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21世紀(jì)人類對農(nóng)產(chǎn)品的需求逐步向綠色、有機(jī)食品發(fā)展,化學(xué)農(nóng)業(yè)將逐漸被生態(tài)農(nóng)業(yè)取代,生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用將起到重要的作用,成為我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢。
一、生物技術(shù)應(yīng)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上取得了顯著效果
1.生物技術(shù)在農(nóng)作物上的應(yīng)用
生物技術(shù)在農(nóng)作物上的應(yīng)用方式主要有:作物組織培養(yǎng)、體細(xì)胞雜交、農(nóng)作物人工種子、轉(zhuǎn)基因育種等。農(nóng)作物組織培養(yǎng)技術(shù)主要用于品種培育和良種繁育,其次用于無性繁殖作物的脫毒和快速繁育以及種質(zhì)資源的保存;體細(xì)胞雜交可以創(chuàng)造出更有經(jīng)濟(jì)價值或更廣泛適應(yīng)性的作物新品種;人工種子可對一些自然條件下不結(jié)實(shí)或種子昂貴的作物進(jìn)行繁殖,縮短育種年限,并可人為控制作物生長發(fā)育和抗性,防止種性退化;轉(zhuǎn)基因育種是對農(nóng)作物進(jìn)行基因轉(zhuǎn)移,使其獲得新的優(yōu)良品性,培育出具有抗寒、抗旱、抗鹽、抗病蟲害等抗逆特性及品質(zhì)優(yōu)良的作物新品系。經(jīng)過各方面的努力工作,我國已培育了包括水稻、棉花、小麥、油菜、甘蔗、橡膠等一大批作物新品系。如我國將蘇云金桿菌的Bt殺蟲蛋白基因轉(zhuǎn)入棉花,培育出的抗蟲棉,對棉鈴蟲殺蟲率達(dá)80%以上。
2.生物技術(shù)在肥料上的應(yīng)用
近年來,各種生物肥料不斷出現(xiàn),已經(jīng)有幾百種產(chǎn)品獲得農(nóng)業(yè)部登記,這些產(chǎn)品有的已經(jīng)經(jīng)過多年的試驗、示范,在全國范圍內(nèi)推廣。各地使用效果表明,生物肥料在改善產(chǎn)品品質(zhì)、提高生產(chǎn)效益等方面有一定的功效。如鉀細(xì)菌肥料類,能緩解鉀肥使用不足而引起的作物品質(zhì)和產(chǎn)量的下降,全國已經(jīng)推廣應(yīng)用200多萬公頃,為緩解我國鉀肥資源緊缺矛盾提供了一條有效途徑。
3.生物技術(shù)在秸稈還田上的應(yīng)用
我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中秸稈直接還田數(shù)量較少,還田形式主要是通過養(yǎng)畜過腹還田和作燃料以后的草木灰還田。近年來,秸稈還田技術(shù)發(fā)展很快,出現(xiàn)了很多新的還田技術(shù),象玉米整稈覆蓋、小麥—玉米連作秸稈全量還田、小麥高留茬、秸稈快腐還田等。上世紀(jì)90年代初,山東省在全國率先研制成功了利用“301”菌劑、秸稈催腐制劑和酵素菌制劑快速堆腐秸稈還田新技術(shù),是用生物技術(shù)進(jìn)行秸稈還田的新發(fā)展,把傳統(tǒng)粗放的有機(jī)肥料積造方式向先進(jìn)、集約的生物技術(shù)轉(zhuǎn)變,為秸稈還田從技術(shù)上找到了一條有效途徑。
4.生物技術(shù)在植物保護(hù)上的應(yīng)用
我國的植保方針是“預(yù)防為主,綜合防治”,其中生物防治是病蟲害綜合防治的核心內(nèi)容,生物防治是利用某些有益的生物防治病蟲害的方法。即以蟲治蟲,以菌治蟲,以菌治病。如用瓢蟲防治棉蚜,用殺螟桿菌防治稻縱卷葉螟等。20世紀(jì)50年代初,我國就采用處理稻根、保護(hù)寄生蜂和冬耕灌水等控制螟蟲危害。70年代以來,我國首先開創(chuàng)了利用柞蠶卵大量繁殖赤眼蜂工廠化生產(chǎn)技術(shù)。近年來,又在赤眼蜂人工卵培育方面取得了重大進(jìn)展,并利用赤眼蜂規(guī)模化防治玉米螟、甘蔗螟、美國白蛾等重要害蟲。2000年全國在玉米上生物防治病蟲害面積超過200萬公頃。與此同時,平腹小蜂、瓢蟲、草蛉、捕食螨等天敵的人工繁殖也獲得了成功;引進(jìn)利蚜小蜂防治白粉虱,引進(jìn)微孢子蟲防治蝗蟲等也取得了明顯效果;到2010年底,我國正式生產(chǎn)的生物農(nóng)藥品種達(dá)100多種,產(chǎn)量近30萬噸,使用面積約9000萬公頃。
二、生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用的發(fā)展前景
1.生物技術(shù)在農(nóng)作物上的應(yīng)用前景
糧食問題是一個國家經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展的基礎(chǔ),我國用占世界不到7%的耕地,養(yǎng)活了世界22%的人口,這是一個了不起的成就。人口在增加,耕地不會增加,今后如何滿足人們對糧食的要求,是首先要解決的問題?,F(xiàn)代生物技術(shù)提供了一條有效的途徑,生物技術(shù)培育抗逆的作物優(yōu)良品系,對優(yōu)良品種進(jìn)行大量的快速無性繁殖,實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),從而提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。如袁隆平教授培育的“超級雜交水稻”大面積生產(chǎn)產(chǎn)量已達(dá)12000Kg/hm2。所以,生物技術(shù)在農(nóng)作物上的應(yīng)用前景廣闊,且必不可少。
