A szén az alapvető elem, amely szerves vegyületeket, például élőlényeket és élelmiszereket alkot. Mivel a szénatomok különböző formákat alkothatnak, beleértve a láncokat, piramisokat, gyűrűket, lapokat és csöveket, több allotrópja van, és számos területen fontos szerepet játszik. Az elmúlt években a nagy figyelmet felkeltő nanoanyagok, mint például a szén nanocsövek és fullerének, mind a szén allotrópjai.
Ma a növényeket vesszük példának, hogy meglássuk, milyen hatással van a szén az élő szervezetekre.
A szén jelentősége a növények számára
1. A szén a legnagyobb tápanyag (alapelem) a növények 17 nélkülözhetetlen tápanyaga közül. A növények összes esszenciális tápanyagának több mint 50%-át, a növényi szárazanyag 35%-át teszi ki, ami többszöröse a nagy, közepes és nyomelemek összegének. A szén a növények egyik legfontosabb eleme.
2. A szénelemek megfelelő pótlása az egyéb ásványi elemek kiegyensúlyozott műtrágyázásának előfeltétele. A szerves széntápanyagok és a biológiai termékenység a talaj termékenységének negatív oldalát, míg az ásványi tápanyagok a pozitív oldalát képezik. Ha a yin és a yang kiegyensúlyozott és bőséges, akkor a termés jó minőségű és magas hozamú lesz. Nem lehet magas hozamot elérni, ha a jang erős és a jin gyenge, vagy a yin erős és a jang gyenge. A szerves széntápanyagok figyelmen kívül hagyása és az ásványi tápanyagok közötti egyensúly tanulmányozása önmagában egy lépés.
3. Szén-nitrogén arány: A szerves anyagok mikroorganizmusok általi megfelelő lebontásához a szén-nitrogén arány 25:1. Általában a fűfélék, például a rizsszár, a kukoricaszár és a gyomok szárának szén-nitrogén aránya 60-100:1. A hüvelyesek szárának szén-nitrogén aránya 15-20:1. A nagy hozamú zöldségek levelében a szén-nitrogén arány 70:1. A gyümölcsfák 30:1 arányúak.
4. A szén a váz az ásványi tápanyagok kombinálásához, és biztosítja a szükséges összetevőt a növények különböző szerves komponenseinek felépítéséhez - a szénvázat. Különböző típusú lánc- és gyűrűs szénvázakkal együtt ezek az alapanyagok a növények számára cukrok, fehérjék, aminosavak, enzimek, hormonok, jelzőanyagok stb. szintéziséhez.
5. A föld élő szervezet, és a szárazföldi élettevékenység fenntartásának fő energiaforrása a szerves széntápanyagok. Hazám megművelt földje jelenleg általában szénhiányos, és a növények szénhiányos betegségei általánossá váltak, amelyek nagyobb veszteségeket okoznak a mezőgazdaságban, mint bármely más növényi betegség. A mezőgazdaság legnagyobb tere a szén-dioxid-kiegészítésben rejlik.
Szénforrás
1. Adj természetesen.Főleg a levegőben lévő szén-dioxidot nyeli el a levelek sztómáin keresztül fotoszintézis céljából, a napenergiát kémiai energiává alakítva szénhidrátokat képez, amelyek a termés belső szövetét és energiaforrását képezik.
2. Szerves szénműtrágyát vigyen ki a gyökerekre.A növények gyökerei felszívják a talajból a vízben oldott kis molekulájú szerves szénműtrágyát, és a növény belsejébe szállítják, ahol elektrokémiai reakciókon keresztül a növény belső szövetét és energiaforrását képezik. A fő összetevők a cellulóz, lignin, cukor, fehérje, aminosavak stb. A talaj szerves anyagában lévő szén nem valódi szerves széntápanyag. A hagyományos, vízben nem oldódó szerves trágyák (csirketrágya, sertéstrágya, juhtrágya, tehéntrágya és egyéb állati trágya) és a makromolekuláris huminsav szerves trágyák korlátozott szén-utánpótlással rendelkeznek (5 hónapig tart, amíg a hagyományos szerves trágya felszabadul {{4} }.5% szerves szénforrás), és nem tudja hatékonyan és időben pótolni a szénforrásokat. A szén A növényi gyökerek és a talaj mikroorganizmusai által közvetlenül felvehető tápanyagoknak oldható kis molekulájú szerves szénnek kell lenniük.
