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想必很多人都听过“刀耕火种”，远古时期，人类进行农业生产就是采用这种方式，这种农业生产方式又叫“迁移农业”或是“打游击农业”。农民将地面的树木、干草等用火焚烧后，利用草木灰作为肥料在这片土地上进行种植。当这片地的肥力减退、越来越贫瘠后，就换一片新的土地进行耕种，一般一年就要换一次，农民也随着土地的改变而迁移。
这种耕作方式非常原始，现在已经很少见了，但土壤中的养分不断被消耗、越种越贫瘠的现象却一直存在。土壤是作物生长的根本，只有把土壤都改善好了，才有农产品的产量和品质。为了作物更好地生长，人们开始使用化肥等物质补充养分，或是使用石灰调节土壤的酸碱度，但这些手段的效果并不理想。随着技术的发展，人们开始将目光放在生物技术改善土壤上，其中，海藻在改善土壤中被广泛应用。海藻还能当肥料？是不是没有想到呢？它又是怎么做到的呢？
海藻提取物——能给土壤喝的“养乐多”
海藻中富含海藻多糖、海藻激素和抗生物质，能够诱发微生物分泌土壤调节物质，影响土壤物理、化学以及生物性质，提高土壤的保水能力并促进土壤中的有益微生物生长。此外，海藻肥料是一种生物肥料，改善土壤的同时，不会对环境造成污染。
海藻中为什么会有如此丰富的土壤调节物质呢？北京雷力海洋生物新产业股份有限公司技术研发部主任严国富介绍，海藻里面含的矿物元素很全，陆地上的一些矿物元素进入海里，海藻都能吸收，这方面比陆地植物更有优势。海藻里含有一种叫作褐藻胶的物质，就像海绵吸水一样，它能大量吸收海水里的矿物质。有研究表明，海藻体内富含钾元素，而且海藻中的碘和稀有矿物质含量能达到周围海水的几百倍。
海藻中的物质是如何作用的呢？海藻中的褐藻胶等多糖类物质能够结合土壤中的金属离子，形成复合物，吸水膨胀，使土壤保持水分;同时，海藻有很多阴离子，能够钝化重金属，修复土壤污染。严国富所在的研究团队在土壤改良方面的系统研究包括两种，一种是从海藻里提取的多糖（包括海藻多糖），另一种是从虾壳、蟹壳里提取的壳聚糖，用这两种多糖来改善土壤团粒结构。这能使土壤透气性增加、 呼吸强度提高，让土壤微生物大量繁殖，促进植物根系生长，增强植物固氮。
此外，海藻多糖与微生物复合联用，实现土壤改良全生物技术，这也是一种新的尝试。菌剂目前在农业领域的应用非常广泛，例如，芽孢杆菌、木霉菌以及放线菌等，它们可以制成微生物农药或肥料，释放钾钙镁等有益元素。例如，海藻活性物质和枯草芽孢杆菌相结合，可以制成高效的微生物、矿物质和海藻有机质三效合一的产品，弥补土壤养分失衡。海洋微生物也可以应用于土壤的改良，例如，用绿色木霉菌制成菌剂，可以有效对抗重茬1，抑制有害微生物增长，预防土传病害，提高土壤养分利用率。
海藻是怎么变成“养乐多”的
海藻并不是直接放到土壤里就能发挥作用，实际上，海藻要成为土壤“养乐多”，还需要经过一定的生产步骤变成海藻生物肥料，包括原料筛选、精深加工、成分检测、功效验证等。其中，至关重要的一步就是提取有效成分，海藻的提取工艺直接影响着提取效率，提取出的有效成分更多，对土壤的改良帮助更大。目前，海藻提取方法包括物理提取法、化学提取法和生物提取法。
物理提取法是海藻提取最传统的方法，主要是利用高压低温冷冻压榨等方式使海藻细胞壁破碎，提取一些液体。该方法不会造成环境污染，但是，对仪器设备的要求高，技术复杂，成本高，而提取率却比较低。综合以上原因，该技术难以实现海藻大规模提取，掌握物理提纯技术的企业也是屈指可数。
目前，国际上常用的还是化学提取方法，化学方法主要是利用强酸、强碱等材料来破坏海藻细胞壁获得提取物，这种方法操作简单，成本相对较低，应用比较广泛。但此种方法可能会破坏某些有效成分的生物活性，对环境也可能会造成污染。