2.生物技術(shù)在肥料上的應(yīng)用前景
當(dāng)今國際社會十分重視農(nóng)產(chǎn)品的安全問題。生物肥料既具有促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)和改進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的經(jīng)濟(jì)效益,又有防止環(huán)境污染和保護(hù)生態(tài)良性循環(huán)的社會效益和生態(tài)效益,是今后肥料發(fā)展方向,必將帶來我國肥料工業(yè)的一場綠色革命。
3.生物技術(shù)在秸稈還田技術(shù)上的應(yīng)用前景
隨著農(nóng)作物產(chǎn)量的不斷增加,秸稈量也較大增長,秸稈焚燒、亂堆亂放,對環(huán)境的污染日益嚴(yán)重,因焚燒秸稈造成的機(jī)場、高速公路關(guān)閉等事件時有發(fā)生,造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因地制宜的推廣秸稈還田技術(shù)模式,進(jìn)一步優(yōu)選秸稈還田生物處理技術(shù),達(dá)到減少秸稈還田的堆漚時間,提高秸稈還田質(zhì)量,減輕勞動強(qiáng)度,減少環(huán)境污染,降低生產(chǎn)成本,提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量之目的。因此,進(jìn)行生物秸稈還田技術(shù)的推廣應(yīng)用,發(fā)展我國生態(tài)農(nóng)業(yè),增加我國農(nóng)產(chǎn)品國際市場競爭力的有效途徑之一,發(fā)展前景較為廣闊。
4.生物技術(shù)在我國植保上的應(yīng)用前景
今后,我國農(nóng)業(yè)發(fā)展將以優(yōu)化品種、提高質(zhì)量、增加效益為中心,植保工作將面臨前所未有的挑戰(zhàn)、機(jī)遇和廣闊的發(fā)展前景。二十一世紀(jì)的植保工作應(yīng)更好解決的問題有:①極研制推廣應(yīng)用高效、低毒、無殘留的環(huán)保形生物農(nóng)藥。②大力開發(fā)推廣應(yīng)用生物制劑。③改進(jìn)天敵昆蟲的人工繁育技術(shù),提高天敵抗逆性和適應(yīng)性。④注意選擇品質(zhì)優(yōu)和抗(病蟲害)性好的品種以及種植中的合理布局。⑤研制推廣應(yīng)用兼抗多種病蟲害具有持久抗性的新品種。⑥在種植制度和結(jié)構(gòu)調(diào)整中,注意通過作物布局和栽培方式的協(xié)調(diào),對重大病蟲害實(shí)施生態(tài)控制。解決好這些問題,將有利于我國農(nóng)業(yè)的生態(tài)化和國際化的發(fā)展,促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)健康、持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展。
三、生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的綜合應(yīng)用
生物技術(shù)的綜合應(yīng)用將把我國農(nóng)業(yè)科(下轉(zhuǎn)第138頁)學(xué)推向一個新的發(fā)展階段。在通過秸稈還田、生物肥料改良、培肥后的土壤上,種植利用生物技術(shù)培育出的作物新品系,再利用生物技術(shù)進(jìn)行綜合防治病蟲害,生產(chǎn)出的農(nóng)產(chǎn)品不僅產(chǎn)量高、品質(zhì)好,而且生產(chǎn)過程中減輕了污染,保護(hù)了環(huán)境,促進(jìn)了生態(tài)平衡,具有顯著的經(jīng)濟(jì)、社會和生態(tài)效益。如泗水縣農(nóng)業(yè)局從2000年開始在西瓜和花生上示范推廣了生物技術(shù)的農(nóng)業(yè)綜合應(yīng)用技術(shù),通過秸稈還田、增施生物肥料、利用生物農(nóng)藥進(jìn)行病蟲害防治,結(jié)果表明,綜合應(yīng)用生物技術(shù)的地塊,有機(jī)質(zhì)含量明顯增加,對照田有機(jī)質(zhì)含量0.9%,秸稈還田區(qū)有機(jī)質(zhì)含量增至2%以上,土壤理化性狀好轉(zhuǎn),西瓜和花生產(chǎn)量及品質(zhì)顯著提高。泗水縣成為“中國優(yōu)質(zhì)西瓜之鄉(xiāng)”和“中國優(yōu)質(zhì)花生之鄉(xiāng)”。
四、結(jié)語
我國改革開放的總設(shè)計師鄧小平同志曾指出:“將來農(nóng)業(yè)的出路,最終要由生物工程來解決,要靠尖端技術(shù)。”發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)和開發(fā)綠色食品已經(jīng)成為我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢,生物技術(shù)則是生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展的前提和保障。因此,運(yùn)用好生物技術(shù),是我國農(nóng)業(yè)今后發(fā)展的必由之路。