A szénhiány okai
A föld egy élő szervezet, és a földi élettevékenység fenntartásához a fő energiaforrás a szerves széntápanyagok. A kis molekulájú szerves széntartalom meghatározza a szerves trágya műtrágya hatékonyságát. Jelenleg országom megművelt földje általában szénszegény. A vizsgálati eredmények azt mutatják, hogy a talajminták kevesebb mint 5%-ának szervesanyag-tartalma meghaladja a 2%-ot, 80%-ának 1,5%-nál kisebb a szervesanyag-tartalma, a talajminták közel 15%-ának szervesanyag-tartalma 1-nél kisebb. Mint mindannyian tudjuk, a szerves anyag szénegyütthatója 1,724, azaz 1,7224 szerves anyagnak 1 szénatomja van. A talaj szervesanyag-tartalma túl alacsony, ami azt jelenti, hogy a növények alapvetően nem képesek felvenni a vízben oldódó szerves szenet a talajból. A növények nem kapnak szén-ellátást a gyökereikből, ami szénhiányhoz vezet.
1. Mesterséges ültetési körülmények között, különösen kopár földön vagy üvegházban történő telepítésnél a CO-ellátás (koncentráció)2nem elegendő, és a CO-tartalom2a levegőben körülbelül 0,03%. A növényi fotoszintézis követelmények szempontjából ez az érték viszonylag alacsony. Amikor a CO2a levegő koncentrációja 0,1%-ra nő, a fotoszintetikus intenzitás jelentősen növelhető és a terméshozam is nő. Az üvegházhatású zöldségek a nap nagy részében „szén-éhezésben” vannak.
2. Ha éjszaka, esős napokon és ködös napokon nincs fotoszintézis, a növények szénforrás-ellátása nem elegendő. Folyamatos anyagcseréje azonban "szenet" fogyaszt, ami folyószámlahitel.
3. Az elméleti körök hosszú ideig általában úgy tekintették a CO-t2mint a növények egyetlen szénforrása, anélkül, hogy figyelembe vennénk azt az objektív tényt, hogy a talajban lévő vízben oldódó szerves szén a növények másik fontos szénforrása. Ennek eredményeként a "yang virágzása és a yin hanyatlása" megtermékenyítési útvonala alakul ki, amely figyelmen kívül hagyja a szerves táplálkozást, ami azt eredményezi, hogy sok növény gyakran "szén-éhezés" állapotába kerül.
4. Miközben a nitrogén-, foszfor- és káliumműtrágyák mennyisége jelentősen megnőtt, a szén-dioxid-kiegészítést nem vették figyelembe, így a „szénhiány” még súlyosabbá válik.
A szén-dioxid-kibocsátás hiánya által okozott közvetlen ártalmak a növényeknek
1. Gyökérrendszer gyengesége
Mire támaszkodik a gyökérrendszer a növekedés elősegítése érdekében? Az első a gyökérnövekedés belső stimulációjának hiánya: A gyökerek víz- és műtrágyakedvelő természete a gyökérrendszert ösztönzi a kifelé és lefelé történő kiterjesztésre. A szervesanyag-tartalmú talaj víztartalma gyenge, a különféle műtrágyaoldatok pedig gyengén tudnak "kifejezni" a gyökerekhez. Ennek eredményeként a gyökérnövekedés gátolt; másodszor, a gyökérnövekedés exogén stimulációja nem kielégítő. A talaj mikroorganizmusai kölcsönhatásba lépnek a gyökérrendszerrel. A talajban a mikrobiális szaporodáshoz szükséges szervesanyag- és szénforrások nem elegendőek, ezért ritka a rizoszféra mikrobaközössége. A gyökérrendszer növekedésének külső stimulálása túl gyenge, és a gyökérrendszer elveszíti a növekedés külső stimulálását.
