李瑞波 吴少全
1、缺碳直接造成的农作物病害
我国许多农业区县的土壤调查显示，我国大面积农田经过四十多年“化学农业”耕作，土壤中的有机质几近耗尽。笔者从某市几个县农业部门了解到，近两年进行的测土调查，每个县抽取4000-6000个土样。检测结果显示：有机质含量2%以上的不足5%，有机质含量1.5%以下的占80%，还有近15%土样中有机质含量在1%以下。
众所周知，有机质的碳系数是1.724，即1.724个有机质有1个碳。土壤有机质含量太低，意味着农作物基本上不能由土壤吸收到水溶有机碳。农作物从根部得不到碳供应，这就导致缺碳。
以下列举缺碳直接造成农作物的主要病害。
1.1、根系衰弱：根系靠什么促？首先是根的趋水趋肥性，使根系有一种内在的向外向下伸长的刺激，缺了有机质的土壤含水性差，各类肥料溶液向根部“表达”能力差，致使根系生长的内在刺激不足；其次，土壤微生物同根系的互动，是根系生长的外源刺激。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。
1.2、早衰：农作物早衰的原因，自然与根系衰弱直接相关。这里要，另外提到的是农作物其他器官和内部组织，尤其是木质素、纤维素和糖份，由根部吸收的有效碳转化所需的能量比较低，也即夜间和阴雨天，或大棚环境CO2不足阳光较弱的情况，这种转化和积累还可不停进行。相反，根部基本上吸收不到有效碳的情况，农作物仅靠叶片的光合作用转化CO2，同样的积累所需的转化能就大得多。在白天阳光充足时，能量得到供应，但在夜间或阴雨天，这种转化和积累就要靠消耗作物内部的能量来进行。这种能量收支的规律失衡，是导致植物早衰的另一种原因。这种情况在生长期较长的瓜豆类蔬菜和果树尤为显著。试验表明：在使用等量化肥的情况下，底肥加施充足的有机肥，四季豆、苦瓜、黄瓜、茄子等作物，收获时间可延长一至二个月，总产量提高30-60%；笔者在河南某苹果种植区调查发现，种在村子旁边的苹果树，农民勤施农家肥，果树下面长满青苔，二十几年树龄了，还杆壮枝鲜，绿叶掩映，硕果满枝，一派勃勃生机。这些果实大多达到9公分规格，香气可闻，又脆又甜，用精包装论个卖，一个苹果5元，供不应求，小车货车开到合作社门口等货。而村外梯田里的苹果由于缺乏施用有机肥，施肥季节只施化肥，年年如此。树叶早掉完了，远看果实累累，象无数串红灯笼，但近看果实都在7公分以下，口感酸涩，一斤才卖得0.8元，在地头一堆堆等过路车辆带卖。这些树也是二十几年树龄，树体已老态龙钟，许多树枝杆布满腐烂的病斑，不少树杆已被“肢解”清除。以上例子充分说明：有充足的有机碳，植物生命力就旺盛，就长寿就高产；反之，植物就早衰，就减产。
1.3、黄叶病和失绿症：阴雨天光合作用接近停止，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。阴雨持续，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。2012年4月初，深桥镇沈某在22亩大棚菜椒中随机选11亩施用了液态碳肥27.5公斤。5月初到6月中旬当地连续阴雨。未使用碳肥的11亩菜椒全部出现黄叶坏株，椒果发红腐烂，几乎绝收。而使用碳肥的11亩还不停地生长收果，没有出现黄叶，果实青翠硕大，在笔者访问的6月20日前，总共收获菜椒33700公斤，获27万元。
