海藻提取物的农业应用研究进展

海藻以其丰富多样的营养物质成分，在植物生长发育中发挥了重要作用。近年来，随着食物安全重要性的不断上升，海藻提取物因其绿色、无毒、环保等特性，在现代有机农业和综合农业中应用范围逐渐扩大，具有极为广阔的前景。因此，阐述近年来海藻提取工艺的研究概况，包括传统提取工艺和绿色友好的新型提取工艺。此外，还综述海藻提取物在农业生产中的作用，包括提高种子发芽率，促进植物生长;促进作物增产和根系发育;改善作物胁迫管理（水、盐、温度）以提高作物品质和抵御植物病害;促进土壤有机质形成和修复土壤理化结构等。

海洋是地球上不可或缺的组成部分，孕育了20多万种生物，是一个独特的生态系统。海洋由于其高压、高盐、低光照等特殊环境，产生了许多与陆地生物完全不同的结构新颖的生物活性物质，在很多领域都具有重要价值。目前，海洋已经成为最具开发潜力的领域之一。海洋中的活性物质，主要分为海洋生物源蛋白多肽类，多集中在海星、海藻、鱼、虾与贝类等海洋生物中;活性脂质类，主要包括脂肪酸、甾醇、磷脂和甘油酯等;碳水化合物类，别称糖类化合物，主要有单糖、低聚糖和多聚糖;海洋生物抗氧化剂，包括多糖及其衍生物、超氧化物歧化酶、不饱和脂肪酸、多酚类和光合色素等。这些海洋来源的活性物质目前被发现具有抗氧化、抗菌、抗衰老、抗癌、抗凝血、抗心脑血管疾病、抗肿瘤、抗炎等生理活性。当前，由于化肥、农药的过度使用，农田生态环境恶化。海藻提取物作为一种新型的生物刺激剂在农业生产中发挥了重要作用，近几年的关注程度日益提升。

海藻提取物对植物抗逆的影响

      海藻提取物作为一种生物刺激素，提高植物对养分的吸收能力，以此来增强抵御水、盐和温度等非生物胁迫以及生物胁迫带来的不利影响。海藻提取物中含有大量氨基酸、酚类物质、植物激素、以及SOD、过氧化氢酶（CAT）等，具有清除活性氧物种（ROS）、螯合金属离子、稳定细胞膜和蛋白质的能力，可以增强植物的抗逆性。研究表明，通过使用海藻提取物可以使得蔬菜增加含水量，同时增强对干旱的耐受力，增强积累大量营养元素的能力，从而提高植物抗逆性。施用海藻提取物，还能够在气候环境恶劣的情况下增加樱桃果实硬度，果实横径、纵径等，使作物对冻害、多雨等胁迫的耐受力增强，从而提高果实品质。也有研究表明，海藻酸钠寡糖提取物可以提高猕猴桃的维生素C含量等，从而延长猕猴桃的贮藏期，提高贮藏品质。在盐胁迫下，喷施海藻提取物能够使黄瓜的根冠比和干物质含量显著提高，同时增加和活跃根系吸收面积。在预防冻害、干旱等非生物胁迫和病虫害等生物胁迫方面，海藻提取物中富含的微量元素、大量元素及植物激素等也可以通过调节植物新陈代谢来达到增强抗逆的目的。此外，海藻提取物还能够促进幼苗生长、提高生长指标、增加蛋白质含量、降低游离氨基酸含量、促进脯氨酸的积累等，这些也是提高植物的抗逆性以及在胁迫条件下的耐受和恢复能力的表现方式。

海藻提取物对土壤生态的影响

       海藻提取物对土壤微生物的影响 海藻提取物在土壤修复方面的巨大潜力，表现在它可以促进多种土壤微生物生长，通过促进土壤有益微生物的生长来改善土壤微生物菌群丰度变化[68]，从而影响土壤生物活性和理化性质，最终不仅可以影响植物生长，还可以通过抑制根际病原菌数量来减少植物病害的发生。此外，研究进一步发现，海藻提取物能够在一定程度上促进根际促生菌（plant growth-promoting rhizobacteria，PGPR）的生长，进而影响植物的生长发育，同时PGPR与海藻提取物这2种生物刺激剂在促生和生防机制上有相同之处，二者同时应用会表现出协同作用[69]，从而在植物上表现出更为显著的促生和生物防治作用。

海藻提取物对土壤结构的影响 

研究表明，海藻提取物可以通过影响土壤的物理化学性质和生物特性，进而影响植物的生长发育。海藻通常含有丰富的氮养分以及多种独特的物质，如有机成分、植物激素和海藻酸等，这些成分在土壤中可以發挥螯合剂的作用，对改善土壤性质和增强土壤保水能力非常有益，例如海藻酸螯合后可以形成具有凝胶特性的海藻酸盐，它可以促进土壤团粒结构以及土壤腐殖质的形成，稳定土壤胶体特征，提高土壤通气性，从而达到修复土壤的目的。而土壤理化结构的改善，又可以提高土壤肥力和土壤保水能力，促进土壤的空气交换，来刺激植物根系的生长，同时反过来提高土壤微生物的活性，间接地影响土壤微生物数量及群落结构[11]。因此，在未来农业应用研究中，海藻提取物将会作为土壤调节剂和土壤生物肥料发挥越来越重要的作用。

海藻农业增效产品的产业化方向及应用

随着绿色农业市场需求逐渐扩大，海藻提取物的产业开发也逐渐被重视起来。据了解，目前全球的海藻植物营养产品开发商有23家，并且已经获得多家国际组织和机构的认可。与其他各国相比，我国在海藻提取物产品产业化起步较晚[71]。北京雷力海洋生物新产业股份有限公司、青岛明月海藻集团公司、中国科学院海洋研究所、中国海洋大学等高校和企业填补了这一行业空白，在海藻提取物的提取加工、作用机制上进行积极探索，目前已获得了很多重要进展。然而，海藻提取物农业增效产品的大量面世，引起了一些行业乱象，各国对此也制定了新的行业标准和规范。未来海藻农业增效产品的产业化方向主要集中在以下几点：第一，分子生物学水平的机制突破和新功效的开发;第二，行业标准的制定和规范;第三，减少环境污染和保障粮食安全;第四，资源的有机整合以及产业联合发展。此外，海藻产品在农业上的应用也将会逐渐细化和完善，比如研究海藻提取物与微生物在农业生产中的协同作用，从海藻中提取杀菌物质开发生物农药以及海藻提取物的抗冻、增色等作用也有望得到开发。