脱脂绿藻（Chlorella sp.）生物质作为可持续生物刺激剂以增强大麦在盐胁迫下的生长

把废料变成饥渴田地的助力

土壤盐化正在悄然缩减全球收成，尤其在灌溉留下盐分的干旱地区更为明显。与此同时，快速发展的微藻产业在提取用于生物燃料的油脂后会产生大量残余物。本研究提出了一个简单而有力的问题：能否将这种来自绿藻的“废料”转化为一种温和的植物补剂，帮助大麦在含盐水环境中继续生长？

为什么盐碱土威胁重要粮食作物

大麦是世界上主要的谷物作物之一，支撑着食物、饲料和酿造产业。但大麦不喜盐。当灌溉水和土壤中盐分积累时，大麦植株难以吸收水分和养分，叶片将光能转化为化学能的效率下降，籽粒产量可能下降一半甚至更多。近半数灌溉农田在某种程度上受盐害影响，农民和科学家正寻求能帮助作物应对盐胁迫的工具，而不仅仅依赖昂贵的育种或大量施肥。

剩余绿藻的新生

像Chlorella这样的微藻已经被大规模培养用于食品补充剂和提取可用于生物柴油的油脂。去油后，留下的是富含蛋白质的脱脂生物质。本研究中，研究人员用醇类制备了这种残余Chlorella材料的提取物，并分析了其化学成分。他们鉴定出28种具有生物活性的化合物，主要为脂肪酸及相关分子，这些物质已知能影响植物生长、保护细胞膜并帮助植物耐受胁迫。由于该生物质是副产物，将其用作作物生长促进剂符合循环经济理念：把一个行业的残余转为另一个行业的资源。

在含盐水中测试藻类对大麦的帮助

研究团队在一种浮动水培系统中栽培三种大麦材料，该系统可精确控制营养液中的盐度。植物分别暴露于低、中和高盐环境，类似于农田中可能遇到的情况。部分种子在播种前用藻类提取物浸泡，部分植株在生长期间进行叶面喷施，有的同时接受两种处理，另一些作为未处理对照。研究人员在60天内测量了籽粒重量、叶片光利用效率、气体交换、茎叶与籽粒中的矿物营养以及叶绿素等色素含量。

藻类补剂如何改变植株表现

正如预期，盐分越高产量越低：籽粒重量和光合作用关键指标在高盐下显著下降，植株养分平衡向有害的钠倾斜，钾和磷减少。然而藻类提取物缓和了这些不利影响。种子浸泡与叶面喷施联合处理效果最好，在相同条件下使籽粒干重提高约三分之一，并增强光合作用电子流量。接受提取物处理的大麦在茎叶和籽粒中储存了更多的氮、磷和钾，同时相对减少了钠的吸收。蛋白质含量和绿色色素也更高，表明代谢更健康且收获籽粒的营养质量得到改善。

不同大麦品种，收益各异

三种大麦基因型的响应并不相同。被称为Giza 123的品种在盐胁迫下仍保持较重的籽粒和更强的光合活性，尤其在结合藻类处理时表现突出。另一种Giza 132则在蛋白质积累和氮吸收方面更为优异。这些差异表明，基于藻类的补剂与植物遗传特性相互作用，选择合适的品种可以进一步放大此类生物刺激剂在盐碱环境中的益处。

这对盐碱农田意味着什么

对非专业读者来说，结论很直接：富含油脂的绿藻提取后剩余的物料可以被再利用为一种温和的助剂，帮助大麦植株保持更绿、提高光能捕获效率并使籽粒更饱满，即便在含盐水条件下也是如此。这项工作指出了一种实用方式，将工业副产物回收为资源，同时改善受胁迫土地上的作物表现。尽管这些结果来自受控的水培体系而非田间试验，但研究表明，基于藻类的处理有望成为在土壤盐化日益严重地区维持产量和籽粒质量的可持续策略的一部分。

引用: El-Akhdar, I., Elsakhawy, T. & Elakhdar, A. Defatted biomass of the green microalga Chlorella sp. as a sustainable biostimulant to enhance barley growth under saline conditions. Sci Rep 16, 15064 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-49609-6

关键词: 盐胁迫, 大麦, 微藻生物刺激剂, Chlorella提取物, 可持续农业