1.4、亚健康：什么是农作物的“亚健康”，就是植株没有明显的病症，却萎缩慢长，或纤萡虚长，还有就是完全失去了原生态的气味。亚健康的成因有许多，除了自然灾害后遗症外，还有种子质量、药伤肥伤后遗症、营养不良等等。我们单讨论营养不良问题。当前一般农作物的化肥营养供应是充足的，但往往就是有机营养严重不足，也即缺碳。又回到老问题：不是空气中有取之不尽的CO2么？请别忘记：空气中CO2在植物体中的转化，首先要靠光合作用。夜间这种转化几乎停止了，然而农作物还在新陈代谢，还在消耗能量。如果有根部吸收水溶有机碳作补充，不但可继续进行物质转化和积累，还可供应新陈代谢的能量。一旦缺碳，这种情况就不能进行，于是植株就日夜交替周而复始地出现间歇性“透支”，这就使植株不能正常生长和完成物质积累，处于一种“亚健康”状态。
1.5、削弱防病抗逆机能：许多专家的研究表明：植物对抗恶劣环境和防抗病害。主要靠自身产生的能量和“信息素”、“修补物质”。在环境条件恶化的情况下，一般正常的光合作用也不能进行了，这时更需要由根部吸收有效碳来补充能量。可见缺碳对于恶劣困境中的植物意味着什么。植物在病虫害胁迫的情况下，会施放某种“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）。这些“信息素”和“修补物质”，无一例外地都有碳元素存在，有机营养素越充足，这些物质越浓烈，这就是为什么弱株比壮株容易得病的原因。缺乏根部供应的有效碳，不但营养积累少了，而且防抗病害机制也削弱了，这是植物发生病害的内在原因。因此可以毫不夸张地说：缺碳是农作物的百病之源。
1.6、品质下降和物种退化：大家都能感受到：有机食品口感好，原生态气味浓，而化肥培养的农产品，口感平淡，有些甚至完全失去原生态味道。当然这仅仅是表象，而本质就是：“化肥农作物”内含物中的物质组成比例变异，新陈代谢的异常衍生物使作物遗传信息的表达缺失或紊乱，这不但降低了农作物的产品品质，而且造成物种退化。除了杂交品种外，一般纯种的农作物是可以代代相传的，但现在连一般农民都很少靠自己留种了，因为这种“相传”已经不可靠了。我们相信，那些负责任的种子培育企业，在培育纯种（当然也包括杂交）种苗时，一定会重视足量有机肥的使用的。否则，他将很快收到“物种退化”效应的惩罚。
2、缺碳简介造成农作物的病害
因缺碳间接造成农作物的病害，可分两大类。
2.1、土壤板结和药害
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，在此不作细述。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。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，而且，有机碳化合物还是良好的解毒剂。由于除草剂和其他农药直接施到土壤，使土壤微生物受到极大伤害。如果向土壤施用足量的有机肥或者液态碳肥，可以减轻农药的药害，在相当程度上减轻微生物的损失。农药残留通过氧化和光分解，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。在这种土壤微生物与农药残留物的博弈中，有机水溶碳起着“东风”助阵的作用。这种分析推理已经得到多次实例的证明。所以缺碳等于任凭土壤板结和药害肆虐而束手无策，使农作物失去良好的土壤生态而导致出现病弱株严重等现象。
2.2、化肥的负面影响加剧
在前面我们讲过：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。这并不是说化肥对土壤板结没影响。有机质缺失，化肥对土壤板结影响的烈度就更加凸显。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，以及丰富的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。
