碳是構成有機物骨架的基礎，每一個有機物分子，都是以碳原子為核心搭建起來的復雜結構，其中，碳水化合物更是植物營養(yǎng)的核心物質。比如木質素、纖維素、果膠質等，都是碳與氫、氧等元素結合形成的化合物，這些物質是細胞壁的組分；維生素與植物激素等也是碳與其他元素構成的活性物質，他們是植物體正常代謝活動的必須參與物質；此外，糖、脂肪等化合物，也是碳結構形成的植物臨時儲備能量庫或是參與體內物質代謝（包括各種無機鹽的吸收、合成、分解與轉運等），相互轉化后形成種類更繁多的物質。

1、碳的營養(yǎng)功能

陸生植物光合作用所需的CO2主要來自空氣，雖然空氣中CO2的濃度并不高，僅約為0.03%，但是隨著空氣流動，葉片周圍的CO2濃度能夠隨時補充。一般來講，空氣流通較弱的大棚內，CO2濃度降低時，光合作用速率將急劇減慢。那么是不是CO2濃度越高越好呢？

顯然不是，有科學家研究表明：如果將大棚內空氣中的CO2的濃度提高至0.1%，就能明顯提高植物光合作用強度（50%）并增加產量；但是當空氣CO2的濃度超過0.1%時，也會對植物產生淀粉累積、葉片卷曲等不良影響。生產上，只有在植物生長茂盛、葉片密集的植物群體中，適量使用CO2肥料（干冰等）的增產效果才比較顯著，特別是對于CO2濃度要求較高的C3植物（卡爾文循環(huán)，包括小麥、水稻、大豆等大多數(shù)植物），其肥效更加明顯，生長期內變現(xiàn)為干物質可能成倍增加，收獲時產量可提高20-40%。

2、碳素營養(yǎng)的補充

在溫室和塑料大棚等栽培環(huán)境中，適時增施CO2肥料是一項重要的增產技術，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、補充來源不足，此時的CO2肥料肥效就更為明顯。實際生產上，溫室中增加CO2濃度可采用燃燒天然氣、丙烷、石蠟等碳氫化合物，也可以選用液化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放出CO2的方法來補充空氣中CO2不足的問題。

3、植物缺碳表現(xiàn)

有研究表明，碳約占植物干物質的50%，數(shù)倍于氮、磷、鉀等元素之和?？靠諝庵蠧O2自然補充，僅為其需求量的1/5，遠未能滿足作物的生長需要而成為營養(yǎng)短板。在低溫寡照時，碳短板對于作物高產的制約更為嚴重，甚至成為限制產量的最小養(yǎng)分。

夏季陽光強的時段，一些葉片展開度大的作物，如花菜類、葉菜類、瓜類和葡萄等葉片通常會出現(xiàn)萎蔫、無光澤、似蒙灰狀等現(xiàn)象，這說明其葉綠素的含量和活性很差，蔫與不蔫，產量能相差40.5%。

連續(xù)陰雨天氣，植物除了浸水影響生長，缺碳引起的“饑餓癥”也會導致葉黃、葉落。因為光照不足的情況下，植物光合作用減弱，光合產物合成減少，而呼吸作用照常進行，使得消耗大于合成，導致植物生長勢頭漸衰。

對于大多數(shù)植物來說，根系離光合產物生成的地方（葉片）較遠，運輸難度太大。而根系要想長根毛、長須根，都是需要碳水化合物提供能量和“建材”，缺碳的植物碳水化合物運輸至根系時，往往被半路攔截，導致根系可利用的碳水化合物較少，出現(xiàn)根系生物量較少、根毛少、根系短等情況，最終影響其他養(yǎng)分的吸收。

4、碳肥現(xiàn)狀

雖然在所有的經典植物營養(yǎng)理論中，碳都是排在首位的重要營養(yǎng)元素。但是在農業(yè)生產中，尤其是大田環(huán)境下，平衡施肥很少使用碳肥，學術界對碳元素的平衡吸收也研究較少。所以，自營養(yǎng)學說建立、化肥工業(yè)誕生至今100多年來，碳肥始終處于“有名無實”的狀態(tài)，理論中有名而實際肥料中缺失。

究其原因，主要是大眾對碳營養(yǎng)、尤其是有機碳營養(yǎng)的重大作用的認識缺失。靠天補碳，遠不能滿足作物的生長需要，導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重。所幸，近幾年碳的理論研究與應用正在逐漸被重視，有機碳產品也在逐漸豐富，相信在不久的將來，碳肥產品，也會跟氮磷鉀肥一樣擺上所有農資店貨架。