新型肥料---有机碳.ppt

碳循环促进清洁生产和循环经济 有机碳肥与现代农业 李群良 广西大学化学化工学院 2015.12.26 第三届液体肥料产业发展论坛 报告内容 碳素重新认识及定位 碳短板及补碳 碳肥及其分类 有机碳肥定义、功能及意义 有机碳肥生产技术及工艺 国内外碳肥生产概况 我们的研究进展及未来发展 植物必需营养元素及可利用形态 17种植物必需元素，C重新定位 基础元素 大量元素 中量元素 微量元素 C H、O、 N、P、K Ca、 Mg、 S Fe、Cu、Mn、Mo、Zn、Cl、B、Ni 与N、P、K分开，不在一个水平！ 植物含 C 55%，HO 34%，NPK11% 植物C与其他植物养分比例 植物营养中的“碳饥饿” C、 H O、N P K 、Ca Mg S 、Fe Cu Mn Zn Mo Cl B Ni 大中微肥唯缺C（仅气肥用于大棚)，大田C长期缺位。 大气CO2， 300-350ppm 最佳浓度，1000ppm 株间实际浓度，200ppm 自然差距3-4倍！田间差距5倍 ，碳成短板！ 靠天补C-碳饥饿，需肥补！ 碳短板严重制约作物养分平衡 最小养分律---木桶理论(缺碳) NPK等元素远远超量，而C却得不到补充，造成养分极不平衡，作物产量无法提高、品质无法改善！ 有机质含量是土壤肥沃程度的指标 有机质 土壤肥沃程度分类图 富线 良线 红线 贫线 危线 % 5 4 3 2 1 Fe Ca 碳营养是土壤肥力的基础物质 C/N 3+ B 1 B 1 B 1 B 2 B 2 B 2 B 2 B 2 B 2 B 2 B 2 B 3 B 3 B 3 B 3 B 3 B 3 B 3 B 3 B 3 B 3 B 3 B 3 B 3 B 3 B 3 Mg 2+ N P Zn Ca K M n Fe B 2+ 有机融合态矿物营养 （生物肥力） 微 胶 质 物 （腐殖质） （有机酸） （化学肥力） （物理肥力） （松土）增O2 C 碳吸收通道？ 几乎所有教科书都认为：碳元素通过植物叶片光合作用而获得！ 事实上，植物存在多种方式和途径吸收碳元素！ 碳素吸收“二通道” 气孔 叶 肉 叶绿体 有机碳养分+ + 矿 物营养 + 水 光能 CO 2 O 2 有机碳养分 有机碳养分 + 矿 物营养 + 水 二通道（事实存在） 气孔 叶 肉 叶绿体 有机碳养分 光能 CO 2 O 2 有机碳养分 × 一通道（传统学说） 两种原料（CO2，有机碳）比较 光 （时、强） 合成少 有机碳 （跳过光合作用，节能） +NPK 合成多 无机 ------- 有机 +NPK 1. 天补 -- 缺碳+受制于光 2. 肥补 有机碳 少 受制于光 形态 能耗 补碳途径 施用范围 光、碳限制 CO2 有机 碳肥 无机气态 需光合能 叶面 大棚 受限制 有机固液 省光合能 叶面 根 大棚、大田 不受限制 有机碳形成碳骨架、节能 、高效！ 有机碳-无机碳的对比 碳肥定义及其分类 碳肥是指能为作物提供有效碳素营养的肥料； 按碳素物理形态，可分为气态碳肥、液态碳肥和固态碳肥； 按碳素存在化学性质，可分为无机碳肥和有机碳肥。 气态碳肥 主要是CO2----主要表现在增加光合作用。已在大棚成功应用，获得良好增产效果； 富碳农业概念将工业CO2排放与农业增碳有机联系起来。 液态碳肥 液态碳肥由高浓度有机废水通过生物化工的方法催化控制性降解，释放出大量小分子水溶有机碳加工而成，主要优势： a. 一个新型特大肥料产业 b. 弥补了有机肥的缺陷和应用领域 c. 具有环保和节能减排效应 d. 具有重要学术价值 固态碳肥 固态碳肥----主要由固体有机废弃物经微生物发酵控制性降解形成大量小分子水溶有机碳。 创新路径：有机物料 有机大分子 有机小分子 有机碳肥+微生物 Production of organic carbon fertilizers from organic wastes Organic waste Energy Humification Compost Composting Controlled degradation