日照和蒸散发量对微藻生长的影响

• 作者: Shu GENG 冯婷 吴华南 石萍
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 蒸散发量 太阳辐射 硅藻产量 微藻养殖 持续农业
• 年，卷（期）: 2014,（7）
• 所属期刊栏目: 土壤肥料?节水灌溉?农业生态环境
• 页码范围: 1372-1378
• 页数: 7页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2014.07.014

摘要

【目的】微藻是可以进行光合作用的水生生物，不仅可用作为生产生物柴油的原料，同时也可用于生产高蛋白食物和动物饲料等。微藻生长不与陆生植物竞争土地资源，其整体应用对可持续农业发展的潜力巨大。高产量微藻养殖对微藻整体产业发展至关重要，以室外硅藻养殖为实例，探讨生长阶段光照和需水量等要素与产量的关系，为大规模养殖管理提供指导。【方法】利用深圳兆凯生物能源研究中心室外硅藻养殖平台，研究硅藻养殖的适宜设备和生长条件，收集开放式光反应器硅藻养殖系统生长阶段的每日产量数据；同时从深圳市气象局和深圳大学城北大气象观测站收集相应的温度、光照、湿度等气象资料。通过光合作用模型量化硅藻生长的光照需求，同时利用SIMMETEO模型结合温度、光照、湿度等气象要素模拟硅藻生长过程的日蒸散发量。最终通过统计分析建立光照、水分需求量和硅藻产量的关系模型，研究其对硅藻生长的影响。【结果】在年均温度较高的地区，相较于太阳辐射等气象因素，温度对硅藻日产量的影响相对较小，其线性拟合优度R2=0.464。太阳辐射对硅藻日产量影响显著，其线性拟合优度R2=0.656。同时，太阳辐射与蒸散发量有显著相关性，其sigmoidal曲线拟合优度达0.962。当每日太阳辐射值为9.67-12.67 MJ·m-2时，其对硅藻的蒸散发量影响最大；当每日太阳辐射值超过12.67 MJ·m-2时，硅藻的日蒸散发量不再随太阳辐射增大而增加，维持在4.63 mm左右，表明该生长系统的水分需求已达饱和。蒸散发量实际代表硅藻生长阶段的水需求量，硅藻日产量与日蒸散发量的线性拟合优度R2=0.637，表明蒸散发量对硅藻生长也有显著影响，硅藻生长需要适当的水分供给，当水分供给受限，不能满足生长需求，产量增长则受到限制；同时，硅藻生物量的增加也会导致水需求量的不断增大，以满足生理生化过程。【结论】太阳辐射和蒸散发对微藻生长有显著影响，是提高微藻产量时必须考虑的重要因素。硅藻需水量相比光照需求，更易量化和控制，研究硅藻的蒸散发量可以明确硅藻实际生长过程中的水分需求，为有效地进行水分供给提供依据，可应用为微藻养殖供水管理方面的有效工具。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	石萍	北京大学深圳研究生院环境与能源学院	3	7	2.0	2.0
2	吴华南	北京大学深圳研究生院环境与能源学院	5	23	3.0	4.0
3	冯婷	北京大学深圳研究生院环境与能源学院	1	4	1.0	1.0
4	Shu GENG	北京大学深圳研究生院环境与能源学院	1	4	1.0	1.0