生物多样性越丰富的生态系统,生产力越丰富,抵抗灾害的能力越强大,不论湖泊,森林,土壤。
由于化肥的过量使用,导致土壤的某些无机盐或者有机物浓度过高,例如盐度,氨氮,农药等,土壤主要的微生物无法耐受高浓度的化学成分而死亡,由此造成生物群落多样性的破坏直接导致土壤的生产力下降,将无机物转为有机物的能力也同步下降,日积月累,有机质缺失的土壤板结,重金属超标等问题日益突出。
目前常见的土壤改良做法就是为土壤增加有机质,大多数的有机质里面都包含了微生物,这些微生物包括微藻和益生菌,增加微生物群落多样性,可以恢复土壤本身的固氮固碳能力,转化空气和水流中的无机盐和有机质为作物营养物
近年来,国外先进农业公司结合微生物技术,通过富集高密度的微生物培养,直接做成微生物土壤改良产品,直接应用于土壤。利用微藻作为生态系统食物链的初级生产力,(光合作用无机物转为有机物的能力),直接将微生物施加到土壤里,这些微藻(生产者)和益生菌(分解者)可以直接利用土壤中残留的无机肥料,增加生物量,提高生产力。有机质的生成可以让土壤益生菌和微藻数量更多,有了前期食物链的生产者和分解者之后,食物链会逐渐延长,其他种类的微生物也会增加,复杂的食物链构成了强大的生态系统,由此农业土壤进入良性循环。
作用在土壤里面帮助作物生长的并不一定是初期投入的微藻和益生菌,也有可能是由这些初级生产者和分解者所分泌的活性物质或者食物链后段的微生物和动物。
日本农业技术,自然农法就是要让土地休养生息,这个过程就是让自然的微生物能有足够的时间去构建土壤的微生物群落多样性。
比如一亩地加了30斤的化肥,一个周期后收获了1000斤的水稻,根据物质守恒,这里面多余的900多斤都是水稻通过光合作用利用环境中的无机物在微生物的帮助下转换产生的。因此微生物多样性越丰富的稻田,抵御病害的能力更强,转换无机物为有机营养的能力越强,作物越健康。
生态学上,生产者是利用光合作用将无机物转换为有机物的这些生物,分解者是将大分子复杂有机物分解为简单有机物和无机物的生物。微藻就是初级生产者,固氮固碳,益生菌可以将微藻所产生的有机物分解为作物可以吸收利用的小分子状态,继而被作物吸收利用。
这些菌藻并不能代替化肥,他们通过增加生物多样性提高化肥的转换效率,减少残留的化肥对土壤的破坏,以及降低过量肥料随着水土流失进入下游湖泊河流造成的富营养化。而针对不同时间不同品种不同地域,需要施加的菌藻生物量策略和对应达到的品质目标将成为未来公司的核心竞争力和研究方向。
光语生物利用微生物技术,从肥沃的土壤里面分离土壤优势微生物,包括微藻和益生菌,利用光生物反应器等设施达到生物量的富集,让农业土壤获得活性益生菌和原生土壤微藻,壮实农业生产力。