水產(chǎn)養(yǎng)殖作為全球重要的食品生產(chǎn)行業(yè)，在滿足人們對優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)需求的同時(shí)，也帶來了一系列環(huán)境問題，其中水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水的處理成為了關(guān)注的焦點(diǎn)。菌藻共生系統(tǒng)作為一種創(chuàng)新且有效的生態(tài)處理技術(shù)，在水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水處理中展現(xiàn)出了巨大的潛力。

二、水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水的特點(diǎn)及危害

水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水是指在養(yǎng)殖過程中，由于魚類代謝、飼料殘留、藥物使用以及水體交換等產(chǎn)生的廢水。這些尾水中通常富含氮、磷、有機(jī)物、懸浮物等污染物。

氮元素主要以氨氮、亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮的形式存在。高濃度的氨氮會(huì)對水生生物產(chǎn)生毒性，影響其生長和繁殖；亞硝酸鹽氮能導(dǎo)致魚類缺氧甚至死亡。

磷的過量排放會(huì)引發(fā)水體富營養(yǎng)化，導(dǎo)致藻類大量繁殖，破壞水生態(tài)平衡。

有機(jī)物的積累會(huì)消耗水中的溶解氧，造成水體缺氧，影響水生生物的生存環(huán)境。

此外，水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水中可能還含有殘留的藥物和病原體，若未經(jīng)處理直接排放，會(huì)對周邊水域的生態(tài)環(huán)境和人類健康構(gòu)成威脅。

三、菌藻共生系統(tǒng)的原理與優(yōu)勢

菌藻共生系統(tǒng)是一種基于微生物和藻類相互作用的生態(tài)處理技術(shù)。在這個(gè)系統(tǒng)中，細(xì)菌和藻類形成了一種互利共生的關(guān)系。

藻類通過光合作用吸收二氧化碳，產(chǎn)生氧氣，并將水中的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為自身的生物質(zhì)。同時(shí)，藻類釋放出的有機(jī)物質(zhì)可以作為細(xì)菌的碳源和能源。

細(xì)菌則能夠分解水中的有機(jī)物，將含氮化合物轉(zhuǎn)化為氮?dú)忉尫诺酱髿庵?，?shí)現(xiàn)氮的去除。此外，細(xì)菌還能促進(jìn)磷的沉淀和固定。

菌藻共生系統(tǒng)的優(yōu)勢在于其高效的污染物去除能力、低能耗、環(huán)境友好以及可持續(xù)性。與傳統(tǒng)的物理化學(xué)處理方法相比，它不需要大量的化學(xué)藥劑和能源投入，減少了處理成本和二次污染的風(fēng)險(xiǎn)。

四、菌藻共生系統(tǒng)在水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水處理中的應(yīng)用方式

（一）構(gòu)建生物膜
將細(xì)菌和藻類固定在載體表面形成生物膜，增加微生物與尾水的接觸面積，提高處理效率。常見的載體有纖維、塑料等。

（二）懸浮培養(yǎng)
將菌藻混合在水中進(jìn)行懸浮培養(yǎng)，通過攪拌或曝氣保持其均勻分布，這種方式操作簡單，但需要控制好菌藻的濃度和生長條件。

（三）生態(tài)塘處理
利用人工建造的池塘，引入菌藻共生體系，結(jié)合池塘中的水生植物和底棲生物，形成一個(gè)復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，對尾水進(jìn)行綜合處理。

五、影響菌藻共生系統(tǒng)處理效果的因素

（一）光照
藻類的光合作用需要充足的光照，但過強(qiáng)或過弱的光照都會(huì)影響其生長和代謝。

（二）溫度
適宜的溫度范圍能保證細(xì)菌和藻類的生理活性，溫度過高或過低都會(huì)降低處理效果。

（三）pH 值
不同的菌藻種類對 pH 值有不同的適應(yīng)范圍，通常在中性或弱堿性條件下處理效果較好。

（四）營養(yǎng)物質(zhì)比例
氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)的比例會(huì)影響菌藻的生長和共生關(guān)系，需要根據(jù)尾水的實(shí)際情況進(jìn)行合理調(diào)整。

（五）溶解氧
充足的溶解氧有利于細(xì)菌的代謝和藻類的光合作用，但過高或過低的溶解氧水平都會(huì)產(chǎn)生不利影響。

六、實(shí)際應(yīng)用案例與成果

在一些水產(chǎn)養(yǎng)殖集中的地區(qū)，已經(jīng)成功應(yīng)用菌藻共生系統(tǒng)處理尾水，并取得了顯著的成效。例如，某大型水產(chǎn)養(yǎng)殖場采用菌藻共生生態(tài)塘處理尾水，使尾水中的氮、磷去除率分別達(dá)到了 80%和 90%以上，出水水質(zhì)達(dá)到了排放標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)還減少了化學(xué)藥劑的使用，降低了養(yǎng)殖成本。

