Hiili on peruselementti, joka muodostaa orgaanisia yhdisteitä, kuten eläviä olentoja ja ruokaa. Koska hiiliatomit voivat yhdistyä muodostaen erilaisia muotoja, kuten ketjuja, pyramideja, renkaita, levyjä ja putkia, sillä on useita allotrooppeja ja sillä on tärkeä rooli eri aloilla. Viime vuosina paljon huomiota herättäneet nanomateriaalit, kuten hiilinanoputket ja fullereenit, ovat kaikki hiilen allotrooppeja.
Tänään otamme kasveja esimerkkinä nähdäksemme, mitä vaikutuksia hiilellä on eläviin organismeihin.
Hiilen merkitys viljelykasveille
1. Hiili on suurin ravintoaine (perusaine) viljelykasveille 17 välttämättömän ravintoaineen joukossa. Se muodostaa yli 50 % kasvien välttämättömistä ravintoaineista ja 35 % kasvien kuiva-aineesta, mikä on useita kertoja enemmän kuin suurten, keskisuurten ja hivenaineiden summa. Hiili on yksi viljelykasvien tärkeimmistä alkuaineista.
2. Riittävä hiilialkuaineiden lisäys on edellytys muiden mineraalialkuaineiden tasapainoiselle lannoitukselle. Orgaaniset hiilen ravinteet ja biologinen hedelmällisyys muodostavat maaperän hedelmällisyyden negatiivisen puolen, kun taas mineraaliravinteet ovat positiivisen puolen. Kun yin ja yang ovat tasapainossa ja runsaita, sadot ovat korkealaatuisia ja tuottavia. Korkeaa tuottoa ei saavuteta, jos yang on vahva ja yin heikko tai yin on vahva ja yang heikko. Orgaanisten hiilen ravintoaineiden huomiotta jättäminen ja mineraaliravinteiden tasapainon tutkiminen on askeleen päässä.
3. Hiilen ja typen suhde: Hiilen ja typen suhde mikro-organismien asianmukaiseen orgaanisen aineksen hajottamiseksi on 25:1. Yleensä ruohokasvien, kuten riisinvarsien, maissinvarsien ja rikkakasvien varsien hiili-typpisuhde on 60-100:1. Palkokasvien varsien hiili-typpisuhde on 15-20:1. Korkeasatoisten vihannesten lehtien hiilen ja typen suhde on 70:1. Hedelmäpuut ovat 30:1.
4. Hiili on runko mineraaliravinteiden yhdistämiselle ja tarjoaa tarvittavan komponentin erilaisten orgaanisten komponenttien rakentamiseen kasveissa - hiilirungon. Mukaan lukien erilaiset ketju- ja rengashiilirungot, ne ovat perusmateriaaleja kasveille sokereita, proteiineja, aminohappoja, entsyymejä, hormoneja, signalointiaineita jne.
5. Maa on elävä organismi, ja pääasiallinen energianlähde maan elämäntoiminnan ylläpitämiseksi on orgaaniset hiilen ravinteet. Tällä hetkellä kotimaani viljelysmaalla on yleensä puutetta hiilestä, ja viljelykasvien hiilivajetaudit ovat yleistyneet, ja ne aiheuttavat maataloudelle enemmän menetyksiä kuin mikään muu kasvitauti. Suurin tila maataloudelle on hiilen täydentämisessä.
Hiilen lähde
1. Anna luonnollisesti.Se absorboi pääasiassa ilmassa olevaa hiilidioksidia lehtien stomien kautta fotosynteesiä varten ja muuttaa aurinkoenergian kemialliseksi energiaksi hiilihydraattien muodostamiseksi, jotka muodostavat sadon sisäisen kudoksen ja energialähteen.
2. Levitä juurille orgaanista hiililannoitetta.Kasvien juuret imevät maaperästä veteen liuotettua pienimolekyylistä orgaanista hiililannoitetta ja kuljettavat sen kasvin sisäosaan, missä se muodostaa sähkökemiallisten reaktioiden kautta kasvin sisäisen kudoksen ja energialähteen. Pääkomponentit ovat selluloosa, ligniini, sokeri, proteiini, aminohapot jne. Maaperän orgaanisen aineksen sisältämä hiili ei ole varsinainen orgaanisen hiilen ravintoaine. Perinteiset vesiliukoiset orgaaniset lannoitteet (kanan lanta, sian lanta, lampaan lanta, lehmän lanta ja muu eläinten lanta) ja makromolekyyliset humushappoorgaaniset lannoitteet sisältävät rajallisesti hiiltä (perinteisen orgaanisen lannoitteen vapautuminen kestää 5 kuukautta {{4} },5 % orgaanisen hiilen lähteestä) eikä se voi täydentää hiililähteitä tehokkaasti ja oikea-aikaisesti. Hiili Kasvien juurien ja maaperän mikro-organismien suoraan imeytyvien ravinteiden tulee olla liukoista pienimolekyylistä orgaanista hiiltä.
