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生物修复(二)

一、促进作物的生长

        对作物生长的影响,微藻对作物的影响主要是它可以合成和分泌多种促生长物质,如生长素、赤霉素和细胞分裂素, 这些生物活性物质在植物发育、植物代谢和植物生长调节等方面具有重要的作用,可以促进种子萌发、幼苗生长,影响果实品质以及作物产量。

        在改善果实品质方面,Coppens 等通过实验发现藻肥能够使番茄果实中糖浓度显著升高,施用小球藻藻肥生长的番茄果实中葡萄糖浓度比有机肥处理高 18%,比无机肥处理高 33%;类胡萝卜素含量比无机肥处理高 36%。

        在提高作物产量方面,郗焕芳等通过田间试验,研究了藻类活性生物肥在马铃薯上的肥效。代小等研究了藻类活性细胞生物肥对苜蓿草产量及品质的影响,施用生物肥料的两茬平均增产 502.50 kg/公顷,增产率为 15.07%。

二、对土壤性质影响

        土壤理化性质的变化直接影响土壤质量,而土壤质量的好坏是制约农业生产的重要因素之一。微藻在土壤中普遍存在,是一种重要的有机质来源,它在提高土壤肥力和改善土壤微生态系统方面具有独特的生态学功能。因此,利用微藻改善土壤质量是一种经济可行的方法。

        微藻一方面能增强土壤团聚体的稳定性,另一 方面能提高土壤中有机质和氮、磷的含量,同时对土壤 pH 产生重要影响。稳定的土壤团聚体是维持土壤肥力的一个重要因素,土壤团聚体为植物提供了生长和根部渗入土壤所需的最小孔隙,良好的土壤团聚结构能够增加土壤中氧含量和提高土壤的持水能力。

        一般来讲,土壤生物性质即指土壤微生物性质。微藻对土壤微生物的影响主要是藻细胞通过其生命活动,利用环境中的营养物质,释放胞外物质,或者藻细胞发生死亡,微生物分解死亡细胞,利用其营养成分,改变环境 pH,同时影响环境中微生物群落的构建,促使土壤形成不同数量及种类的微生物群落。

三、农业环境保护

1.生物结皮:在我国北方干旱和半干旱地区,由于降水稀少,植被难以生长,土壤荒漠化严重,致使水土流失导致土壤退化、土地生产力下降,并带来一系列生态环境问题。为治理生态环境,防止土壤进一步沙化,通常采用向荒漠化土壤中人为地接入一定量的藻类使其在土壤表面形成结皮,并获得了较好的效果。

        土壤生物结皮是由细菌、真菌、藻类、地衣和苔藓等形成的一种混合体,而藻结皮是 土壤生物结皮的主要组成部分。高丽倩研究发现生物结皮后显著增加了土壤有机质、全氮、土壤细颗粒含量及土壤粘结力,降低了土壤容重。同时生物结皮显著降低 了土壤可蚀性,增强了土壤抗蚀性。由此表明,在荒漠土壤中接种藻,形成的藻结皮能使菌类和低等植物繁殖生长,进而改善土壤性质,有效地减小风和水对荒漠化地表的侵蚀,从一定程度上遏制了荒 漠化进程。

2.盐碱地修复:盐渍土通常氮、碳和磷含量较低,电导率较高,并含有一些有毒离子,这极大地限制了植物的生长。据统计,我国目前盐碱地约有 9913万公顷 ,尤其是西北地区的甘肃、宁夏、新疆等省区 都不同程度发生盐渍化危害。

        蓝藻在盐渍土改良中发挥着重要作用,它不仅改善了土壤中的氮、碳等营养物质含量,而且有助于土壤中有害钠离子的螯合。蓝藻分泌的胞外多糖,具有螯合阳离子的趋势,这些胞外多糖具有像尿酸这样的带负电荷的基团,它们与 Na 离子结合,从而降低了 Na 离子在土壤溶液中的有效性,有利于植物的生长。