摘要:本文試圖通過解決問題方式的改變來消減一些影響農(nóng)民收入增長的制度因素,提供新型的社會化服務(wù),穩(wěn)定農(nóng)村基本經(jīng)營制度,規(guī)范各市場主體行為,調(diào)動廣大農(nóng)民使用現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的積極性,利用新技術(shù)突破資源環(huán)境約束,實(shí)現(xiàn)“兩型農(nóng)業(yè)”的發(fā)展目標(biāo)。
關(guān)鍵詞:農(nóng)業(yè);生物技術(shù);動力;機(jī)制
1生物技術(shù)的基本內(nèi)涵
生物技術(shù)是以生命科學(xué)理論為基礎(chǔ),構(gòu)建具有預(yù)期性的新物質(zhì)或新品系,有效消除農(nóng)業(yè)增長約束,優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素配置手段和方法。它是一種涉及眾多學(xué)科、知識密集,各種先導(dǎo)技術(shù)高度綜合型的前沿技術(shù)。這門技術(shù)內(nèi)涵十分豐富,它涉及到:對物質(zhì)的遺傳基因進(jìn)行改造和重組,并使重組基因在細(xì)胞內(nèi)表達(dá),產(chǎn)生人類需要的新物質(zhì)的基因技術(shù)。
其實(shí)人類對植物進(jìn)行人工選育就是不斷的基因改進(jìn)過程,只不過我們現(xiàn)在的技術(shù)更精確了。實(shí)際上基因技術(shù)就是常規(guī)技術(shù)的延伸、發(fā)展和新的突破,打破不同物種之間天然的雜交屏障,擴(kuò)大了可利用基因的范圍。
2重構(gòu)農(nóng)業(yè)科技投入機(jī)制,促進(jìn)產(chǎn)、學(xué)、研一體化
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的發(fā)展也是一個投入產(chǎn)出過程,它的產(chǎn)出很大程度上取決于各投資主體對農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的投入量。在市場經(jīng)濟(jì)條件下,國家投資具有引導(dǎo)和補(bǔ)償性,投資主要用于農(nóng)業(yè)科技基礎(chǔ)理論研究,以及用于非市場行為的生態(tài)環(huán)境保護(hù)技術(shù)研究;市場投資主體應(yīng)著力投資農(nóng)業(yè)技術(shù)開發(fā)、育種、種子生產(chǎn)等,形成相互依托,各有側(cè)重的投入機(jī)制。
擴(kuò)大與外資企業(yè)合作,利用外部資本和先進(jìn)技術(shù),推動本土生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。我們雖然有很多一流的科學(xué)家,但與巨大的需求相比明顯不足。另一方面我國生物類企業(yè)無論技術(shù)力量、企業(yè)規(guī)模,還是市場開發(fā)等,與發(fā)達(dá)國家相比還有很大差距。我們必須加大現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的科研力度,加快成果轉(zhuǎn)化,用現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技來支撐農(nóng)業(yè)的發(fā)展,對于一些農(nóng)業(yè)生物技術(shù)創(chuàng)新成果的應(yīng)用必須綜合配套,加強(qiáng)政策扶持和體制機(jī)制創(chuàng)新,推動資源整合,打破部門、區(qū)域、單位和學(xué)科界限,在一定范圍對農(nóng)業(yè)科研單位的種質(zhì)資源、人力資源、設(shè)施及其他資源與種子生產(chǎn)企業(yè)整合,建立科研、開發(fā)、育種、種子生產(chǎn)和經(jīng)營為一體的農(nóng)業(yè)生物育種的聯(lián)合企業(yè),提升市場競爭力。
3保證基層農(nóng)技推廣體系的公益性,分解經(jīng)營性職能
農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新成果能否轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力,關(guān)鍵在于推廣應(yīng)用。長期以來,我國農(nóng)業(yè)科技推廣動力不足,基層農(nóng)技推廣機(jī)構(gòu)專業(yè)人員流失,人員老化,推廣能力不強(qiáng)的問題一直沒有得到根本解決,公益性服務(wù)向經(jīng)營性轉(zhuǎn)變趨勢明顯,農(nóng)技推廣人員經(jīng)費(fèi)、待遇等問題亟待解決。因此,落實(shí)中央提出的強(qiáng)化基層公益性農(nóng)技推廣服務(wù)等相關(guān)政策,增加經(jīng)費(fèi)、提高待遇、明確功能、強(qiáng)化服務(wù)。只有這樣才能保證基層農(nóng)技推廣的公益性,才能促使農(nóng)技推廣人員深入到農(nóng)村,深入到農(nóng)民家庭,提供更多更好的服務(wù),讓農(nóng)民得到更多的實(shí)惠。
