Le carbone est l’élément de base qui constitue les composés organiques tels que les êtres vivants et les aliments. Étant donné que les atomes de carbone peuvent se combiner pour former différentes formes, notamment des chaînes, des pyramides, des anneaux, des feuilles et des tubes, ils possèdent de multiples allotropes et jouent un rôle important dans divers domaines. Ces dernières années, les nanomatériaux qui ont retenu l’attention, comme les nanotubes de carbone et les fullerènes, sont tous des allotropes du carbone.
Aujourd’hui, nous prenons l’exemple des plantes pour voir quels effets le carbone a sur les organismes vivants.
L’importance du carbone pour les cultures
1. Le carbone est le plus grand nutriment (élément de base) parmi les 17 nutriments essentiels aux cultures. Il représente plus de 50 % du total des éléments nutritionnels essentiels des plantes et 35 % de la matière sèche végétale, soit plusieurs fois plus que la somme des gros, moyens et oligo-éléments. Le carbone est l’un des éléments les plus essentiels aux cultures.
2. Une supplémentation adéquate en éléments carbonés est la condition préalable à une fertilisation équilibrée des autres éléments minéraux. Les éléments nutritifs carbonés organiques et la fertilité biologique constituent le côté négatif de la fertilité du sol, tandis que les éléments nutritifs minéraux constituent le côté positif. Lorsque le yin et le yang sont équilibrés et abondants, les récoltes seront de haute qualité et à haut rendement. Des rendements élevés ne seront pas obtenus si le yang est fort et le yin est faible, ou si le yin est fort et le yang est faible. Ignorer les nutriments carbonés organiques et étudier uniquement l’équilibre entre les nutriments minéraux est un pas en avant.
3. Rapport carbone/azote : Le rapport carbone/azote pour une décomposition appropriée de la matière organique par les micro-organismes est de 25 : 1. Généralement, le rapport carbone-azote des tiges de graminées telles que les tiges de riz, les tiges de maïs et les mauvaises herbes est de 60 à 100 : 1. Le rapport carbone/azote des tiges des légumineuses est de 15 à 20:1. Le rapport carbone/azote dans les feuilles des légumes à haut rendement est de 70 : 1. Les arbres fruitiers ont un rapport de 30:1.
4. Le carbone est la structure permettant de combiner les nutriments minéraux et fournit le composant nécessaire à la construction de divers composants organiques dans les plantes - la structure carbonée. Comprenant divers types de structures carbonées en chaîne et en anneau, ils constituent les matériaux de base permettant aux plantes de synthétiser des sucres, des protéines, des acides aminés, des enzymes, des hormones, des substances de signalisation, etc.
5. La terre est un organisme vivant et la principale source d’énergie nécessaire au maintien des activités vitales sur terre est le carbone organique. À l'heure actuelle, les terres cultivées de mon pays manquent généralement de carbone et les maladies causées par une carence en carbone des cultures sont devenues la norme, causant plus de pertes agricoles que toute autre maladie des cultures. Le plus grand espace pour l’agriculture réside dans la supplémentation en carbone.
Source de carbone
1. Donnez naturellement.Il absorbe principalement le dioxyde de carbone présent dans l'air à travers les stomates des feuilles pour la photosynthèse, convertissant l'énergie solaire en énergie chimique pour former des glucides, qui constituent le tissu interne et la source d'énergie de la culture.
2. Appliquez un engrais carboné organique sur les racines.Les racines des plantes absorbent l'engrais carboné organique à petites molécules dissous dans l'eau du sol et le transportent vers l'intérieur de la plante, où il forme le tissu interne et la source d'énergie de la plante par le biais de réactions électrochimiques. Les principaux composants sont la cellulose, la lignine, le sucre, les protéines, les acides aminés, etc. Le carbone contenu dans la matière organique du sol n’est pas un véritable nutriment carboné organique. Les engrais organiques traditionnels non solubles dans l'eau (fumier de poulet, fumier de porc, fumier de mouton, fumier de vache et autres fumiers d'animaux) et les engrais organiques macromoléculaires à base d'acide humique ont une reconstitution limitée du carbone (il faut 5 mois pour que l'engrais organique traditionnel libère {{4} },5% de la source de carbone organique) et ne peut pas reconstituer les sources de carbone de manière efficace et en temps opportun. Le carbone Les nutriments qui peuvent être directement absorbés par les racines des plantes et les micro-organismes du sol doivent être du carbone organique soluble à petites molécules.