七、結(jié)論與展望

菌藻共生系統(tǒng)作為一種綠色、可持續(xù)的水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水處理技術(shù)，具有廣闊的應(yīng)用前景。未來，隨著對菌藻共生機(jī)制的深入研究和技術(shù)的不斷創(chuàng)新，相信該系統(tǒng)在提高處理效率、降低成本、實(shí)現(xiàn)資源回收等方面將取得更大的突破，為水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供有力的支持，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益的雙贏。

總之，通過合理應(yīng)用菌藻共生系統(tǒng)，我們能夠有效地解決水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水帶來的環(huán)境問題，推動(dòng)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)向著更加綠色、環(huán)保、可持續(xù)的方向發(fā)展。

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與其他植物相比（玉米、大豆等），微藻的生長速率更快，單位土地面積所產(chǎn)出的生物量更多。同時(shí)，微藻在生長過程中吸收大量的氮、磷等無機(jī)元素。

因此，微藻可以作為食物，固碳、凈化空氣及處理廢水。

合成生物活性物質(zhì)，微藻除了能合成蛋白質(zhì)等大眾化的營養(yǎng)物質(zhì)外，還能合成很多獨(dú)特的生物活性物質(zhì)、如 不飽和脂肪酸（DHA、EPA、AA等）、類胡蘿卜素（β-胡蘿卜素、蝦青素、葉黃素、玉米黃質(zhì)等）、色素-蛋白復(fù)合體（藻藍(lán)蛋白、藻紅蛋白等）、多糖、活性多肽 等。

細(xì)菌在自然界的角色是分解者，將大分子有機(jī)物分解成小分子或者二氧化碳。微藻是在自然界的角色是生產(chǎn)者，通過光合作用利用二氧化碳和水在葉綠體里面把光能量儲(chǔ)存在大分子有機(jī)物，并釋放氧氣。

1、微藻光合作用固定二氧化碳的原理

光合作用的公式里面

這里面微藻細(xì)胞是相當(dāng)于光合作用的工廠

光能、水和二氧化碳是工廠生產(chǎn)所需電力和原材料，減少；

葉綠體和各種細(xì)胞器是生產(chǎn)設(shè)備，不增加不減少；

氧氣和有機(jī)物是工廠生產(chǎn)的產(chǎn)品和利潤，增加

所有微藻工廠只要原材料和能源充足，那么生產(chǎn)就會(huì)源源不斷進(jìn)行。氧氣和有機(jī)物源源不斷被制造出來。這個(gè)過程必然是減排利用二氧化碳的，符合碳中和概念的。

當(dāng)然微藻工廠本身為了追求更大效益會(huì)消耗少部分的產(chǎn)品和利潤進(jìn)行再投資，分裂更多的微藻細(xì)胞工廠進(jìn)行更多的光合作用，這個(gè)過程也是負(fù)碳的。也有部分微藻細(xì)胞老化進(jìn)行分解（倒閉清算）。

以上階段微藻都是以液體形式存在，葉綠體和細(xì)胞工廠僅僅作為一個(gè)催化劑和載體參與光合作用并不增加也不減少。

這里面存在一個(gè)誤區(qū)，因?yàn)閭鹘y(tǒng)認(rèn)為微藻就是做成藻粉一個(gè)方法，而一噸藻液對應(yīng)1公斤左右的藻粉，需要消耗大量的能量去采收，蒸發(fā)干燥999公斤的水分，這過程會(huì)排放大量二氧化碳，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于微藻細(xì)胞本身那些干物質(zhì)所固定的二氧化碳

微藻的產(chǎn)品形式不是只有藻粉一種?情況。

做藻粉的過程去計(jì)算碳足跡的時(shí)候，相當(dāng)于不去計(jì)算微藻細(xì)胞整個(gè)生命周期固定二氧化碳制造產(chǎn)品和利潤的價(jià)值，而是只計(jì)算這個(gè)工廠的葉綠素和各種細(xì)胞器這些生產(chǎn)設(shè)備有多少價(jià)值了。任何一家工廠生產(chǎn)出來的產(chǎn)品都將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于固定資產(chǎn)的價(jià)值，否則就沒人投資建工廠了，微藻這個(gè)物種早被生態(tài)系統(tǒng)淘汰了，只要生產(chǎn)不產(chǎn)生利潤，工廠立馬關(guān)門。

即使這么計(jì)算微藻藻粉，得到相同質(zhì)量的微藻蛋白質(zhì)和牛肉蛋白質(zhì)，微藻所排放出來的二氧化碳仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于牛肉。