而生物提取方法则是利用多种酶降解海藻大分子物质，使不同的物质从细胞内释放出来，环保高效，是一种理想的提取工艺。严国富说，酶解技术是自己做酶制剂，酶解技术一方面能减少环境污染，另一方面，又能提高海藻提取的有效成分，更大限度地保留其生物活性。目前，国内外有很多研究所在进行海藻生物酶解技术的研究，但是，实现产业化的很少，更多的是在科研阶段或是发表学术论文。这是因为酶解技术的技术含量较高，而且受到酶活性的影响大，真正用于生产、真正实现工业化有很大难度。据严国富介绍，目前，酶解技术真正应用于生产的只有北京雷力海洋生物新产业股份有限公司。
海藻有效成分提取后，还需要经过分离纯化。李凯凯和严国富[1]以马尾藻为原料，采用传统水体醇沉的方法制备出多糖，经过一些预处理操作，并配合以膜技术的综合设置为分离提纯的方法，使岩藻寡糖的纯度得到很大的提高。研究表明，采用微滤、超滤、纳滤三者结合的综合膜处理操作后，可以有效地去除岩藻寡糖中的杂质蛋白分子，也能较好地控制盐分含量，以及去除不必要的重金属离子含量，使岩藻寡糖的纯度有显著提高。膜分离技术对于多糖的分离纯化有显著的作用。
海藻的功效如何
海藻在土壤改良上如此强效，它的效果究竟如何，还需看看实际的使用情况。
广西南宁的黄昌运使用了海藻肥后，西瓜长势好、个头大、口感和品质都不错;山东安丘大面积种植的青葱使用了海藻肥后葱干尖情况明显减轻，青葱长势好，还出口到了日本等地。哥斯达黎加的高麦斯在播种马铃薯时使用了海藻有机颗粒肥料，马铃薯产量4.21kg/m2，比相同条件下没有使用海藻肥的多了1.68kg/m2，而且大薯均匀程度和比例大幅提高，增产25.94%。
其实，海藻不仅能够改良土壤，它在其他方面的应用也非常广泛。海藻种类很多，有绿藻、红藻、螺旋藻、褐藻，等等，褐藻里海藻多糖含量很高，海藻多糖对人体也有一定的好处，现在这也是一个比较热门的话题。据研究，海藻提取物有20多項生理工效，包括调节免疫力、清除自由基、抗衰老、抗凝血和抗血栓、抗肿瘤、消除胃肠道系统紊乱、抗过敏、降低高血脂、促进肌肤再生、皮肤保湿，等等，其可以成为现代养生保健的神奇产品。山东洁晶集团研究提取的海藻活性物质褐藻寡糖应用于酸奶等乳品中，可以促进肠道益生菌增殖，增进钙及矿物质的吸收。严国富介绍，海洋所和海洋大学研究了一个治疗老年痴呆症的药物，目前已经上市了，那就是用海藻多糖处理以后得到的药物。
推荐单位： 北京农学会
这种耕作方式非常原始，现在已经很少见了，但土壤中的养分不断被消耗、越种越贫瘠的现象却一直存在。土壤是作物生长的根本，只有把土壤都改善好了，才有农产品的产量和品质。为了作物更好地生长，人们开始使用化肥等物质补充养分，或是使用石灰调节土壤的酸碱度，但这些手段的效果并不理想。随着技术的发展，人们开始将目光放在生物技术改善土壤上，其中，海藻在改善土壤中被广泛应用。海藻还能当肥料？是不是没有想到呢？它又是怎么做到的呢？
海藻提取物——能给土壤喝的“养乐多”
海藻中富含海藻多糖、海藻激素和抗生物质，能够诱发微生物分泌土壤调节物质，影响土壤物理、化学以及生物性质，提高土壤的保水能力并促进土壤中的有益微生物生长。此外，海藻肥料是一种生物肥料，改善土壤的同时，不会对环境造成污染。
海藻中为什么会有如此丰富的土壤调节物质呢？北京雷力海洋生物新产业股份有限公司技术研发部主任严国富介绍，海藻里面含的矿物元素很全，陆地上的一些矿物元素进入海里，海藻都能吸收，这方面比陆地植物更有优势。海藻里含有一种叫作褐藻胶的物质，就像海绵吸水一样，它能大量吸收海水里的矿物质。有研究表明，海藻体内富含钾元素，而且海藻中的碘和稀有矿物质含量能达到周围海水的几百倍。
海藻中的物质是如何作用的呢？海藻中的褐藻胶等多糖类物质能够结合土壤中的金属离子，形成复合物，吸水膨胀，使土壤保持水分;同时，海藻有很多阴离子，能够钝化重金属，修复土壤污染。严国富所在的研究团队在土壤改良方面的系统研究包括两种，一种是从海藻里提取的多糖（包括海藻多糖），另一种是从虾壳、蟹壳里提取的壳聚糖，用这两种多糖来改善土壤团粒结构。这能使土壤透气性增加、 呼吸强度提高，让土壤微生物大量繁殖，促进植物根系生长，增强植物固氮。