Hiilen puutteen syyt
Maa on elävä organismi, ja pääasiallinen energianlähde maan elämäntoiminnan ylläpitämiseksi on orgaaniset hiilen ravinteet. Pienmolekyylisen orgaanisen hiilen pitoisuus määrää orgaanisen lannoitteen lannoitetehokkuuden. Tällä hetkellä kotimaani viljelymaalla on yleensä puutetta hiilestä. Testitulokset osoittavat, että alle 5 %:ssa orgaanisen aineksen pitoisuus on yli 2 %, 80 %:ssa alle 1,5 % ja lähes 15 %:ssa maanäytteistä orgaanisen aineksen pitoisuus on alle 1 %. Kuten me kaikki tiedämme, orgaanisen aineen hiilikerroin on 1,724, eli 1,7224 orgaanisessa aineessa on 1 hiili. Maaperän orgaanisen aineksen pitoisuus on liian alhainen, mikä tarkoittaa, että viljelykasvit eivät periaatteessa pysty absorboimaan vesiliukoista orgaanista hiiltä maaperästä. Viljelyt eivät saa hiiltä juuriltaan, mikä johtaa hiilen puutteeseen.
1. Keinotekoisissa istutusolosuhteissa, erityisesti karussa maassa tai kasvihuoneistutuksessa, CO:n tarjonta (pitoisuus)2on riittämätön ja CO-pitoisuus2ilmassa on noin 0,03 %. Kasvien fotosynteesivaatimusten näkökulmasta tämä arvo on suhteellisen pieni. Kun CO2ilman pitoisuus nousee 0,1 %:iin, fotosynteesin intensiteettiä voidaan lisätä merkittävästi ja satoa kasvaa. Kasvihuonevihannekset ovat "hiilen nälässä" suurimman osan päivästä.
2. Kun fotosynteesiä ei tapahdu yöllä, sateisina päivinä ja usvaisina päivinä, kasvien hiililähde on riittämätön. Kuitenkin sen jatkuva aineenvaihdunta kuluttaa "hiiltä", joka on tilinylitystä.
3. Teoreettiset piirit ovat pitkään pitäneet CO:ta yleisesti2ainoana hiilenlähteenä kasveille, kiinnittämättä huomiota objektiiviseen tosiasiaan, että maaperän vesiliukoinen orgaaninen hiili on toinen tärkeä hiilenlähde kasveille. Tämän seurauksena muodostuu itse asiassa "yangin vaurauden ja yinin vähenemisen" lannoitusreitti, joka jättää huomioimatta orgaanisen ravinnon, mikä johtaa siihen, että suuri määrä viljelykasveja on usein "hiilen nälässä".
4. Vaikka typpi-, fosfori- ja kaliumlannoitteiden määrä on lisääntynyt merkittävästi, hiilen lisäystä ei ole harkittu, mikä tekee "hiilen puutteesta" entistä akuutimman.
Hiilipuutteiden aiheuttamat suorat haitat viljelykasveille
1. Juurijärjestelmän heikkous
Mihin juurijärjestelmä luottaa kasvun edistämiseksi? Ensimmäinen on juuren kasvun sisäisen stimuloinnin puute: juurien vettä ja lannoitteita rakastava luonne antaa juurijärjestelmälle luontaisen ärsykkeen ulottua ulospäin ja alaspäin. Maaperän, jossa on orgaanista ainesta, vesipitoisuus on heikko, ja erilaisilla lannoiteliuoksilla on huono "ilmentymiskyky" juurille. Tämän seurauksena juuren kasvu estyy; toiseksi juurikasvun eksogeeninen stimulaatio on riittämätöntä. Maaperän mikro-organismit ovat vuorovaikutuksessa juurijärjestelmän kanssa. Maaperän mikrobien lisääntymiseen tarvittavat orgaaniset aineet ja hiililähteet ovat riittämättömät, mikä johtaa harvaan juurakoiden mikrobiyhteisöön. Ulkoinen stimulaatio juurijärjestelmän kasvulle on liian heikko, ja juurijärjestelmä menettää ulkoisen kasvustimuloinnin.
