科创碳汇农业技术打造生态农业经济增长极——生物链土壤修复与碳源汇循环利用

彭功明

“碳汇农业”就是遵循中医理论和实践技术方法，以空气中的CO2为能源，应用于生态农业生产领域。利用中医药“生态”技术、产品和解决方案，结合现代萃取技术，生产工业化生产的生产资料，创新现代农业生产方式，促进传统（化学）农业“提质、增产、增效”，以达转型升级和可持续发展之目的，是具有中国特色的创新型现代“生态健康农业”。

“碳汇农业”领域中的生物链土壤修复和CO2（碳源汇）技术及其产品（微藻、酵母糖等），既属于“03.新材料”（微藻）中的特定功能材料，也属于“04.能源技术”中的太阳能利用技术，同时也涉足“02.生物技术”中的酶工程。

微藻是介于陆地微生物和植物细胞之间的一类单细胞生物，是在陆地、海洋分布广泛、营养丰富、光合利用度高的自养生物。细胞代谢产生的多糖、蛋白质、色素等，使其在食品、医药、基因工程等领域具有很好的开发前景。无论从生态学还是植物系统学的研究看，微藻都是地球上最基本、最重要的生产者。没有了它们，其他形式生命的生存便会受到致命威胁。

一、“碳”和“氮”的关系，应该理解为东西方文化的差异

“碳”是构成植物细胞的骨架。碳肥（碳氨）是植物的食粮。这在中国农业大学的教科书里已经提出100多年。但到西方的化肥里面就成了“氮”是构成植物细胞的骨架。

在生产所谓氮肥的过程中，无论烧煤还是石油，无论生产“碳氨”还是“尿素”，它的第一个车间都是造气车间，造气就是造的一氧化碳，由于一氧化碳不易结晶，才导入氨元素使其结晶成了化肥碳铵。由于氨是活泼元素，随时都会挥发到空气中（尿素是对氨元素的固化）。分析化肥构成成分和化肥生产工艺、农业施肥工艺，氨元素全部挥发到空气中，剩下的白色的大小颗粒应该是名副其实的“碳颗粒”。

二、氮、磷、钾理论不是植物生长理论，而是“西方资本”进入农业领域的卖肥、卖药理论

在农业生产过程中，由于“每生产100斤谷物需要纯氮8.25公斤（折合尿素约18公斤）、有效磷1.75公斤（折合过磷酸钙约17公斤）、有效钾3.6公斤(折合硫酸钾肥约9公斤）”，大量使用化肥，导致土壤板结、活性降低、土壤团粒结构遭到破坏，蓄水蓄气能力降低，通透性差，土壤石漠化加剧，从而导致多种作物根腐病、枯萎病、病毒病等病害大面积发生，有病就要喷杀菌剂农药防治，大量施用的杀菌剂，最终要进入土壤，又致使土壤中生物、微生物杀死或者休眠，致使土壤活性降低或者消失，又不得不喷施调节剂、膨大素。一句话，化学农业理论成了实实在在的卖肥、卖药理论。

如果严格按照每生产50公斤谷物需要纯氮8.25公斤（折合尿素约18公斤）、有效磷1.75公斤（折合过磷酸钙约17公斤）、有效钾3.6公斤（折合硫酸钾肥约9公斤）的氮磷钾理论及数量进行农业生产，华中地区以南的土地上将长不出作物。

三、打造中国绿色有机“生态农业经济”增长极

中国农业五千年文明史是一部农业发展史。中国农业产品的出口创汇，一直是农业发展的目标。由于超量使用化肥、农药、膨大素，致使农产品出口创汇受阻。

中国的生态农业（碳源汇）技术是目前世界上独一无二的生态农业技术。由于完善（填补）了“以根长叶，以叶养（促）根”的根本原理，能在污染的土地上生产出高产量、高品质的农业产品（各项残留指标远远低于欧盟残留指标），不但解决了食品安全问题，而且生产出的农产品达到绿色有机标准，为我国农产品出口创汇带来福音。

