打造土壤肥料的阴极--有机碳肥.ppt

chon pk camgs cl si fe cu zn mn b mo . . . 打造土壤肥料的打造土壤肥料的阴极阴极 有机碳肥概述有机碳肥概述 李瑞波 福建省诏安县绿洲生化有限公司1 2 一、植物营养学和土壤肥料学经典的 重大错漏 n对植物碳营养来源的误判 植物的干物质中，碳元素约占35%，是植物 必须之大量元素之首。 如此大量的碳积累从何而来？“经典”说：由 空气中co2经叶片吸收和叶绿素转化成碳水化 合物。“经典”还说：即使是有机肥和腐植酸， 也要经土壤微生物分解为h2o和co2 ， co2上 升被叶片吸收转化 3 n总之，“经典”只承认植物碳营养“一通道”，不 承认还有其他“通道”。事实上还存在土壤中小 分子水溶有机碳能被根系直接吸收的“有 效碳”（ ec ） ，被直接吸收转化为碳营养的 “碳通道”。这是植物碳营养的第二条“通道”。 这种转化更节能，无须光合作用。 n自然例证： 韭黄；南方冬季大棚的“无头笋”（芦笋） 4 n植物矿物质营养进入的“离子说” “经典”认为，植物矿物质营养以“离子态”进 入植物内部。 实际上，在植物原生态情况下，矿物质营养 以有机无机配位“零电价”态进入，在土壤 有机质丰富的情况下，也是如此。这是矿物质 营养进入的健康态、合理态。 这种“离子进入”只是在土壤中有机质匮乏或 过量施用化肥，或纯化肥营养液施肥时才出现 的，是无可奈何的，是不合理态！ 5 n土壤有机碳营养匮 乏，矿物质营养正 离子在植物根端吸 收孔间互相排斥， 负离子与其他肥料 的正离子结合成水 不溶物。所以离子 态进入是化肥利用 率低的重要原因。 nh4+ k+ ca+po4 ca3(po4)2 fe+ 植物根毛 吸收孔 mg+ -3 6 单行速生桉林中速生桉 植物内部，矿物质营养向有机碳营养浓度高的方向输送 。证明：失去有机碳营养的组合，矿物质营养不能形成 植物细胞组织。也证明：矿物质营养有机无机“零电 价”的生物有效性高于“离子态”。 7 n矿物质营养离子未能被有机碳“组装”的部分， 留在植物内部胞外液中，刺激植物代谢异变， 产生异变物来处理这些离子。这种异变物进入 人体并不断积累，可能是现代人慢性病发病率 高的重要原因。 n据有关统计：目前我国肥胖症、心血管病、糖 尿病等慢性病的人群发病率是50年前的十几倍 。 8 n土壤微生物（b）是土壤“生产力”中的一支重 要力量，水溶有机碳是微生物的能源。这些决 定土壤生产力的重大因素，被“经典”忽略了。 有机质匮乏，微生物不能繁殖，土壤微生物多 样性缺失，是土壤板结的主要导因。现在流行 的“使用化肥使土壤板结”的观点是十分片面的 。 n例证：板结的耕地每亩施56公斤液态有机碳 肥（不含b），几天后土壤疏松，土壤容重下 降1012%，b含量提高一个数量级。 9 n碳是植物的营养物质，又是植物维持新陈代谢 的能源物质。我们从植物干物质中可以测出植 物生长所需各种营养物质的量，可是却无法测 出植物生长过程“燃烧”掉多少碳！植物生长过 程所需碳远远大于其积累的碳，这一点也是被 “经典”忽略了的。 10 n土壤中的有机碳（以有效碳ec作代表）、空气 中co2、土壤微生物（b）、矿物质营养等资 源与农作物关系如后图。 从图中可看出：ec牵动着植物营养积累的 全局。ec的加入使b、co2和矿物质营养对 农作物的促进作用大幅度提升。所以应用少 量的ec（每亩12公斤），可以产生重大增 产效果（新增作物干物质几十到几百公斤） ，起到了“四两拨千斤”的功效。 11 b1 叶绿素 b3 b3 b3 b3 b3 b3 有机碳营养 土壤有机质土壤 b2 b 2 b 2 根 系 作 物 营 养 积 累 矿物质营养h2o 有机无机 全营养 ec o2 肥水 营养 有机碳 营养 有机碳 co2阳光 促 促 ec对b、co2和矿物质营养的增效作用示意图 12 午间阳光下叶片的表现 对照区加施有机碳肥区 叶菜每亩施加3kg液态有机碳，光合作用 效率大大提高（蔬菜增产42%）。 13 （三）“经典”的重大错漏 导致两个认识盲区 n第一个盲区：有机肥料功能错位 传统的工厂化发酵有机肥，经典工艺是：好 氧高温发酵，多次翻堆和高温烘干。 有机物料有机大分子有机小分子h2o+co2 剩下一堆“幼苗种在上面不会死”的腐殖化空壳！ 