12.碳在什么状态下才能成为植物养分？

自然界的碳大致可分为三大类：单质碳、无机碳和有机碳。

单质碳是指该物质中只有碳元素，不存在（结合）其他元素。例如金刚石、石墨、炭，这类物质结构很稳定，不溶于水，也就不能变成植物碳养分。现在有人利用秸秆裂解（高温无氧焖烧）的炭，经粉碎后叫“生物质炭”，用于改良土壤，仅此而已，期望其产生植物碳养分是不现实的。

无机碳指二氧化碳和碳酸盐，碳酸盐遇水分解出二氧化碳。二氧化碳极微溶于水，用它作植物碳养分也没有意义。二氧化碳经植物叶片吸收叶绿素光合作用，氧和氢加入了，这就转化为糖类，是一类有机水溶碳，这才成了植物碳养分。

有机碳是一大类，分高分子有机质、大分子有机质、小分子有机质。而从所含碳以外的成分区分，则可以叫有机磷、有机氮（氨基酸）、有机氯等，再根据其含碳分子结构和功能团，分为苯、酚、醛、酮、羧酸以及烃类物质等。

高分子有机物是不溶于水的，例如聚氯乙烯、聚苯乙烯，因而不能成为植物有机碳养分。

大分子有机质，包括有些天然矿化物，例如腐植酸，不溶于水，也不易被微生物分解，由于特殊的分子结构和电化学性能，它对土壤团粒化和无机养分缓释都有作用，所以被普遍用作土壤改良剂和肥料增效剂。煤炭也属大分子矿化有机物，但其分子结构不具备腐植酸的特点，不能用于土壤改良。

未经发酵的有机废弃物，例如农作物秸秆、动物粪便、有机废水浓缩液、厨余垃圾等，也属于大分子有机物，能被微生物分解。经充分分解后可产生小分子有机物，易溶于水，才能成为植物养分。而未经有效分解却直接大量施入土壤，引起微生物“群起而解之”，会耗掉土壤中大量氧气，造成农作物根系严重缺氧而死亡。有人认为这是“烧苗”，其实这与化肥无机养分过量直接接触植物根系而引起的烧苗是不同的。后者由于无机养分大量吸水引起根系细胞水分反渗透，这才是真正的烧苗。而大分子有机物造成农作物的问题是缺氧闷死。

大量实验证实，植物有机碳养分必须是有机小分子，且分子结构具有极强的亲水性，施到土壤中可直接被植物根系和土壤微生物吸收利用，即不需经二次分解。

现在出现的大量新肥料品种，如海藻提取物、大分子有机物水解产物，科学方法发酵分解的有机肥，都含有这些小分子，广义上都是有机碳养分的载体。