Siksi maaperästä puuttuu vesiliukoista orgaanista hiiltä - saatavilla olevaa hiiltä -, jota juuret ja maaperän mikro-organismit voivat imeä suoraan, mikä suoraan heikentää ja ikääntyy viljelykasvien juuria. Tämä on perimmäinen syy sadon vähenemiseen ja huonoon stressinsietokykyyn.
2. Ennenaikainen ikääntyminen
Syy sadon ennenaikaiseen ikääntymiseen liittyy luonnollisesti suoraan juurien heikkouteen. Tässä on mainittava, että muut viljelykasvien elimet ja sisäiset kudokset, erityisesti ligniini, selluloosa ja sokeri, vaativat suhteellisen vähän energiaa muuttaakseen juurien absorboiman tehokkaan hiilen. Jopa yöllä, pilvisinä ja sateisina päivinä tai kasvihuoneympäristössä, jossa CO2on riittämätön ja auringonvalo on heikko, tämä muutos ja kerääntyminen voi jatkua ja kasvin sisäiset kudokset voivat saada ravintolisää. Päinvastoin, juuret eivät periaatteessa pysty absorboimaan saatavilla olevaa hiiltä. Viljelyt luottavat vain lehtien fotosynteesiin CO:n muuntamiseksi2, ja samaan kerääntymiseen tarvittava muunnosenergia on paljon suurempi. Kun aurinko paistaa riittävästi päivällä, energiaa saadaan, mutta yöllä tai sateisina päivinä tämä muuntaminen ja kerääntyminen vähenevät ja aineenvaihdunta kuluttaa sadon sisällä olevaa energiaa. Tämä energiabudjetin epätasapaino on toinen syy kasvien ennenaikaiseen ikääntymiseen. Tämä tilanne on erityisen havaittavissa meloneissa, palkokasveissa, vihanneksissa ja hedelmäpuissa, joilla on pitkä kasvukausi. Testit ovat osoittaneet, että käyttämällä samaa määrää lannoitetta ja lisäämällä peruslannoitteeseen riittävästi orgaanista lannoitetta vihreiden papujen, karvasmelonin, kurkun, munakoison ja muiden kasvien sadonkorjuuaikaa voidaan pidentää yhdellä tai kahdella kuukaudella ja kokonaissatoa. voidaan korottaa 30-60%. Riittävällä orgaanisen hiilen määrällä kasveilla on vahva elinvoima, pitkäikäisyys ja korkea sato; muuten kasvit vanhenevat ennenaikaisesti ja sato vähenee.
3. Keltaisten lehtien tauti ja kloroosi
Pilvisinä ja sateisina päivinä fotosynteesi on lähellä pysähtymistä ja CO2ilmassa ei voi imeytyä ja muuttua normaalisti, ja kasvien hiiliravitsemus ja hiilienergia vähenevät. Jos sade jatkuu, keltaiset lehdet putoavat ja joidenkin kasvien uudet lehdet muuttuvat kloroottisiksi. Se erehtyy yleensä "vesihakkuuksi". Itse asiassa vain mätä juuret ovat "vesihakkuita". Yleensä kyse ei ole "veden kerääntymisestä" vaan hiilen puutteesta.
4. Aliterveys
Mikä on satojen "alaterveys"? Se tarkoittaa, että kasveilla ei ole ilmeisiä oireita, mutta ne kutistuvat ja kasvavat hitaasti tai lehdet lyhenevät ja menettävät kokonaan alkuperäisen tuoksunsa. Aliterveyden syitä on monia. Luonnonkatastrofien jälkiseurausten lisäksi on olemassa myös siementen laatua, lääke- ja lannoitevaurioiden jälkiseurauksia, aliravitsemusta jne. Tällä hetkellä kemiallisten lannoitteiden ravintoaineiden saanti yleisviljelyyn on riittävä, mutta usein luomutuotteista on vakava pula. ravinteita eli hiilen puutetta. CO:n muuntaminen2ilmassa kasveiksi perustuu ensin fotosynteesiin. Tämä muutos melkein pysähtyy yöllä, mutta viljat metaboloivat edelleen ja kuluttavat energiaa. Jos on juuria, jotka imevät vesiliukoista orgaanista hiiltä lisäravinteena, ne eivät voi vain jatkaa materiaalin muuntumista ja kertymistä, vaan myös toimittaa aineenvaihduntaenergiaa. Kun hiilestä on pulaa, tämä tilanne ei voi edetä, joten laitos vuorottelee päivällä ja yöllä ja kokee ajoittain "ylinylitystä". Tämän vuoksi kasvi ei pysty kasvamaan normaalisti ja keräämään materiaalia täydellisesti, ja se on "sub-terveys" -tilassa.
