Il carbonio è l'elemento base che costituisce i composti organici come gli esseri viventi e il cibo. Poiché gli atomi di carbonio possono combinarsi per formare forme diverse, tra cui catene, piramidi, anelli, fogli e tubi, ha molteplici allotropi e svolge un ruolo importante in vari campi. Negli ultimi anni, i nanomateriali che hanno attirato molta attenzione, come i nanotubi di carbonio e i fullereni, sono tutti allotropi del carbonio.
Oggi prendiamo come esempio le piante per vedere quali effetti ha il carbonio sugli organismi viventi.
L’importanza del carbonio per le colture
1. Il carbonio è il nutriente più importante (elemento base) tra i 17 nutrienti essenziali per le colture. Rappresenta oltre il 50% del totale degli elementi nutritivi essenziali delle piante e il 35% della sostanza secca delle piante, che è molte volte superiore alla somma degli elementi grandi, medi e oligoelementi. Il carbonio è uno degli elementi più essenziali per le colture.
2. Un'adeguata integrazione di elementi di carbonio è il prerequisito per una fertilizzazione equilibrata di altri elementi minerali. I nutrienti organici a base di carbonio e la fertilità biologica costituiscono il lato negativo della fertilità del suolo, mentre i nutrienti minerali sono il lato positivo. Quando yin e yang sono equilibrati e abbondanti, i raccolti saranno di alta qualità e ad alto rendimento. Non si otterranno rendimenti elevati se yang è forte e yin è debole, o se yin è forte e yang è debole. Ignorare i nutrienti organici del carbonio e studiare solo l’equilibrio tra i nutrienti minerali è un passo avanti.
3. Rapporto carbonio/azoto: il rapporto carbonio/azoto per una corretta decomposizione della materia organica da parte dei microrganismi è 25:1. Generalmente, il rapporto carbonio-azoto degli steli delle colture erbacee come gli steli del riso, degli steli del mais e delle erbe infestanti è compreso tra 60 e 100:1. Il rapporto carbonio-azoto degli steli delle leguminose è compreso tra 15 e 20:1. Il rapporto carbonio-azoto nelle foglie delle verdure ad alto rendimento è 70:1. Gli alberi da frutto sono 30:1.
4. Il carbonio è la struttura per combinare i nutrienti minerali e fornisce la componente necessaria per costruire vari componenti organici nelle piante: la struttura del carbonio. Compresi vari tipi di strutture di carbonio a catena e ad anello, sono i materiali di base per le piante per sintetizzare zuccheri, proteine, amminoacidi, enzimi, ormoni, sostanze di segnalazione, ecc.
5. La terra è un organismo vivente e la principale fonte di energia per il mantenimento delle attività vitali sulla terra sono i nutrienti organici del carbonio. Al momento, i terreni coltivati del mio Paese sono generalmente a corto di carbonio e le malattie da carenza di carbonio nelle colture sono diventate la norma, causando perdite agricole più di qualsiasi altra malattia delle colture. Lo spazio più grande per l’agricoltura risiede nell’integrazione del carbonio.
Fonte di carbonio
1. Dona in modo naturale.Assorbe principalmente l'anidride carbonica presente nell'aria attraverso gli stomi delle foglie per la fotosintesi, convertendo l'energia solare in energia chimica per formare carboidrati, che costituiscono il tessuto interno e la fonte di energia del raccolto.
