Ugljik je osnovni element koji čini organske spojeve kao što su živa bića i hrana. Budući da se atomi ugljika mogu kombinirati u različite oblike, uključujući lance, piramide, prstenove, ploče i cijevi, ima više alotropa i igra važnu ulogu u raznim područjima. Posljednjih godina, nanomaterijali koji su privukli veliku pozornost, poput ugljikovih nanocijevi i fulerena, svi su alotropi ugljika.
Danas uzimamo biljke kao primjer kako bismo vidjeli kakav učinak ima ugljik na žive organizme.
Važnost ugljika za usjeve
1. Ugljik je najveća hranjiva (osnovni element) među 17 esencijalnih hranjiva za usjeve. Čini više od 50% ukupnih esencijalnih prehrambenih elemenata biljaka i 35% suhe tvari biljaka, što je nekoliko puta više od zbroja krupnih, srednjih i mikroelemenata. Ugljik je jedan od najvažnijih elemenata za usjeve.
2. Adekvatna nadopuna ugljičnim elementima je preduvjet za uravnoteženu gnojidbu ostalih mineralnih elemenata. Organska ugljikova hranjiva i biološka plodnost čine negativnu stranu plodnosti tla, dok su mineralna hranjiva pozitivnu stranu. Kada su yin i yang uravnoteženi i obilni, usjevi će biti visokokvalitetni i visokorodni. Visoki prinosi neće se postići ako je yang jak, a yin slab, ili ako je yin jak, a yang slab. Ignoriranje hranjivih tvari organskog ugljika i proučavanje ravnoteže samo između mineralnih hranjivih tvari korak je dalje.
3. Omjer ugljika i dušika: Omjer ugljika i dušika za pravilnu razgradnju organske tvari pomoću mikroorganizama je 25:1. Općenito, omjer ugljika i dušika u stabljikama travnatih usjeva kao što su stabljike riže, stabljike kukuruza i korova iznosi 60 do 100:1. Omjer ugljika i dušika u stabljikama mahunarki je 15 do 20:1. Omjer ugljika i dušika u listovima visokoprinosnog povrća je 70:1. Voćke su 30:1.
4. Ugljik je okosnica za spajanje mineralnih hranjiva i daje potrebnu komponentu za izgradnju različitih organskih komponenti u biljkama – ugljičnu okosnicu. Uključujući različite vrste lančanih i prstenastih ugljikovih okvira, oni su osnovni materijali za biljke za sintezu šećera, proteina, aminokiselina, enzima, hormona, signalnih tvari itd.
5. Zemljište je živi organizam, a glavni izvor energije za održavanje životnih aktivnosti na zemljištu su hranjiva organski ugljik. Trenutačno, kultiviranoj zemlji moje zemlje općenito nedostaje ugljika, a bolesti nedostatka ugljika u usjevima postale su norma, uzrokujući gubitke u poljoprivredi više od bilo koje druge bolesti usjeva. Najveći prostor za poljoprivredu leži u dodavanju ugljika.
Izvor ugljika
1. Dajte prirodno.Uglavnom apsorbira ugljični dioksid iz zraka kroz stomate lišća za fotosintezu, pretvarajući sunčevu energiju u kemijsku energiju za stvaranje ugljikohidrata, koji čine unutarnje tkivo i izvor energije usjeva.
2. Nanesite organsko ugljično gnojivo na korijenje.Korijenje biljaka apsorbira organsko ugljično gnojivo malih molekula otopljeno u vodi iz tla i prenosi ga u unutrašnjost biljke, gdje elektrokemijskim reakcijama tvori unutarnje tkivo biljke i izvor energije. Glavne komponente su celuloza, lignin, šećer, proteini, aminokiseline, itd. Ugljik sadržan u organskoj tvari tla nije pravi organski ugljik hranjiva. Tradicionalna organska gnojiva koja nisu topiva u vodi (pileće gnojivo, svinjsko gnojivo, ovčje gnojivo, kravlje gnojivo i drugo životinjsko gnojivo) i organska gnojiva s makromolekularnom huminskom kiselinom imaju ograničenu nadoknadu ugljika (tradicionalnom organskom gnojivu potrebno je 5 mjeseci da se oslobodi {{4} }.5% izvora organskog ugljika) i ne može učinkovito i pravodobno obnoviti izvore ugljika. Ugljik Hranjive tvari koje korijenje biljaka i mikroorganizmi u tlu mogu izravno apsorbirati moraju biti topljivi organski ugljik male molekule.
