó)許多農(nóng)業(yè)區(qū)縣的土壤調(diào)查顯示，我國(guó)大面積農(nóng)田經(jīng)過(guò)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。筆者從某市幾個(gè)縣農(nóng)業(yè)部門了解到，近兩年進(jìn)行的測(cè)土調(diào)查，每個(gè)縣抽取4000-6000個(gè)土樣。檢測(cè)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。
1.1、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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)的外源刺激太弱，根系就失去了生長(zhǎng)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。
1.2、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(yáng)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(yáng)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(lái)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(zhǎng)期較長(zhǎng)的瓜豆類蔬菜和果樹(shù)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(zhǎng)一至二個(gè)月，總產(chǎn)量提高30-60%；筆者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(shù)，農(nóng)民勤施農(nóng)家肥，果樹(shù)下面長(zhǎng)滿青苔，二十幾年樹(shù)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(kāi)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(shù)葉早掉完了，遠(yuǎn)看果實(shí)累累，象無(wú)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(guò)路車輛帶賣。這些樹(shù)也是二十幾年樹(shù)齡，樹(shù)體已老態(tài)龍鐘，許多樹(shù)枝桿布滿腐爛的病斑，不少樹(shù)桿已被“肢解”清除。以上例子充分說(shuō)明：有充足的有機(jī)碳，植物生命力就旺盛，就長(zhǎng)壽就高產(chǎn)；反之，植物就早衰，就減產(chǎn)。
1.3、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(yíng)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。2012年4月初，深橋鎮(zhèn)沈某在22畝大棚菜椒中隨機(jī)選11畝施用了液態(tài)碳肥27.5公斤。5月初到6月中旬當(dāng)?shù)剡B續(xù)陰雨。未使用碳肥的11畝菜椒全部出現(xiàn)黃葉壞株，椒果發(fā)紅腐爛，幾乎絕收。而使用農(nóng)譜碳肥的11畝還不停地生長(zhǎng)收果，沒(méi)有出現(xiàn)黃葉，果實(shí)青翠碩大，在筆者訪問(wèn)的6月20日前，總共收獲菜椒33700公斤，獲27萬(wàn)元。
1.4、亞健康：什么是農(nóng)作物的“亞健康”，就是植株沒(méi)有明顯的病癥，卻萎縮慢長(zhǎng)，或纖萡虛長(zhǎng)，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(yíng)養(yǎng)不良等等。我們單討論營(yíng)養(yǎng)不良問(wèn)題。當(dāng)前一般農(nóng)作物的化肥營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)是充足的，但往往就是有機(jī)營(yíng)養(yǎng)嚴(yán)重不足，也即缺碳。又回到老問(wèn)題：不是空氣中有取之不盡的CO2么？請(qǐng)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(zhǎng)和完成物質(zhì)積累，處于一種“亞健康”狀態(tài)。
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(guó)僅僅考慮大量果樹(shù)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。
3.2、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：
3.2.1、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”。本節(jié)所舉的11畝菜椒的例子已經(jīng)說(shuō)明：這不是水浸，而是缺碳。水浸的主要特征是爛根。但在上述例子中，沒(méi)用農(nóng)譜碳肥的菜椒爛根也并不明顯，而黃葉落葉十分嚴(yán)重，而長(zhǎng)勢(shì)良好的11畝試驗(yàn)田，更沒(méi)出現(xiàn)爛根現(xiàn)象。
3.2.2、對(duì)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(zhǎng)緩慢，株形萎頓，我們稱之為“亞健康”株。2012年初筆者在一塊西蘭花地做液態(tài)碳肥試驗(yàn)，試驗(yàn)區(qū)按每畝增施2.5kg農(nóng)譜液態(tài)碳肥。施用后一周，噴施了農(nóng)藥，再經(jīng)二十幾天觀察（見(jiàn)圖1所示）試驗(yàn)區(qū)無(wú)一株明顯弱株，而對(duì)比區(qū)有15%左右的植株是生長(zhǎng)障礙型的弱株，這些弱株是造成減產(chǎn)的主要因素。
圖1：農(nóng)譜液態(tài)碳肥在花椰菜種植上的對(duì)比試驗(yàn)（金星鄉(xiāng)農(nóng)技站）
3.2.3、植株虛長(zhǎng)、營(yíng)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(yíng)養(yǎng)液無(wú)土栽培和大棚瓜菜尤為廣泛發(fā)生。（見(jiàn)圖2所示）
圖2：“亞健康”的大棚蔬菜
3.2.4、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(cè)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(lái)，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(méi)有鋼筋建筑物是支撐不了重量和高度的?，F(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(wèn)題就能解決。
3.2.5、食品質(zhì)量問(wèn)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(yíng)養(yǎng)的？在原生態(tài)的草地或森林中，植物生長(zhǎng)的環(huán)境往往是有機(jī)質(zhì)相對(duì)礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)要豐富得多，因此植物是不缺碳而缺礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)。植物所需的礦物質(zhì)營(yíng)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(duì)地表礦物巖石進(jìn)行溶融，從中分解出所需的礦物質(zhì)營(yíng)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(wú)機(jī)全營(yíng)養(yǎng)系統(tǒng)，這就是原生態(tài)植物營(yíng)養(yǎng)的真面目。正由于巖石和風(fēng)化物中礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)含量低，溶解難，所以植物在原生態(tài)環(huán)境中生長(zhǎng)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(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)卻充足供給，這使農(nóng)作物營(yíng)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(lái)的食品安全嗎？食品不健康的問(wèn)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(lái)的結(jié)果。
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