如河南農(nóng)民使用的抗蟲棉新品種,因抗蟲棉種子比普通種子價格高出100%~250%,完全抵消了農(nóng)民采用新品種所增加的效益。解決這類問題并不難,其實(shí)我們完全可以通過建立市場價格監(jiān)督機(jī)制,以及銷售服務(wù)的延伸,政府采購和強(qiáng)化基層公益性服務(wù),來分解經(jīng)營性職能,從根本上解決這個問題。
4鞏固和完善農(nóng)村基本經(jīng)營制度,推進(jìn)家庭生產(chǎn)現(xiàn)代化
鞏固和完善農(nóng)村基本經(jīng)營制度是發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)。規(guī)模與效益之間沒有必然的聯(lián)系,不是規(guī)模大才有效率,農(nóng)機(jī)完全可以小型化。應(yīng)用現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù),應(yīng)在穩(wěn)定和完善家庭承包經(jīng)營基礎(chǔ)上進(jìn)行,同時防止一些工商企業(yè),以發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)為名,圈占農(nóng)民土地,侵占農(nóng)民利益。
我國農(nóng)業(yè)的現(xiàn)實(shí)情況是只有使用高新技術(shù)才能突破資源環(huán)境約束。同時為農(nóng)民提供小型農(nóng)機(jī)具,小型加工設(shè)備等,推進(jìn)家庭生產(chǎn)現(xiàn)代化,培育從事現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的主體力量。
5構(gòu)建新型的社會化服務(wù)體系
新技術(shù)已使生產(chǎn)規(guī)模,生產(chǎn)地點(diǎn)變得無關(guān)緊要,小農(nóng)經(jīng)濟(jì)不再是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的象征,農(nóng)民綠色的生活方式變得時尚。城鄉(xiāng)一體化發(fā)展格局正在形成,要突破限制,把行政管理、公共服務(wù)等向農(nóng)村延伸,構(gòu)建新型的社會化服務(wù)體系。
公共交通要向農(nóng)村延伸。國家花那么多錢,實(shí)現(xiàn)了村村通??墒寝r(nóng)民進(jìn)城的費(fèi)用是城內(nèi)公共交通的5倍以上,同屬一個城鎮(zhèn)管轄,不僅說不過去,而且成為一道無形的障礙,嚴(yán)重影響城鄉(xiāng)交流和農(nóng)產(chǎn)品流通。
建立新型的農(nóng)村社區(qū)。要打破體制限制建立農(nóng)村社區(qū),并且招錄部分當(dāng)?shù)剞r(nóng)民從事社區(qū)管理工作。這對穩(wěn)定農(nóng)村、繁榮農(nóng)村,意義重大而深遠(yuǎn)。
促進(jìn)農(nóng)村集體經(jīng)濟(jì)組織轉(zhuǎn)型發(fā)展,分離村級行政及社會職能,利用村集體積累及補(bǔ)償資金,整合資源,利用新技術(shù)開拓農(nóng)村內(nèi)部發(fā)展空間,促進(jìn)農(nóng)民本地就業(yè)。
建立從田間到餐桌的監(jiān)管體系。整合部門、站所職能,實(shí)行垂直管理,促進(jìn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府的職能轉(zhuǎn)變,加強(qiáng)對市場體系,社會服務(wù)體系的監(jiān)督,建立從田間到餐桌的監(jiān)管體系。
6建立激勵與約束機(jī)制
建立有效的激勵與約束機(jī)制,激勵農(nóng)業(yè)科技企業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)的積極性,為農(nóng)業(yè)提供有力的技術(shù)支撐。引導(dǎo)企業(yè)推行價格標(biāo)示制度,在保護(hù)企業(yè)自身的利益的同時,又可以有效防止中間環(huán)節(jié)加價,使農(nóng)民利益受損。
作者簡介:邢鳳義,撫松縣撫松鎮(zhèn)人民政府。
摘要:在生產(chǎn)實(shí)踐中,為了提高糧食產(chǎn)量,常進(jìn)行育種研究解決生產(chǎn)問題。利用現(xiàn)代生物技術(shù)培育的轉(zhuǎn)基因作物是解決糧食問題的一條重要途徑。隨著生物細(xì)胞組織培養(yǎng)、DNA重組和轉(zhuǎn)基因技術(shù)等一系列現(xiàn)代生物技術(shù)的不斷改進(jìn)和完善,生物技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)今世界發(fā)展最快、最活躍和最具潛力的高新技術(shù)領(lǐng)域之一。
關(guān)鍵詞:農(nóng)業(yè)育種 生物技術(shù)
我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢來看,僅僅利用傳統(tǒng)的常規(guī)育種方法已經(jīng)很難滿足我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對作物新品種的要求,因而借助于農(nóng)業(yè)生物技術(shù)與常規(guī)育種方法相結(jié)合的方式將會創(chuàng)造出更多的新種質(zhì),進(jìn)而培育出更多高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和多抗的新品種。作物生物技術(shù)育種所研究的主要內(nèi)容涉及到在生物體內(nèi)的細(xì)胞組織、染色體和基因等方面對其遺傳基礎(chǔ)進(jìn)行改造和改良,以便獲得具有更大增產(chǎn)潛力的作物新品種。