Causes de la carence en carbone
La terre est un organisme vivant, et la principale source d’énergie nécessaire au maintien des activités vitales sur terre est le carbone organique. La teneur en carbone organique à petits poids moléculaires détermine l'efficacité de l'engrais organique. À l'heure actuelle, les terres cultivées de mon pays manquent généralement de carbone. Les résultats des tests montrent que moins de 5 % des échantillons de sol ont une teneur en matière organique supérieure à 2 %, 80 % ont une teneur en matière organique inférieure à 1,5 % et près de 15 % des échantillons de sol ont une teneur en matière organique inférieure à 1 %. Comme nous le savons tous, le coefficient de carbone de la matière organique est de 1,724, c'est-à-dire que 1,7224 de matière organique contient 1 carbone. La teneur en matière organique du sol est trop faible, ce qui signifie que les cultures sont pratiquement incapables d’absorber le carbone organique soluble dans l’eau du sol. Les cultures ne reçoivent pas de carbone de leurs racines, ce qui entraîne une carence en carbone.
1. Dans des conditions de plantation artificielle, en particulier sur des terres arides ou en serre, l'apport (concentration) de CO2est insuffisante, et la teneur en CO2dans l'air est d'environ 0,03 %. Du point de vue des besoins en photosynthèse des plantes, cette valeur est relativement faible. Lorsque le CO2la concentration dans l'air augmente jusqu'à 0,1 %, l'intensité photosynthétique peut être considérablement augmentée et les rendements des cultures augmentés. Les légumes de serre sont dans un état de « famine de carbone » la majeure partie de la journée.
2. Lorsqu'il n'y a pas de photosynthèse la nuit, les jours de pluie et les jours de brume, l'approvisionnement en source de carbone des plantes est insuffisant. Cependant, son métabolisme constant consomme du « carbone », ce qui constitue un découvert.
3. Pendant longtemps, les cercles théoriques ont généralement considéré le CO2comme la seule source de carbone pour les plantes, sans prêter attention au fait objectif que le carbone organique hydrosoluble présent dans le sol est une autre source importante de carbone pour les plantes. En conséquence, une voie de fertilisation de « prospérité du yang et déclin du yin » se forme en fait, qui ignore la nutrition biologique, ce qui entraîne souvent qu'un grand nombre de cultures soient dans un état de « famine de carbone ».
4. Alors que la quantité d'engrais azotés, phosphorés et potassiques a considérablement augmenté, la supplémentation en carbone n'a pas été prise en compte, ce qui rend le « déficit de carbone » encore plus aigu.
Les dommages directs causés par les déficits en carbone aux cultures
1. Faiblesse du système racine
Sur quoi le système racinaire s’appuie-t-il pour favoriser la croissance ? Le premier est le manque de stimulation interne pour la croissance des racines : la nature des racines qui aiment l’eau et les engrais donne au système racinaire un stimulus inhérent pour s’étendre vers l’extérieur et vers le bas. Le sol contenant de la matière organique a une faible teneur en eau et diverses solutions d'engrais ont une faible capacité à « s'exprimer » vers les racines. En conséquence, la croissance des racines est inhibée ; deuxièmement, la stimulation exogène de la croissance des racines est insuffisante. Les micro-organismes du sol interagissent avec le système racinaire. La matière organique et les sources de carbone nécessaires à la reproduction microbienne dans le sol sont insuffisantes, ce qui entraîne une communauté microbienne clairsemée de la rhizosphère. La stimulation externe pour la croissance du système racinaire est trop faible et le système racinaire perd la stimulation externe pour la croissance.
Par conséquent, le sol manque de carbone organique soluble dans l’eau – carbone disponible – qui peut être directement absorbé par les racines et les micro-organismes du sol, provoquant directement l’affaiblissement et le vieillissement des racines des cultures. C’est la cause première de la réduction des rendements des cultures et de la mauvaise résistance au stress.
2. Vieillissement prématuré
La cause du vieillissement prématuré des cultures est naturellement directement liée à la faiblesse des racines. Ce qu'il convient de mentionner ici, c'est que d'autres organes et tissus internes des cultures, en particulier la lignine, la cellulose et le sucre, nécessitent relativement peu d'énergie pour convertir le carbone efficace absorbé par les racines. Même la nuit, par temps nuageux et pluvieux, ou dans une serre où le CO2est insuffisante et l'ensoleillement est faible, cette transformation et cette accumulation peuvent se poursuivre et les tissus internes de la plante peuvent recevoir des suppléments nutritionnels. Au contraire, les racines ne peuvent pratiquement pas absorber le carbone disponible. Les cultures dépendent uniquement de la photosynthèse des feuilles pour convertir le CO2, et l'énergie de conversion requise pour la même accumulation est beaucoup plus grande. Lorsqu'il y a suffisamment de soleil pendant la journée, l'énergie est fournie, mais la nuit ou les jours de pluie, cette conversion et cette accumulation diminuent et le métabolisme consomme l'énergie contenue dans la culture. Ce déséquilibre du budget énergétique est une autre cause du vieillissement prématuré des plantes. Cette situation est particulièrement visible dans les melons, les légumineuses, les légumes et les arbres fruitiers à longue période de croissance. Des tests ont montré qu'en utilisant la même quantité d'engrais et en ajoutant suffisamment d'engrais organique à l'engrais de base, la période de récolte des haricots verts, du melon amer, du concombre, de l'aubergine et d'autres cultures peut être prolongée d'un à deux mois, et le rendement total peut être augmenté de 30-60 %. Avec suffisamment de carbone organique, les plantes auront une forte vitalité, une longévité et des rendements élevés ; sinon, les plantes vieilliront prématurément et les rendements seront réduits.