Emiatt a talajból hiányzik a vízben oldódó szerves szén - a rendelkezésre álló szén -, amelyet a gyökerek és a talaj mikroorganizmusai közvetlenül fel tudnak venni, közvetlenül okozva a növény gyökereinek gyengülését és öregedését. Ez a kiváltó oka a csökkent terméshozamnak és a rossz stresszállóságnak.
2. Korai öregedés
A növények korai öregedésének oka természetesen közvetlenül összefügg a gyökérgyengeséggel. Itt meg kell említeni, hogy a növények más szervei és belső szövetei, különösen a lignin, a cellulóz és a cukor, viszonylag alacsony energiát igényelnek a gyökerek által elnyelt hatékony szén átalakításához. Még éjszaka, felhős és esős napokon, vagy üvegházi környezetben, ahol CO2nem elegendő és a napfény gyenge, ez az átalakulás, felhalmozódás folytatódhat, a növény belső szövetei táplálék-kiegészítőket kaphatnak. Éppen ellenkezőleg, a gyökerek alapvetően nem képesek felszívni a rendelkezésre álló szenet. A növények csak a levelek fotoszintézisére támaszkodnak a CO átalakítására2, és az azonos felhalmozódáshoz szükséges átalakítási energia sokkal nagyobb. Ha napközben elegendő napsütés van, akkor az energiát szolgáltatja, de éjszaka vagy esős napokon ez az átalakulás és felhalmozódás csökken, és az anyagcsere felemészti a terményen belüli energiát. Az energiaköltségvetés ezen egyensúlyhiánya a növények korai öregedésének másik oka. Ez a helyzet különösen észrevehető a dinnyéknél, hüvelyeseknél, zöldségeknél és a hosszú növekedési periódusú gyümölcsfáknál. Vizsgálatok kimutatták, hogy azonos mennyiségű műtrágya használatával és elegendő szerves trágya alaptrágyához való hozzáadásával a zöldbab, a keserű dinnye, az uborka, a padlizsán és más növények betakarítási ideje egy-két hónappal meghosszabbítható, és a teljes termésmennyiség. 30-60%-kal növelhető. Elegendő szerves széntartalommal a növények erős vitalitással, hosszú élettartammal és magas hozammal rendelkeznek; ellenkező esetben a növények idő előtt elöregednek és a hozam csökken.
3. Sárgalevél betegség és klorózis
Felhős és esős napokon a fotoszintézis közel áll a leálláshoz, és a CO2a levegőben nem tud normálisan felszívódni és átalakulni, és a növények széntápláléka és szénenergiája egyaránt csökken. Ha az eső folytatódik, sárga levelek hullanak, és egyes növények új levelei klorotikussá válnak. Általában összetévesztik a "vízkitermeléssel". Valójában csak a rothadt gyökerek „vízfakasztó”. Általában nem "vízkitermelésről" van szó, hanem szénhiányról.
4. Részegészség
Mi a termények "al-egészsége"? Ez azt jelenti, hogy a növényeknek nincsenek nyilvánvaló tünetei, de zsugorodnak és lassan nőnek, vagy a levelek megrövidülnek, és teljesen elveszítik eredeti illatukat. Az al-egészségügynek számos oka van. A természeti katasztrófák következményei mellett a vetőmag minősége, a gyógyszer- és műtrágya sérülések, az alultápláltság stb. következményei. Jelenleg az általános növénykultúrák műtrágya tápanyag-ellátása elegendő, de gyakran komoly biohiány van tápanyagok, vagyis szénhiány. A CO átalakítása2a levegőben a növényekbe először a fotoszintézisre támaszkodik. Ez az átalakulás éjszaka szinte leáll, de a növények még mindig metabolizálnak és energiát fogyasztanak. Ha vannak olyan gyökerek, amelyek kiegészítésként abszorbeálják a vízben oldódó szerves szenet, akkor nem csak az anyag átalakulását, felhalmozódását tudják folytatni, hanem anyagcsere-energiát is szolgáltathatnak. Ha szénhiány van, ez a helyzet nem folytatódhat, így az üzem nappal és éjszaka váltakozik, és időszakos "túllépést" tapasztal. Emiatt a növény nem tud normálisan növekedni, és nem képes teljes anyagfelhalmozódásra, és "al-egészségügyi" állapotban van.