2.3、重茬症
作物“重茬症”并不直接是由哪种病毒或病菌引起，而是由于营养严重失衡，根系十分衰弱和土壤微生态系统极不正常等因素综合造成的某些作物严重的“亚健康”现象。营养失衡，指某些作物必需的矿物质营养元素（因重茬）不足，这一点大家都有了解，但碳的缺失就不为人所认知了。其实在许多情况下，水溶有机活性碳的供给，不但提供了碳元素，而且把那些土壤中难溶的矿物质营养也活化输送进植物，也即补充了碳，其他营养失衡问题的不利影响会减轻，作物根系问题，土壤微生态问题都会好转。所以作物“重茬症”必定会有缺碳的因素存在。
此外，农作物因病菌或病毒原因而发生的许多常见病，都与土壤问题、根系问题、营养不平衡问题有密切关系，当然也是因缺碳而间接造成的。这些病害如：果树的早落叶病、腐烂病、水果的黑腐病、茄椒类的青枯病、炭疽病、棉花的枯萎病、黄萎病、瓜类的霜霉病、马铃薯的晚疫病、烟草的花叶病、蔬菜的根瘤病等等。
3、缺碳病造成的巨额损失和严重后果
3.1、早衰
这是缺碳病引起的直接的也是最大的危害。这主要表现在果树提前老化和生育树龄缩短，以及一大批经济作物采收期变短。多年来南方柑桔树的黄龙病被称为不治之症，多少专家学者对此作了大量研究，病因众说纷纭，有说细菌病，有说病毒病，但从来没有人开出过一个有效的治疗药方。北方苹果、梨、桃等果树的早落叶病，茎秆腐烂病、腐根病也被说成是不治之症，人们也都在病菌或病毒方面寻找原因，却无治愈的良方妙招。其实这些病都无一例外地也是由于土壤板结和植株早衰发展过来的。那些偏施化肥的瓜、豆、茄类作物，再怎么加强管理，其采摘期都很短，但相同环境只要施用了有机肥料，其采摘期就一定能延长。笔者见到一位老农种了一株瓠瓜，他分几次给这株瓜施了鹅粪，3月种苗，5月开始摘瓜，一直收到笔者再去的11月底，共收了120多个瓜（共约300斤），这片由一株苗发展出来的一大片绿叶，看来不下霜它是不会落黄的，叶片底下还有多少个瓜蒂在不断膨大呢！正反两方面大量例证说明：植株早衰的主因就是缺碳！
早衰不但使农作物生育年龄（或采收期）缩短，总产量大幅下降，还造成农产品品劣化。以上节所述两种苹果为例，品质劣化造成的损失远远大于产量下降的损失。全国仅仅考虑大量果树和瓜、豆、茄等这些受早衰症影响最明显的作物，因早衰而造成的产量下降和品质劣化两种因素合并统计，总产值损失必定在50%以上，这就是一个天文数字。
3.2、直接病害
农作物哪些病害是由于“缺碳”直接引起的，这是一个大课题，有待分门别类继续进行研究。目前可以确定的有：
3.2.1、阴雨天发生的黄叶和落叶。这一症状一直被误认为是“水浸”。本节所举的11亩菜椒的例子已经说明：这不是水浸，而是缺碳。水浸的主要特征是烂根。但在上述例子中，没用碳肥的菜椒烂根也并不明显，而黄叶落叶十分严重，而长势良好的11亩试验田，更没出现烂根现象。
3.2.2、对环境胁迫和药害肥伤缺乏抵抗力的弱株。在严重缺乏有机肥料的农田，一次严重的灾害例如冻害、水浸或者使用农药不当或化肥烧伤等，就会落下一大批弱株，这些弱株吴明显病症，但却生长缓慢，株形萎顿，我们称之为“亚健康”株。2012年初笔者在一块西兰花地做液态碳肥试验，试验区按每亩增施2.5kg液态碳肥。施用后一周，喷施了农药，再经二十几天观察（见图1所示）试验区无一株明显弱株，而对比区有15%左右的植株是生长障碍型的弱株，这些弱株是造成减产的主要因素。
