人口增长速度已超过传统农业的产能,并给海洋和粮食生态系统带来压力
海藻中的生物活性化合物已被证实可促进植物生长并提高产量,但其益处尚未被广泛知晓或推广
若能大规模生产,海藻衍生的农产品可为工业化肥和农药提供对环境更友好的替代方案,但目前产量仍然有限
近百年来,传统农业一直使用工业化肥和农药来提高作物产量和促进生长。我们现在认识到,过度使用化学肥料对地球十分有害。化肥会使土壤、水、空气和食物受到有害毒素的污染。它们还会造成温室气体排放,并导致湖泊和海洋富营养化。
与此同时,大型藻类(或海藻)含有具有生物活性的化合物,同样能对植物发育和土壤肥力产生积极影响。事实上,研究发现,人们对化肥使用所提出的诸多担忧,都可以通过海藻替代品来解决。在商业规模上开发此类产品,可能为粮食系统和应对气候变化带来真正的机遇。
海洋植被覆盖的海面不到2%,却可以封存全球高达70%的二氧化碳
陆基农业生产出数十亿吨农产品,远超水产养殖,而我们海洋的潜力在很大程度上仍未被开发。
海洋藻类有9000多种,主要分为三大类:褐藻、红藻和绿藻。海带最为常见,在大多数大陆辽阔的海岸线上,它们形成巨大的水下森林。海带森林能有效调节气候变化,每天最多可生长60厘米,固碳能力是陆生树木或植物的10倍。
海藻有助于改善海洋生物多样性和水质,减少海洋酸化,并改善沿海社区的生计。遗憾的是,目前的海藻养殖方法劳动强度大、成本高,且主要是小规模野外采集。如果能找到大规模养殖、培育和加工的解决方案,海藻有望成为世界上的一种可再生资源,在应对气候变化的同时,极大地改变陆基农业的面貌。
以海藻替代不可持续的化学农业
与当今化学投入密集型方法相比,海藻解决方案为农民提供了一种基于自然的替代方案。海藻可以生产多种产品用于农业和园艺。在不产生有害副作用的前提下,其实际用途包括作为生物肥料、生物刺激素和植物保护产品。
以下是海藻对农业有益的一些方面:
- 海藻富含矿物质和营养物质,可促进种子更高的发芽率并提供植物保护。
- 海藻的分解速度快于其他类型的有机肥,是富含矿物质和酶的优质堆肥,可改善土壤结构和质量。
- 作为生物刺激素,它可增强根系强度,提高作物产量并改善保水能力。
- 它对非生物和生物胁迫的结果有积极影响,可减少农业损失,在干旱和沙漠气候中尤为有用。
- 若与动物饲料混合,它可减少牛的甲烷排放,并为动物提供健康的微量矿物质。
- 它使农民能够从有害的化学肥料转向有机耕作方法。

海藻提取物可用作植物生长刺激剂
大型藻类含有多种常量和微量营养素(氮、磷、钾、钙、镁等),以及有助于植物发育的大量维生素。藻胶(一种海藻胶)和酶会影响土壤的物理、化学和生物特性。这有助于提高种子发芽率、植物定植、保水能力和土壤通气性。
与此同时,褐藻是出色的生物刺激素。它们可以改善植物的自然健康状况,增强其对非生物胁迫的耐受性以及对病虫害的抵抗力。
海藻是含有激素的产品,含有可识别数量的活性植物生长物质。基于海藻的生物刺激素可以加速并完善植物的自然过程,帮助其在分子水平上吸收养分,从而促进生长。这有助于植物生长,并提高其自然防御能力和抗逆性水平。

农业的未来与海藻生物刺激素的应用
虽然海藻生物刺激素相对容易生产,但由于法规复杂且缺乏广泛认可的标准,将其推向市场却颇具挑战。同样,目前可用于有效比较海藻供应链与工业同类产品在碳排放方面正面影响的实证数据很少。
海藻为应对气候危机及养活世界人口的负担提供解决方案的潜力值得进一步研究。科学家正在努力更好地理解海藻作为生物资源的价值。随着农业逐步转向大规模负责任的离岸海洋水产养殖,海藻可以为该行业提供变革性的解决方案。