Uzroci nedostatka ugljika
Zemljište je živi organizam, a glavni izvor energije za održavanje životnih aktivnosti na kopnu su hranjiva organska ugljika. Sadržaj malog molekularnog organskog ugljika određuje učinkovitost organskog gnojiva. Trenutačno, kultiviranoj zemlji u mojoj zemlji općenito nedostaje ugljika. Rezultati ispitivanja pokazuju da manje od 5% ima udio organske tvari veći od 2%, 80% ima udio organske tvari manji od 1,5%, a gotovo 15% uzoraka tla ima udio organske tvari manji od 1%. Kao što svi znamo, koeficijent ugljika organske tvari je 1,724, odnosno 1,7224 organske tvari ima 1 ugljik. Sadržaj organske tvari u tlu je prenizak, što znači da usjevi u osnovi ne mogu apsorbirati organski ugljik topiv u vodi iz tla. Usjevi ne dobivaju opskrbu ugljikom iz korijena, što dovodi do nedostatka ugljika.
1. U uvjetima umjetne sadnje, posebno u neplodnom zemljištu ili sadnji u stakleniku, opskrba (koncentracija) CO2je nedovoljan, a sadržaj CO2u zraku je oko 0,03%. Iz perspektive zahtjeva fotosinteze biljaka, ova vrijednost je relativno niska. Kada je CO2koncentracija u zraku raste na 0.1%, intenzitet fotosinteze može se značajno povećati i prinosi usjeva. Povrće iz staklenika je u stanju "gladovanja ugljikom" veći dio dana.
2. Kada nema fotosinteze noću, u kišnim danima i danima s maglom, opskrba biljaka izvorom ugljika je nedovoljna. Međutim, njegov stalni metabolizam troši "ugljik", što je prekoračenje.
3. Dugo su teorijski krugovi općenito smatrali CO2kao jedini izvor ugljika za biljke, ne obraćajući pažnju na objektivnu činjenicu da je organski ugljik topiv u vodi u tlu još jedan važan izvor ugljika za biljke. Kao rezultat toga, zapravo se formira put oplodnje "prosperiteta yanga i opadanja yina" koji zanemaruje organsku ishranu, što rezultira velikim brojem usjeva koji su često u stanju "ugljične gladi".
4. Dok se količina dušikovih, fosfornih i kalijevih gnojiva značajno povećala, dodatak ugljika nije uzet u obzir, čineći "nedostatak ugljika" još akutnijim.
Izravna šteta uzrokovana nedostatkom ugljika na usjevima
1. Slabost korijenskog sustava
Na što se korijenski sustav oslanja kako bi pospješio rast? Prvi je nedostatak unutarnje stimulacije za rast korijena: priroda korijena koja voli vodu i gnojivo daje korijenskom sustavu inherentni poticaj da se širi prema van i prema dolje. Tlo s organskom tvari ima slab sadržaj vode, a razne otopine gnojiva imaju slabu sposobnost "izbijanja" do korijena. Kao rezultat toga, rast korijena je inhibiran; drugo, ne postoji dovoljna egzogena stimulacija rasta korijena. Mikroorganizmi tla međusobno djeluju s korijenskim sustavom. Izvori organske tvari i ugljika potrebni za reprodukciju mikroba u tlu su nedostatni, što rezultira rijetkom mikrobnom zajednicom rizosfere. Vanjska stimulacija za rast korijenskog sustava je preslaba i korijenski sustav gubi vanjsku stimulaciju za rast.
Stoga tlu nedostaje organski ugljik topiv u vodi - raspoloživi ugljik - koji mogu izravno apsorbirati korijenje i mikroorganizmi u tlu, izravno uzrokujući slabljenje i starenje korijena usjeva. To je temeljni uzrok smanjenog prinosa usjeva i slabe otpornosti na stres.
2. Prerano starenje
Uzrok preranog starenja usjeva prirodno je izravno povezan sa slabošću korijena. Ovdje treba spomenuti da drugi organi i unutarnja tkiva usjeva, posebno lignin, celuloza i šećer, zahtijevaju relativno malo energije za pretvorbu efektivnog ugljika apsorbiranog u korijenju. Čak i noću, za oblačnih i kišnih dana ili u okruženju staklenika gdje CO2je nedovoljno i sunčeva svjetlost je slaba, ova transformacija i akumulacija se mogu nastaviti, a unutarnja tkiva biljke mogu dobiti dodatke prehrani. Naprotiv, korijenje u osnovi ne može apsorbirati raspoloživi ugljik. Usjevi se oslanjaju samo na fotosintezu lišća za pretvaranje CO2, a energija pretvorbe potrebna za istu akumulaciju mnogo je veća. Kada ima dovoljno sunca tijekom dana, energija se opskrbljuje, ali noću ili za kišnih dana, ova pretvorba i akumulacija postaju manje, a metabolizam troši energiju unutar usjeva. Ova neravnoteža energetskog proračuna još je jedan uzrok preranog starenja biljaka. Ova situacija je posebno uočljiva kod dinja, mahunarki, povrća i voćaka s dugim razdobljem rasta. Ispitivanja su pokazala da se korištenjem iste količine gnojiva i dodatkom dovoljne količine organskog gnojiva osnovnom gnojivu vrijeme berbe mahuna, lubenice, krastavca, patlidžana i drugih kultura može produžiti za jedan do dva mjeseca, a ukupan prinos može se povećati za 30-60%. S dovoljnom količinom organskog ugljika, biljke će imati jaku vitalnost, dugovječnost i visoke prinose; inače će biljke prerano ostarjeti i prinosi će biti smanjeni.