一、 常規(guī)育種與生物技術(shù)育種
常規(guī)育種技術(shù)是基于對種內(nèi)和種間雜種優(yōu)勢的利用,很有限而且是依靠育種家的經(jīng)驗在田間和畜舍對動植物作表型選擇;主要有雜交育種,單倍體育種,多倍體育種等。 而生物技術(shù)的強(qiáng)大之處在于能突破動物、植物、微生物之間的界限作基因的轉(zhuǎn)移,這就極大地拓寬了種質(zhì)資源和雜種優(yōu)勢的利用,而且可以直接作基因型的早期選擇和在實(shí)驗室內(nèi)操作;可以大大提高育種的目標(biāo)性和效率,縮短育種周期和減少工作量。
二、 生物技術(shù)育種取得的成就
迄今為止,國際上已成功地把有實(shí)用價值的基因如抗病毒、抗蟲、抗除草劑,改變蛋白質(zhì)組成、提高淀粉含量、雄性不育、改變花色和花形,延長保鮮期等的基因分別轉(zhuǎn)人植物。農(nóng)業(yè)生物技術(shù)育種的研究成果正在越來越多地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),深刻地影響著農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)方式和效益。據(jù)美國農(nóng)業(yè)部(USDA)1996年對美國50年來畜牧生產(chǎn)中各種科學(xué)技術(shù)所起作用的總結(jié),品種改良的作用居各項技術(shù)之首。1996年亞拉巴馬州3/4以上的棉花是抗蟲害的遺傳工程棉花。另外在玉米育種研究領(lǐng)域,玉米育種專家和分子生物學(xué)家攜手,共同致力于玉米新品種的研究與開發(fā)。認(rèn)識到相互的合作才是發(fā)展現(xiàn)代生物技術(shù)和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的正確道路,科學(xué)家們已經(jīng)通過應(yīng)用分子標(biāo)記手段找到了我國玉米自交系的主要類群,并成功地繪制了我國第一張玉米分子標(biāo)記連鎖圖譜,選育出了抗蟲轉(zhuǎn)基因玉米品種,并已走出了實(shí)驗室進(jìn)入了國家區(qū)試,有望在未來的幾年得到推廣應(yīng)用??寺〖夹g(shù)在玉米育種上也已啟動,克隆玉米部分優(yōu)良基因的工作進(jìn)展順利,并取得初步成效。分子標(biāo)記輔助選擇技術(shù)也開始進(jìn)入育種程序。在未來的育種領(lǐng)域,不管何類作物,都將不可避免的廣泛地使用生物技術(shù)。而生物技術(shù)也將在未來的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各領(lǐng)域彰顯其不可替代的卓越的增產(chǎn)潛能。
三、 生物技術(shù)育種的不足之處
然而,由于生物技術(shù)其自身的復(fù)雜性和高技術(shù)性,人類對其認(rèn)識的局限性,轉(zhuǎn)基因作物類品種的應(yīng)用將有可能造成對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境和人類自身的傷害。在歐美等發(fā)達(dá)國家的一些科學(xué)家們也對轉(zhuǎn)基因作物及產(chǎn)品與生物制品的廣泛應(yīng)用提出了疑慮和非議,出于對人類自身和生態(tài)環(huán)境的安全考慮這些疑慮和非議也不無道理,我們應(yīng)當(dāng)充分估計轉(zhuǎn)基因類作物對人類和有益生物可能帶來的不良變異和嚴(yán)重的生態(tài)污染。因而,我們在研究和應(yīng)用轉(zhuǎn)基因作物類品種時,應(yīng)充分的考慮轉(zhuǎn)基因作物自身的安全性,轉(zhuǎn)基因作物及其產(chǎn)品對人與有益生物的安全性保障問題,轉(zhuǎn)基因技術(shù)與傳統(tǒng)育種技術(shù)的有機(jī)結(jié)合,改良和克服轉(zhuǎn)基因技術(shù)的不利因素,建立和完善轉(zhuǎn)基因技術(shù)產(chǎn)品的安全標(biāo)準(zhǔn)和安全評價體系,保障糧食生產(chǎn)安全。
四、 我國生物技術(shù)育種的發(fā)展
我國植物基因工程技術(shù)將在兩個方面有明顯的發(fā)展。第一,轉(zhuǎn)基因的技術(shù)將會有新的突破。80年代初,最早利用一種叫土壤農(nóng)桿菌的微生物作為載體將目的基因轉(zhuǎn)入受體。這種細(xì)菌只能侵染大部分雙子葉植物和少數(shù)單子葉植物,因而使農(nóng)作物的基因工程受到很大限制。80索轉(zhuǎn)化農(nóng)作物的新方法,其中包括使用電擊法、微彈射擊法、PEG法和其它一些直接將DNA導(dǎo)入受體的方法。今后這些新技術(shù)將不斷完善,同時還會有一些新的基因?qū)爰夹g(shù)出現(xiàn)。第二,分離基因的技術(shù)將會有新的突破。目前在植物基因工程中所采用的基因基本上是控制生物體質(zhì)量性狀的單基因,即只要轉(zhuǎn)入一個基因就能獲得所需要的目標(biāo)性狀,例如抗病毒特性、抗蟲特性和抗除草劑特性等。