14 所以工厂化生产的有机肥料不能为农作物 和微生物提供有机碳营养，现行有机肥料行业 标准，也就没有一个能反映有机营养肥力的技 术指标。 本应为农作物和土壤微生物提供有机碳营 养，成为土壤肥料“阴极”的有机肥，只干起“ 改良土壤和增效化肥”的副业。 15 n第二个盲区：普遍不注意“植物营养之桶”存在 最宽的“短板”碳。 多年来，肥料界呼吁“均衡施肥”以修补各 种营养“短板”，偏偏不注意最宽的“碳短板”。 ckpnho 大量元素 中量元素 微量元素 c 16 n造成碳“短板”的原因： 1、农作物所处环境，白天co2浓度（约0.03% ）远远达不到光合作用所需的最佳浓度（约 0.01%），大棚种植作物白天大部分时间更处 于“碳饥饿”。 2、夜间和阴雨天，作物几乎没有光合作用， 也就没有碳积累。可是其不停的新陈代谢又在 消耗碳，这是在透支。 3、土地贫瘠，几乎不能向农作物根系输送有 机碳，不但无法对“1”和“2”补充碳，还使土壤 微生物也失去碳源，土壤更成为死土。 17 n长期的“碳饥饿”和反复的碳“透支”，就形成农 作物的“缺碳病”。农作物缺碳的典型病状是： 根系衰弱 植株早衰 黄叶或失绿 亚健康 防病抗逆机能差 种质退化快 18 19 n农作物“缺碳病”还具有如下特殊严重性： 空间的全局性、时间的长期性、危害的系统性 “缺碳病”对农业造成的损失和危害，超过 农作物的其他任何一种病害，是当今农作物的 壹号病！ 根除农作物“缺碳病”，不仅是农业技术问 题，也是农业战略问题。解决土壤肥料“缺碳” ，才能把我国农业带进一个新的发展周期！ 20 （四）打造土壤肥料的“阴极” n土壤严重“缺碳”，使矿物质营养失去有机营养 的阴柔滋润，“阳刚一族”的化肥就显露出其狂 暴的一面。“阳盛阴衰”是我国大量耕地的写照 ，也是当前我国农业面临问题的重要病根。 如不着力打造土壤肥料的“阴极”，二十年 后我国耕地中将有50%以上不能再种庄稼。 21 n措施之一：改革有机肥料理论和生产工艺 1、理论改革 有机物料有机大分子有机小分子h2o+co2 高碳有机肥 矿化腐殖质 22 2、工艺的改革 有机物料 好氧高温菌 高温发酵多次翻堆滚筒烘干冷却包装 co2co2h2o co2b (6075)2030d90 原工艺 23 两种工艺比较： 有机物料 bfa 准高温发酵高堆焖干开堆散余热包装 co2co2 b (6065) 2030d h2o 设备设备 投 资资 耗 能碳排放b有机肥力 ck/3ck/4ck/32ck 生物腐植酸发酵工艺 78d 24 混料和建堆（不翻堆） 25 发酵后水份仍高，建高堆自然“焖干” 26 混料区 发 酵 区 高 堆 区 通 道 备用 水池 泵 化肥仓 主料卸料区 辅料卸料区 散 热 区 包装袋 机械临时 停放区 添加料区 成 品 仓 隔墙2.5m 隔墙1.5m 8 1 2 7 64543 96m 40m 设备目录： 1、轮式混料机；2、铲车；3、集料斗；4、皮带输送机；5、振动筛； 6、自动包装机；7、移动输送机；8、大型摇头风扇。 说明：南方地区厂房墙可不安窗户，墙高2.5米以上到屋顶部分可全敞开，以通风 。 日产30吨有机肥厂平面布置图 27 n措施之二：回收利用有机废弃物制造有机碳肥 1、有机碳肥的定义： 用有机废弃物为原料制造的，作物根系可 直接吸收的水溶有机碳（有效碳）含量大于 5%的植物有机营养制品，称为有机碳肥。 有机碳肥对农作物的有机营养肥力相当于 传统工艺加工的有机肥料的10倍以上，是有机 肥料的替代品，是精制的、高效的、可计量应 用的与化肥并立的工业化有机营养肥种。 28 2、有机碳肥现有技术标准 水溶有机碳:515%（各品种有具体值） 水溶有机碳有效率（有效碳率） 95% 29 3、有效碳（ec）确定标准 能完全溶于水，长时间不沉淀，不分层； 碳是样品中水溶物干物质的主要成分； 含碳分子粒径在根系分泌物粒径的区间内。 30 4、有机碳肥的主要功能（有效碳的本性） 向植物提供根系可直接吸收的有机碳营养， 促进根系发达； 改变土壤碳氮化，促进微生物繁殖，改良土 壤； 使矿物营养以有机配位“零电价”态被吸收， 提高化肥微肥的利用率； 促进农作物的光合作用，增加碳积累、提高 产量、改善品质； 改善小生态，抗“重茬”、抑制土传病害、提 高作物抗逆机能，抗寒、抗旱、抗涝、抗早衰 、抗病虫害、消除亚健康。 