2、微藻光合作用固定二氧化碳的優(yōu)勢

2-1光合作用效率高。相對于其他高等植物細(xì)胞的葉綠體，微藻比表面積更大，個(gè)體更小，葉綠素利用光照的效率越高。

2-2自帶碳濃縮機(jī)制。計(jì)算微藻固定多少二氧化碳應(yīng)該站在全生命周期去計(jì)算，同時(shí)相對于其他方法，微藻自帶碳濃縮機(jī)制，不需要把二氧化碳濃縮到99%以上的濃度也能利用，可以利用0.02-80%濃度范圍內(nèi)的自然界二氧化碳。大多數(shù)的工業(yè)二氧化碳濃縮工藝都是大量消耗能量，排放二氧化碳的，包括人工合成淀粉蛋白質(zhì)等技術(shù)中用的高濃度高純度二氧化碳。

2-3投入成本低。即使不去維護(hù)不去添加營養(yǎng)鹽，自然界各個(gè)區(qū)域都遍布各種微藻，生生不息，自然演替，比很多高純無菌培養(yǎng)的物種更具優(yōu)勢。不同地區(qū)有不同的微藻品種，因地制宜，屬地性的特點(diǎn)讓他們適應(yīng)沙漠，高原，缺水等各種極端環(huán)境。

3、微藻光合作用固定二氧化碳的施行策略

基于以上觀點(diǎn)，利用微藻進(jìn)行碳中和的策略如下：

3-1、養(yǎng)殖更多面積的微藻，在可以接受到光照的地方，包括各種山坡、土地和水面培養(yǎng)微藻，微藻可以通過食物鏈被水生生物或者陸生生物再利用。水產(chǎn)養(yǎng)殖對微藻的需求是天量的，近幾年微藻在農(nóng)業(yè)種植和畜牧業(yè)領(lǐng)域的拓展也有目共睹，產(chǎn)業(yè)鏈不斷延伸，利用微藻之后的作物根系更發(fā)達(dá)，產(chǎn)量和品質(zhì)都得到提高。

3-2、對于無法當(dāng)?shù)乩孟奈⒃?，開發(fā)更節(jié)能的采收干燥技術(shù)，制作成飼料、食品、化妝品、保健品、藥品、天然產(chǎn)物的原料。相比于其他碳水化合物、蛋白質(zhì)和油脂，相同質(zhì)量微藻碳排放更少。

3-3、研究更科學(xué)的計(jì)算方法評價(jià)微藻細(xì)胞全生命周期的固碳量，把農(nóng)業(yè)水產(chǎn)（貝類全生命階段都吃藻、大水面不投餌養(yǎng)魚、濾食的浮游動(dòng)物輪蟲、鹵蟲都是需要微藻做食物長大后才能給魚苗蝦苗吃。）和種植（添加微藻前后的產(chǎn)量差別和土壤生物多樣性改善，增加土壤碳匯）所涉及到的微藻固碳合理分配一部分到微藻產(chǎn)業(yè)中，強(qiáng)化信心和投資微藻養(yǎng)殖面積的力度

3-4、合成生物學(xué)開發(fā)更多以光合作用微藻作為底盤生物的技術(shù)，批量制造高價(jià)值的有機(jī)物。

3-5、探索微藻在光合作用過程后的碳足跡，除了氧氣和碳水化合物之外，其他一些產(chǎn)物是否以氣體或者其他有機(jī)物形式存在，比如香味、溶于水不被檢測發(fā)現(xiàn)的小分子有機(jī)物、色素等等。

從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度，沒有一家工廠會(huì)把全部利潤和錢都投入到這個(gè)工廠的固定資產(chǎn)和生產(chǎn)設(shè)備中，錢和利潤需要投資到更多領(lǐng)域，需要消費(fèi)更多其他產(chǎn)品。

一只老鼠一生偷吃的食物和運(yùn)動(dòng)消耗的能量都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于被抓住燒掉后那點(diǎn)灰燼的重量。

微藻在光合作用固定的二氧化碳遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于藻粉對應(yīng)的二氧化碳，多養(yǎng)藻固碳這個(gè)觀點(diǎn)我們深信不疑。

由于化肥的過量使用，導(dǎo)致土壤的某些無機(jī)鹽或者有機(jī)物濃度過高，例如鹽度，氨氮，農(nóng)藥等，土壤主要的微生物無法耐受高濃度的化學(xué)成分而死亡，由此造成生物群落多樣性的破壞直接導(dǎo)致土壤的生產(chǎn)力下降，將無機(jī)物轉(zhuǎn)為有機(jī)物的能力也同步下降，日積月累，有機(jī)質(zhì)缺失的土壤板結(jié)，重金屬超標(biāo)等問題日益突出。

目前常見的土壤改良做法就是為土壤增加有機(jī)質(zhì)，大多數(shù)的有機(jī)質(zhì)里面都包含了微生物，這些微生物包括微藻和益生菌，增加微生物群落多樣性，可以恢復(fù)土壤本身的固氮固碳能力，轉(zhuǎn)化空氣和水流中的無機(jī)鹽和有機(jī)質(zhì)為作物營養(yǎng)物

