四員“微”將，各顯神通

研究團(tuán)隊(duì)精心挑選了四位“微藻勇士”投入戰(zhàn)場：

固氮魚腥藻與多變魚腥藻：擅長捕捉空氣中的氮?dú)?，轉(zhuǎn)化為植物可利用的養(yǎng)分。

普通小球藻與斜生柵藻：以高效的光合作用和生產(chǎn)有機(jī)物質(zhì)聞名。

這些微藻的任務(wù)很明確：清除土壤中危險(xiǎn)的鎘（Cd），并助力小麥茁壯成長。實(shí)驗(yàn)結(jié)果令人振奮：

“鎘”枷鎖：四位微藻均成功降低了土壤中 活躍的鎘離子（可交換態(tài)鎘） 含量，更阻斷了鎘向小麥根莖遷移的通道，如同為小麥筑起了一道安全屏障。

“低”效奇跡：令人驚喜的是，較低劑量的微藻處理即展現(xiàn)出顯著效果，打破了“濃度越高越好”的固有思維。特別是固氮魚腥藻，低劑量時(shí)促進(jìn)小麥生長的表現(xiàn)甚至優(yōu)于高劑量，大大提升了技術(shù)應(yīng)用的成本效益和實(shí)用性。

土壤“增肥術(shù)” ：微藻如同天然的土壤改良劑，顯著提升了土壤有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀等關(guān)鍵肥力指標(biāo)，為植物創(chuàng)造了更富饒的“家園”。

小麥的“藻”級(jí)禮遇

在微藻庇護(hù)下的小麥，展現(xiàn)出蓬勃生機(jī)：

根系更發(fā)達(dá)：根長顯著增加，站穩(wěn)腳跟，吸收力更強(qiáng)。

莖葉更茁壯：幼苗生長量、整體生物量明顯提升，植株更健壯。

“能量”更充沛：葉綠素（光合作用引擎）、可溶性糖和蛋白質(zhì)含量顯著增加，為高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。

微藻的力量之源

微藻修復(fù)與促生的“組合拳”是如何實(shí)現(xiàn)的？

生物吸附與鈍化：微藻細(xì)胞表面如同無數(shù)微型磁鐵，能吸附固定重金屬離子，降低其毒性和移動(dòng)性。

分泌“解毒劑” ：它們分泌的多糖、有機(jī)酸等物質(zhì)，可與重金屬結(jié)合或改變其形態(tài)，使其變得穩(wěn)定無害。

天然肥料工廠：通過固氮、釋磷、分泌生長激素和有機(jī)質(zhì)，微藻持續(xù)滋養(yǎng)土壤與作物，提升抗逆性與產(chǎn)量。

綠色修復(fù)的未來曙光

這項(xiàng)研究為應(yīng)對土壤重金屬污染和保障糧食安全點(diǎn)亮了一盞充滿希望的綠燈。微藻修復(fù)技術(shù)以其 環(huán)境友好、操作簡便、成本相對低廉（尤其是低劑量應(yīng)用效果突出） 的特點(diǎn)，展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。它不僅致力于“解毒”土壤，更能同步“增肥”促生，實(shí)現(xiàn)污染治理與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的雙贏。

未來，隨著研究的深入，如何優(yōu)化微藻菌劑、拓展應(yīng)用場景（如與其他修復(fù)技術(shù)聯(lián)用）、進(jìn)行大規(guī)模田間驗(yàn)證，將成為科學(xué)家們探索的重點(diǎn)。這些渺小的水生精靈，正悄然引領(lǐng)著一場土壤健康和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的綠色革命。

微藻在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用前景

微藻在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用不僅限于土壤修復(fù)，還涵蓋了作物生長促進(jìn)、病蟲害防治、鹽堿地改良等多個(gè)方面。例如，微藻生物炭可以有效吸附重金屬，改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力。此外，微藻還能通過光合作用增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，改善土壤酸化，提高土壤pH值，為作物提供更好的生長環(huán)境。

微藻作為生物肥料和生物刺激劑，能夠顯著提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。研究表明，微藻M9V和S3對小麥的生長有顯著促進(jìn)作用，主要?dú)w因于其改善土壤養(yǎng)分含量和生物活性。此外，微藻還能通過分泌植物激素、氨基酸、維生素和抗真菌、抗菌化合物，增強(qiáng)作物的抗逆性，提高其對病蟲害和環(huán)境壓力的抵抗力。

微藻作為一種高效的生物修復(fù)工具和綠色農(nóng)業(yè)技術(shù)，正在為解決土壤重金屬污染和提高作物產(chǎn)量提供新的解決方案。通過生物吸附、鈍化、固氮、釋磷等多種機(jī)制，微藻不僅能夠有效降低土壤中的重金屬含量，還能改善土壤肥力，促進(jìn)作物生長。未來，隨著微藻技術(shù)的不斷優(yōu)化和推廣，其在農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中的作用將更加突出，為實(shí)現(xiàn)綠色、低碳、高效的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

【Author】 JIANG Yongbin1,JI Hongbing1,2 (1.The Key Laboratory of Metropolitan Eco-Environment Processes,College of Environmental Resource and Tourism,Capital Normal University,Beijing 100037,China;2.The Key Laboratory of Environmental Resource and GIS of Beijing,Capital Normal University,Beijing 100037,China)

【機(jī)構(gòu)】 首都師范大學(xué)資源環(huán)境與旅游學(xué)院首都圈生態(tài)環(huán)境過程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室； 首都師范大學(xué)資源環(huán)境與旅游學(xué)院首都圈生態(tài)環(huán)境過程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 北京100037； 北京100037； 首都師范大學(xué)北京市資源環(huán)境與GIS重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；

【摘要】 重金屬對水體的污染已成為全球性的環(huán)境問題,利用藻類生物修復(fù)重金屬污染水體,因其有效、低廉和環(huán)保引起了國內(nèi)外的廣泛重視,并且取得了一定的成效。本文介紹了藻類修復(fù)重金屬廢水的應(yīng)用概況,總結(jié)了多年來在藻類對重金屬離子的吸收途徑、耐受機(jī)理、生物吸附機(jī)制、模型解釋及影響因素等方面的研究成果,同時(shí)指出了當(dāng)前在這些方面尚存的不足,并就今后繼續(xù)篩選、利用生物技術(shù)培育對重金屬高耐受、高富集性藻類,進(jìn)一步探求修復(fù)機(jī)理以及野外應(yīng)用方面的研究。

【關(guān)鍵詞】 藻類；重金屬；生物修復(fù)；吸收；生物吸附；