我国许多农业区县的土壤调查显示，我国大面积农田经过四十多年“化学农业”耕作，土壤中的有机质几近耗尽。
国家农业部门在最近两年里对土壤进行了检测，每个县选取了4000-6000个样本。检测结果显示：土壤中有机质的比例超过2%的不到5%，低于1.5%的占了80%，甚至有近15%的样本中有机质的比例低于1%。
我们都知道，有机质中的碳占了1.724分之一，也就是说，1.724份有机质里面有1份碳。土壤中有机质的比例太低，就意味着农作物几乎无法从土壤中吸收到水溶性的有机碳。农作物根部缺乏碳的供应，这就造成了缺碳。
▲植物光合作用示意图
缺碳，直接造成农作物的主要病害
根系衰弱
根系靠什么促?
根系的生长有两个方面的刺激，一个是内部的，一个是外部的。内部的刺激来自于根系对水分和养分的需求，使得根系向外向下延伸。外部的刺激来自于土壤微生物和根系的相互作用。如果土壤中有机质不够，就会影响这两个方面的刺激。一方面，土壤中缺乏有机质，导致土壤保水性和肥料溶解性差，使得根系得不到足够的水分和养分，内部刺激减弱。另一方面，土壤中缺乏有机质，也导致土壤微生物缺乏碳源，使得根际微生物数量减少，外部刺激减弱。
所以土壤中缺少可以被根系和土壤微生物直接利用的水溶性有机碳——也就是有效碳，就会导致农作物根系衰老、萎缩。这就是农作物产量下降和抗逆能力差的原因。
早衰
农作物早衰的原因，自然与根系衰弱直接相关。
另外提到的是农作物其他器官和内部组织，尤其是木质素、纤维素和糖份，由根部吸收的有效碳转化所需的能量比较低，也即夜间和阴雨天，或大棚环境CO2不足阳光较弱的情况，这种转化和积累还可不停进行。
相反，根部基本上吸收不到有效碳的情况，农作物仅靠叶片的光合作用转化CO2，同样的积累所需的转化能就大得多。
在白天阳光充足时，能量得到供应，但在夜间或阴雨天，这种转化和积累就要靠消耗作物内部的能量来进行。
这种能量收支的规律失衡，是导致植物早衰的另一种原因。这种情况在生长期较长的瓜豆类蔬菜和果树尤为显着。
种种试验充分说明：有充足的有机碳，植物生命力就旺盛，就长寿就高产;反之，植物就早衰，就减产。
黄叶病和失绿症
阴雨天光合作用接近停止，空气中CO2不能正常被吸收转化，农作物的碳营养和碳能源双双下降。
阴雨持续，就产生黄叶落叶，有些作物的新叶表现为失绿。一般误认为是“水浸”，其实只有同时烂根才是“水浸”，一般并不是“水浸”而是缺碳。
亚健康
农作物的“亚健康”是指植株没有明显的病征，但是生长不良，或者茎叶过长，或者没有原来的气味。
造成亚健康的原因有很多，除了自然灾害造成的影响外，还有种子质量、药物和肥料造成的伤害、营养不平衡等等。
我们只讨论营养不平衡的问题。现在一般农作物的无机营养供应是足够的，但是往往缺乏有机营养，也就是缺乏碳。
又提到了老问题：空气中不是有大量的CO2吗?请记住：空气中CO2要转化为植物体中的物质，首先要依靠光合作用。晚上这种转化几乎停止了，但是农作物还在进行新陈代谢，还在消耗能量。
如果根部可以吸收水溶性有机碳来补充，不仅可以继续进行物质转化和积累，还可以提供新陈代谢所需的能量。
一旦缺乏碳，这种情况就无法进行，于是植株就在白天和黑夜之间反复出现间断性的“透支”，这就使得植株不能正常生长和完成物质积累，处于一种“亚健康”状态。
削弱防病抗逆机能
很多专家的研究证明：植物对抵御恶劣环境和预防病害。主要依靠自身产生的能量和“信息素”、“修补物质”。
在环境条件变差的情况下，一般正常的光合作用也不能正常进行了，这时更需要根部吸收有效碳来提供能量。
可以想象缺乏碳对于处于恶劣困境的植物意味着什么。植物在受到病虫害威胁的情况下，会释放某种“信息素”，使病害源“望而却步”，如果植物组织受到伤害，它还会制造“修补物质”来修复(或称再生)。
这些“信息素”和“修补物质”，都含有碳元素，有机营养素越充裕，这些物质越强烈，这就是为什么弱株比壮株更容易生病的原因。
缺少根部提供的有效碳，不仅营养积累少了，而且预防病害机制也减弱了，这是植物发生病害的内在原因。所以可以毫不夸张地说：缺乏碳是农作物的百病之源。
品质下降和物种退化
大家都能感受到：有机食品口感好，原生态气味浓，而化肥培养的农产品，口感平淡，有些甚至完全失去原生态味道。
当然这仅仅是表象，而本质就是：“化肥农作物”内含物中的物质组成比例变异，新陈代谢的异常衍生物使作物遗传信息的表达缺失或紊乱，这不但降低了农作物的产品品质，而且造成物种退化。
除了杂交品种外，一般纯种的农作物是可以代代相传的，但现在连一般农民都很少靠自己留种了，因为这种“相传”已经不可靠了。
缺碳，间接造成农作物的主要病害
土壤板结和药害
土壤中农药残留严重，造成农作物多种病害，如果土壤中有机质丰富，或者对土壤施足有效碳，这些危害是可以减轻甚至是可以避免的。
有效碳不仅是良好的土壤改良剂，可以解决土壤板结的问题，而且，有机碳化合物还是良好的解毒剂。
残留农药通过氧化和光分解，药性又会进一步降低，重新繁殖起来的微生物反过来会“吃”掉这些残留物。
化肥的负面影响加剧
土壤板结的主要原因是有机质的缺失，而不是由于使用化肥。这并不是说化肥对土壤板结没影响。
有机质缺失，化肥对土壤板结就更加明显。而有机质丰富，化肥被利用率大大提高了，化肥残留于土壤中的硫酸根、氯离子、亚硝酸盐等物质会因转化为水溶有机化合物，以及丰富的土壤微生物的多重作用而无害化，使土地可以永续耕作。
所以归根结底，化肥“使土壤板结”的负面作用并不是化肥之过，而是人们忽视了向土壤施用足量的有机肥料的结果。