從分離單基因到成功地分離出多基因,其技術(shù)要求會更嚴(yán)格,這將是今后植物基因工程有待突破的一個重要方面。除此之外,我國農(nóng)業(yè)分子育種經(jīng)過20多年的艱苦探索之后,已經(jīng)形成了比較完善的技術(shù)體系,培育了一大批新種質(zhì)和新品種。這項探索性研究始于1974年,其理論依據(jù)就是DN段雜交假說,即在遠(yuǎn)緣生物間的雜交種中,細(xì)胞內(nèi)的異源染色體在減數(shù)分裂中不可能進(jìn)行正常配對,但異源染色體在受體細(xì)胞內(nèi)一旦被裂解之后所產(chǎn)生的DN段有可能隨其同源DNA順序進(jìn)入受體染色體,由此會使受體所產(chǎn)生的子代群體發(fā)生某些遺傳性變異。目前,我國農(nóng)作物分子育種在外源DNA(基因)導(dǎo)入受體的技術(shù)上已日趨完善,其中包括授粉后花粉管通道技術(shù)、幼穗穗莖注射技術(shù)、種子胚浸泡技術(shù)和莖端DNA槍擊技術(shù)等。在水稻、普通小麥、棉花和大豆等主要作物上均已獲得了一大批轉(zhuǎn)基因新種質(zhì)和新品種(品系),這些新品種(系)在生產(chǎn)上的增產(chǎn)效益非常明顯。
現(xiàn)代生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的廣泛應(yīng)用將作為生物技術(shù)的“第二次浪潮”在下一個世紀(jì)全面展開,這將給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來新的飛躍。當(dāng)今生命科學(xué)發(fā)展的一個主流方向就是進(jìn)一步闡明生物體基因組及其編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能。作物生物技術(shù)育種在今后一個時期內(nèi)的研究重點(diǎn)就是研究與農(nóng)作物產(chǎn)量、品質(zhì)和抗性等有關(guān)的基因結(jié)構(gòu)、功能及其應(yīng)用。隨著研究的不斷深入,生物體內(nèi)部的許多奧秘將被揭開,生物體生長發(fā)育和繁殖的一些機(jī)理將被掌握。
摘 要:生物技術(shù)已經(jīng)成為21世紀(jì)具有潛力的產(chǎn)業(yè)之一,其應(yīng)用范圍和程度日益擴(kuò)大,尤其是近年來在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用,取得了良好的效果。本文介紹了生物技術(shù)及現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的概況,綜述了其在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用現(xiàn)狀,展望了生物技術(shù)在未來的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的發(fā)展趨勢,對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展起到指導(dǎo)借鑒作用。
關(guān)鍵詞:生物技術(shù) 現(xiàn)代農(nóng)業(yè) 生產(chǎn)應(yīng)用
一、前言
目前,世界各國已經(jīng)開始將生物技術(shù)視為高新技術(shù),這是由于其可以幫助人們解決食品短缺、環(huán)境污染和經(jīng)濟(jì)建設(shè)等問題,有助于國家提升自身的綜合國力,增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)實(shí)力。然而,由于人類社會、經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,以及為了發(fā)展而進(jìn)行的過度環(huán)境開發(fā)利用等行為,其給生存環(huán)境帶來了極大的污染和破壞。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計,地球每小時都可能有一個物種滅絕,并且我們的地球已經(jīng)面臨著生態(tài)失衡、資源枯竭等嚴(yán)重現(xiàn)象。這些現(xiàn)象給我們走可持續(xù)發(fā)展道路帶來了極大的阻礙,但生物技術(shù)的出現(xiàn)卻給人類的未來送來了一絲曙光。
二、生物技術(shù)的發(fā)展及涵義
生物技術(shù)(biotechnology)亦可稱“生物工程”或“生物工程技術(shù)”,其是指利用現(xiàn)代生命科學(xué)作為基礎(chǔ),結(jié)合其它學(xué)科的科學(xué)原理,采用最先進(jìn)的技術(shù)手段,并按照預(yù)先的設(shè)計,達(dá)到改造生物體或加工生物原料的目的,從而生產(chǎn)出所需的特定生物產(chǎn)品或達(dá)到某些預(yù)定的目的。生物技術(shù)主要包括傳統(tǒng)生物技術(shù)、發(fā)酵技術(shù)和現(xiàn)代生物技術(shù)。其中,現(xiàn)代生物技術(shù)則又是在傳統(tǒng)生物技術(shù)上發(fā)展起來的,但其又和傳統(tǒng)生物技術(shù)有著本質(zhì)上的區(qū)別。所以,生物技術(shù)是一門新興的、具有綜合性的學(xué)科。
三、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種類及概述