近年來，國外先進(jìn)農(nóng)業(yè)公司結(jié)合微生物技術(shù)，通過富集高密度的微生物培養(yǎng)，直接做成微生物土壤改良產(chǎn)品，直接應(yīng)用于土壤。利用微藻作為生態(tài)系統(tǒng)食物鏈的初級(jí)生產(chǎn)力，（光合作用無機(jī)物轉(zhuǎn)為有機(jī)物的能力），直接將微生物施加到土壤里，這些微藻（生產(chǎn)者）和益生菌（分解者）可以直接利用土壤中殘留的無機(jī)肥料，增加生物量，提高生產(chǎn)力。有機(jī)質(zhì)的生成可以讓土壤益生菌和微藻數(shù)量更多，有了前期食物鏈的生產(chǎn)者和分解者之后，食物鏈會(huì)逐漸延長，其他種類的微生物也會(huì)增加，復(fù)雜的食物鏈構(gòu)成了強(qiáng)大的生態(tài)系統(tǒng)，由此農(nóng)業(yè)土壤進(jìn)入良性循環(huán)。

作用在土壤里面幫助作物生長的并不一定是初期投入的微藻和益生菌，也有可能是由這些初級(jí)生產(chǎn)者和分解者所分泌的活性物質(zhì)或者食物鏈后段的微生物和動(dòng)物。

日本農(nóng)業(yè)技術(shù)，自然農(nóng)法就是要讓土地休養(yǎng)生息，這個(gè)過程就是讓自然的微生物能有足夠的時(shí)間去構(gòu)建土壤的微生物群落多樣性。

比如一畝地加了30斤的化肥，一個(gè)周期后收獲了1000斤的水稻，根據(jù)物質(zhì)守恒，這里面多余的900多斤都是水稻通過光合作用利用環(huán)境中的無機(jī)物在微生物的幫助下轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的。因此微生物多樣性越豐富的稻田，抵御病害的能力更強(qiáng)，轉(zhuǎn)換無機(jī)物為有機(jī)營養(yǎng)的能力越強(qiáng)，作物越健康。

生態(tài)學(xué)上，生產(chǎn)者是利用光合作用將無機(jī)物轉(zhuǎn)換為有機(jī)物的這些生物，分解者是將大分子復(fù)雜有機(jī)物分解為簡單有機(jī)物和無機(jī)物的生物。微藻就是初級(jí)生產(chǎn)者，固氮固碳，益生菌可以將微藻所產(chǎn)生的有機(jī)物分解為作物可以吸收利用的小分子狀態(tài)，繼而被作物吸收利用。

這些菌藻并不能代替化肥，他們通過增加生物多樣性提高化肥的轉(zhuǎn)換效率，減少殘留的化肥對土壤的破壞，以及降低過量肥料隨著水土流失進(jìn)入下游湖泊河流造成的富營養(yǎng)化。而針對不同時(shí)間不同品種不同地域，需要施加的菌藻生物量策略和對應(yīng)達(dá)到的品質(zhì)目標(biāo)將成為未來公司的核心競爭力和研究方向。

光語生物利用微生物技術(shù)，從肥沃的土壤里面分離土壤優(yōu)勢微生物，包括微藻和益生菌，利用光生物反應(yīng)器等設(shè)施達(dá)到生物量的富集，讓農(nóng)業(yè)土壤獲得活性益生菌和原生土壤微藻，壯實(shí)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力。

2019年由浙江省海洋水產(chǎn)養(yǎng)殖研究所肖國強(qiáng)研究員，蔡景波高級(jí)工程師等負(fù)責(zé)的浙江省省級(jí)重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“重要漁業(yè)水域生態(tài)容量評估及生態(tài)修復(fù)關(guān)鍵技術(shù)-海水池塘養(yǎng)殖容量及生態(tài)修復(fù)關(guān)鍵技術(shù)研究”，旨在解決海水池塘養(yǎng)殖的生態(tài)修復(fù)問題。樂清光語生物科技有限公司參與其中的塘口高活性海水微生物，菌藻培養(yǎng)的光生物反應(yīng)器設(shè)計(jì)和制造。

2020年，項(xiàng)目組認(rèn)為穩(wěn)定優(yōu)勢高活性的微生物生態(tài)系統(tǒng)對于海水池塘的生態(tài)穩(wěn)定性至關(guān)重要，研究人員付諸實(shí)踐，設(shè)計(jì)了用海水池塘原水經(jīng)過簡單砂濾后加上培養(yǎng)基和菌種，藻種直接培養(yǎng)微生物的技術(shù)，簡單可行，老百姓容易掌握。

原有海水池塘長期受到如下問題困擾：

1、亞硝酸鹽受到天氣影響，常年在0.3-1.1mg/L；

2、溶氧不穩(wěn)定，白天5-8mg/L，晚上1-3mg/L；

3、養(yǎng)殖品種魚腥味很大；

4、水質(zhì)渾濁，影響藻類光合作用

光語生物按照設(shè)計(jì)為試驗(yàn)示范塘提供4套100L前置柱狀光生物反應(yīng)器和1套2600L的管道式光生物反應(yīng)器。利用前置光生物反應(yīng)器擴(kuò)培需要的光合細(xì)菌或者有益藻類，達(dá)到一定濃度后，接種到2600L的管道式光生物反應(yīng)器里，利用自然光進(jìn)行光合培養(yǎng)。在3-5天后達(dá)到高濃度后均勻釋放到100畝的池塘里。

