生物腐植酸與碳循環(huán)

生物腐植酸與碳循環(huán)

中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所副研究員 耿 兵

一、生物腐植酸與土壤碳

1、生物腐植酸是以蔗渣、秸稈、木屑、畜禽糞便等廢棄物為原料，效法腐植酸形成的自然過(guò)程，經(jīng)微生物發(fā)酵制取得到的一種富含微生物的小分子腐植酸類物質(zhì)。

2、生物腐植酸中存在著枯草芽孢桿菌、凝結(jié)芽孢桿菌、短小芽孢桿菌、灰褐類群阿拉伯鏈霉菌和青霉屬等特定的優(yōu)勢(shì)微生物。

3、生物腐植酸富含的功能微生物是在其發(fā)酵過(guò)程中經(jīng)過(guò)優(yōu)勝劣汰而保留下來(lái)的。

4、施用生物腐植酸可以顯著增加土壤全氮、有機(jī)碳和速效養(yǎng)分的含量(〉20%)。

5、施用生物腐植酸可以顯著提高土壤可提取總腐殖質(zhì)碳、腐植酸碳和黃腐酸碳含量(〉30%)。

二、碳肥理論探討

1、碳養(yǎng)分是土壤肥力的基礎(chǔ)物質(zhì)。

2、植物有機(jī)碳養(yǎng)分的有效物質(zhì)是小分子水溶有機(jī)碳，被植物根系直接吸收。

3、植物碳養(yǎng)分“二通道說(shuō)”，即植物碳養(yǎng)分不僅來(lái)自二氧化碳經(jīng)葉綠素光合轉(zhuǎn)化這個(gè)“光合通道”，還來(lái)自從土壤中吸收的“根吸通道”。

三、建議

1、加強(qiáng)土壤有效碳的補(bǔ)充，防止農(nóng)作物出現(xiàn)“缺碳病”

土壤缺碳導(dǎo)致耕地貧瘠化，造成農(nóng)作物根系衰弱、亞健康、光合作用能力差(低產(chǎn))，這就是缺碳病。缺碳病又削弱了農(nóng)作物防病抗逆機(jī)能。

2、開(kāi)發(fā)“有機(jī)碳肥生產(chǎn)新工藝，有機(jī)碳肥-無(wú)機(jī)復(fù)混”新型肥料，是肥料工業(yè)技術(shù)升級(jí)的方向

按“有效碳/無(wú)機(jī)總養(yǎng)分=0.25”造肥，化肥利用率可提高60%以上，且越施土壤越肥沃。

3、將有機(jī)碳肥技術(shù)用于廢棄物循環(huán)利用上

(1)基于無(wú)害化微生物發(fā)酵的養(yǎng)殖廢棄物全循環(huán)利用技術(shù)。技術(shù)原理為將畜禽廢棄物作為微生物生長(zhǎng)代謝的碳源、氮源，實(shí)現(xiàn)污染物無(wú)害化及種養(yǎng)一體化，削減養(yǎng)殖業(yè)的污染負(fù)荷。

(2)糞污異位發(fā)酵床處理技術(shù)。技術(shù)原理為農(nóng)作物秸稈隨時(shí)吸納畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)糞尿，作為微生物營(yíng)養(yǎng)，兼性好氧高溫發(fā)酵轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥原料,做到了糞便和臭氣低排放。

(3)畜禽養(yǎng)殖廢棄物肥料化與基質(zhì)化技術(shù)。技術(shù)原理為利用微生物發(fā)酵原理，將發(fā)酵墊料和糞便，兼性厭氧發(fā)酵，生產(chǎn)出含高腐植酸的生物肥料。

(4)基于農(nóng)田養(yǎng)分控流失產(chǎn)品應(yīng)用為主體的農(nóng)田N、P流失污染控制技術(shù)。技術(shù)原理為利用生物腐植酸富含的范德華力、氫鍵、靜電吸附、陽(yáng)離子鍵橋等形成土壤有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合體，使腐殖質(zhì)的膠團(tuán)將氮、磷、重金屬等更牢固地與土壤結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)田養(yǎng)分的控流失。

4、將有機(jī)碳肥技術(shù)與土壤修復(fù)結(jié)合

(1)把大型養(yǎng)殖場(chǎng)辦到鹽堿地邊緣去，每畝鹽堿地每年投入25噸高碳有機(jī)肥，配套適當(dāng)?shù)呐殴喙こ蹋?年即可成良田。

(2)一個(gè)存欄10萬(wàn)頭養(yǎng)豬場(chǎng)可分配6000畝鹽堿地，改造后種飼料作物，可承擔(dān)10萬(wàn)頭豬30%的飼料，6年后豬場(chǎng)飼料便能自足。

(3)我國(guó)可利用辦養(yǎng)殖場(chǎng)的鹽堿地面積約2億畝，可養(yǎng)豬存欄約30多億頭(年出欄50億頭)，推廣這種綠色環(huán)保型低成本超級(jí)養(yǎng)豬場(chǎng)模式，我國(guó)可向全世界出口豬肉。

5、將有機(jī)碳肥技術(shù)與縣域流域治理相結(jié)合

通過(guò)種養(yǎng)加循環(huán)方法，每年毛利2600萬(wàn)元，環(huán)境清潔，改良約7萬(wàn)畝農(nóng)田。