31 4、有效碳检测方法 dls纳米测粒仪检测法 水溶有机碳肥dls纳米测粒仪检测图 32 有机浓缩液dls纳米测粒仪检测图 有机浓缩液喷雾干燥粉dls纳米测粒仪检测图 33 工厂化验室检测法 用普通水溶法经中速定性滤纸得滤液，经重铬酸钾 容量法测水溶有机碳1量。 用慢速定量滤纸过滤等量上述滤液，得二次滤液。 再用重铬酸钾容量法测出二次滤液中水溶有机碳2量 。 有效碳率（%） 经检测，普通市售有机肥1（%）仅为11.2%， 2（%）（即ec率）仅0.50.6%。传统工厂化制造 有机肥低效慢效的原因就在这里了。 2 1 34 n水溶有机碳和有效碳（ec）率，就是肥料中 植物有机营养水平的真实描述。有机碳肥ec 率大于5%，目前最高可达到15%，这使植物 有机营养有了可计量的养分指标，一如化肥中 的n、p2o5、k2o的养分指标一样，从而为有 机碳肥成为与化肥并立的植物有机营养肥料品 种创造了技术条件。 35 5、几种有机碳肥或有机碳复合肥 液态有机碳肥 发明专利号: zl03112360.0 新发明专利申请号： 201210192776.9 ec150g/l 短期作物用量：36kg/亩茬（灌根） 常年作物分34次用：1218kg/亩年。 可管道输送，速效性好 松土促根、提高光合作用效率。 36 有机碳水溶肥 发明专利号: zl03112360.0 新发明专利申请号： 201210103531.4 产品登记文号： 农肥（2008）临字3186号 ec120g/l n+k2o 150g/l 微量元素35g/l 主要用于叶面喷施,增强光合作用 效率，保果壮果。 可与农药混合使用 37 有机碳菌剂 发明专利申请号： 20121085052.1 产品登记文号： 微生物肥（2009）准字（0492）号 ec10% 功能菌b 2亿个/g 替代有机肥做基肥： 1020kg/亩茬 改良土壤、促根、 防抗土传病害 、抗重茬， 抢救濒危果树，增产优质 38 有机碳菌肥 产品登记文号： 微生物肥（2012）临字（1548）号 ec5% 功能菌b 2千万个/g 替代有机肥做基肥：4060kg/亩茬 可与化肥混合成有机 无机bb肥。 提高化肥利用率 改良土壤、促根、 抗重茬、抗早衰、 增产优质 39 毛豆每亩加施30kg有机碳菌肥对比照 40 萝卜每亩加施10kg有机碳菌剂对比照 41 青花菜加施液态有机碳肥（2.5kg/亩）效果对比照 42 在遭受1次冷空气、1次水浸后，加用液态有机碳肥（5kg/亩）的植株生长仍正常 43 应用液态有机碳根施的葡萄 44 从左到右分别为：对比、每盆用25g液态有机碳肥、每盆用50g液态有机碳肥 45 应用有机碳水溶肥喷施的辣椒与对比株照 46 6、有机碳肥开发应用的意义 对土壤和作物有机营养的补给精细化、高效 化、可计量化，一如各类化肥。填补了有机肥 难以应用的空间，还使有机营养可管道输送。 由此将终结“化学农业”时代，并使设施农业和 信息化施肥中“有机缺位”问题得到彻底解决。 47 以同样化肥用量计，合理施用有机碳肥，农作 物增产百分数普遍达到2位数，一些特殊品种 增产1倍以上。要使农作物单产大幅度提升， 不一定靠转基因。 土地板结、农作物病害严重等问题可逐渐解决 ，农产品品质和农作物食品安全性显著提高。 48 有机碳肥是解决西南山区多雨低产和高原草场 缺碳低产的最佳“扶贫肥”。 耕地每亩每年使用23kg “ec” 就有显效。如 果全国耕地象使用化肥一样普遍使用有机碳肥 ，全年需1500万吨有机碳肥，将因有机废弃的 资源化利用而减排1900万吨co2，或减排相应 当量的cod，这是贮碳于土的巨大环保功绩 。 49 n措施之三：用有机碳技术和微生物技术推动城 乡物质大循环，使土壤肥料阴阳和谐，永续耕 作。 固体废弃物分类，使有机垃圾最大限度转化 为肥。 城乡建设中粪污与滌污分流，对沼液和化粪 池液进行二次发酵，管道（罐车）输送到农田 、鱼塘。 提倡农畜（鱼）综合经营，实现农场内 部物质循环。 50 在农村城镇化过程中，养殖业适度集中，建规 范化有机肥厂，有机排泄物就地转化肥田。 新农村有机废弃物与关联产业循环图 51 把“干净城市”和“沃土工程”结合起来，城市固 液有机废弃物转化到近远郊农田，创建“城市 型农业”。 “城市型农业”物质大循环技术路线图 52 粮、棉、油大田是“有机肥荒”的重灾区，大量秸秆没 有被用来还田而是被烧掉