海错博览:中国海岸带生物资源数据库友情出品,复原先辈杰作、致力于大众海岸带科普。
长岛和黄河口区域的海藻资源调查
数据库服务于长岛和黄河口区域海藻的保护利用一体化研究。自2009年起对黄渤海海藻资源的变迁进行了连续的调查和分析,形成了中国海岸带植物资源数据的大型藻类部分。聚焦天然海藻资源的保护与利用,开展了长岛和黄河口区域的海藻场养护与多重生态系统构建工作,形成了4900亩示范。在海藻植物资源产业化方面,开展了基于发酵工艺的新型海藻肥研发与应用工作,2015年实现产业化,基于海藻发酵技术形成的海藻肥生产线于2019年实现30万吨年产能。迄今基于数据库服务已发表论文16篇,授权专利3项,撰写企业标准3项。
1 海藻资源养护工程
数据库成员刘正一高级工程师等人结合研究所科技帮扶工作,2015 年始在长岛海域开展了海藻资源养护的技术研发与应用示范。建立了以天然海藻场养护为基础、渔业资源养护为目标的海藻生态工程思路,研发了绑苗投石和悬浮布设两套技术体系,所使用的的海藻工具种——铜藻(Sargassum horneri)在 7-9 月份这一黄渤海大型褐藻普遍衰退的时段,仍能保持较高的生长速率,从而可为本地优势种如许氏平鮋和大泷六线鱼的仔稚体提供重要的栖息生境,从而形成有效的渔业资源养护,在长岛海域累计布设海藻场面积达 3901.4亩。
图 1 海藻资源养护面积实测图
2018-2019 年连续 5 个季度的渔业资源调查显示,在海藻场布设区及邻近海域,8 月份高温期的渔获生物量密度提高 63%,尾数密度提高 43%,该模式实现了海藻资源与渔业资源的双养护,为本地休闲渔业发展和海洋牧场建设提供了有力支撑。
图 2 海藻场渔业资源调查及渔获变化 A 渔业资源调查站位 B 渔获生物量密度 C 渔获尾数密度
依托本项目实施,促成帮扶单位获批山东省首个海藻增殖放流站;先后获国家海洋公益项目、2017-2018 年度省水生生物增殖放流项目、烟台市重点研发项目、2020 年度山东省重点扶持区域引进急需紧缺人才项目支持;发表论文 2 篇,申报专利 2 项(授权 1 项),形成企业标准 3 项,获 2018 年启动创新创业大赛优胜奖。
2 铜藻资源化利用
近年来由漂浮铜藻形成的黄海“金潮”频现,其中 2016 年末对江苏紫菜养殖业造成严重影响。铜藻在肥料和饲料方向的规模转化和广泛应用是科学利用这一海洋生物资源,实现变“灾”为宝的理想途径。
数据库成员刘正一高级工程师自 2015 年始从事海藻发酵技术的研发,通过产褐藻酸裂解酶工程菌株的筛选,构建了工程菌种库;与五洲丰农业科技有限公司合作,2015 年底实现产业化,通过工艺优化和放大,发酵周期控制在 12h 以内,目前实现了 10 吨级发酵工艺。基于上述工艺形成了蓝色海洋经典、海心花、根霸王等海藻掺混肥、复合肥和氨基酸水溶肥产品(图3),年产能达 30 万吨,产值累计达 24 亿元。
图3 海藻发酵工艺及海藻肥产品
相关产品在东北玉米、水稻等粮食作物,以及烟台苹果、樱桃等经济作物中进行了广泛应用,具有显著的化肥增效减施、提质抗逆效果,总应用面积达 50 万亩以上。
面向国家十三五化肥增效减施的战略目标,在江苏省重点研发项目支持下, 2018-2019 年在江苏盐城进行了 5000 亩海藻肥水稻的减施实验,结果显示:在较常规复合肥减施 20%的情况下,海藻复合肥处理组的产量(890.5 kg/亩)较常规复合肥常量施用组(870.5 kg /亩)提升 2.39%,顺利通过水稻领域农业专家的现场验收(图7)。此外,通过海藻肥的应用,苹果、樱桃着色时间分别提前7天和4天,糖度提升2个百分点,坐果率提升10-20%。
图 4 海藻肥水稻示范区及海藻肥水稻