“微藻生态农场”是绿色、可持续发展的盐碱地修复及综合利用生态系统，在该系统中，微藻利用强大的光合作用将CO₂固定，生长过程中释放的胞外有机物进入盐碱土中，改善土壤理化性质，大大提高土壤有机碳储量和肥力，重塑盐碱土微生物群落结构；土壤中可交换性钠离子大部分随微藻收获过程被带出，小部分被胞外有机物吸附转换为固定态钠化合物，土壤盐度得到有效降低；收获的微藻生物质根据代谢产物不同，有针对性地开发成高附加值生物产品，可同步实现土壤碳增汇、盐碱地原位修复与微藻高附加值产品生产的三重功效。根据理论计算，每公顷微藻生态农场可实现CO₂捕集13-66吨/年，土壤有机碳含量增加3-15吨/年，微藻生物质产出1-5吨/年。该系统充分发挥了微藻耐盐碱、固碳能力强和胞外有机物丰富的优势，论文全面展示了“微藻生态农场”盐碱地综合利用技术的整体构架，分析了其优势及未来发展方向。

微藻是一类光合自养的古老微生物，许多微藻可在海水中生长繁殖，对盐碱环境具有极强的耐受性。在以往微藻修复盐碱地的研究中，主要是利用雨季在土壤表面形成的土著蓝藻垫或外源投加微藻生物质，通过微藻胞外有机物和生物富集作用，可以在一定时期内降低土壤盐碱度，但无法对微藻进行收获，盐离子不能脱离土壤，当微藻死亡后，固定的盐离子又重新返回土壤中，造成土壤返碱返盐，限制了微藻修复盐碱地技术的进一步发展。裴海燕教授课题组提出的新方法既能保证微藻胞外有机物大量进入土壤，又能持续收获微藻生物质，克服了当前微藻盐碱地修复技术中生物质消耗量大、成本投入高、修复时间长等缺陷，该方法适用范围广，使微藻盐碱地土壤修复技术迈向了新方向，对土壤生态和碳减排将起到重大推动作用。

裴海燕教授课题组近年来选育了多株优质耐盐微藻，建立了耐盐微藻种质资源库，并在海水培养耐盐淡水藻和微藻盐碱地综合利用等方面取得了一系列成果，授权了多项国家发明专利，如一种利用微藻原位改良盐碱地土壤的系统及方法(ZL202210129880.7)、一种栅藻、其活性成分的提取方法与应用(ZL202210467073.6)、向天然海水中添加高浓度有机废水促进微藻油脂积累的方法(ZL201610322867.8)、向天然海水中添加餐厨垃圾厌氧消化液培养微藻的方法(ZL201610323024.X)等。

论文链接https://doi.org/10.1016/j.tibtech.2022.08.009