5. Vähentynyt vastustuskyky taudeille ja stressiresistenssi
Viljelyillä on joukko sisäisiä mekanismeja, jotka reagoivat vastoinkäymisiin, kuten kylmyyteen, kuumuuteen, kuivuuteen ja tulviin, ja estävät sairauksia ja tuhohyönteisiä, mikä on niiden tuottamaa energiaa, "feromonia" ja "korjausaineita". Kuitenkin, jos tarvittavista signaaliaineista ja niiden lähetyksestä ja vastaanottamisesta on pulaa, viljelykasvit eivät pysty käyttämään stressinkestotoimintoaan ja "hiilioikosulkulevy" estää stressinkestosignaaliaineiden tuotannon ja siirtymisen. Samoin tuholaisten ja tautien torjumiseksi ja viljelykasvien luontaisten mekanismien hyödyntämiseksi meidän on myös voitettava "hiilipuutteet", jotta voimme täyttää tehtävänsä täysimääräisesti. Kun ympäristöolosuhteet heikkenevät, normaali fotosynteesi ei voi edetä. Tällä hetkellä on vielä tärkeämpää imeä saatavilla olevaa hiiltä juurista energian täydentämiseksi. Tämä osoittaa, mitä hiilen puute tarkoittaa ahdingossa oleville kasveille. Kun kasveja stressaavat taudit ja tuhohyönteiset, ne vapauttavat tiettyjä "feromoneja" saadakseen taudin lähteen "perääntymään". Jos kasvikudos on vaurioitunut, se tuottaa myös "korjausaineita" korjattavaksi (tai uusiutumiseksi). Nämä "feromonihormonit" ja "korjaavat aineet" sisältävät kaikki hiilielementtejä. Mitä enemmän orgaanisia ravinteita on, sitä voimakkaampia nämä aineet ovat. Tästä syystä heikot kasvit ovat alttiimpia taudeille kuin vahvat kasvit. Juurien toimittaman saatavilla olevan hiilen puute ei vain vähennä ravinteiden kertymistä, vaan myös heikentää tautien ehkäisy- ja vastustuskykymekanismia, mikä on kasvitautien luontainen syy. Siksi ei ole liioiteltua sanoa, että hiilen puute on kaikkien viljelykasvien sairauksien lähde.
6. Huono laatu, alhainen sato ja lajien hajoaminen
Maataloustuotteiden laatu on heikentynyt, kuten huonomakuiset hedelmät ja vihannekset, alhainen C-vitamiinipitoisuus, korkea nitraattipitoisuus ja varastointiintoleranssi. Tietenkin tämä on vain ilmettä, mutta ydin on: Aineiden osuuden vaihtelut "kemiallisten lannoitekasvien" pitoisuuksissa ja epänormaalit aineenvaihdunnan johdannaiset aiheuttavat viljelykasvien geneettisen tiedon ilmentymisen puuttumisen tai häiriintymisen, mikä ei vain heikentää viljelytuotteiden laatua, mutta aiheuttaa myös lajien huononemista. Hybridilajikkeita lukuun ottamatta yleensä puhdasrotuiset viljelykasvit voivat siirtyä sukupolvelta toiselle, mutta nykyään tavallisetkin viljelijät säästävät harvoin omia siemeniä, koska tällainen "siirtyminen sukupolvelta toiselle" ei ole enää luotettavaa.