2. Applicare fertilizzante organico al carbonio alle radici.Le radici delle piante assorbono il fertilizzante organico di carbonio di piccole molecole disciolto nell'acqua dal terreno e lo trasportano all'interno della pianta, dove forma il tessuto interno della pianta e la fonte di energia attraverso reazioni elettrochimiche. I componenti principali sono cellulosa, lignina, zucchero, proteine, aminoacidi, ecc. Il carbonio contenuto nella materia organica del suolo non è un vero nutriente di carbonio organico. I fertilizzanti organici tradizionali non solubili in acqua (letame di pollo, letame di maiale, letame di pecora, letame di mucca e altro letame animale) e i fertilizzanti organici a base di acido umico macromolecolare hanno un rifornimento limitato di carbonio (ci vogliono 5 mesi perché il fertilizzante organico tradizionale rilasci {{4} },5% della fonte di carbonio organico) e non sono in grado di ricostituire le fonti di carbonio in modo efficace e tempestivo. I nutrienti di carbonio che possono essere assorbiti direttamente dalle radici delle piante e dai microrganismi del suolo devono essere carbonio organico solubile a piccole molecole.
Cause della carenza di carbonio
La terra è un organismo vivente e la principale fonte di energia per il mantenimento delle attività vitali sulla terra sono i nutrienti organici del carbonio. Il contenuto di carbonio organico molecolare piccolo determina l'efficienza del fertilizzante del fertilizzante organico. Al momento, i terreni coltivati del mio paese sono generalmente a corto di carbonio. I risultati dei test mostrano che meno del 5% ha un contenuto di materia organica superiore al 2%, l'80% ha un contenuto di sostanza organica inferiore all'1,5% e quasi il 15% dei campioni di terreno ha un contenuto di sostanza organica inferiore all'1%. Come tutti sappiamo, il coefficiente di carbonio della materia organica è 1,724, ovvero 1,7224 la materia organica ha 1 carbonio. Il contenuto di sostanza organica del suolo è troppo basso, il che significa che le colture sostanzialmente non sono in grado di assorbire il carbonio organico solubile in acqua dal suolo. Le colture non ricevono apporto di carbonio dalle radici, il che porta ad una carenza di carbonio.
1. In condizioni di impianto artificiale, soprattutto in terreni sterili o in serra, la fornitura (concentrazione) di CO2è insufficiente e il contenuto di CO2nell'aria è circa 0.03%. Dal punto di vista delle esigenze di fotosintesi delle piante, questo valore è relativamente basso. Quando il CO2la concentrazione nell'aria aumenta al 0.1%, l'intensità fotosintetica può essere aumentata in modo significativo e la resa dei raccolti aumentata. Le verdure in serra sono in uno stato di "fame di carbonio" per gran parte della giornata.
2. Quando non c'è fotosintesi di notte, nei giorni di pioggia e nei giorni di foschia, la fornitura di fonti di carbonio da parte delle piante è insufficiente. Tuttavia, il suo metabolismo costante consuma "carbonio", che è scoperto.
3. Per molto tempo gli ambienti teorici hanno generalmente considerato la CO2come unica fonte di carbonio per le piante, senza prestare attenzione al fatto oggettivo che il carbonio organico solubile in acqua nel suolo è un’altra importante fonte di carbonio per le piante. Di conseguenza, si forma in realtà un percorso di fertilizzazione di “prosperità dello yang e declino dello yin” che ignora la nutrizione organica, con il risultato che un gran numero di raccolti spesso si trovano in uno stato di “fame di carbonio”.
4. Sebbene la quantità di fertilizzanti a base di azoto, fosforo e potassio sia aumentata in modo significativo, l'integrazione di carbonio non è stata presa in considerazione, rendendo la "carenza di carbonio" ancora più acuta.
Il danno diretto causato dalla carenza di carbonio alle colture
1. Debolezza del sistema radicale
Su cosa fa affidamento il sistema radicale per promuovere la crescita? Il primo è la mancanza di stimolazione interna per la crescita delle radici: la natura amante dell’acqua e dei fertilizzanti dà al sistema radicale uno stimolo intrinseco ad estendersi verso l’esterno e verso il basso. Il terreno con sostanza organica ha uno scarso contenuto di acqua, e varie soluzioni fertilizzanti hanno scarsa capacità di “esprimersi” alle radici. Di conseguenza, la crescita delle radici viene inibita; in secondo luogo, non vi è sufficiente stimolazione esogena della crescita delle radici. I microrganismi del suolo interagiscono con il sistema radicale. La materia organica e le fonti di carbonio necessarie per la riproduzione microbica nel suolo sono insufficienti, determinando una comunità microbica sparsa nella rizosfera. La stimolazione esterna per la crescita del sistema radicale è troppo debole e il sistema radicale perde la stimolazione esterna per la crescita.