1.綠色農(nóng)業(yè):將農(nóng)業(yè)與環(huán)境協(xié)調(diào)起來,促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展,增加農(nóng)戶收入,保護(hù)環(huán)境,同時保證農(nóng)產(chǎn)品安全性的農(nóng)業(yè)。“綠色農(nóng)業(yè)”是靈活利用生態(tài)環(huán)境的物質(zhì)循環(huán)系統(tǒng),實(shí)踐農(nóng)藥安全管理技術(shù)(IPM)、營養(yǎng)物綜合管理技術(shù)(INM)、生物學(xué)技術(shù)和輪耕技術(shù)等,從而保護(hù)農(nóng)業(yè)環(huán)境的一種新興農(nóng)業(yè)。
2.工廠化農(nóng)業(yè):工廠化是設(shè)計農(nóng)業(yè)的高級層次。綜合運(yùn)用現(xiàn)代高科技、新設(shè)備和管理方法而發(fā)展起來的一種全面機(jī)械化、自動化技術(shù)(資金)高度密集型生產(chǎn),能夠在人工創(chuàng)造的環(huán)境中進(jìn)行全過程的連續(xù)作業(yè),從而擺脫自然界的制約。
3.特色農(nóng)業(yè):即是將區(qū)域內(nèi)獨(dú)特的農(nóng)業(yè)資源 (地理、氣候、資源、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ))開發(fā)區(qū)域內(nèi)特有的名優(yōu)產(chǎn)品,轉(zhuǎn)化為特色商品的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)。特色農(nóng)業(yè)的“特色”在于其產(chǎn)品能夠得到消費(fèi)者的青睞和傾慕,在本地市場上具有不可替代的地位,在外地市場上具有絕對優(yōu)勢,在國際市場上具有相對優(yōu)勢甚至絕對優(yōu)勢。
4.觀光農(nóng)業(yè):即是一種以農(nóng)業(yè)和農(nóng)村為載體的新型生態(tài)旅游業(yè)。農(nóng)民利用當(dāng)?shù)赜欣淖匀粭l件開辟活動場所,提供設(shè)施,招攬游客,以增加收入。旅游活動內(nèi)容除游覽風(fēng)景外,還有林間狩獵、采摘果實(shí)等農(nóng)事活動。
5.立體農(nóng)業(yè):立體農(nóng)業(yè)著重于開發(fā)利用垂直空間資源的一種農(nóng)業(yè)形式。其模式是以立體農(nóng)業(yè)定義為出發(fā)點(diǎn),合理利用自然資源、生物資源和人類生產(chǎn)技能,實(shí)現(xiàn)由物種、層次、能量循環(huán)、物質(zhì)轉(zhuǎn)化和技術(shù)等要素組成的立體模式的優(yōu)化。
6.訂單農(nóng)業(yè):即指農(nóng)戶根據(jù)其本身或其所在的鄉(xiāng)村組織同農(nóng)產(chǎn)品的購買者之間所簽訂的訂單,組織安排農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的一種農(nóng)業(yè)產(chǎn)銷模式。
四、生物技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
1.生物技術(shù)在綠色農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
現(xiàn)在經(jīng)常利用發(fā)酵降解技術(shù),也就是將有益的微生物(如乳酸菌、酵母菌)和酶等,在適宜的條件下,分解秸稈中難以被家畜消化的纖維素和木質(zhì)素的一種方法。據(jù)實(shí)驗測定,麥秸微貯處理后,干物質(zhì)體內(nèi)消化率可提高24.14%,粗纖維體內(nèi)消化率提高43.77%,有機(jī)物體內(nèi)消化率提高29.4%。主要采用的有自然發(fā)酵法等方法。
2.生物技術(shù)在工廠化農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
工廠化農(nóng)業(yè)是以現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)設(shè)施為依托,主要利用生物技術(shù)中的組織培養(yǎng)、無土栽培等技術(shù),實(shí)現(xiàn)周年性、全天候、反季節(jié)的企業(yè)化規(guī)模生產(chǎn),這些產(chǎn)品科技含量高,產(chǎn)品附加值高,土地產(chǎn)出率高和勞動生產(chǎn)率高,它根本改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)方向。
3.生物技術(shù)在特色農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
生物技術(shù)在特色農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用前景也是十分廣闊的,比如利用生物技術(shù)進(jìn)行食用菌的生產(chǎn)。2013年,河南省泌陽縣全縣共發(fā)展反季節(jié)高溫香菇5000萬袋,黑木耳2000萬袋,白靈菇100萬袋,雞腿菇53萬平方米,小姬菇200萬袋,小平菇150萬袋,平菇400萬袋,毛木耳60萬袋,金針菇50萬袋,形成了以香菇為主,多品種發(fā)展的生產(chǎn)局面,總產(chǎn)值近13億元。
