碳是構(gòu)成有機(jī)物骨架的基礎(chǔ)，每一個(gè)有機(jī)物分子，都是以碳原子為核心搭建起來的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，其中，碳水化合物更是植物營養(yǎng)的核心物質(zhì)。比如木質(zhì)素、纖維素、果膠質(zhì)等，都是碳與氫、氧等元素結(jié)合形成的化合物，這些物質(zhì)是細(xì)胞壁的組分；維生素與植物激素等也是碳與其他元素構(gòu)成的活性物質(zhì)，他們是植物體正常代謝活動(dòng)的必須參與物質(zhì)；此外，糖、脂肪等化合物，也是碳結(jié)構(gòu)形成的植物臨時(shí)儲(chǔ)備能量庫或是參與體內(nèi)物質(zhì)代謝（包括各種無機(jī)鹽的吸收、合成、分解與轉(zhuǎn)運(yùn)等），相互轉(zhuǎn)化后形成種類更繁多的物質(zhì)。

一、碳的營養(yǎng)功能

碳作為植物的必需營養(yǎng)元素，它們積極參與體內(nèi)的代謝活動(dòng)。首先始于植物光合作用對(duì)CO?的同化。碳、氫、氧以CO?和H?O的形式參與有機(jī)物的合成，并使太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能。它們是光合作用必不可少的原料。

陸生植物光合作用所需的CO?主要取自空氣，空氣中的CO?的含量約為0.03%。從植物合作用的需要量來看,這一數(shù)值是比較低的。然而，空氣的流動(dòng)能使CO?得到一定數(shù)量的補(bǔ)充。有資料報(bào)道,若使CO?濃度提高到0.1%，就能明顯提高光合強(qiáng)度并增加作物產(chǎn)量。不過濃度過高對(duì)植物也不利。如濃度超過0.1%時(shí)，光合強(qiáng)度不僅不能提高,反而會(huì)產(chǎn)生不良影響。如CO?能促進(jìn)葉片中淀粉的積累，易產(chǎn)生葉片卷曲現(xiàn)象,影響葉片的光合作用。一般來說,CO?濃度降低，光合作用的速率則急劇減慢。在植物生長茂盛、葉片密集的群體內(nèi)，CO?濃度往往會(huì)降低到0.02%,并大大限制了光合作用。此時(shí)，使用CO?肥料即可獲得顯著的增產(chǎn)效果;對(duì)于要求CO?濃度較高的C3植物，其效果更加明顯,生長期內(nèi)表現(xiàn)為干物質(zhì)可能成倍增加，收獲時(shí)產(chǎn)量能提高幾成。

二、補(bǔ)充碳素養(yǎng)分的重要性

在溫室和塑料大棚等栽培環(huán)境中，適時(shí)增施CO2肥料是一項(xiàng)重要的增產(chǎn)技術(shù)，特別是在無土栽培、冬季保溫而通氣不足的條件下，空氣中的CO2損失較大、補(bǔ)充來源不足，此時(shí)的CO2肥料肥效就更為明顯。實(shí)際生產(chǎn)上，溫室中增加CO2濃度可采用燃燒天然氣、丙烷、石蠟等碳?xì)浠衔铮部梢赃x用液化CO2肥料或固體CO2肥料（干冰），還可以通過使用碳酸氫銨與硫酸反應(yīng)放出CO2的方法來補(bǔ)充空氣中CO2不足的問題。

空氣中補(bǔ)碳是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的！農(nóng)作物所需的碳，主要由葉片氣孔吸收空氣中的二氧化碳，經(jīng)光合作用轉(zhuǎn)化為碳水化合物，再轉(zhuǎn)化為糖類、蛋白質(zhì)、氨基酸、纖維素、酶和激素的重要物質(zhì)。但是，植物的根部也由土壤中的有機(jī)質(zhì)直接吸收溶解于水的碳。二氧化碳用不盡，并不等于植物不缺碳。近年來越來越多的學(xué)者都確認(rèn)：農(nóng)作物許多情況下都處于碳饑餓之中。而農(nóng)作物長時(shí)間碳饑餓，就發(fā)生缺碳病。有關(guān)專家也認(rèn)為作物依靠自然狀態(tài)的二氧化碳營養(yǎng)，這種靠天補(bǔ)碳方式僅能滿足其需求的五分之一，作物長期處于“碳饑餓”中。

農(nóng)作物缺碳會(huì)導(dǎo)致作物根系衰弱甚至腐根，早衰、亞健康、易倒伏、葉綠體發(fā)育不正常、防病抗逆機(jī)能差、產(chǎn)量低、品質(zhì)低下，果實(shí)發(fā)育不正常種質(zhì)退化等。隨著科技發(fā)展，目前大家對(duì)碳元素、機(jī)碳營養(yǎng)的重大作用的認(rèn)識(shí)陸續(xù)提高?？刻煅a(bǔ)碳，遠(yuǎn)不能滿足作物的生長需要，導(dǎo)致很多作物長期處于碳饑餓狀態(tài)，在化肥量用量大的情況下更為嚴(yán)重。所幸，近幾年碳的理論研究與應(yīng)用正在逐漸被重視，有機(jī)碳的產(chǎn)品也在逐漸豐富，相信在不久的將來，碳相關(guān)的產(chǎn)品，也會(huì)跟氮磷鉀肥一樣走進(jìn)田間地頭、走進(jìn)千家萬戶。