3.2.3、植株虚长、营养积累不平衡和叶绿素不足的“失绿症”。其实失绿症也是一种“亚健康”，这在营养液无土栽培和大棚瓜菜尤为广泛发生。（见图2所示）
图2：“亚健康”的大棚蔬菜
3.2.4、水稻倒伏。许多专家认为水稻倒伏是由于缺钙、缺硅。不错，只要是倒伏的水稻，都可以检测出含钙含硅量不足。但是支撑水稻茎秆的木质素和纤维素的最主要成份是碳，缺碳才是水稻倒伏的根本原因。另外，缺碳还导致钙和硅的被吸收率低。因为钙盐和硅盐通常都难溶于水，只有借助含碳有机酸的溶合（螯合、置换等）才溶于水而被吸收。有了充足的水溶有机碳，不但给作物直接补充了碳，还使钙和硅被吸收利用率倍增。这是空气中二氧化碳所不能达到的。所以水溶有机碳“团结”了钙和硅，把作物躯干支撑了起来，这就好比建筑物构件中的混凝土，它不仅有水泥、砂石，还有钢筋。没有钢筋建筑物是支撑不了重量和高度的。现在有些高产水稻的品种，到了一定亩产量就不敢再采取增产措施，就是怕倒伏。专家们如果转换一下思路，把眼光盯住碳，也许问题就能解决。
3.2.5、食品质量问题。食品质量差，甚至损害人类健康，这也是农作物的一类病，我们可称之为“食品质量病”。当前人们普遍关注的是农药残留，这是大家都容易理解的“食品质量病”。而偏施化肥（也即缺碳）的确使食品口感差，这大家能理解，但怎么也会引起“食品质量病”呢？我们想想：原生态环境中植物是如何吸收营养的？在原生态的草地或森林中，植物生长的环境往往是有机质相对矿物质营养要丰富得多，因此植物是不缺碳而缺矿质营养。植物所需的矿物质营养由腐殖土中的有机酸和植物根部分泌的有机酸对地表矿物岩石进行溶融，从中分解出所需的矿物质营养与有机酸形成有机化合态被吸收入植物内部，这是一种富含有机碳的有机无机全营养系统，这就是原生态植物营养的真面目。正由于岩石和风化物中矿物质营养含量低，溶解难，所以植物在原生态环境中生长速度不及人工培植，但一般都显得健壮而少病害。但在化学农业生态中，有机质严重匮乏，而矿物质无机营养却充足供给，这使农作物营养积累的成份不协调，作物新陈代谢就会产生原生态状态下不曾有的异变物。久而久之就使作物的基因表达不充分，不完善，这就产生了亚健康和物种退化。试想，由这样的农作物而来的食品安全吗？食品不健康的问题实际上已显现多年，现在城乡人群中，高血压、心脏病、肥胖症、糖尿病、癌症等慢性病和恶症，发病率比40多年前高几倍，这都是食品不安全直接或间接带来的结果。
4、缺碳病的严重性
全局性——不论东西南北，几乎所有农作物都有可能发生缺碳病，而实际上每年都有大规模农作物处于缺碳之中，其因产量不足和质量下降所造成的损失，是数以千百亿元计的。
系统性——缺碳病不但造成农作物直接发生多种病害，还间接发生更多病害，这导致农药用量大增，带来新的经济损失和食品不安全。缺碳病还导致化肥利用率下降，带来农作物生产成本上升以及土壤更加板结或沙化，还导致流域水体富营养化等环境问题。因为缺了一个“碳”，带出了一大堆社会问题、环境问题和民生问题。
长远性——缺碳病引起生态循环链条破坏，农业环境恶化，种质资源退化等问题，都是难以修复和不断延续的，这对社会经济发展和生态文明建设都造成长期的严重危害。
综上所述，农作物缺碳病造成的损失和危害，是任何一种其他的农作物病害所不能相比的。缺碳病“当之无愧”就是当今农作物的壹号病！是否确认缺碳病是当今农作物的壹号病，采取措施预防和根除缺碳病，就不是单纯的肥料问题和农艺措施问题，而是农业战略问题，是关系到生态文明建设大局的问题。
抓住并解决缺碳病，就抓住了土壤、肥料和农作物的一系列问题的主线。这个问题解决好了，其他许多问题就迎刃而解了。
2012/12/7
