第二通道“堵”在哪

植物碳物质来自两个通道。由叶片吸收二氧化碳经叶绿素光合转化，这几乎是全人类的共识，称之为“主通道”不会有争议。碳源的根吸通道就权且称之为“第二通道”吧。

可惜“第二通道”之说在正统的农业书著中找不到。上世纪九十年代我国有些学者提出氨基酸（其结构的核心是碳）可被根系吸收。但这种理性的声音没能在农业界引起回响和放大。十几年前开始，本人发表论文和专著，提出植物碳源“两通道”说，并由此推出了有机碳肥的概念，莫名地遭到一些方面的打压和抹黑。最近农业界某位重量级人物还公开宣称要跟碳肥“斗争到底”，这等于是要跟碳源存在第二通道的观点“斗争到底”了！

漠视也好，质疑甚至否定也罢，第二通道就摆在那，我们本可不必在意。但农业物质循环绕不开第二通道。不打开对第二通道认识的 “结”，农业物质循环就没有科学理论支撑，高效生态农业就成了无源之水。所以讨论第二通道问题很必要。

第一个结，就是植物光合作用之碳对农作物够不够的问题。曾经一位名牌大学的教授当众训斥我：“二氧化碳取之不竭，还搞什么碳肥！”这次刻骨铭心的打压促使我下决心要弄清楚植物为何缺碳？现在把这个研究结果概括如下。由于以下三种因素农作物是缺碳的：农作物光合作用二氧化碳最佳浓度是 700~1000ppm，但大气中二氧化碳浓度约为 340ppm。这就好比永定河源源不断地流经北京，可仅靠它给北京供水当然不够。这是“原材料不足”；阴雨雾霾、冬日苦短、山区寡照、大棚遮光，都使农作物不能正常进行光合作用，这是“能源短缺”；大量贫瘠土地上的农作物根衰叶弱，叶绿素不足，这是“机器不给力”。由于以上三种因素，而且经常是三种因素叠加，使农作物普遍处于碳饥饿，造成农业严重损失。“二氧化碳取之不竭农作物不会缺碳”论可以休矣。

第二个结，就是对碳养分的真面目及其进入根系可能性的认识。不仅氨基酸、小分子肽之类的有机养分可以被植物根系吸收，堆肥浸 出液中的碳物质及一些经特殊加工的矿源黄腐酸，也可以被吸收。以上这些含碳物质实际上都可归为一类：水溶性小分子有机碳。但问题来了：这类物质在水溶液中分子团粒径一般是几百纳米，如何进得了孔径几纳米的根毛吸收孔呢？大家见过海底章鱼变形穿过小孔或窄缝吗？就是这个原理：小分子有机碳分子团是无固定边界的疏松结构，水溶性极佳，在水流带动下就能够经根系微细孔进入植物內部，且这个过程不消耗外能。

第三个结，就是小分子有机碳如何被植物细胞吸收利用问题。对此本人与李群良教授有很长一段微信交流，内容摘要如下：小分子有机碳进入植物内部后，受到植物胞外酶的“攻击”，发生水解或氧化，碎解为更微小的片段，与其他无机离子和光合作用产生的葡萄糖发生电化学反应形成新的“亲细胞”物质被植物细胞吸收，在细胞酶和遗传信息的共同作用下，按既定比例和格式被组装成新细胞器。随着新细胞的发育，母细胞发生分裂，更多的新细胞形成。而那些残留物质则被氧化成二氧化碳和水汽，由叶片气孔呼出，有些则以有机酸形态通过根系分泌出体外，参与菌根圈的“碳交易”。当然，植物的新陈代谢和营养物质的吸收利用，是一个极其奥妙而复杂的过程，这是人类探索生命奥秘永远的课题，岂是本文区区几百字讲得透的？我和李群良教授在这里仅仅是描述了碳养分在“第二通道”的路线图。

现在对于“第二通道”的认识，还有一种“结”必须打开，这就是某些人的僵化意识，官僚作风和学阀作派，妨碍他们呼吸新鲜空气，接受新鲜事物。只有这些结解开了，农业领域从顶层谋划到底层实施这条大通道才能畅通。

农业界迫切需要创立可以替代《化学植物营养学》的更先进更全面更丰富的土壤生态和植物营养学理论体系，为农业未来 100 年的发展提供科学的权威的理论支撑。这个机遇的窗口期也就是当前这十几年了，但愿我国农业界的学术精英们能抓住它！