社會的發(fā)展進(jìn)入到21世紀(jì)，人們更加注重對疾病的預(yù)防和治療，對綠色食品的青睞與消費(fèi)。于是，西方國家正在嘗試把生物科學(xué)、基因工程和納米技術(shù)等新成果應(yīng)用到農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，以生產(chǎn)出品質(zhì)好、產(chǎn)量高的食物；但至今，這些科技帶給社會的貢獻(xiàn)仍然有限，且副作用正在顯現(xiàn)。

19世紀(jì)中期，德國化學(xué)家J.von李比希（Liebig）創(chuàng)立了土壤營養(yǎng)元素平衡理論和補(bǔ)償學(xué)說，根據(jù)這一學(xué)說，1904年，西方科學(xué)家研制出了以氮磷鉀為主的化肥。上世紀(jì)70年代以來，化肥在我國開始大批量生產(chǎn)，并得到廣泛使用。

湖北省武漢市新洲區(qū)化肥水稻（左）與光碳水稻（右）長勢形成鮮明對比。

化學(xué)肥料氮磷鉀的大量使用，使農(nóng)作物產(chǎn)量得到大幅度提高，基本上解決了世界上快速增長的人口的吃飯問題，在我國農(nóng)業(yè)增產(chǎn)中同樣發(fā)揮著重要作用。

根據(jù)全國化肥試驗(yàn)網(wǎng)1981年～1983年在全國布置的5000多個(gè)田間試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算：合理的氮磷鉀化肥配合，使水稻、玉米、小麥、棉花、油菜籽等幾乎所有農(nóng)作物增產(chǎn)幅度達(dá)到40%至170%。因此，舉國上下都對增施化肥來提高作物產(chǎn)量寄以厚望，甚至認(rèn)為只要有了化肥，就有了糧食。

的確，中國以占全世界面積7%的耕地，用掉了世界上35%的化肥、20%的農(nóng)藥，每公頃土地用化肥是世界平均水平的4倍多、是美國的5倍。

礦物質(zhì)化肥的大量使用，使土壤板結(jié)、活性降低、土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)遭到破壞，蓄水蓄氣能力降低，通透性差，土壤石漠化加劇；使水體富氮富磷，浮游生物及貝類消失，水產(chǎn)養(yǎng)殖受到威脅，大自然生物鏈被切斷，成了污染治理老大難；使亞硝酸鹽及有害金屬鉛、砷、鉻、汞、鎘在土壤、農(nóng)產(chǎn)品中大量殘留、超標(biāo)，讓人民的食品安全、生命健康受到極大威脅?；?、農(nóng)藥的負(fù)面影響也越來越被人們所認(rèn)識，現(xiàn)已成為社會關(guān)注的熱點(diǎn)、焦點(diǎn)、難點(diǎn)和重點(diǎn)。

化學(xué)農(nóng)藥在殺滅有害生物的同時(shí)，也殺滅了有益生物，如天敵昆蟲、蛙類、鳥類、蜜蜂、家蠶、野生生物等，各種病、蟲、草害抗藥性大多提高100倍以上，其中蚜蟲的抗藥性高達(dá)1600倍。

尤其是近年來，伴隨著田間化肥使用量的增加，糧食產(chǎn)量卻出現(xiàn)了徘徊，增長的速度明顯變慢了。對此，甚至連長期勞作在田間的農(nóng)民都深切地感受到，現(xiàn)在的化肥是“多用不增產(chǎn)，少用就減產(chǎn)”，化學(xué)農(nóng)業(yè)正在走向終結(jié)。

一、新理論帶來光碳核肥

在對農(nóng)作物生長所需營養(yǎng)元素經(jīng)過深入研究后，一些專家認(rèn)為，植物生長所需的主要元素應(yīng)該是碳、氫、氧，而不是氮、磷、鉀。據(jù)此，國際上一批農(nóng)業(yè)科學(xué)家在進(jìn)行深入探索。美國科學(xué)家在新澤西州的一家農(nóng)場里，利用固體（干冰）二氧化碳對不同作物在不同生長期進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)研究，他們發(fā)現(xiàn)二氧化碳對不同作物的生長旺盛期和成熟期使用，效果最顯著。在這兩個(gè)時(shí)期中，如果每周噴灑兩次二氧化碳?xì)夥剩瑖姙?～5次后，蔬菜能增產(chǎn)90%，水稻增產(chǎn)70%，大豆增產(chǎn)60%，高粱甚至可以增產(chǎn)200%.中國的農(nóng)業(yè)專家們也在探索。南陽東侖生物光碳科技有限公司、北京東倫凱國際農(nóng)業(yè)投資有限公司技術(shù)總監(jiān)、北京紫金華盛農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院院長、光碳核肥技術(shù)發(fā)明人彭功明認(rèn)為，既然農(nóng)作物生長需要的主要元素是碳、氫、氧，氫和氧廣泛存在于水和空氣中，關(guān)鍵就在于碳。碳元素空氣中也有，且隨著環(huán)境污染的加重，空氣中碳元素越來越多，關(guān)鍵是怎么把它更多的捕捉到，應(yīng)用到農(nóng)耕作物生長上。他發(fā)現(xiàn)，在二氧化碳濃度不超過1000PPM范圍內(nèi)，二氧化碳的濃度越高，植物的光合作用也越強(qiáng)，因此，二氧化碳是最好的氣體肥料。

