土壤有机碳和无机碳_有机碳肥到底好不好？

土壤有机碳和无机碳_有机碳肥到底好不好？这几天每天早上，打开微信的某个群都充满了有机碳肥的内容。企业为了盈利宣传自己的产品可能是可以理解的；但是，对于一个产品来说，不考虑土壤、植物和大气连续体中碳的循环，只谈碳肥确实让人听着看着不可思议，但这是一个令人难以置信的讨论，我们的许多农民朋友被洗脑了，这可能会付出更多的经济代价。今天，我不想谈论这些肥料的功过是非。我只谈土壤、植物和大气中碳的存在，以及植物的吸收和释放。

首先，土壤碳的现状

陆地碳循环与全球气候变化的关系是当前环境问题研究的核心内容之一，以及土壤有机碳土壤有机碳的来源和储量，CO2释放量、碳循环平衡等是国内外研究的焦点。

土壤是仅次于海洋的第二大有机碳库，据统计，全球约有1400~1500Gt碳以有机质的形式储存在土壤中，约为陆地植物有机碳的4倍，约为全球大气碳储量的3.1倍。换句话说，植物和大气中的二氧化碳都在土壤中，土壤中的有机碳增加不到50%。

土壤中的碳包括有机碳和无机碳，主要是有机碳。土壤无机碳主要以碳酸盐的形式存在。土壤有机碳主要包括动态、植物残留物、微生物排泄物、分泌物等，是土壤有机质的重要组成部分。土壤无机碳库包括土壤溶液中的碳酸氢根、土壤空气中的二氧化碳和土壤中积累的碳酸钙。碳酸钙多为结核状，菌丝状存在于土壤截面，碳酸钙在土壤无机碳中占绝对优势。

二是土壤有机碳库

土壤有机碳库的成分比较复杂，根据其稳定性可分为不稳定有机碳库和稳定有机碳库。不稳定有机碳是一种有效碳，在调节土壤养分流向方面发挥着重要作用。

土壤不稳定有机碳是土壤中能在一定时间内周转或转化的有机碳，可用于植物和微生物，对碳平衡有重要影响；又称活性有机碳或有效碳。学术界认为，在一定的时空条件下，受植物和微生物影响强烈，具有一定的溶解性，在土壤中移动快、不稳定、易氧化、分解、易矿化，其形态和空间位置对植物和微生物活性较高的碳被认为是土壤活性有机碳。主要包括:土壤微生物量碳、土壤易氧化碳、溶解有机碳、生物可降解碳、轻组有机碳、颗粒有机碳(周转期为5-20年，是与砂结合的有机碳部分，属于有机碳库中的慢碳库)。土壤稳定性有机碳库是一种与土壤活性有机碳库相对的碳库，稳定性强，包括以下术语，如“惰性”有机碳、矿物结合有机碳、重组有机碳等。

方精云粗略估计中国土壤有机碳库185.7Gt，根据《中国土种志》的土种剖面数据，潘根兴得出中国土壤有机碳库为50个Gt，根据中国首次土壤普查236个土壤剖面数据，王绍强估计中国土壤有机碳库为1000.2Gt，根据第二次土壤普查2473个典型土种剖面数据，结果为6173.5~121.1Gt之间。

基于1:400万土壤植被图等数据资料，利用陆地生物圈模型BIMEO估计中国土壤有机碳库为119.76Gt；基于中国1:100万土壤数据库，“土壤类型GIS连接法”中国土壤有机碳库为89.14Gt。

三是土壤无机碳现状

土壤无机碳包括固体、液体和气体三相。气相来源于土壤呼吸产生的二氧化碳；液相来源于二氧化碳与水反应产生的碳酸根和碳酸氢根溶液；固相是指碳酸盐，来源于成土母质、含碳酸根的地下水、动植物残留物和人工进口，主要来源于石灰母质和风积尘。无机碳库作为干旱半干旱地区的主要碳库，一般比该地区的有机碳库大2.0~2.5倍。潘根兴曾计算出我国土壤无机碳约600倍Pg；第二次土壤普查得出中国土壤0~100cm深度总碳库为161.7Pg，无机碳库为77.9Pg，主要分布在西北和华北。

土壤无机碳与有机碳密切相关，体现在有机碳分解释放的二氧化碳与水作用后形成的碳酸盐、碳酸氢根和钙镁离子结合为土壤碳酸盐。然而，在干旱条件下，随着土壤水分状态和二氧化碳分压的变化，碳酸钙的溶解和积累在时间和剖面空间上是可逆的。

