介绍
焦木酸（Pyroligneous Acid，PA），又称木醋液，是木质纤维素废物或植物生物质热解生产生物炭过程中产生的低成本副产物，应用主要集中在微藻生物刺激、土壤健康改良、生物农药与除草剂以及可持续农业系统构建。
图一 焦木酸
微藻生物刺激剂
选取两种具有农业应用潜力的微藻菌株——Chlorella sp. 和 Desmodesmus sp. MAS1，通过梯度浓度实验确定0.01%（v/v）为最优作用浓度，更高浓度会对微藻产生抑制效应，而该浓度能显著促进微藻的光合效率与代谢产物合成。Chlorella sp. 在添加 0.01%焦木酸的光生物反应器中，生长速率达 0.444 d⁻¹，叶绿素含量显著提升 27%（P<0.05），表明其光合活性增强；Desmodesmus sp. MAS1则表现出更明显的生长响应，添加 PA 后生长速率为0.372 d⁻¹，叶绿素含量增加17%（P<0.05），且生物量产量达1.54 g L⁻¹，凸显出菌株对焦木酸的特异性适应。焦木酸显著提升吲哚-3-乙酸（IAA）的产量。Chlorella sp. 在 PA 处理下 IAA 产量为4.40 μg g⁻¹，Desmodesmus sp. MAS1 的 IAA 产量为6.0 μg g⁻¹，增幅达200%。
图二 焦木酸对微藻的刺激作用
改善土壤健康与提升土壤生态功能
焦木酸通过直接作用或与微藻协同，从物理结构、化学环境与生物活性三方面改善土壤健康。焦木酸单独或与微藻联合使用，能显著提升土壤关键生物指标与养分循环能力。脱氢酶活性在焦木酸与Desmodesmus sp.MAS1联合处理组中表现最优；即使是Chlorella sp.与PA的组合，DHA也较对照组增加1.1倍以上，表明它能通过激活土壤微生物群落，促进有机质分解与养分转化。但与微藻协同后能维持更长时间的稳定，避免后期降解导致的土壤结构弱化。 此外，焦木酸还能提升土壤光合微生物的持续活性。添加PA与 Chlorella sp.的土壤，叶绿素a含量增加6.5倍，且在周期内保持高水平；Desmodesmus sp. MAS1与PA组合也使土壤叶绿素a含量翻倍，表明PA能为微藻在土壤中的定殖提供适宜环境，进而通过微藻的光合作用固定碳源，改善土壤碳循环。这些效应共同推动土壤从惰性向活性转变，为作物生长提供良好的根际环境。
作为生物农药
焦木酸中的酚类、有机酸等成分具有广谱抗菌与抗真菌活性，从桉树和含羞草木材中提取的 PA，能有效抑制多种农业致病菌的生长，包括引起作物腐烂的细菌与真菌，且对非靶标土壤有益微生物无显著毒性。
杂草防治
焦木酸在低浓度时可作为生物刺激剂，高浓度则能抑制杂草萌发与生长，且不伤害作物与土壤生物群。对生菜、卷心菜、黄瓜等作物，每 10 天喷施 500 倍稀释的 PA，既能抑制田间杂草生长，又能提升作物产量；对番茄则采用 250 倍稀释 PA 与半剂量化肥组合，果实数量较单独施化肥增加 190%，重量增加189%，既能实现除草，又能实现增产。
可持续农业系统构建
焦木酸的来源为生物质废物的热解副产物，无需额外消耗资源，且与生物炭生产联动，实现“一份原料，两份产品”（生物炭用于土壤固碳，PA 用于生物刺激），降低农业废弃物的环境负担。 同时，焦木酸能解决微藻基土壤改良剂的商业化瓶颈。此前微藻应用受限于成本高、代谢产物不稳定，而PA作为低成本刺激剂，既能提升微藻代谢产物（IAA、EPS）的产量与稳定性，又能降低微藻培养的营养需求（如可利用 wastewater 作为培养基）。文献提到，微藻市场规模从 2018 年的约 10 亿美元增至 2023 年的两倍，而 PA 的融入有望进一步推动微藻-PA 复合生物肥料的规模化应用，减少对化学肥料的依赖，降低农业面源污染[1]。
参考文献
[1]Abinandan S ,Kuppan P ,Venkateswarlu K , et al.Pyroligneous acid as a multifunctional biostimulant enhances microalgal growth and soil beneficial metabolites for sustainable agriculture[J].World Journal of Microbiology and Biotechnology,2025,41(8):306-306.