彭功明認(rèn)為，既然二氧化碳是植物的糧食，生長積累靠的三大元素是碳?xì)溲酰@在空氣中都有，至于氮磷鉀和微量元素，作物秸稈里面有，動(dòng)物糞便中也有，就連土壤中本身就有。那么，利用“空氣中的碳、氫、氧為植物生長的三大元素”，捕集空氣中已經(jīng)有的二氧化碳，將其富集到農(nóng)作物上，提高其光合速率，就能達(dá)到不施化肥也能使農(nóng)作物高產(chǎn)的目的。

根據(jù)這一認(rèn)識，經(jīng)過多年的探索，彭功明發(fā)明了二氧化碳捕集技術(shù)和二氧化碳捕集劑（也稱光碳核肥）。并獲得國家技術(shù)發(fā)明專利。

二、捕集碳元素種莊稼

二氧化碳捕集技術(shù)遵循“以太陽能為能源的生物鏈規(guī)律，利用太陽能合成的生命物質(zhì)，取得生命可使用的資源”。確立“植物吸收空氣中的二氧化碳，在陽光的照射下制造碳水化合物（葉綠素）供植物生長積累，是生物孕育、生長、成熟的一個(gè)不可逾越的基本規(guī)律”。

彭功明科研團(tuán)隊(duì)將二氧化碳捕集劑噴施在作物葉莖表面，使空氣中的二氧化碳富集在植物葉莖周圍供作物吸收利用，增強(qiáng)葉片光合作用，提高光合速率，抑制光呼吸，用以制造葉綠素，供植物生長和干物質(zhì)積累，從而達(dá)到提高植物生理機(jī)能的效果。

二氧化碳捕集劑主要成分是微藻，本身攜帶了大量的氨基酸、吸附劑、吸水劑、酵母糖等，其性能是將捕集的二氧化碳富集到植物葉莖上，進(jìn)行高強(qiáng)度光合作用，提高光合速率，夜間抑制光呼吸，增強(qiáng)合成葉綠素能力，積累淀粉、蛋白質(zhì)的形成，從而達(dá)到不施化學(xué)肥料就能高產(chǎn)的目的。

二氧化碳捕集劑對農(nóng)作物和自然界的作用體現(xiàn)在：增強(qiáng)植物的光合作用，提高其光合速率，夜間抑制其光呼吸，合成葉綠素供作物生長積累，達(dá)到農(nóng)作物高產(chǎn)的目的；使土壤凝結(jié)速度受到遏制，逐步消除土壤板結(jié)，團(tuán)粒結(jié)構(gòu)得以恢復(fù)，增強(qiáng)蓄水蓄氣能力，提高土壤通透性，以此預(yù)防根腐病、枯萎病、病毒病的大發(fā)生；當(dāng)捕集到的二氧化碳濃度在葉莖周圍達(dá)到550PPM以上時(shí)，不利于害蟲的生長、繁殖，間接起到驅(qū)避滅蟲效果；大量吸收二氧化碳使作物增產(chǎn)，降低空氣中二氧化碳的濃度，變廢為寶；富集二氧化碳代替化肥高產(chǎn)，把作物秸桿、植物殘?bào)w、動(dòng)物糞便等廢棄物，通過處理施入農(nóng)田，重新回歸大自然持續(xù)發(fā)展，續(xù)接大自然生物鏈，以此達(dá)到大自然生態(tài)平衡；同時(shí)，可以減少使用農(nóng)藥的次數(shù)、用量?；?、農(nóng)藥中的亞硝酸鹽及重金屬鉛、砷、鎘、汞、鉻等在土壤中的含量就會大量降低，生產(chǎn)出的農(nóng)產(chǎn)品中亞硝酸鹽及重金屬鉛、砷、鎘、鉻、汞含量就會不斷減少，從而保障食品安全?！?/p>