Pertanto, il suolo è privo di carbonio organico idrosolubile – carbonio disponibile – che può essere assorbito direttamente dalle radici e dai microrganismi del suolo, causando direttamente l’indebolimento e l’invecchiamento delle radici delle colture. Questa è la causa principale della riduzione dei raccolti e della scarsa resistenza allo stress.
2. Invecchiamento precoce
La causa dell'invecchiamento precoce delle colture è naturalmente direttamente correlata alla debolezza delle radici. Ciò che va menzionato qui è che altri organi e tessuti interni delle colture, in particolare la lignina, la cellulosa e lo zucchero, richiedono un’energia relativamente bassa per convertire il carbonio effettivo assorbito dalle radici. Anche di notte, nelle giornate nuvolose e piovose, o in un ambiente serra dove la CO2è insufficiente e la luce solare è debole, questa trasformazione e accumulo possono continuare e i tessuti interni della pianta possono ricevere integratori nutrizionali. Al contrario, le radici sostanzialmente non possono assorbire il carbonio disponibile. Le colture si affidano solo alla fotosintesi delle foglie per convertire la CO22, e l'energia di conversione richiesta per lo stesso accumulo è molto maggiore. Quando c'è abbastanza sole durante il giorno, l'energia viene fornita, ma di notte o nei giorni piovosi, questa conversione e accumulo diminuiscono e il metabolismo consuma l'energia all'interno del raccolto. Questo squilibrio del bilancio energetico è un’altra causa dell’invecchiamento precoce delle piante. Questa situazione è particolarmente evidente nei meloni, nei legumi, negli ortaggi e negli alberi da frutto con un lungo periodo di crescita. I test hanno dimostrato che utilizzando la stessa quantità di fertilizzante e aggiungendo una quantità sufficiente di fertilizzante organico al fertilizzante di base, il tempo di raccolta di fagiolini, melone amaro, cetriolo, melanzana e altre colture può essere prolungato di uno o due mesi e la resa totale può essere aumentato del 30-60%. Con sufficiente carbonio organico, le piante avranno forte vitalità, longevità e rese elevate; in caso contrario, le piante invecchieranno prematuramente e le rese saranno ridotte.
3. Malattia delle foglie gialle e clorosi
Nelle giornate nuvolose e piovose, la fotosintesi è prossima all'arresto e la CO2nell’aria non può essere assorbito e trasformato normalmente, e sia la nutrizione del carbonio che l’energia del carbonio delle colture diminuiscono. Se la pioggia continua, le foglie gialle cadranno e le nuove foglie di alcune colture diventeranno clorotiche. Viene generalmente scambiato per "ristagno dell'acqua". In effetti, solo le radici marce "ristagnano l'acqua". In generale, non si tratta di “accumulo di acqua”, ma di carenza di carbonio.
4. Sub-salute
Qual è la "sub-salute" delle colture? Vuol dire che le piante non hanno sintomi evidenti, ma si restringono e crescono lentamente, oppure le foglie si accorciano, e perdono completamente l'odore originale. Ci sono molte cause di sub-salute. Oltre alle conseguenze dei disastri naturali, ci sono anche le conseguenze della qualità delle sementi, delle conseguenze di danni da farmaci e fertilizzanti, malnutrizione, ecc. Attualmente, la fornitura di fertilizzanti chimici per le colture generali è sufficiente, ma spesso c'è una grave carenza di sostanze organiche. nutrienti, cioè una mancanza di carbonio. La conversione del CO2nell'aria nelle piante si basa innanzitutto sulla fotosintesi. Questa trasformazione si ferma quasi di notte, ma le colture continuano a metabolizzare e consumare energia. Se ci sono radici che assorbono carbonio organico solubile in acqua come supplemento, non solo possono continuare la trasformazione e l’accumulo del materiale, ma anche fornire energia metabolica. Una volta che manca il carbonio, questa situazione non può continuare, quindi l'impianto alternerà giorno e notte e sperimenterà uno "scoperto" intermittente. Ciò rende la pianta incapace di crescere normalmente e completare l'accumulo di materiale, e si trova in uno stato di "sub-salute".