3. Maladie des feuilles jaunes et chlorose
Par temps nuageux et pluvieux, la photosynthèse est sur le point de s'arrêter et le CO2dans l'air ne peut pas être absorbé et transformé normalement, et la nutrition carbonée et l'énergie carbonée des cultures diminuent toutes deux. Si la pluie continue, les feuilles jaunissent et les nouvelles feuilles de certaines cultures deviennent chlorotiques. Il est généralement confondu avec « l’engorgement d’eau ». En fait, seules les racines pourries sont « saturées d’eau ». Généralement, il ne s’agit pas d’un « engorgement d’eau » mais d’une carence en carbone.
4. Sous-santé
Quelle est la « sous-santé » des cultures ? Cela signifie que les plantes ne présentent aucun symptôme évident, mais qu'elles rétrécissent et poussent lentement, ou que les feuilles deviennent courtes et perdent complètement leur odeur d'origine. Il existe de nombreuses causes de mauvaise santé. Aux séquelles des catastrophes naturelles s'ajoutent la qualité des semences, les séquelles des dommages causés par les médicaments et les engrais, la malnutrition, etc. À l'heure actuelle, l'approvisionnement en engrais chimiques pour les cultures générales est suffisant, mais il y a souvent une grave pénurie d'engrais organiques. nutriments, c’est-à-dire un manque de carbone. La conversion du CO2dans l'air dans les plantes repose d'abord sur la photosynthèse. Cette transformation s’arrête presque la nuit, mais les cultures continuent de métaboliser et de consommer de l’énergie. S'il existe des racines qui absorbent du carbone organique soluble dans l'eau en complément, elles peuvent non seulement poursuivre la transformation et l'accumulation de matériaux, mais également fournir de l'énergie métabolique. Une fois qu'il y a un manque de carbone, cette situation ne peut plus se poursuivre, de sorte que l'usine alternera entre le jour et la nuit et connaîtra un « découvert » intermittent. Cela rend la plante incapable de croître normalement et de compléter l'accumulation de matière, et se trouve dans un état de « sous-santé ».
5. Diminution de la résistance aux maladies et au stress
Les cultures disposent d'un ensemble de mécanismes internes pour répondre aux adversités telles que le froid, la chaleur, la sécheresse et les inondations et pour prévenir les maladies et les insectes nuisibles, qui sont l'énergie, la « phéromone » et les « substances réparatrices » qu'elles produisent. Cependant, s'il y a un manque de substances signaux nécessaires ainsi que de leur transmission et réception, les cultures ne seront pas en mesure d'exercer leur fonction de résistance au stress, et le « panneau court en carbone » inhibe la production et la transmission de substances signaux de résistance au stress. De même, pour lutter contre les ravageurs et les maladies et utiliser les mécanismes inhérents aux cultures, nous devons également surmonter les « déficits en carbone » afin de jouer pleinement leur rôle. Lorsque les conditions environnementales se détériorent, la photosynthèse normale ne peut plus avoir lieu. À ce stade, il est encore plus nécessaire d’absorber le carbone disponible des racines pour reconstituer l’énergie. Cela montre ce que la carence en carbone signifie pour les plantes en situation désespérée. Lorsque les plantes sont stressées par des maladies et des insectes nuisibles, elles libèrent certaines « phéromones » pour faire « reculer » la source de la maladie. Si le tissu végétal est endommagé, il produira également des « substances de réparation » pour réparer (ou régénérer). Ces « hormones phéromones » et « substances réparatrices » contiennent toutes des éléments carbonés. Plus les nutriments organiques sont abondants, plus ces substances seront intenses. C’est pourquoi les plantes faibles sont plus sensibles aux maladies que les plantes fortes. Le manque de carbone disponible fourni par les racines réduit non seulement l’accumulation de nutriments, mais affaiblit également le mécanisme de prévention et de résistance aux maladies, qui est la cause intrinsèque des maladies des plantes. Il n’est donc pas exagéré de dire que la carence en carbone est à l’origine de toutes les maladies des cultures.
