Найти в Дзене
Логово ботаника

Альголизация

Альголизация — (от лат. algae — водоросли) заселение среды (вода или почва)одним видом или несколькими видами водорослей. Подобные манипуляции поменяются достаточно давно, используют водоросли для освобождения водоёмов от сине-зелёных водорослей и других организмов, а также для очистки сточных вод. В сельском хозяйстве водоросли применяются (довольно редко) для улучшения почв и повышения их плодородия. Однако данная технология несёт и некоторые риски, предлагаю разобраться подробнее в этом вопросе. Для альголизации применимы различные виды одноклеточных водорослей и цианобактерий, но наибольшее распространение нашли различные штаммы хлореллы. Ряд исследований подтвердил способность водорослей очищать сточные воды заметно уменьшая концентрацию растворённых веществ в них. При этом все поглощенные вещества остаются в виде биомассы водорослей полученной после осаждения или фильтрации. Неоднократные попытки очистить водоёмы при помощи микроводорослей приводили к различным, порой противор

Альголизация — (от лат. algae — водоросли) заселение среды (вода или почва)одним видом или несколькими видами водорослей.

Хлорелла
Хлорелла

Подобные манипуляции поменяются достаточно давно, используют водоросли для освобождения водоёмов от сине-зелёных водорослей и других организмов, а также для очистки сточных вод. В сельском хозяйстве водоросли применяются (довольно редко) для улучшения почв и повышения их плодородия. Однако данная технология несёт и некоторые риски, предлагаю разобраться подробнее в этом вопросе.

Микроводоросли и азотфиксирующие цианобактерии коллекции Института биофизики и клеточной инженерии НАН Беларуси пригодные для альголизации
Микроводоросли и азотфиксирующие цианобактерии коллекции Института биофизики и клеточной инженерии НАН Беларуси пригодные для альголизации

Для альголизации применимы различные виды одноклеточных водорослей и цианобактерий, но наибольшее распространение нашли различные штаммы хлореллы. Ряд исследований подтвердил способность водорослей очищать сточные воды заметно уменьшая концентрацию растворённых веществ в них. При этом все поглощенные вещества остаются в виде биомассы водорослей полученной после осаждения или фильтрации.

Сухой порошок хлореллы
Сухой порошок хлореллы

Неоднократные попытки очистить водоёмы при помощи микроводорослей приводили к различным, порой противоречивым результатам. Иногда эксперименты были удачными, и очищенные водоёмы долгое время не цвели сине-зелёными водорослями, другие тесты проваливались, либо приводили к непредсказуемым изменениям в экосистеме. На XI Съезде Гидробиологического общества при Российской академии наук принято решение считать так называемый метод «альголизации» водоемов ложным и наносящим значительный ущерб Российской гидробиологии.

Пример цветения сине-зеленых водорослей
Пример цветения сине-зеленых водорослей

Однако производство микроводорослей сейчас имеет популярность, ведь для полученной биомассы было придумано множество применений, включая производство топлива, нефти, газа, продуктов питания и кормов, фармацевтических соединений, пластика, полимерных соединений и удобрений. Хотя многие из этих направлений вполне осуществимы, большинство из них в настоящее время экономически нецелесообразны.

Производство хлореллы
Производство хлореллы

Наиболее активно изучается применение хлореллы в качестве удобрения, и вновь исследования противоречивы. В некоторых случаях применение хлореллы действительно приносит положительный эффект, в некоторых негативный. В частности на богатых азотом и фосфором почвах водоросли вступают в конкуренцию за ресурсы с культурными растениями, подавляя их рост и развитее. При недостатке минеральных веществ в почве хлорелла и цианобактерии увеличивали их количество и делали их более доступными для растений. При внесении больших количеств биомассы её медленное разложение способствовало пролонгированному поступлению веществ в почву, однако помимо питания микроорганизмы оказывают и некоторое гормональное воздействие на растения.

Состав биомассы хлореллы
Состав биомассы хлореллы

Кстати, как стимулятор роста часто применяется не сама биомасса, а отфильтрованная среда в которой росли водоросли, и некоторые эксперименты показали состоятельность такого метода.

Обработанные суспензией семена кресс-салата (слева) смогли пробить фильтровальную бумагу.
Обработанные суспензией семена кресс-салата (слева) смогли пробить фильтровальную бумагу.

Некоторые культуры негативно реагируют на подобное, а другие положительно, в частности рис, пшеница и кукуруза не против питаться водорослями, причем вполне способны обойтись совсем без минеральных удобрения в присутствии биомассы, даже на бедных почвах.

На рисунке представлена ​​гипотеза исследователей из Австрии и Германии о том, как биомасса водорослей будет высвобождать фосфаты из различных связанных форм (A)., включая неорганический фосфор, органически связанный фосфор и полифосфаты. Биомасса водорослей будет выделять свои питательные вещества близко к корням или в изобилии микробной активности. Растения сначала поглощают неорганические части (вверху слева, DAS 30), затем способствуют высвобождению фосфатов из органических форм (вверху справа, DAS 55), а затем полифосфатов. Поглощение из минерального удобрения (B) будет менее сложным, неорганический фосфат будет поглощен, как только он окажется близко к корню (вверху слева, DAS 30) и, следовательно, полностью поглощается быстрее (вверху справа, DAS 55).
На рисунке представлена ​​гипотеза исследователей из Австрии и Германии о том, как биомасса водорослей будет высвобождать фосфаты из различных связанных форм (A)., включая неорганический фосфор, органически связанный фосфор и полифосфаты. Биомасса водорослей будет выделять свои питательные вещества близко к корням или в изобилии микробной активности. Растения сначала поглощают неорганические части (вверху слева, DAS 30), затем способствуют высвобождению фосфатов из органических форм (вверху справа, DAS 55), а затем полифосфатов. Поглощение из минерального удобрения (B) будет менее сложным, неорганический фосфат будет поглощен, как только он окажется близко к корню (вверху слева, DAS 30) и, следовательно, полностью поглощается быстрее (вверху справа, DAS 55).

В общих чертах альголизацию разобрали, но если вам не достаточно и стало интересно подробнее узнать об этих микроорганизмах, отпишитесь об этом в комментариях, тогда обязательно будет продолжение этой темы.