一、
正常情况下,植物通过叶片从空气中吸收二氧化碳进行光合作用便能满足作物的基本需求,但这并不是作物碳的主要来源,植物的另一个吸碳途径,通过根系从土壤中吸收水溶有机碳(有机质中含有的能溶于水的小分子碳)对作物的生长具有重要作用。
植物利用CO2(在阳光充足时)最佳浓度是0.1%,而自然界空气中的CO2平均浓度只有0.03%,植物光合作用远没有达到最佳状态。而现在设施栽培的作物,冬季大棚通风差,再加上光照强度低或者阴雨天光照不足、作物光合作用减弱,农作物缺碳更严重,如果此时土壤中若不能很好的供应碳元素将会对作物产量和品质造成绝对的影响。
二、
(一)根系衰弱
土壤中有机质不足,微生物繁殖所需的碳源不足,致使根际微生物群落稀疏,根系生长的外源刺激太弱,根系就失去了生长的外部刺激。因此土壤缺乏能被根系和土壤微生物直接吸收的水溶有机碳—有效碳,直接造成农作物根系衰弱、老化。这就是农作物减产和抗逆性差的根源。
(二)黄叶病和失绿症
阴雨天光合作用弱,空气中CO2不能正常被吸收转化,农作物的碳营养和碳能源双双下降。作物就产生黄叶落叶,有些作物的新叶表现为失绿。一般误认为是“水浸”,其实只有同时烂根才是“水浸”,一般并不是“水浸”而是缺碳。
(三)削弱防病抗逆机能
植物对抗恶劣环境和防抗病害,主要靠自身产生的能量和调节激素。在环境条件恶化的情况下,一般正常的光合作用减弱,这时更需要由根部吸收有效碳来补充能量。植物在病虫害胁迫的情况下,会释放某种“信息素”,使病害源“知难而退”,如果植物组织受到损伤,它还会制造“修补物质”来修补(或称再生)。
三、
(一)土壤板结和药害
土壤中农药残留严重,造成农作物多种病害,如果土壤中有机质丰富,或者对土壤施足有效碳,这些危害是可以减轻甚至是可以避免的。残留农药通过氧化和光分解,药性又会进一步降低,重新繁殖起来的微生物反过来会“吃”掉这些残留物。有效碳不仅是良好的土壤改良剂,可以解决土壤板结的问题,有机碳化合物还是良好的解毒剂。
(二)化肥的负面影响加剧
土壤板结的主要原因是有机质的缺失,而不是由于使用化肥。有机质缺失,化肥对土壤板结就更加明显;而有机质丰富,化肥被利用率大大提高了,化肥残留于土壤中的硫酸根、氯离子、亚硝酸盐等物质会因转化为水溶有机化合物,通过土壤微生物的多重作用而无害化,使土地可以永续耕作。所以归根结底,化肥“使土壤板结”的负面作用并不是化肥之过,而是人们忽视了向土壤施用足量的有机肥料的结果。