Syntyi orgaaninen hiililannoite
Tasapainoinen lannoitus on tärkeä tekniikka korkeasatoisille ja laadukkaille satoille. Jos haluat tasapainottaa lannoitetta, sinun on ensin täydennettävä hiiltä. Hiilitasapaino kasvien ravitsemustaseessa ei ole vain suuri teoreettinen kasvien ravitsemuksen kysymys, vaan se tarjoaa myös uuden teknisen komennon korkeuden uusien lannoitetuotteiden kehittämiselle. Viljelyt ovat riippuvaisia hiilidioksidiravinnosta luonnollisessa tilassa. Tämä menetelmä täydentää hiiltä taivaalta voi täyttää vain viidesosan heidän tarpeistaan. Viljelyt ovat olleet "hiilen nälässä" pitkään. Hiilen täydentäminen orgaanisella hiililannoitteella voi tehokkaasti poistaa "hiilen nälän" ja saavuttaa hiilitasapainon. Orgaanisten hiililannoitteiden tutkimus ja käyttö muuttaa vuosisadan vanhan viljelykasvien tilan, "joka luottaa taivaaseen täydentääkseen hiiltä" ja luo uuden korkeatuottoisen tavan "orgaaniset hiililannoitteet korvaavat taivaan puutetta".
1. Orgaanisen hiililannoitteen määritelmä
Orgaanisilla hiililannoitteilla tarkoitetaan lannoitteita, jotka voivat tarjota nestemäisiä tai kiinteitä orgaanisia hiilen ravinteita, jotka ovat erittäin vesiliukoisia ja kasveille helposti imeytyviä, kuten sokeria, happoa, entsyymejä ja aminohappoja. Orgaaniset hiililannoitteet voivat olla nestemäisessä tai kiinteässä muodossa, niitä on helpompi käyttää kuin kaasumaisia hiililannoitteita, ja niitä voidaan käyttää laajasti pelloilla ja kasvihuoneissa. Orgaaninen korkeatehoinen vesiliukoinen happolannoite on muodon, käyttöalueen ja olosuhteiden suhteen parempi kuin dioksidilannoite.
2. Orgaanisen hiililannoitteen edut
A. Nopeampi ja suorempi imeytyminen: Orgaaniset happamat lannoitteet ovat jo orgaanisessa tilassa, ja ne kattavat prosessin, jossa orgaanista ainetta syntyy hiilidioksidista fotosynteettisten reaktioiden kautta. Orgaanisen aineen muuntamiseen ei tarvitse kuluttaa valoenergiaa, mikä säästää valoenergiaa. Tätä säästettyä fotosynteettistä energiaa voidaan käyttää muihin biokemiallisiin reaktioihin muiden tarpeellisten aineiden valmistukseen, mikä edistää viljelykasvien parempaa ja nopeampaa kasvua.
B. Lannoite on nopea ja helppo levittää pelloilla ja kasvihuoneissa. Nämä erinomaiset ominaisuudet ovat vertaansa vailla hiilidioksidilla.
C. Vesiliukoinen pienimolekyylinen orgaaninen hiililannoite on yli 100 kertaa tehokkaampi hiilen lähteen hyödyntämisessä kuin perinteinen orgaaninen lannoite.
D. Ei-kaasumainen orgaaninen harvennuslannoite eliminoi "hiilen puutteet" ja sillä on ilmeisiä vaikutuksia hiiliravinnon parantamiseen, sadon sadon ja laadun parantamiseen, mineraaliravinteiden aktivoimiseen ja maaperän mikroekologian säätelyyn.
3. Orgaanisen hiililannoitteen tuotantotekniikka
① Käytettäessä raaka-aineina käymisteollisuuden jätenestettä (alkoholi, mononatriumglutamaatti, hiiva) ja biomassaa (bagasse, olki) orgaanisten nitraattituotteiden aktiivisuutta lisätään aktivoimalla ja hajottamalla jätettä. Bagassissa käytetään anaerobista matalakierrostekniikkaa, joka vähentää hapettumista hiilidioksidin häviämisen välttämiseksi ja samalla edistää orgaanisten molekyylien hajoamista pieniksi molekyyleiksi ja parantaa niiden aktiivisuutta.
② Käyttämällä biomassaa, kuten perinteisen kiinalaisen lääketieteen jäännöksiä raaka-aineena, orgaaninen aines hajoaa pieniksi molekyyleiksi hajoamisreaktioiden kautta, mutta se ei hajoa kokonaan 002:ksi ja H20:ksi, vaan se esiintyy erittäin reaktiivisena pienimolekyylisenä orgaanisena hiilenä. Reaktio päättyy 4 tunnissa ja vesiliukoisuus saavuttaa yli 90 w.
③ Käytettäessä pelkistettyä hiiltä raaka-aineena kemialliset ja biokemialliset reaktiot suoritetaan lisäämällä alkalia ja mikro-organismeja, jotta saadaan aikaan humushapposarjan tuotteita, joilla on korkea vesiliukoisuus ja korkea fysiologinen aktiivisuus.