4.生物技術(shù)在觀光農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
觀光農(nóng)業(yè)是生物技術(shù)在觀光農(nóng)業(yè)中的典型應(yīng)用,它是指開發(fā)成熟的果園、菜園、花圃等,讓游客入內(nèi)摘果、摘菜、賞花,享受田園樂趣。利用生物技術(shù)繁育的有機(jī)蔬菜如荷蘭黃瓜、圣女果、大蘿卜、西芹等的采摘,另外還有草莓、中華壽桃、精品梨等就是在現(xiàn)代觀光農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用。
5.生物技術(shù)在立體農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
生物技術(shù)在立體農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用也很廣泛,比如辣根、玉米套種的立體農(nóng)業(yè)栽培,此種栽培形式是利用辣根植株矮小、耐陰、前期生長量小及玉米喜光的特點(diǎn),在正常栽培辣根的前提下套種玉米,既保證了辣根的正常生產(chǎn),又額外獲得玉米的產(chǎn)量,而且玉米的產(chǎn)量也不低于常規(guī)生產(chǎn)的玉米產(chǎn)量??墒斋@辣根 15 t/hm2、玉米7 500 kg/hm2,產(chǎn)值共3.75萬元/hm2,比單一種植玉米增加效益2.25萬元/hm2。
6.生物技術(shù)在訂單農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
訂單農(nóng)業(yè)發(fā)展的障礙表現(xiàn)為高違約率。違約行為表面上是農(nóng)戶與龍頭企業(yè)的短期行為,而內(nèi)在的根源則是農(nóng)戶提高的農(nóng)作物的產(chǎn)量達(dá)不到企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。不過將生物技術(shù)在訂單農(nóng)業(yè)中應(yīng)用之后,農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)會大大提升,這樣就不會因為農(nóng)作物的產(chǎn)量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)而出現(xiàn)違約。這樣才有可能進(jìn)而解決訂單農(nóng)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的障礙。
五、生物技術(shù)及農(nóng)業(yè)發(fā)展的展望
我國農(nóng)業(yè)生物技術(shù)起步晚,與發(fā)達(dá)國家尚有一定差距,但在國家政策的扶持下,尤其是在國家“863”計劃、“973”計劃和“國家轉(zhuǎn)基因植物研究與產(chǎn)業(yè)化專項”的直接支持下,已取得了很大的成績,并初步建成了世界上為數(shù)不多的轉(zhuǎn)基因育種科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展體系,擁有一批抗病蟲、抗除草劑、抗旱、營養(yǎng)改良等重要基因的自主知識產(chǎn)權(quán)和核心技術(shù),水稻、棉花、玉米等轉(zhuǎn)基因作物的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究也已取得了一批高水平的科技成果,形成了自己的特色與優(yōu)勢。隨著農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研究的深入,一系列基因農(nóng)作物新品種正逐漸走向市場。預(yù)計在21世紀(jì),將有更多的優(yōu)良農(nóng)作物新品種在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛推廣,并為消費(fèi)者所接受。
現(xiàn)代生物技術(shù)是一把雙刃劍,有其好的一面,也有其不好的一面,對于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展方面的優(yōu)勢是不言而喻的,其貢獻(xiàn)也是有目共睹的??偟膩碚f,現(xiàn)代生物技術(shù)對當(dāng)代農(nóng)業(yè)做出的貢獻(xiàn)是不能磨滅的也是不容忽視的。我國的生物產(chǎn)業(yè)會在充分利用制度、資源以及人才與技術(shù)上的優(yōu)勢上,抓住有利時機(jī)并大力推進(jìn)生物高新技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用,在即將到來的生物世紀(jì)里,真正占據(jù)自己的位置,促進(jìn)農(nóng)業(yè)快速發(fā)展。
綜上所述,生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域有著廣泛的發(fā)展和應(yīng)用前景。發(fā)揮優(yōu)勢,奮起直追,我們完全有能力攀登農(nóng)業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域高峰,為我國的農(nóng)業(yè)發(fā)展作出更大的貢獻(xiàn)。