3. Bolest žutog lišća i kloroza
Za oblačnih i kišnih dana, fotosinteza je blizu zaustavljanja, a CO2u zraku ne može se normalno apsorbirati i transformirati, a ugljična ishrana i ugljična energija usjeva se smanjuju. Ako se kiša nastavi, ostat će žuto lišće, a novo lišće nekih usjeva postat će klorotično. Općenito se pogrešno smatra "sječa vode". Zapravo, samo trulo korijenje je "voda". Općenito, ne radi se o "zalivanju vode", već o nedostatku ugljika.
4. Podzdravlje
Što je "slabo zdravlje" usjeva? To znači da biljke nemaju izražene simptome, već se smanjuju i sporo rastu ili im se listovi skraćuju i potpuno gube izvorni miris. Mnogo je uzroka lošeg zdravlja. Osim posljedica prirodnih katastrofa, tu su i kvaliteta sjemena, posljedice ozljeda od lijekova i gnojiva, pothranjenost itd. Trenutačno je opskrba hranjivim tvarima kemijskog gnojiva za opće usjeve dovoljna, ali često postoji ozbiljan nedostatak organskih hranjivih tvari, odnosno nedostatak ugljika. Pretvorba CO2u zraku u biljke prvo se oslanja na fotosintezu. Ova transformacija gotovo prestaje noću, ali usjevi još uvijek metaboliziraju i troše energiju. Ako postoji korijenje koje apsorbira u vodi topljivi organski ugljik kao dodatak, ono ne samo da može nastaviti transformaciju i akumulaciju materijala, već također može opskrbljivati metaboličkom energijom. Jednom kada nedostaje ugljika, ova situacija se ne može nastaviti, pa će biljka izmjenjivati dan i noć i doživljavati povremeno "prekoračenje". Zbog toga biljka ne može normalno rasti i dovršiti akumulaciju materijala, te je u "slabom" stanju.
5. Smanjena otpornost na bolesti i stres
Usjevi imaju niz unutarnjih mehanizama za odgovor na nepogode kao što su hladnoća, vrućina, suša i poplave te za sprječavanje bolesti i insekata štetnika, a to je energija, "feromon" i "tvari za popravak" koje proizvode. Međutim, ako nedostaje potrebnih signalnih tvari i njihovog prijenosa i primanja, usjevi neće moći ispoljiti svoju funkciju otpornosti na stres, a "karbonska kratka ploča" inhibira proizvodnju i prijenos signalnih tvari otpornosti na stres. Slično tome, da bismo se borili protiv štetočina i bolesti i iskoristili inherentne mehanizme usjeva, također moramo prevladati "nedostatke ugljika" kako bismo u potpunosti odigrali njihovu ulogu. Kada se uvjeti okoliša pogoršaju, normalna fotosinteza se ne može nastaviti. U ovom trenutku još je više potrebno apsorbirati raspoloživi ugljik iz korijena kako bi se obnovila energija. Ovo pokazuje što nedostatak ugljika znači za biljke u teškoj situaciji. Kada su biljke pod stresom zbog bolesti i insekata, one će otpustiti određene "feromone" kako bi se izvor bolesti "povukao". Ako je biljno tkivo oštećeno, ono će također proizvoditi "tvari za popravak" za popravak (ili regeneraciju). Svi ti "feromonski hormoni" i "popravne tvari" sadrže elemente ugljika. Što su organske hranjive tvari obilnije, to će te tvari biti intenzivnije. Zbog toga su slabe biljke osjetljivije na bolesti nego jake biljke. Nedostatak dostupnog ugljika koji opskrbljuje korijenje ne samo da smanjuje nakupljanje hranjivih tvari, već također slabi mehanizam prevencije bolesti i otpornosti, što je intrinzični razlog za bolesti biljaka. Stoga nije pretjerano reći da je nedostatak ugljika izvor svih bolesti u usjevima.
6. Inferiorna kvaliteta, nizak prinos i degradacija vrste
Pad je kvalitete poljoprivrednih proizvoda, poput voća i povrća lošeg okusa, niskog sadržaja vitamina C, visokog udjela nitrata, nepodnošljivog skladištenja. Naravno, ovo je samo prividno, ali suština je: Varijacije u udjelu tvari u sadržaju "usjeva kemijskih gnojiva" i abnormalni derivati metabolizma uzrokuju izostanak ili poremećaj ekspresije genetske informacije usjeva, što ne samo smanjuje kvalitetu usjeva, ali također uzrokuje degradaciju vrste. Osim hibridnih sorti, uglavnom se čistokrvni usjevi mogu prenositi s koljena na koljeno, no sada i obični farmeri rijetko čuvaju vlastito sjeme jer takvo "prijenošenje s koljena na koljeno" više nije pouzdano.
