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藻仙绿的光合作用

1.产氧

       光合作用(Photosynthesis),即光能合成作用,是植物、藻类和某些细菌,在可见光的照射下,经过光反应和暗反应,利用光合色素,将二氧化碳(或硫化氢)和水转化为有机物,并释放出氧气(或氢气)的生化过程。光合作用是一系列复杂的代谢反应的总和,是生物界赖以生存的基础,也是地球碳氧循环的重要媒介。

(1)光合作用是绿色植物利用叶绿素等光合色素和某些细菌(如带紫膜的嗜盐古菌)利用其细胞本身,在可见光的照射下,将二氧化碳和水(细菌为硫化氢和水)转化为有机物,并释放出氧气(细菌释放氢气)的生化过程。

        植物之所以光合作用图解被称为食物链的生产者,是因为它们能够通过光合作用利用无机物生产有机物并且贮存能量。通过食用,食物链的消费者可以吸收到植物及细菌所贮存的能量,效率为10%~20%左右。对于生物界的几乎所有生物来说,这个过程是它们赖以生存的关键。而在地球上的碳-氧循环,光合作用是必不可少的。

(2)光和营养蛋白小球藻:是世界上比表面积最大微生物,被世界微藻专家誉为“罐装的太阳”。能够利用微光和弱光进行光合作用,超过植物自身光合作用的10倍以上。大大提高了植物有机物质的积累;提供丰富、均衡的天然营养素、提高植物体对水分的利用率;迅速吸附各种重金属离子并促进植物体将有害物质排出体外;其特有的活性因子(C.G.F.)修复受损细胞、激活吞噬细胞和干扰素,诱导植物抗性,还能降解土壤中的农药化肥残留并转化为对植物有益的可利用态。

(3)藻类的化石曾被发现于澳洲具有几十亿年历史的沉积岩中;藻类被专家形容为”地球之肺”,供给地球约90%的氧气,另外10%则由植物所提供。微藻是地球上大气层氧气的缔造者,是人类、动物、植物赖以生存的基本元素的供给者。

2.固碳

        碳素是生物体中最重要的一种营养元素,约占细胞千物质的40%-50%。而碳元素的主要依赖于大气CO2和水中溶解的CO2。只有通过生物所推动的碳元素循环,特别是微生物进行的(矿化)作用,使不同形态的碳素相互转化,大气中的CO2才不会消耗尽,生命活动才得以维持。绿色植物和微生物(藻类、光合细菌、蓝细菌等)通过光合作用固定大气中(水中)CO2,合成有机碳化合物(淀粉、纤维素、蛋白质、脂肪、糖、有机酸等),同时把光能转化成化学能,进而组成生物体本身,植物和微生物通过呼吸作用获得能量,同时释放出CO2。动物以植物和微生物为食物,并在呼吸中放出CO2。当动、植物和微生物死亡后的腐机质尸体等有机碳化合物,被微生物分解时,产生大量的CO2,于是整个碳素循环得以完成。

(1)微藻生长快,固碳效率是植物的数十倍。微藻大多是专性光合自养微生物,其光合作用和呼吸作用的强度大大超过同等重量的大型高等植物的代谢总量。C、N、P、K、Mg、Ca、S等是微藻生长的主要营养元素,其中碳是最主要的,也是最重要的营养元素。微藻从溶于水中的无机碳中获取碳源,大部分微藻只吸收CO2。不少微藻在适应水体无机碳浓度变化的过程中,会在细胞内形成一种主动转化无机碳的机制—CO2的浓缩机制(CCMs)。该机制对于那些只能利用CO2的微藻来说十分重要。

(2)细胞在生长过程中会不断向周围环境中释放多种代谢产物,如碳水化合物、氨基酸、酶、类、维生素、有机磷酸、毒素、挥发性物质以及抑制和促进因子等,这些产物统称为胞外产物(ECP)。胞外多聚物(EPS)是胞外产物的一大类别。主要有以下几种:胞外溶解有机碳、胞外氮、胞外酶。其中胞外溶解有机碳:通过示踪实验发现,由微藻细胞固定的碳至少有5%-10%以DOC形式释放到水体中及土壤中,条件好时藻类释放DOC高达10%-25%。

3.案例分享

        在大田花生中加入藻仙绿后,生长速度加快,实验组比对照组平均叶宽宽0.3厘米,株高高1厘米,叶片绿壮,检测叶绿素含量显著增加,须根和果实明显增多,且遇到干旱季节,植物生长的更加精神,抗旱抗洪能力增强。