此外，海藻多糖与微生物复合联用，实现土壤改良全生物技术，这也是一种新的尝试。菌剂目前在农业领域的应用非常广泛，例如，芽孢杆菌、木霉菌以及放线菌等，它们可以制成微生物农药或肥料，释放钾钙镁等有益元素。例如，海藻活性物质和枯草芽孢杆菌相结合，可以制成高效的微生物、矿物质和海藻有机质三效合一的产品，弥补土壤养分失衡。海洋微生物也可以应用于土壤的改良，例如，用绿色木霉菌制成菌剂，可以有效对抗重茬1，抑制有害微生物增长，预防土传病害，提高土壤养分利用率。
海藻是怎么变成“养乐多”的
海藻并不是直接放到土壤里就能发挥作用，实际上，海藻要成为土壤“养乐多”，还需要经过一定的生产步骤变成海藻生物肥料，包括原料筛选、精深加工、成分检测、功效验证等。其中，至关重要的一步就是提取有效成分，海藻的提取工艺直接影响着提取效率，提取出的有效成分更多，对土壤的改良帮助更大。目前，海藻提取方法包括物理提取法、化学提取法和生物提取法。
物理提取法是海藻提取最传统的方法，主要是利用高压低温冷冻压榨等方式使海藻细胞壁破碎，提取一些液体。该方法不会造成环境污染，但是，对仪器设备的要求高，技术复杂，成本高，而提取率却比较低。综合以上原因，该技术难以实现海藻大规模提取，掌握物理提纯技术的企业也是屈指可数。
目前，国际上常用的还是化学提取方法，化学方法主要是利用强酸、强碱等材料来破坏海藻细胞壁获得提取物，这种方法操作简单，成本相对较低，应用比较广泛。但此种方法可能会破坏某些有效成分的生物活性，对环境也可能会造成污染。
而生物提取方法则是利用多种酶降解海藻大分子物质，使不同的物质从细胞内释放出来，环保高效，是一种理想的提取工艺。严国富说，酶解技术是自己做酶制剂，酶解技术一方面能减少环境污染，另一方面，又能提高海藻提取的有效成分，更大限度地保留其生物活性。目前，国内外有很多研究所在进行海藻生物酶解技术的研究，但是，实现产业化的很少，更多的是在科研阶段或是发表学术论文。这是因为酶解技术的技术含量较高，而且受到酶活性的影响大，真正用于生产、真正实现工业化有很大难度。据严国富介绍，目前，酶解技术真正应用于生产的只有北京雷力海洋生物新产业股份有限公司。
海藻有效成分提取后，还需要经过分离纯化。李凯凯和严国富[1]以马尾藻为原料，采用传统水体醇沉的方法制备出多糖，经过一些预处理操作，并配合以膜技术的综合设置为分离提纯的方法，使岩藻寡糖的纯度得到很大的提高。研究表明，采用微滤、超滤、纳滤三者结合的综合膜处理操作后，可以有效地去除岩藻寡糖中的杂质蛋白分子，也能较好地控制盐分含量，以及去除不必要的重金属离子含量，使岩藻寡糖的纯度有显著提高。膜分离技术对于多糖的分离纯化有显著的作用。
海藻的功效如何
海藻在土壤改良上如此强效，它的效果究竟如何，还需看看实际的使用情况。
广西南宁的黄昌运使用了海藻肥后，西瓜长势好、个头大、口感和品质都不错;山东安丘大面积种植的青葱使用了海藻肥后葱干尖情况明显减轻，青葱长势好，还出口到了日本等地。哥斯达黎加的高麦斯在播种马铃薯时使用了海藻有机颗粒肥料，马铃薯产量4.21kg/m2，比相同条件下没有使用海藻肥的多了1.68kg/m2，而且大薯均匀程度和比例大幅提高，增产25.94%。
其实，海藻不仅能够改良土壤，它在其他方面的应用也非常广泛。海藻种类很多，有绿藻、红藻、螺旋藻、褐藻，等等，褐藻里海藻多糖含量很高，海藻多糖对人体也有一定的好处，现在这也是一个比较热门的话题。据研究，海藻提取物有20多項生理工效，包括调节免疫力、清除自由基、抗衰老、抗凝血和抗血栓、抗肿瘤、消除胃肠道系统紊乱、抗过敏、降低高血脂、促进肌肤再生、皮肤保湿，等等，其可以成为现代养生保健的神奇产品。山东洁晶集团研究提取的海藻活性物质褐藻寡糖应用于酸奶等乳品中，可以促进肠道益生菌增殖，增进钙及矿物质的吸收。严国富介绍，海洋所和海洋大学研究了一个治疗老年痴呆症的药物，目前已经上市了，那就是用海藻多糖处理以后得到的药物。
推荐单位： 北京农学会