我国许多农业区县的土壤调查显示，我国大面积农田经过四十多年“化学农业”耕作，土壤中的有机质几近耗尽。土壤板结的主要原因是有机质的缺失，而不是由于使用化肥。
并不是说化肥对土壤板结没影响。在有机质丰富的情况下，化肥被利用率大大提高了，化肥残留于土壤中的硫酸根、氯离子、亚硝酸盐等物质会因转化为水溶有机化合物，以及丰富的土壤微生物的多重作用而化，使土地可以永续耕作。有机肥之所以有肥效，一是它改变了土壤的结构，提高了土壤的物理肥力和生物肥力；二是它所含的N、P、K营养元素（一般在5%左右）作用发挥得比较充分，具备了一定的化学肥力。
据农业部门近两年进行的测土调查结果显示：有机质含量2%以上的不足5%，有机质含量1.5%以下的占80%，还有近15%土样中有机质含量在1%以下。有机质的碳系数是1.724，即1.724个有机质有1个碳。微生物繁殖所需的碳源不足，致使根际微生物群落稀疏，根系生长的外源刺激太弱，根系就失去了生长的外部刺激。这会造成农作物根系衰弱、老化，根系衰弱直接导致了作物早衰。
土壤有机质含量太低，意味着农作物基本上不能由土壤吸收到水溶有机碳。农作物从根部得不到碳供应，这就导致缺碳。
有的朋友会感到疑惑，我们大量施用有机肥，为什么还不能给植物补充到足够的碳呢？只有连续、大量使用合格有机肥，才能农作物根部吸收所需的有效碳。这是因为有机肥是缓效肥料发酵的有机肥有机质含量高，大部分有机质以腐殖质形式存在，在短近期不能溶于水，须经土壤微生物长时间分解才能逐渐释放出可利用的水溶性碳，在种植期结束有机肥不完全能被土壤消化。
试验表明：将有机肥兑4倍水混匀置于密闭容器中100天，测试其溶于水的有机碳仅1%！可见，施进土壤的有机肥，其当季被吸收的有机营养（主要是水溶有效碳）是非常少的。
一直以来我们都强调要增施有机肥可以改善土壤，要提高土壤有机质含量，其实比有机质含量更重要的一项叫腐殖质含量。増施有机肥还有一项更重要的作用——补充土壤碳元素！
正常情况下，植物通过叶片从空气中吸收二氧化碳进行光合作用便能满足作物的基本需求，但这并不是作物碳的全部来源，植物的另一个吸碳途径---通过根系从土壤中吸收水溶有机碳（有机质中含有的能溶于水的小分子碳）对作物的生长具有重要作用。
植物利用CO2（在阳光充足时）适宜浓度是0.1%，而自然界空气中的CO2平均浓度只有0.03%，植物光合作用远没有达到理想状态。而现在设施蔬菜栽培的作物，冬季大棚通风差，再加上光照强度低或者阴雨天光照不足、作物光合作用弱，农作物缺碳更严重。如果此时土壤中若不能很好的供应碳元素将会对作物产量和品质造成不良的影响。
这种情况在生长期较长的瓜豆类蔬菜和果树尤为显着。
试验表明：在使用等量化肥的情况下，底肥加施充足的有机肥，四季豆、苦瓜、黄瓜、茄子等作物，收获时间可延长一至二个月，总产量提高30-60%；在河南某苹果种植区调查发现，种在村子旁边的苹果树，农民勤施农家肥，果树下面长满青苔，二十几年树龄了，还杆壮枝鲜，绿叶掩映，硕果满枝，一派勃勃生机。这充分说明：有充足的有机碳，植物生命力就旺盛，就长寿就高产；反之，植物就早衰，就减产。
因此，要重视作物根部碳的补充，在利于作物生长、增加作物产量的同时，提高农田土壤质量，使得农业可持续发展。如何补充土壤有机质、解决碳元素缺乏改良土壤难题？
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