2015年農業部發布了化肥農藥使用量零增長的方案,旨在解決一段時間内過量的化肥農藥使用量所造成的環境污染問題。然而保證糧食的産量和減少化肥農藥的使用量似乎是不可協調的矛盾,很多農民不知道如何應對,近幾年所發展起來的生物控制和生物肥料卻是解決這一問題的法寶。在之前我們的文章中已經介紹了作爲生物肥料的生物刺激素的種類和功能,生物刺激素來源多樣,能夠提高植物對肥料的吸收率和利用率,能夠有效地降低化肥的使用量,同時保證作物産量,在歐美國家非常的流行,是實行“雙減”非常有用的産品。微藻産品就是生物刺激素的一種,今天我們要介紹一種利用啤酒廠的廢水養殖微藻,然後利用微藻作爲生物肥料提高作物産量的案例。
微藻
微藻普遍存在在自然界,比如海水,淡水,甚至土壤中,因爲個體隻有1-10μm,所以不容易讓人認知和發現。現在已經有一些廠家和能源消耗多,産生二氧化碳量很大的企業聯合利用光反應器進行微藻的生産。而西班牙阿爾梅裏亞大學(UAL)化學工程系,安達盧西亞農業和漁業研究與培訓學院(IFAPA)以及葡萄牙能源與地質國家實驗室(LNEG)聯合進行的研究是,利用啤酒廠廢水培養微藻,然後再将微藻作爲生物肥料,提高農作物産量。
由于生産微藻的工藝并不複雜,所以研究者們主要從生産出的産品如何利用和利用效果方面進行了研究。在利用方面,首先研究者們對打破微藻的細胞壁将微藻中的營養釋放出來和不打破細胞壁直接使用進行了效果的對比,實驗表明由于微藻的種類不同需要采取不同的方法,對于一些細胞壁比較薄的微藻,無需打破細胞壁就可直接使用,而對于細胞壁比較厚的品種,打破細胞壁效果更佳。其次,研究者使用水解酶對微藻的蛋白進行處理,将微藻蛋白分解成各種植物所需的氨基酸,保證植物的吸收利用,取得了顯著的效果。
研究的結果顯示,微藻産品可以從多方面幫助植物的生長,首先可以促進發芽:實驗中使用0.1g/升的微藻産品可以将西洋菜的發芽率提高40%。其次,可以促進植物植株和根系的發育:研究使用0.5g/升的栅列藻将植物根系發育提高60%。阿爾梅裏亞大學的研究者已經将此研究成果發表在了《分子》雜志上。
該項研究對環境保護有着非常重要的意義,在人們的日常生活中,啤酒的消費量非常大,尤其是夏天,人們更把啤酒作爲消夏避暑的佳品。全世界各地都有大量的啤酒廠,生産啤酒的過程中也會産生大量的廢水,這些廢水直接排放到環境中無疑會産生嚴重的污染。利用該項技術完美地解決了啤酒廠廢水的問題,同時生産出來的微藻産品用作生物肥料,減少化肥使用的同時可以生産出健康的食品,提高人們的生活質量。可謂是一舉多得。
小知識:什麽是微藻?
微藻是一種單細胞藻類的統稱,在自然界廣泛存在,也是世界上最古老的生物之一。因爲本身含有葉綠素可以進行光合作用,所以可以利用二氧化碳産生氧氣,是降低空氣中二氧化碳含量的大功臣。同時,微藻中含有豐富的營養元素,包括各種維生素,蛋白質,脂類等等,被視爲非常重要的生物能源。又因爲其生産隻需要水,二氧化碳,接種物等非常簡單的材料和設施,所以很多研究機構開始挖掘他們的價值。目前微藻已經被用于營養品,化妝品,人類和動物的健康食品的制造,在能源方面被用作生物能源,在農業上的應用主要被用作新型肥料生物刺激素,具有促進植物發芽生根,生長發育的作用。
筆者簡介
筆者Andy Cheng,擁有中國農學碩士,西班牙公司溝通管理學碩士雙碩士學位。定居西班牙,緻力于新型肥料領域歐盟特别是西班牙和中國企業的交流與合作,歡迎溝通交流。