經(jīng)過1-2次潑灑，水質(zhì)在7-10天后明顯變化，亞硝酸鹽降到0.1mg/L，溶氧穩(wěn)定在5-7mg/L，水質(zhì)清爽，養(yǎng)殖品種魚腥味減少，賣相變好。唯一的問題是目前滸苔數(shù)量增多，需要人工打撈。

后期光語生物將協(xié)助項(xiàng)目組完成其他設(shè)施的制造和完善，并為養(yǎng)殖戶提供培養(yǎng)基和菌種，藻種支持。

光語生物科技有限公司積累了8年的光生物反應(yīng)器制作技術(shù)，為客戶提供多種不同場合的管道式光生物反應(yīng)器生產(chǎn)光合細(xì)菌的解決方案，既可以為客戶提供物美價(jià)廉的光生物反應(yīng)器培養(yǎng)光合細(xì)菌方案，同時(shí)又可以提供一些簡易的培養(yǎng)設(shè)備。

同時(shí)光語又是一家光合細(xì)菌菌種和技術(shù)服務(wù)提供商，不單單為客戶提供光合細(xì)菌培養(yǎng)用的光生物反應(yīng)器，還可以為客戶提供生產(chǎn)穩(wěn)定，繁殖迅速的優(yōu)質(zhì)菌種和培養(yǎng)技術(shù)，保證客戶買得起設(shè)備，培養(yǎng)光合細(xì)菌成功，不會(huì)出現(xiàn)設(shè)備買了養(yǎng)不起來光合細(xì)菌的情況，還可以為客戶單位的技術(shù)工程師提供培訓(xùn)服務(wù)。

光語專門研發(fā)了光合細(xì)菌適用的LED光源，代替已經(jīng)淘汰的白熾燈，實(shí)現(xiàn)光合細(xì)菌訂單式工廠化生產(chǎn)，縮短光合細(xì)菌培養(yǎng)時(shí)間到3-7天。

LED的光照強(qiáng)度可以達(dá)到1000μE（μmol/m2/s，相當(dāng)于10萬lux的大陽光強(qiáng)度）

光合細(xì)菌最高濃度可以達(dá)到吸光度OD=3.4，平均OD=1.4-2左右。

光語生物科技有限公司積累了8年的光生物反應(yīng)器制作技術(shù)，為客戶提供多種不同場合的管道式光生物反應(yīng)器生產(chǎn)微藻的解決方案，既可以為客戶提供物美價(jià)廉的光生物反應(yīng)器培藻方案，同時(shí)又可以提供一些簡易的培養(yǎng)設(shè)備。

同時(shí)光語又是一家藻種和技術(shù)服務(wù)提供商，不單單為客戶提供藻類培養(yǎng)用的光生物反應(yīng)器，還可以為客戶提供生產(chǎn)穩(wěn)定，繁殖迅速的優(yōu)質(zhì)藻種和培養(yǎng)技術(shù)，保證客戶買得起設(shè)備，養(yǎng)得起藻，不會(huì)出現(xiàn)設(shè)備買了養(yǎng)不起來藻的情況，還可以為客戶單位的養(yǎng)藻技術(shù)工程師提供培訓(xùn)服務(wù)。

土壤還有一個(gè)很大的問題是土壤酸化，所謂的土壤酸化，是指土壤pH值下降、土壤呈強(qiáng)酸性或極強(qiáng)酸性的現(xiàn)象，自然酸化過程較為緩慢，人為因素造成的酸化速度非?？?。土壤酸化導(dǎo)致土地退化，種植效益下降。針對土壤酸化的幾個(gè)原因，闡述采用活性微藻肥料的理論依據(jù)。

1.土壤酸化的根本原因 ：土壤的酸化是指土壤中氫離子增加。土壤中的氫離子的來源有很多方面 ：環(huán)境污染中造成的酸雨，（主要呈硝酸和硫酸），土壤有有機(jī)質(zhì)的分解可以產(chǎn)生有機(jī)酸，土壤中微生物及植物根系的代謝作用可以產(chǎn)生碳酸。

微藻光合作用消耗大量的二氧化碳等碳源，經(jīng)過微生物分解后的有機(jī)酸例如醋酸，琥珀酸，檸檬酸等可以作為微藻的碳源，合成有機(jī)物。一般微藻培養(yǎng)到后面pH越來越高，正好對抗土壤變酸的過程。