四、“碳氢氧”理论才是植物生长、积累的基本原理

植物生长三要素是阳光、空气和水，生长过程中需要的16种元素，世界公认的是碳、氢、氧占95%，氮、磷、钾占4%，微量元素占1%。“碳是构成植物细胞的骨架”，空气中的碳元素可以结合氢、氧元素供植物生长积累，达到高产。种子中的营养足以使该植物生根发芽长出叶片，再以叶片吸收二氧化碳进行光合作用，以叶促根，进行自身积累达到优质高产。

五、碳汇农业领域生物链土壤修复和CO2（碳源汇）技术的优越性

1.土壤污染的根源

在李比希《矿质营养学说与最小养分律》理论的指导下，西方资本率先开启了工业化矿质营养农业的大门，我国在实施过程中更是变本加厉地去推广，并且制定植物生长需要大量的氮、磷、钾以及中、微量元素，靠根吸收，以根长叶。每生产50公斤谷物，需要8.25公斤纯氮%（折合尿素18公斤）；有效磷1.75公斤（折合过磷酸钙约17公斤）；有效钾3.6公斤 (折合硫酸钾肥约9公斤）。一味追求氮、磷、钾及中微量元素补充，以致造成现在的土壤板结、活性降低，植物各种病害大发生，导致农产品亚硝酸盐、各种有害重金属高残留。

（1）化学肥料的滥用

在化学农业理论大背景下，我国农业占世界7%～9%的耕地面积，却用掉世界30%～40%的化肥，化肥大量施入造成土壤毒化，土壤生物、微生物被大量杀灭，土壤板结、活性降低，遇有降雨或者浇水，造成土壤不透气沤根，也就是所说的根腐病。表现在叶部是叶斑、叶枯，表现在茎部是立枯、枯萎等。从真正意义上说，植物生长三大元素“氮、磷、钾”理论，是资本进入农业生产的卖肥、卖药理论。

（2）化学农药的滥用

为了农业丰收，植物有病就得打药，恶霉灵、甲霜灵等杀菌剂大量施入农田，土壤毒化，土壤活性又一次遭到破坏，植物病害越来越多。

（3）化学调节剂的滥用

植物本身就有“内源”激素，偏偏还要加入“外源”激素，频繁对作物瞎调控，本来该墫苗的植物，人为让苗旺长、让果实膨大，旺长就打多效矬控旺，打过就得叶斑病，更有甚者用“乙烯利”控旺。

2.碳汇农业领域中的生物链土壤修复和CO2（碳聚汇）技术与植物优质、高产

大数据显示，土壤中的微生物种类繁多，数量极大，一克肥沃的土壤中，通常含有几亿到几十亿个微生物；贫瘠的土壤每克也含有几百万到几千万个微生物；一般来说，土壤越肥沃，生物微生物种类和数量越多。这么庞大的生物微生物群，在不适合生长、繁殖的情况下，只有被休眠。任由在施肥的过程中加菌，也只能是权宜之计，收效甚微。

碳汇农业中的生物链土壤修复技术，就是在农业生产过程中，用植物秸秆、动物粪便还田补充腐殖质，用微藻、酵母糖代替化肥中的氮做底肥，充分唤醒每克土壤中就有的几万亿至几十万亿个生物、微生物恢复功能和活性。“生物链唤醒技术”相较于普遍采取的往土壤中以“微生物2000万”添加在有机肥里的土壤修复技术”，实在是九牛一毛之别，改良土壤团粒结构，提高蓄水蓄气能力，进行农业生产；地面以上的植物叶、茎喷施CO2聚汇剂【碳源汇丰（宝）】，富集空气中的二氧化碳给植物补碳，供植物生长积累达到高产、优质。

CO2（碳源汇）技术遵循“以太阳能为能源的生物链规律，确立“植物吸收空气中的二氧化碳，在阳光的照射下制造碳水化合物（叶绿素）供植物生长积累，是生物孕育、生长、成熟的一个不可逾越的基本规律”。利用“空气中的碳、氢、氧为植物生长的三大元素”，聚汇“空气中已经有350～380ppm的二氧化碳，富集到作物上在550ppm以上，提高光合速率，夜间抑制无光呼吸，以此达到不施化肥也能高产的目的。既然CO2是植物的粮食，生长积累的95%靠的三大元素是碳、氢、氧，这在空气中都有，至于4%的氮、磷、钾和1%的微量元素，作物秸秆里面有，动物粪便中也有，就连土壤中本身就有。