5. Diminuzione della resistenza alle malattie e allo stress
Le colture hanno una serie di meccanismi interni per rispondere alle avversità come il freddo, il caldo, la siccità e le inondazioni e per prevenire malattie e insetti nocivi, ovvero l'energia, il "feromone" e le "sostanze riparatrici" che producono. Tuttavia, se mancano le sostanze segnale necessarie e la loro trasmissione e ricezione, le colture non saranno in grado di esercitare la loro funzione di resistenza allo stress e la "tavola corta in carbonio" inibisce la produzione e la trasmissione delle sostanze segnale di resistenza allo stress. Allo stesso modo, per combattere parassiti e malattie e utilizzare i meccanismi intrinseci delle colture, dobbiamo anche superare le “carenze di carbonio” per svolgere appieno il loro ruolo. Quando le condizioni ambientali peggiorano, la normale fotosintesi non può procedere. In questo momento è ancora più necessario assorbire il carbonio disponibile dalle radici per ricostituire energia. Ciò dimostra cosa significa la carenza di carbonio per le piante in gravi difficoltà. Quando le piante sono stressate da malattie e insetti nocivi, rilasciano alcuni "feromoni" per far "ritirare" la fonte della malattia. Se il tessuto vegetale è danneggiato, produrrà anche "sostanze riparatrici" per riparare (o rigenerare). Questi "ormoni feromonici" e "sostanze riparatrici" contengono tutti elementi di carbonio. Quanto più abbondanti sono i nutrienti organici, tanto più intense saranno queste sostanze. Questo è il motivo per cui le piante deboli sono più suscettibili alle malattie rispetto alle piante forti. La mancanza di carbonio disponibile fornito dalle radici non solo riduce l’accumulo di nutrienti, ma indebolisce anche il meccanismo di prevenzione e resistenza alle malattie, che è la ragione intrinseca delle malattie delle piante. Pertanto, non è esagerato affermare che la carenza di carbonio è la fonte di tutte le malattie delle colture.
6. Qualità inferiore, bassa resa e degrado delle specie
La qualità dei prodotti agricoli è diminuita, come frutta e verdura dal sapore scadente, basso contenuto di vitamina C, alto contenuto di nitrati e intolleranza alla conservazione. Naturalmente questa è solo apparenza, ma la sostanza è questa: le variazioni nella proporzione delle sostanze nel contenuto dei "fertilizzanti chimici delle colture" e i derivati anormali del metabolismo causano la mancanza o l'alterazione dell'espressione dell'informazione genetica delle colture, che non solo riduce la qualità dei prodotti agricoli, ma provoca anche il degrado delle specie. Fatta eccezione per le varietà ibride, generalmente le colture di razza pura possono essere tramandate di generazione in generazione, ma ora anche i normali agricoltori raramente salvano i propri semi perché questo tipo di "trasmissione di generazione in generazione" non è più affidabile.