四是植物碳循环

光合碳固定是绿色植物叶绿体将二氧化碳和水同化为碳水化合物释放氧气的过程。绿色植物的光合作用是固定碳。

呼吸是指在酶的参与下，生活细胞中的有机物逐渐氧化、分解和释放能量的过程。呼吸是释放碳的过程。

随着全球变暖、温室效应等的实现，植物总量应减少，植物碳储量应减少。

第五，土壤植物根系的碳释放

土壤呼吸是陆地生态系统碳循环和土壤碳排放的重要过程，是土壤与大气之间的重要过程。CO2.交换的重要组成部分，也是植物固定碳后的重新使用CO2回归大气的主要方式。土壤呼吸作为一个复杂的生物过程，主要包括土壤微生物呼吸和植物根系呼吸。土壤被生物呼吸和生命活动消耗，吸入氧气，产生和释放二氧化碳。也就是说，土壤增加碳的过程。

此外，土壤被视为土壤微生物丰富的大本营，土壤微生物是土壤中最活跃的组成部分之一。在陆地生态系统中，土壤微生物与土壤环境之间存在着相互关系。土壤微生物的分布和生理特能受到土壤各种因素的影响，土壤性质的提高离不开土壤微生物的作用。

第六，植物能否利用有机碳？

根系是连接植物和土壤的纽带。作为吸收养分的主要器官，它在植物的生长发育中起着重要的作用。根系主要吸收矿物离子。近年来，研究发现，植物可以直接吸收土壤中的分子氨基酸氮，但如果土壤中的氨基酸能构成植物的重要营养氮源，

必须满足以下两个条件之一:1)土壤中有足够的数量/浓度；

2)或者有大量的流通。近年来，有许多关于植物吸收有机氮的研究，特别是氨基酸氮；但我在中国知识网络上没有发现植物吸收有机碳的报告，或者只有少量关于有机污染物吸收的报告。

第七，土壤有机碳的生物作用

土壤有机质是土壤中最活跃的物质组成部分，对植物养分供应和土壤微生物生命活动至关重要，其数量和质量与土壤肥力密切相关。

（1）土壤结构是土壤的重要物理特征之一，直接影响土壤肥力，适当施用有机物有利于形成良好的土壤结构，提高土壤的物理特征。

（2）提高土壤养分库的容量和特点，简单施用无机氮肥，土壤有相对较大的无机氮库，相对较小的有机碳氮库降低土壤缓冲能力，增加环境污染风险。

（3）提高土壤微生物活性和酶活性。土壤微生物是土壤生态系统的重要组成部分，参与土壤有机质的分解、腐殖质的形成、土壤养分的转化和循环。耕地表面土壤中的微生物碳一般占土壤有机碳总量的3%左右。

（4）有机肥含有植物生长所必需的营养物质和植物生长调节物质，有助于刺激种子发芽和根系生长，增强作物呼吸和光合作用，促进作物生长发育。因此，施用有机肥可以提高土壤对作物的施肥能力，从而提高作物产量。

通过对这些基本数据的整理和分析，土壤包括有机碳和无机碳储存，地球上的植物和大气中的所有二氧化碳都进入土壤，土壤中的有机碳增加不到50%；目前的理论发现，植物可以吸收有机肥料，但目前的研究发现，它们只是氨基酸氮，而不是有机碳；土壤中的有机碳可以改变土壤，为土壤微生物提供养分；有机肥料的作用是直接用作碳肥，还是通过影响微生物和土壤物理特性来影响作物对其他养分的吸收，甚至通过补充中微量元素？

此外，大气中的二氧化碳总体上增加。虽然温室补充的二氧化碳可以增加玉米等密植作物的碳产量，但这不应归因于碳肥，但不应是有机碳肥。碳酸氢铵的效果可能更直接。

土壤中碳-植物/大气中碳的总体数量差异较大；土壤中有无机碳和有机碳。不同的碳对应于根系呼吸和土壤微生物；根系可以吸收有机物，但主要是氨基酸氮，碳的作用需要确定；因此，我们应该弄清楚什么是碳肥料，它是有机碳还是无机碳；对于水肥一体化条件或设施农业，可尝试碳酸氢铵等无机碳肥；有机肥≠碳肥是基本原理；氨基酸是氨基酸，腐殖酸是腐殖酸，海藻酸是海藻酸；碳肥不应该统一包装。