2.施肥的原因 ：長期過量單純使用化肥會(huì)使土壤酸化。比如硫酸銨，高濃度氮磷鉀三元復(fù)合肥的投入比例過大，而鈣、鎂中微量元素投入相對不足，造成土壤養(yǎng)分失調(diào)。

微藻利用氨氮的能力很強(qiáng)，可以不耗費(fèi)能量在體內(nèi)利用氨氮合成氨基酸，氨基酸被根系吸收進(jìn)入植物體內(nèi)合成蛋白質(zhì)。同時(shí)微藻胞外物分泌可以幫助土壤細(xì)菌的生長。

3.栽培管理的原因 ：棚內(nèi)溫濕度高，雨水淋溶作用少，隨著栽培年限的增加，耕層土壤酸根積累嚴(yán)重，導(dǎo)致土壤酸化。由于大棚蔬菜的產(chǎn)量和復(fù)種指數(shù)高，肥料用量大，導(dǎo)致土壤有機(jī)質(zhì)含量下降，緩沖能力降低，土壤酸化問題加重

微藻在生長迅速，胞外物分泌，可以迅速建立起微生物系統(tǒng)來增加土壤的有機(jī)質(zhì)和緩沖能力，同時(shí)小球藻生長因子CGF最初發(fā)現(xiàn)的作用就是促進(jìn)植物生長。

4.酸性和生理酸性化肥的長期大量使用也會(huì)加重土壤的酸化程度。據(jù)報(bào)道，盆栽試驗(yàn)結(jié)果表明，在酸性土壤中施用硫酸鉀、硫酸銨、尿素、硝酸鉀、硝酸銨和氯化鉀等化肥都會(huì)使土壤的酸度有不同程度的增加，主要是這些化肥中的陽離子可以交換出氫、鋁離子，從而增大土壤的酸度。單施氮鉀化肥會(huì)加速土壤的酸化，而配合施用磷、鈣及有機(jī)肥料，則可改良酸性土壤。

活性微藻肥料復(fù)配的小蘇打和光合細(xì)菌可以改良酸性土壤，小蘇打本身堿性是常用的改良酸性土壤產(chǎn)品，光合細(xì)菌能夠分解土壤大分子有機(jī)物，形成的小分子有機(jī)物可以被藻類利用作為碳源，同時(shí)光合細(xì)菌也是越培養(yǎng)pH越高，對抗土壤酸化。

最后說一句，土壤的酸化板結(jié)嚴(yán)重影響著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，嚴(yán)重影響這農(nóng)產(chǎn)品的果品質(zhì)量，嚴(yán)重影響農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格，嚴(yán)重影響農(nóng)民的收入，更加嚴(yán)重的影響著我們子孫后代的身心健康，在此呼吁大家，減少大化肥，復(fù)合肥的投入，增加施用活性微藻肥料，改良土壤任重道遠(yuǎn)。

水產(chǎn)養(yǎng)殖池塘的藍(lán)藻水華是由于水體富營養(yǎng)化引起的，伴隨著水華爆發(fā)后的生態(tài)系統(tǒng)奔潰，泛塘死魚是我國乃至世界面臨的水產(chǎn)養(yǎng)殖中重要生態(tài)環(huán)境問題。

農(nóng)民的治理藍(lán)藻“土方法”，1、補(bǔ)充餌料藻類所需的水中溶解碳源；2、補(bǔ)充餌料藻種引入生物競爭

1、補(bǔ)充碳源分為生物補(bǔ)碳和化學(xué)補(bǔ)碳。生物補(bǔ)碳就是為水體引入光合細(xì)菌、EM細(xì)菌、芽孢桿菌等菌類，降解水體的藻類無法利用的大分子有機(jī)物，降解過程的生化反應(yīng)形成類似三羧酸循環(huán)里面的一些碳源檸檬酸，琥珀酸、草酰乙酸等藻類可以利用的小分子有機(jī)物?；瘜W(xué)補(bǔ)碳就是為水體補(bǔ)充二氧化碳或者加入碳酸根和碳酸氫根產(chǎn)品，為藻類光合作用提供基礎(chǔ)營養(yǎng)，也有用冰醋酸提供碳源的。

2、對于水體存在碳源的情況，由于食物鏈?zhǔn)沟灭D料藻類沒有種群優(yōu)勢，因此適當(dāng)補(bǔ)充藻種到水體里面，使得水體生態(tài)中的餌料藻類迅速超過藍(lán)藻形成種群優(yōu)勢。

我們認(rèn)為碳酸氫根和碳酸根幫助餌料藻類生長，為水產(chǎn)養(yǎng)殖品種提供食物鏈初級(jí)生產(chǎn)力，降低飼料系數(shù)。

定期跟蹤水體pH變化，補(bǔ)充適當(dāng)?shù)奶荚词沟灭D料藻類占據(jù)優(yōu)勢，通過餌料藻類的食物鏈作用，最終將水體氮磷轉(zhuǎn)換為魚肉，蝦肉，蟹肉等蛋白，將營養(yǎng)物從水體中取出，減少生態(tài)系統(tǒng)在富營養(yǎng)情況下出現(xiàn)藍(lán)藻水華的情況。

