科创中国

立足农业农村领域碳达峰与碳中和的战略需求，瞄准农牧废弃物绿色低碳高值化利用瓶颈问题，针对沼气工程实现农牧废弃物资源化利用系统中存在的沼液排放量放大、没有充分利用及容易造成二次污染的行业痛点，采用微藻自养、异养及兼养三重生物转化属性实现沼液中碳、氮、磷同时减排，达到环境效益与获得微藻生物质的双重效果，在此基础上，开发形成了以微藻活细胞生态肥、微藻生物刺激剂及微藻保鲜剂为主要产品微藻高值农用化关键技术。

1）建立了全天候、连续、稳定运行的基于微藻生物工程的沼液绿色低碳资源化利用关键技术。白天利用微藻的自养与兼养属性，利用沼气提纯CO₂为碳源，实现微藻培养和沼液中的碳、氮、磷减排；夜间利用微藻的异养属性，利用廉价有机碳源为碳源，实现微藻培养和沼液中的碳、氮、磷减排（图1）。针对较低氨氮浓度（<800 mg/L）沼液，建立了混合法策略预处理的微藻培养体系（图2）；针对较高氨氮浓度（>800 mg/L）沼液，建立了芬顿法策略预处理的微藻培养体系（图3）；建立了调整碳氮比值策略的提升藻株对氨氮的耐受力体系，提高了微藻在高氨氮浓度沼液的生长速率（图4）。

2）建立了以微藻活细胞生态肥、微藻生物刺激剂及微藻保鲜剂为主要产品微藻高值农用化关键技术。通过优化微藻细胞生理状态、细胞密度及保存条件，建立了微藻活细胞生态肥制备体系；建立了微藻活细胞生态肥对小麦、谷子及藜麦等作物提质增效关键技术（图5）；建立了微藻生物刺激剂提升作物抗逆能力的关键技术（图6）；建立了微藻保鲜剂对果蔬采后保鲜能力提升的关键技术（图7）。