微藻是一類光合自養(yǎng)的低等植物，誕生于數億萬年前天地之初，廣泛分布于地球各個角落，如廣闊的海洋、溫和的土壤、淡水湖、甚至是極端的環(huán)境，如干旱的沙漠、鹽堿化的土壤、寒冷的湖泊或熱的噴泉等都有藻的蹤跡。
經過科學家們的潛心研究發(fā)現(xiàn)，微藻可以作為生物燃料、保健品、食品、醫(yī)藥品、飼料和化工領域中等各種產業(yè)的生物資源，且目前應用技術也相對成熟。而在農業(yè)中的應用還十分有限，且大部分的技術都處于試驗階段，但不可否認的是，藻在現(xiàn)代農業(yè)生產中也有著巨大的應用潛力。
藻在改善土壤品質的作用
藻在農業(yè)中的應用主要是通過促進養(yǎng)分供應、保持土壤的有機碳和肥力，以及促進土壤微生物活動等，從而促進植物生長和作物產量。
增加土壤有機質含量
微藻是農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中重要的有機物質來源之一，因為它們可以通過光合作用將大氣二氧化碳直接吸收并固定到有機藻類生物質中。微藻生長過程中的分泌物（胞外多糖）或藻類死亡后，均可直接作為含碳有機物質增加土壤的有機碳庫，供應作物生長的肥力需要。
生物固氮，減少化肥使用
經過研究，科學家們確定藍藻中具有異形胞的種類，往往是可以生物固氮的種類，而且有些種有較強的固氮能力，如魚腥藻屬和念珠藻屬等。目前世界上已知有30多個屬150余種固氮藍藻，我國已發(fā)現(xiàn)有10多種固氮藍藻。固氮藍藻在生長期間除固氮作用外，還可以不斷地分泌出氨基酸、激素、糖等物質。有研究表明，在添加 75%化學氮肥和全磷全鉀條件下，混合接種固氮藍藻在顯著提高土壤微生物活性和促進植物生長、提高產量的同時，節(jié)省 25%的化學氮肥。
改善土壤微生物活性
微藻分泌的胞外多糖（EPS）能為農業(yè)土壤中有益的微生物的生長提供有機碳，并使植物根際形成良好的生物塊和生物膜，有助于將不同的細胞或生物聚集在一起，形成微菌落，促進養(yǎng)分的流動，并提供能夠抵御食草動物和捕食者的穩(wěn)定機械保護。研究還發(fā)現(xiàn)，接種單細胞土壤藻類能提高土壤磷酸酶活性，將磷礦粉中不能被作吸收的磷轉化為可吸收的磷，從而提高土壤中有效磷的含量。因此，微藻能促進土壤中其他微生物群落和動物群的生長，改善土壤環(huán)境。
改善土壤結構
微藻生長分泌的胞外多糖（EPS）具有黏著性，能促進土壤顆粒聚集，形成大小均勻且穩(wěn)定的團聚體，改善土壤結構，并在更大程度上防止土壤侵蝕或惡化。且良好的團聚體結構能夠保肥、蓄水，有助于減少養(yǎng)分流失。在庫布齊沙漠的試驗中，也發(fā)現(xiàn)大規(guī)模接種固氮藍藻 3~8 年后形成了生物土壤結皮，且其水分持留、總碳、總氮和可利用氮、磷含量均有增加。說明土壤結皮可以改善土壤肥力和表層土壤的微生態(tài)環(huán)境，且在沙質土壤中能夠減少水的滲透，防止土壤侵蝕。
防治土壤蟲害
研究發(fā)現(xiàn)固氮藍藻在防治土壤線蟲方面也具有一定的應用潛力。目前已于10多種固氮藍藻均能殺死或抑制根結線蟲J2s活性的作用，使線蟲不動率和死亡率分別增加到88.2%~96.5%和4.2%~29.3%，從而降低線蟲感染率，提高植物的產量。在大田接種試驗結果也表明固氮藍藻接種可以顯著減少棉田植株寄生線蟲數量(比常規(guī)施肥處理少22%~41%)。
藻在促進植物生長的作用
作為生長調節(jié)劑
很多微藻可以產生植物激素，而且高等植物的激素生物合成路徑起源于微藻，目前已知藻類能產生植物激素主要是生長素和細胞分裂素。研究發(fā)現(xiàn)，用席藻的培養(yǎng)液處理煙草種子，可使萌發(fā)率提高40%, 并誘導煙草愈傷組織產生多重根。研究也發(fā)現(xiàn)從農田土壤分離到的4種固氮藍藻可以產生生長素。Hussain等發(fā)現(xiàn)從水稻根部分離的內共生念珠藻能累積和釋放細胞分裂素。
提高植物抗逆性
研究發(fā)現(xiàn)，接種單細胞土壤藻類能增強土壤過氧化氫酶活性，抑制或清除氧化氫對作物的毒害作用，同時為植物生長提高養(yǎng)料，從而有利的提高高等植物的生理活性及其對不利環(huán)境的抗逆性，最終促進植物的生長。
增加作物產量
黎尚豪的研究表明，接種固氮藍藻后水稻平均增產超過15%，最高達33%。大田研究方面, Renuka發(fā)現(xiàn)施用含微藻的配方肥顯著增加了小麥根、芽和谷粒的氮、磷和鉀含量。在收獲階段，植株干重提高了7.4%~33.0%，穗重提高了10%，與常規(guī)施肥相比，千粒重增加了5.%~8.0%。
目前藻在在農業(yè)上的研究已在多方面取得了很多有價值的研究成果。相信隨著微藻生物技術的快速發(fā)展，藻類作為土壤調節(jié)劑、生物肥料等方面的資源利用，對整個農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展有重要的意義。
本文轉自：中國藻人