6. Qualité inférieure, faible rendement et dégradation des espèces
La qualité des produits agricoles a diminué, comme les fruits et légumes au goût médiocre, à faible teneur en vitamine C, à teneur élevée en nitrates et à l'intolérance au stockage. Bien sûr, ce n'est qu'une apparence, mais l'essentiel est le suivant : les variations dans la proportion de substances contenues dans les « cultures à engrais chimiques » et les dérivés anormaux du métabolisme entraînent l'absence ou la perturbation de l'expression de l'information génétique des cultures, ce qui non seulement réduit la qualité des produits agricoles, mais entraîne également la dégradation des espèces. À l'exception des variétés hybrides, les cultures de race pure peuvent généralement être transmises de génération en génération, mais aujourd'hui, même les agriculteurs ordinaires conservent rarement leurs propres semences, car ce type de « transmission de génération en génération » n'est plus fiable.
L'engrais organique au carbone est né
La fertilisation équilibrée est une technologie importante pour des cultures à haut rendement et de haute qualité. Si vous souhaitez équilibrer les engrais, vous devez d’abord reconstituer le carbone. Le bilan carbone dans la nutrition des plantes n'est pas seulement une question théorique majeure de la nutrition des plantes, mais fournit également une nouvelle hauteur technique pour le développement de nouveaux produits fertilisants. Les cultures dépendent de la nutrition du dioxyde de carbone à l’état naturel. Cette méthode de reconstitution du carbone du ciel ne peut répondre qu’à un cinquième de leurs besoins. Les cultures souffrent depuis longtemps d’une « faim de carbone ». La reconstitution du carbone grâce à des engrais carbonés organiques peut éliminer efficacement la « faim de carbone » et atteindre l'équilibre carbone. La recherche et l'application d'engrais carbonés organiques modifieront l'état centenaire des cultures « qui dépendent du ciel pour reconstituer le carbone » et créeront une nouvelle méthode à haut rendement pour « les engrais carbonés organiques comblant le manque du ciel ».
1. Définition de l'engrais carboné organique
Les engrais à base de carbone organique font référence aux engrais qui peuvent fournir des nutriments à base de carbone organique liquide ou solide, hautement solubles dans l'eau et facilement absorbés par les plantes, tels que le sucre, l'acide, les enzymes et les acides aminés. Les engrais organiques carbonés peuvent se présenter sous forme liquide ou solide, sont plus pratiques à utiliser que les engrais carbonés gazeux et peuvent être largement utilisés dans les champs et les serres. En termes de forme, de champ d'application et de conditions, l'engrais acide organique soluble dans l'eau à haute efficacité est plus supérieur que l'engrais dioxyde.
2. Avantages de l'engrais carboné organique
A. Absorption plus rapide et plus directe : les engrais acides organiques sont déjà dans un état organique, couvrant le processus de génération de matière organique à partir du dioxyde de carbone par le biais de réactions photosynthétiques. Il n’est pas nécessaire de consommer de l’énergie lumineuse pour la conversion de la matière organique, économisant ainsi de l’énergie lumineuse. Cette énergie photosynthétique économisée peut être utilisée pour d’autres réactions biochimiques afin de fabriquer d’autres substances nécessaires, favorisant ainsi une croissance meilleure et plus rapide des cultures.
B. L'engrais est rapide et facile à appliquer dans les champs et les serres. Ces caractéristiques exceptionnelles sont inégalées par le dioxyde de carbone.
C. L'engrais carboné organique à petites molécules soluble dans l'eau est plus de 100 fois plus efficace dans l'utilisation des sources de carbone que l'engrais organique traditionnel.
D. L'engrais organique non gazeux élimine les « carences en carbone » et a des effets évidents sur l'amélioration de la nutrition carbonée, l'augmentation du rendement et de la qualité des cultures, l'activation des nutriments minéraux et la régulation de la microécologie du sol.
3. Technologie de production d'engrais carboné organique
① En utilisant des déchets industriels de fermentation (alcool, glutamate monosodique, levure) et de la biomasse (bagasse, paille) comme matières premières, l'activité des produits à base de nitrate organique est augmentée en activant et en dégradant les déchets. Pour la bagasse, une technologie anaérobie à faible rotation est adoptée pour réduire l'oxydation afin d'éviter la perte de dioxyde de carbone, tout en favorisant la dégradation des molécules organiques en petites molécules et en améliorant leur activité.
② En utilisant la biomasse telle que les résidus de la médecine traditionnelle chinoise comme matière première, la matière organique est dégradée en petites molécules par des réactions de décomposition, mais elle n'est pas complètement décomposée en 002 et H20, mais existe sous la forme de petites molécules de carbone organique hautement réactives. La réaction est terminée en 4 heures et la solubilité dans l'eau atteint plus de 90 W.
③ En utilisant du charbon réduit comme matière première, des réactions chimiques et biochimiques sont effectuées en ajoutant des alcalis et des micro-organismes pour générer des produits de la série d'acide humique à haute solubilité dans l'eau et à haute activité physiologique.