對于藍(lán)藻最終占據(jù)生態(tài)優(yōu)勢形成水華，各種發(fā)生機(jī)制眾說紛紜。光語生物結(jié)合水產(chǎn)養(yǎng)殖的池塘生態(tài)系統(tǒng)和老百姓的一些治理藍(lán)藻“土方法”做出藍(lán)藻水華的發(fā)生機(jī)制猜想，僅供參考。

1、正常情況下，水中pH在7-8之間，各種營養(yǎng)資源足夠，光合作用吸收水中的二氧化碳，呼吸作用往水體排出二氧化碳。硅藻、綠藻等餌料藻生長旺盛，藍(lán)藻無法形成優(yōu)勢。水里攝食餌料藻類的浮游動(dòng)物，枝角類數(shù)量慢慢增加。

2、在光照條件充足，溫度升高的情況下，新陳代謝加快。藻類光合作用吸收的二氧化碳比呼吸作用排出的二氧化碳要多很多，水里的溶氧升高，二氧化碳形成的碳酸減少，水體pH開始升高。硅藻綠藻等餌料藻繼續(xù)生長，攝食藻類的水生動(dòng)物繼續(xù)增長。

3、當(dāng)pH升高到一定范圍后，硅藻和綠藻不適應(yīng)，生長速度減慢，但是攝食他們的水生動(dòng)物種群數(shù)量并沒有減少，硅藻和綠藻等餌料藻類的種群數(shù)量慢慢減少。此時(shí)藍(lán)藻因?yàn)椴贿m口，數(shù)量慢慢增加。同時(shí)由于藍(lán)藻可以浮在水面上吸收水體頂層氣液層中剛?cè)芙獾亩趸己妥钃豕庹展┙o自身光合作用，具備一定優(yōu)勢條件。

4、由于水體里面供給光合作用所需的二氧化碳的碳酸氫根和碳酸根減少，硅藻綠藻等餌料藻類被攝食的數(shù)量越來越多，同時(shí)光照被藍(lán)藻阻擋，pH繼續(xù)上升導(dǎo)致的生長緩慢停滯，最終使得餌料藻類越來越少。

5、最終水體中豐富的氮磷和水面上空氣中的二氧化碳，幫助上浮的藍(lán)藻在光照的作用下成為水體的優(yōu)勢種群，為水體提供溶氧，形成水華。

因此水中二氧化碳溶解形成的碳酸氫根和碳酸根含量對于水生態(tài)環(huán)境的藻類演替至關(guān)重要。

原有的工藝弊端在于都是采用法蘭結(jié)構(gòu)通過螺絲加橡皮圈粘合，長時(shí)間的粘合狀態(tài)會(huì)導(dǎo)致橡皮圈老化無法脫落，或者細(xì)菌固定在橡皮圈上無法去除等問題。

因此在連接工藝上，上海光語生物科技有限公司的工程師通過多年的經(jīng)驗(yàn)積累，采用了pvc和有機(jī)玻璃材料的焊接技術(shù)，使得連接部分長時(shí)間不漏水不開裂。

同時(shí)法蘭結(jié)構(gòu)去除了橡膠墊而改用新型密封方案，使得拆卸不用再擔(dān)心細(xì)菌死藻的殘留和橡膠老化問題。

下圖就是有機(jī)玻璃半球封頭和pvc管件的焊接，永久性密封不漏水，通過pvc管子可以實(shí)現(xiàn)與各種標(biāo)準(zhǔn)pvc管件的連接，使得系統(tǒng)內(nèi)的功能和走向更加豐富。

貝類不同于其他養(yǎng)殖品種，貝類全生命階段都是吃單胞藻的，沒有配方顆粒飼料可以投喂。水里的藻類直接決定苗種的產(chǎn)出率和成活率。在飼料工業(yè)沒產(chǎn)生之前，億萬年的進(jìn)化，藻類就是水產(chǎn)品種的食物鏈第一級(jí)！目前蟹苗培育，蝦苗培育，部分魚苗培育都在開始嘗試使用微藻作為開口餌料，光語生物介紹的樂清灣藻類培養(yǎng)車間可以作為很好的培藻工藝參考。

所有的水產(chǎn)品種在剛孵化出來的時(shí)候都需要攝入足夠的不飽和脂肪酸來幫助神經(jīng)系統(tǒng)成長，如果不飽和脂肪酸含量不夠，就會(huì)產(chǎn)生畸形。他們一般在貝類剛孵化出來的時(shí)候投喂等鞭金藻這種富含不飽和脂肪酸的藻類。等到2-3天后開始投喂硅藻，幫助甲殼類生長。當(dāng)硅藻和金藻不夠的時(shí)候，要準(zhǔn)備一些綠藻如大扁藻，微綠球藻等作為餌料投喂。