È nato il fertilizzante organico al carbonio
La fertilizzazione equilibrata è una tecnologia importante per colture ad alto rendimento e di alta qualità. Se vuoi bilanciare il fertilizzante, devi prima reintegrare il carbonio. Il bilancio del carbonio nel bilancio nutrizionale delle piante non è solo un importante problema teorico della nutrizione delle piante, ma fornisce anche un nuovo livello di comando tecnico per lo sviluppo di nuovi prodotti fertilizzanti. Le colture si basano sulla nutrizione dell’anidride carbonica allo stato naturale. Questo metodo di rifornimento di carbonio dal cielo può soddisfare solo un quinto dei loro bisogni. Le colture sono in “fame di carbonio” da molto tempo. Il rifornimento di carbonio attraverso fertilizzanti di carbonio organico può eliminare efficacemente la "fame di carbonio" e raggiungere l'equilibrio del carbonio. La ricerca e l'applicazione di fertilizzanti organici al carbonio cambieranno lo stato secolare delle colture "che fanno affidamento sul cielo per ricostituire il carbonio" e creeranno un nuovo modo ad alto rendimento di "fertilizzanti organici al carbonio per colmare la mancanza di cielo".
1. Definizione di fertilizzante organico carbonioso
Il fertilizzante di carbonio organico si riferisce a fertilizzanti che possono fornire nutrienti di carbonio organico liquidi o solidi altamente solubili in acqua e facilmente assorbibili dalle piante, come zucchero, acidi, enzimi e amminoacidi. I fertilizzanti organici al carbonio possono essere in forma liquida o solida, sono più convenienti da usare rispetto ai fertilizzanti al carbonio gassosi e possono essere ampiamente utilizzati nei campi e nelle serre. In termini di forma, ambito di applicazione e condizioni, il fertilizzante organico acido solubile in acqua ad alta efficienza è più superiore del fertilizzante biossido.
2. Vantaggi del fertilizzante organico al carbonio
A. Assorbimento più rapido e diretto: i fertilizzanti acidi organici sono già in uno stato organico, e abbracciano il processo di generazione di materia organica dall'anidride carbonica attraverso reazioni fotosintetiche. Non è necessario consumare energia luminosa per la conversione della materia organica, risparmiando così energia luminosa. Questa energia fotosintetica risparmiata può essere utilizzata per altre reazioni biochimiche per produrre altre sostanze necessarie, promuovendo così una crescita migliore e più rapida delle colture.
B. Il fertilizzante è facile e veloce da applicare nei campi e nelle serre. Queste eccezionali caratteristiche non hanno eguali rispetto all’anidride carbonica.
C. Il fertilizzante organico a base di carbonio a piccole molecole solubile in acqua è più di 100 volte più efficiente nell'utilizzo della fonte di carbonio rispetto al fertilizzante organico tradizionale.
D. Il fertilizzante organico diluito non gassoso elimina le "carenze di carbonio" e ha effetti evidenti nel migliorare la nutrizione del carbonio, aumentare la resa e la qualità delle colture, attivare i nutrienti minerali e regolare la microecologia del suolo.
3. Tecnologia di produzione del fertilizzante organico al carbonio
① Utilizzando i liquidi di scarto industriale della fermentazione (alcol, glutammato monosodico, lievito) e la biomassa (bagassa, paglia) come materie prime, l'attività dei prodotti a base di nitrato organico aumenta attivando e degradando i rifiuti. Per la bagassa, viene adottata la tecnologia anaerobica a bassa rotazione per ridurre l'ossidazione ed evitare la perdita di anidride carbonica, promuovendo al contempo la degradazione delle molecole organiche in piccole molecole e migliorando la loro attività.
② Utilizzando biomassa come residui della medicina tradizionale cinese come materie prime, la materia organica viene degradata in piccole molecole attraverso reazioni di decomposizione, ma non è completamente decomposta in 002 e H20, ma esiste sotto forma di carbonio organico a piccole molecole altamente reattivo. La reazione viene completata entro 4 ore e la solubilità in acqua raggiunge più di 90 w.
③ Utilizzando carbone ridotto come materia prima, vengono effettuate reazioni chimiche e biochimiche aggiungendo alcali e microrganismi per generare prodotti della serie di acidi umici con elevata solubilità in acqua ed elevata attività fisiologica.