六、碳汇农业领域中生物链土壤修复与CO2（碳源汇）技术的创新点

创新点一。遵循自然界“一切生物都要依靠以太阳能为能源的生物链规律”，以空气中的CO2为洁净能源，提出“生态农业理论”以叶养（促）根，只有叶茂才能根深。空气中的碳、氢、氧是植物生长积累必不可少的大量元素（根据此理论，能在现实的高污染的土地上种出高产量、高品质、达到绿色有机标准的农产品）；颠覆、改写了“矿质营养学说”以根长叶，根深才能叶茂，以氮、磷、钾为植物生长三大元素的化学农业理论（请参阅思考果树环剥、环割优质高产技术），实属理论创新点。

创新点二。“碳能源”循环（聚汇）利用，开启生态农业新纪元：“全球第一个将微藻固定CO2的技术和方法（工业、能源、食品领域）应用到农业领域，促使植物优质高产，是一项应用方法的创新点。

创新点三。运用微藻、酵母糖等为原料制成生物链土壤修复剂，唤醒每克土壤中就有的几万亿至几十万亿的生物微生物恢复活性，代替化肥高产，远比以微生物有机肥形式添加2000万有益菌要好得多，实属施肥理论的创新点。

创新点四。不再为生产氮肥而添加“氨”，阻止大气中“氧化氮”的形成条件，间接地减少雾霾天气的形成；为氮、磷施肥平衡而投放磷（磷矿石的伴生物铅、砷、铬、汞、镉等有害重金属也不再进入土壤），又大大减少了农产品中的有害金属高残留，是治理空气污染、食品安全的创新点。

七、碳汇农业中的生物链土壤修复和CO2(碳源汇）技术，终结了化学农业高产不优质、有机农业优质不高产的世纪难题

1.化肥生产时用的是煤炭或者石油，造气车间造出来的是一氧化碳（带毒），导入的氨元素也带毒，生产出来的化肥碳颗粒也带毒，农业生产中补充的化肥也带毒，农产品也会不同程度的带毒。这就是用化肥高产不能优质的真正原因。再来看有机农业，使用的是作物秸秆或者动物粪便发酵的有机肥，没有足够的碳元素供植物高产所需，作物产量低是必然，发酵的秸秆和粪便不带毒，生产的农业产品质量好也就顺理成章了。

2.施入土壤的化肥利用率是20%～30%，最高的报道是34%，也就是说70%的一氧化碳（化肥）挥发到空气中，和氧结合而成了二氧化碳，二氧化碳本身不带毒，是植物高产的洁净肥料（化肥）。喷施“聚碳（暂定）”，富集二氧化碳浓度到植物上在550ppm以上时，既高产又优质。

3.CO2（碳源汇）技术，大大减少了植物病虫害的发生。

①植物在无毒的土壤、洁净的食粮和水环境大大改善的背景下，抑制病害的能力加强，病害大幅度减少。

②利用CO2（碳源汇）技术，植物周围二氧化碳浓度大幅度提高，不利于害虫繁殖生长，可抑制害虫大暴发。

4.生物链土壤修复和CO2（碳源汇）技术在农业生产中的应用。

17年来，通过在30多个省、区的大量试验示范，粮食作物增产都在10%以上，棉花增产20%以上，花生、油菜、大豆等油料作物增产幅度都在30%以上，蔬菜作物增产效果在20%以上，特别是果菜增产一般都在50%以上。瓜类、果树增产一般在30%以上。特别是苹果，既解决了大年高产，还解决了下一年的高产问题。烟叶增产在30%以上而且提高一个等级，茶叶增产在30%以上，中药材增产在50%以上，特别是恢复了中药材的原生态品质，提高了中药材在世界范围内的地位，为中医药的发展提供了保障。

结 语

“碳汇农业”是尊重自然，关爱生命，基于自然生物“相生相克、和谐共生”的生态循环规律，根据科学发展观，应用系统方法论，继承弘扬国粹中医思想文化和方法原理，创新应用中医药理论和技术及产品，取代或控制化学农药、化肥的使用，促使植物体“正本归原”和恢复原生态健康生长，真正生产出“优质、生态、健康、营养”的安全农产品，确保全民的健康生活，推动现代农业“优质、高产、高效”可持续发展，促进社会经济发展和安全稳定。