一個(gè)苗場一天需要大概投喂100-500噸不等的藻液，這些藻液下去不一定全部吃光，等到藻色吃清就要排水補(bǔ)入新鮮的藻類。這種每天的循環(huán)培藻和補(bǔ)藻為貝類苗種提供足夠的食物，提高貝苗成活率，降低市場價(jià)格，泥蚶苗種從每斤幾萬降到幾百元。

同時(shí)每天會(huì)有吃剩下去的藻液進(jìn)入自然水體，作為一級(jí)藻種繼續(xù)擴(kuò)培，這些在自然水域擴(kuò)培的藻細(xì)胞吸收自然水體富余的氨氮等營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為氨基酸蛋白質(zhì)油脂，再進(jìn)入食物鏈被樂清灣的魚蝦貝攝入。這些苗場既為灘涂養(yǎng)殖的水產(chǎn)品種的自然海水環(huán)境提供一級(jí)藻種，保證藻相生生不息，同時(shí)也不需要擔(dān)心環(huán)境突變造成藻類消亡造成的生態(tài)問題，其次吸收水環(huán)境中多余的營養(yǎng)物質(zhì)，穩(wěn)定海水環(huán)境系統(tǒng)，造福人民。

傳統(tǒng)的培藻工藝都是采用幾十畝的大池培藻，這種露天培藻藻相不可控，很容易倒藻或者被其他藻類污染。其中有如下幾個(gè)問題：
1、光合作用旺盛會(huì)導(dǎo)致水里的二氧化碳被轉(zhuǎn)換為有機(jī)物，二氧化碳所形成的碳酸消失導(dǎo)致水體pH上升
2、水體pH上升，導(dǎo)致生長迅速的硅藻、綠藻不適應(yīng)而生長變慢，但是攝食硅藻綠藻的輪蟲枝角類，魚蝦蟹并沒有減少，加劇硅綠藻數(shù)量的減少
3、在海水里面由于甲藻可以以口鉤器攝食消化利用部分有機(jī)物，加上氨氮等有機(jī)物會(huì)形成優(yōu)勢種。在淡水里面，由于藍(lán)藻適應(yīng)高pH環(huán)境，同時(shí)偽空泡浮在水面上占據(jù)光合作用形成優(yōu)勢種。
4、光合作用旺盛產(chǎn)生的溶氧會(huì)將水體的可溶鐵元素氧化為不可溶成分，無法被藻類利用使得呼吸作用和光合作用無法延續(xù)。最終藻相出問題得到不是我們需要的藻源

樂清灣定向小池培養(yǎng)海水藻的優(yōu)勢在哪里？
1、每個(gè)培養(yǎng)階段時(shí)間都很短，使得需要的藻類占據(jù)優(yōu)勢地位；
2、等到細(xì)菌還沒有成為優(yōu)勢種的時(shí)候就轉(zhuǎn)移到新的一個(gè)完全滅菌的水體里面繼續(xù)擴(kuò)培使得細(xì)菌、輪蟲等無法成為優(yōu)勢；
3、每個(gè)階段多個(gè)平行容器，保證一個(gè)培養(yǎng)容器出問題，后續(xù)還能有其他備份保障。
4、滅菌和培養(yǎng)基配方方法簡單高效，容易掌握，同時(shí)成本很低，每年的試劑費(fèi)用很低
5、最大的費(fèi)用支出就是電費(fèi)和人工費(fèi)用。

樂清灣沿岸的灘涂養(yǎng)殖戶，從貝苗場購買苗種，投放到灘涂進(jìn)行培養(yǎng)，養(yǎng)成后進(jìn)入市場銷售。受益于苗場遠(yuǎn)遠(yuǎn)不斷補(bǔ)充的藻液，這些藻液在自然水體作為一級(jí)藻種繁殖。

如果沒有這些苗場補(bǔ)充的藻液，藻類會(huì)因?yàn)樽匀磺闆r出現(xiàn)的一些問題而消亡一段時(shí)間，沒有新的藻種進(jìn)入水體，藻類不會(huì)大規(guī)模迅速形成，那么一些灘涂養(yǎng)殖的水產(chǎn)品種就可能很瘦或者餓死！（獐子島就發(fā)生過類似的食物短缺造成的重大損失?。┤绻l(fā)生類似情況，對于辛苦從事養(yǎng)殖工作的老百姓將是非常重大的打擊和損失。

向擁有培藻車間的水產(chǎn)養(yǎng)殖公司致敬！感謝你們?yōu)樗w所補(bǔ)充的有益餌料藻類，吸收多余的營養(yǎng)物質(zhì)，控制有害藻類生長，保證水產(chǎn)養(yǎng)殖的安全和成功。

感謝樂清市科技局、樂清市水產(chǎn)科學(xué)研究所、浙江省海洋水產(chǎn)養(yǎng)殖研究所對本次調(diào)研和科普項(xiàng)目的指導(dǎo)和支持