5. Csökkent betegség- és stresszellenállás
A növényeknek belső mechanizmusaik vannak, hogy reagáljanak az olyan viszontagságokra, mint a hideg, meleg, aszály és árvizek, valamint megelőzzék a betegségeket és a rovarkártevőket, ami az általuk termelt energia, „feromon” és „javító anyagok”. Ha azonban hiányoznak a szükséges jelzőanyagok, illetve ezek átvitele és vétele, akkor a növények nem tudják kifejteni stressztűrő funkciójukat, a „karbon short tábla” pedig gátolja a stressztűrő jelanyagok termelését és átvitelét. Ehhez hasonlóan a kártevők és betegségek elleni küzdelemhez, valamint a növényekben rejlő mechanizmusok kihasználásához a „szén-hiányosságokat” is le kell küzdenünk, hogy maradéktalanul betölthessük szerepüket. Ha a környezeti feltételek romlanak, a normál fotoszintézis nem megy végbe. Ilyenkor még inkább szükséges a rendelkezésre álló szén felszívása a gyökerekből az energia pótlásához. Ez megmutatja, mit jelent a szénhiány a nehéz helyzetben lévő növények számára. Amikor a növényeket betegségek és rovarkártevők sújtják, bizonyos "feromonokat" bocsátanak ki, hogy a betegség forrását "visszavonuljanak". Ha a növényi szövetek megsérülnek, az is termel "javító anyagokat" a helyreállításhoz (vagy regenerálódáshoz). Ezek a „feromonhormonok” és „javító anyagok” mind szénelemeket tartalmaznak. Minél gazdagabbak a szerves tápanyagok, annál intenzívebbek lesznek ezek az anyagok. Ez az oka annak, hogy a gyenge növények érzékenyebbek a betegségekre, mint az erős növények. A gyökerek által szállított elérhető szén hiánya nemcsak a tápanyag felhalmozódást csökkenti, hanem a betegségmegelőzési és rezisztencia mechanizmust is gyengíti, ami a növénybetegségek belső oka. Ezért nem túlzás azt állítani, hogy a szén-dioxid hiánya a növényekben előforduló összes betegség forrása.
6. Gyengébb minőség, alacsony termés és fajromlás
A mezőgazdasági termékek minősége romlott, így a rossz ízű, alacsony C-vitamin-tartalmú, magas nitráttartalmú, tárolási intoleranciájú gyümölcsök és zöldségek. Természetesen ez csak látszat, de a lényeg: A "műtrágyanövények" összetételében az anyagok arányának változásai és az anyagcsere kóros származékai a növényi genetikai információ kifejezésének hiányát vagy rendezetlenségét okozzák, ami nemcsak csökkenti a növényi termékek minőségét, de fajromlást is okoz. A hibrid fajták kivételével a fajtatiszta növények általában nemzedékről nemzedékre öröklődnek, de ma már a hétköznapi gazdálkodók is ritkán mentik meg saját vetőmagjukat, mert ez a "nemzedékről nemzedékre való továbbadás" már nem megbízható.
