生物技术在农业领域的应用及前景

1、生物技术在农业领域的应用及前景（讲课提纲）一、现代生物技术在人类科技发展史中的地位：1. 著名科学家钱学森院士把人类社会的产业革命划分为六次：（ 1 ）农业革命（种植业、畜牧业、十七世纪以前）（ 2 ）手工业革命（十七、十八世纪）（ 3 ）工业革命（英国发明蒸汽机为代表，机械工业、十八世纪）（ 4 ）商品国际化革命（经济理论的发展十九世纪）（ 5 ）信息产业革命（通讯技术、计算机技术的发展、二十世纪）（ 6 ）生物技术革命2. 二十一世纪科技率先增长点是哪一门科学？国内外科技界已经取得共识，即生物技术的发展。“将来农业的出路，最终要由生物工程来解决，要靠尖端技术。 ”钱学森院士指出： “ 21

2、 世纪 30 年代，人类将进入第六次产业革命，即现代生物科学技术革命，主战场在大农业。 ”诺贝尔奖获得者杨振宁博士说： “ 20 世纪后半世纪发展出计算机，计算机对整个世界经济结构的影响是无法计算的。我想，到 20 世纪头 50 年，生物工程对于社会、国家经济结构的影响，恐怕还要超过计算机的影响。3.1995年美国世界观察研究所所长莱斯特 r 布朗根据中国的资源制约，人口增长，环境恶化，经济发展等因素，提出“二十一世纪谁来养活中国？”和“二十一世纪谁也养活不了中国”两个推论，成为有名的 “布朗预言” ， 引起世界舆论大哗和世界粮价的上涨， 他预计 21 世纪 20-30 年代， 中国人口将发展

3、到 15 亿， 占世界 27% ，人均耕地 1.2 亩，水资源1800m 3，都不足世界平均的 1/4 ，中国将缺粮 2 亿吨。如何解决这个问题，中国提出，依靠现代农业生物技术，中国人自己养活自己。4.现代生物技术由四个部分组成：基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程，前两者为动物、植物、微生物所共同具有的，后两者为微生物所独有的。基因工程染色体、双螺旋结构、基因排列、 dna 、 rna细胞工程 “克隆” 、 体细胞复制， 世界第一例克隆羊 “多莉” 。酶工程生物制药，促进生化反应的蛋白质。发酵工程微生物工程的新领域共 6 项微生物饲料微生物肥料微生物农药微生物食物微生物能源微生物生态环境保护

4、剂（ 1 ）微生物饲料包括：单细胞蛋白质饲料（酵母等） 、菌体蛋白饲料、发酵醣化饲料、秸杆发酵饲料、微生物饲料添加剂，酶类、抗生素类、维生素类等添加剂。酵母在1-3 小时内可增殖1 倍， 2000m 3 的大发酵罐 24 小时可生产数吨。2微生物农药美国已注册的 360 中化学农药， 有 70 多种有致癌作用， fao统计， 全世界每年有200 万人农药中毒， 生物农药可在土壤、水、动植物体内降解，因而是安全的。利用有益微生物或其代谢产物的有效成分防治病虫害称微生物农药；杀虫剂：苏云金芽孢杆菌杀虫剂（ bt 、全国年产 1500 吨，杀棉铃虫等。杀菌剂： 60 年代北京农大陈延熙教授增产菌防多

5、种病害。利用农用抗生素的农抗120 、 5406 等。3微生物食物食用菌（菇类 、米酒、发面（酵母 、酒、醋、酱、酸菜等。高营养： 1kg 干菇蛋白质相当于2kg 瘦肉、 3kg 鸡蛋、 12kg牛奶， 1995 年我国食用菌年产量250 万吨， 出口 100 万吨，为世界第一。4微生物能源微生物分解有机质产生沼气（甲烷ch3） ，可做能源。（ 5 ）微生物生态环境保护剂微生物利用可处理污水人畜粪便城市垃圾。腐熟菌可以加速有机物的分解，除去堆肥发酵过程中产生的氨硫化氢等恶臭物质；如：日本的 em tm 复合菌剂，含有光合细菌放线菌乳酸菌等 10 个属 80 多种微生物复合而成。如：利用光合细菌

6、进行污水处理，效果显著。二微生物肥料在农业领域的应用及前景1 第一次绿色革命的成就及不足2大量滥用化学农药和化肥带来的危害（ 1 ）危害健康： 农药残留在体内积累， 致畸致癌， 肝肾慢性中毒。人类摄入的硝酸盐81% 来自使用化肥的蔬菜，进入体内变为亚硝酸盐， 造成缺氧中毒， 并与体内的胺类物质结合成亚硝胺，是强烈的致癌物质。（ 2 ）污染环境（ 3 ）破坏土壤结构。造成土壤板结，保水保肥能力差3微生物肥料的发展是社会发展的需要，人民健康的需要，农民增产增收的需要，出口创汇的需要，大农业的概念，二维农业变三维农业，二维农业包括种植业、畜牧业，三维农业包括种植业、畜牧业、微生物业。4、微生物肥料的

7、应用和发展历史5、微生物肥料的作用及机理（ 1 ）促进生长发育次级代谢产物：植物生长素、细胞分裂素、赤霉素等促进细胞分裂、生长、发育，表现为促发芽、生根、长叶、开花、结果、增产（ 2 ）改善作物品质次级代谢物质中含有机酸、 氨基酸等， 促进新蛋白质的合成和营养的全面均衡，表现是vc 、糖、氨基酸、茶多酚、烟碱、皂甙的提高（ 3 ）抑制病害形成优势菌群，其屏蔽作用，产生抗病物质和溶菌酶，表现为抑制三十多种病害，尤其是土传病害。（ 4 ）抗逆（包括抗旱、抗寒、抗盐碱等）次级代谢物质中的细胞分裂素能诱导抗性基因的表达和抗逆sod 自由基的产生5 ）改良土壤产生可溶性糖分和胶体物质，促进团粒结构的形成。6、微生物肥料的正确使用，消除几个误区（ 1 ）不能完全代替化肥（ 2 ）不能代替杀虫性农药（ 3 ）不是所有情况下都能增产限制因素：过于干旱，土壤酸性过强（phv5.5）、土壤有机质过于缺乏使用方法不当： 包括使用浓度过高或过低， 使用量过大或过小， 使用超过保质期或失效的产品。 与杀菌剂农药混放混用，与未腐熟的有机肥混用。使用时间不当： 如施叶面肥后遇雨， 不是作物的需肥临界期等。三、微生物肥料的发展前景1 、我国微生物市场的现状共 300 多家，年产 100 多万吨，大多数规模小，实力差、设备落后、技术水平低，市场未开拓。2、市场潜力巨