Nastalo je organsko ugljično gnojivo
Uravnotežena gnojidba važna je tehnologija za visoke prinose i visokokvalitetne usjeve. Ako želite uravnotežiti gnojivo, prvo morate nadoknaditi ugljik. Ravnoteža ugljika u ravnoteži ishrane biljaka nije samo glavno teoretsko pitanje ishrane bilja, već također pruža novu tehničku vrhunsku visinu za razvoj novih proizvoda gnojiva. Usjevi se oslanjaju na ishranu ugljičnim dioksidom u prirodnom stanju. Ova metoda nadoknade ugljika s neba može zadovoljiti samo jednu petinu njihovih potreba. Usjevi su već dugo u „gladi za ugljikom“. Nadopunjavanje ugljika putem organskog ugljičnog gnojiva može učinkovito eliminirati "glad za ugljikom" i postići ravnotežu ugljika. Istraživanje i primjena organskih ugljičnih gnojiva promijenit će stoljetno stanje usjeva "koji se oslanjaju na nebo da nadoknade ugljik" i stvoriti novi način visokog prinosa "organskih ugljičnih gnojiva koja nadoknađuju nedostatak neba".
1. Definicija organskog ugljičnog gnojiva
Organsko ugljično gnojivo odnosi se na gnojiva koja mogu osigurati tekuće ili krute organske ugljične hranjive tvari koje su visoko topive u vodi i koje biljke lako apsorbiraju, kao što su šećer, kiseline, enzimi i aminokiseline. Organska ugljična gnojiva mogu biti u tekućem ili krutom obliku, prikladnija su za upotrebu od plinovitih ugljičnih gnojiva i mogu se široko koristiti u poljima i staklenicima. U pogledu oblika, opsega primjene i uvjeta, organsko visokoučinkovito vodotopivo kiselo gnojivo je superiornije od dioksidnog gnojiva.
2. Prednosti organskog ugljičnog gnojiva
A. Brža i izravnija apsorpcija: Organska kisela gnojiva već su u organskom stanju, obuhvaćajući proces stvaranja organske tvari iz ugljičnog dioksida putem fotosintetskih reakcija. Nema potrebe za potrošnjom svjetlosne energije za pretvorbu organske tvari, čime se štedi svjetlosna energija. Ova ušteđena fotosintetska energija može se koristiti za druge biokemijske reakcije za proizvodnju drugih potrebnih tvari, čime se potiče bolji i brži rast usjeva.
B. Gnojivo se brzo i jednostavno primjenjuje u poljima i staklenicima. Ove izvanredne karakteristike ne mogu se usporediti s ugljičnim dioksidom.
C. Organsko ugljično gnojivo topljivo u vodi s malim molekulama više je od 100 puta učinkovitije u iskorištavanju izvora ugljika od tradicionalnog organskog gnojiva.
D. Ne-plinovito organsko gnojivo za razrjeđivanje uklanja "nedostatke ugljika" i ima očite učinke u poboljšanju ishrane ugljikom, povećanju prinosa i kvalitete usjeva, aktiviranju mineralnih hranjiva i reguliranju mikroekologije tla.
3. Tehnologija proizvodnje organskog ugljičnog gnojiva
① Korištenjem fermentacijske industrijske otpadne tekućine (alkohol, mononatrijev glutamat, kvasac) i biomase (bagasa, slama) kao sirovina, aktivnost organskih nitratnih proizvoda se povećava aktiviranjem i razgradnjom otpada. Za bagasse, usvojena je anaerobna tehnologija niskog okretanja kako bi se smanjila oksidacija kako bi se izbjegao gubitak ugljičnog dioksida, dok se promiče razgradnja organskih molekula u male molekule i poboljšava njihova aktivnost.
② Koristeći biomasu kao što su ostaci tradicionalne kineske medicine kao sirovine, organska tvar se razgrađuje u male molekule kroz reakcije razgradnje, ali se ne razgrađuje u potpunosti na 002 i H20, već postoji u obliku visoko reaktivnog organskog ugljika malih molekula. Reakcija je završena unutar 4 sata, a topljivost u vodi doseže više od 90 w.
③ Korištenjem reduciranog ugljena kao sirovine, kemijske i biokemijske reakcije se provode dodavanjem alkalija i mikroorganizama za stvaranje proizvoda serije huminskih kiselina s visokom topljivošću u vodi i visokom fiziološkom aktivnošću.