Megjelent a szerves szénműtrágya
A kiegyensúlyozott műtrágyázás fontos technológia a magas hozamú és jó minőségű növények számára. Ha egyensúlyba szeretné hozni a műtrágyát, először pótolnia kell a szenet. A szén-egyensúly a növények táplálkozási egyensúlyában nem csak a növénytáplálkozás egyik fő elméleti kérdése, hanem új technikailag is vezérfonalat jelent az új műtrágyatermékek kifejlesztéséhez. A növények természetes állapotban szén-dioxiddal táplálkoznak. Ez a módszer az égboltból származó szén-utánpótlásra szükségleteiknek csak egyötödét tudja kielégíteni. A termények hosszú ideje „szén-éhségben” élnek. A szén-dioxid szerves szénműtrágyával történő pótlása hatékonyan megszüntetheti a "szén-éhséget" és elérheti a szén-egyensúlyt. A szerves szénműtrágyák kutatása és alkalmazása megváltoztatja a növények évszázados állapotát, „amely az égboltra támaszkodik a szén pótlásában”, és új, magas hozamú módszert hoz létre „a szerves szénműtrágyák pótolják az égbolt hiányát”.
1. A szerves szénműtrágya definíciója
A szerves szénműtrágyák olyan műtrágyákra utalnak, amelyek folyékony vagy szilárd szerves szén tápanyagokat biztosítanak, amelyek vízben jól oldódnak és könnyen felszívódnak a növényekben, például cukrot, savakat, enzimeket és aminosavakat. A szerves szénműtrágyák lehetnek folyékony vagy szilárd formájúak, kényelmesebben használhatók, mint a gáznemű szénműtrágyák, és széles körben alkalmazhatók szántóföldeken és üvegházakban. Formáját, alkalmazási körét és feltételeit tekintve a szerves, nagy hatásfokú vízoldható savas műtrágya jobb, mint a dioxidos műtrágya.
2. A szerves szénműtrágya előnyei
V. Gyorsabb és közvetlenebb felszívódás: A szerves savas műtrágyák már szerves állapotban vannak, és a fotoszintetikus reakciók során szén-dioxidból szerves anyagokat állítanak elő. Nincs szükség fényenergiára a szerves anyagok átalakításához, így fényenergiát takarítunk meg. Ezt a megtakarított fotoszintetikus energiát más biokémiai reakciókban is felhasználhatjuk más szükséges anyagok előállítására, ezzel elősegítve a növények jobb és gyorsabb növekedését.
B. A műtrágya gyorsan és egyszerűen alkalmazható a szántóföldeken és az üvegházakban. Ezeknek a kiemelkedő tulajdonságoknak nincs párja a szén-dioxidnak.
C. A vízben oldódó kis molekulájú szerves szénműtrágya több mint 100-szor hatékonyabb a szénforrás hasznosításában, mint a hagyományos szerves műtrágya.
D. A nem gáz halmazállapotú szerves hígító műtrágya kiküszöböli a "szénhiányosságokat", és nyilvánvaló hatásai vannak a széntáplálék javításában, a terméshozam és minőség javításában, az ásványi tápanyagok aktiválásában és a talaj mikroökológiájának szabályozásában.
3. Szerves szénműtrágya gyártási technológiája
① Fermentációs ipari hulladékfolyadék (alkohol, mononátrium-glutamát, élesztő) és biomassza (bagasse, szalma) alapanyagként történő felhasználásával a szerves nitrát termékek aktivitása fokozódik a hulladék aktiválásával és lebontásával. A bagasse esetében az anaerob, alacsony fordulatszámú technológiát alkalmazzák az oxidáció csökkentésére, hogy elkerüljék a szén-dioxid-veszteséget, miközben elősegítik a szerves molekulák kis molekulákká történő lebomlását és javítják azok aktivitását.
② A biomasszát, például a hagyományos kínai orvoslás maradványait felhasználva nyersanyagként, a szerves anyagok bomlási reakciók révén kis molekulákká bomlanak le, de nem bomlanak le teljesen 002-re és H20-ra, hanem nagyon reaktív kis molekulájú szerves szén formájában létezik. A reakció 4 órán belül befejeződik, és a vízoldhatóság meghaladja a 90 W-ot.
③ A redukált szenet nyersanyagként használva a kémiai és biokémiai reakciókat lúgok és mikroorganizmusok hozzáadásával hajtják végre, hogy vízben jól oldódó és magas élettani aktivitású huminsav sorozatú termékeket állítsanak elő.
