時(shí)間:2022-09-18 03:46:34
序論:好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過(guò)程,我們?yōu)槟扑]十篇農(nóng)業(yè)種植生物技術(shù)范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來(lái)更深刻的閱讀感受。
二.農(nóng)業(yè)種植中生物技術(shù)的組織培養(yǎng)技術(shù)
組織培養(yǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的利用,不僅可以增加植物生長(zhǎng)的速度,而且能夠在有限的時(shí)間內(nèi),培育出更好的優(yōu)良品種。利用組織培養(yǎng)技術(shù),可以有效地防止病毒對(duì)作物農(nóng)作物的侵害,保證植物種苗無(wú)病毒,促進(jìn)良種經(jīng)濟(jì)作物的快速發(fā)展。在現(xiàn)在農(nóng)業(yè)種植中,對(duì)于組織培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用,其主要是建立在細(xì)胞的全能性的基礎(chǔ)之上,是通過(guò)人工的誘導(dǎo),保證植物組織在無(wú)菌狀態(tài)下進(jìn)行良好的發(fā)育,最終成為完整的一種生物技術(shù)。在應(yīng)用組織培養(yǎng)技術(shù)要注意保證在培養(yǎng)基組成、pH值、滲透壓等各種化學(xué)環(huán)境條件,及植物組織培養(yǎng)中溫度、光照以及濕度等各種環(huán)境條件,使得能夠有效地促進(jìn)組織培養(yǎng)育苗的生長(zhǎng)和發(fā)育。當(dāng)組織培養(yǎng)技術(shù)擴(kuò)散到培養(yǎng)基后,就會(huì)抑制其他酶的活性,從而影響所接種外植體的培養(yǎng)。所以一定要加強(qiáng)對(duì)這個(gè)環(huán)節(jié)的處理。關(guān)于初代培養(yǎng)旨在獲得無(wú)菌材料和無(wú)性繁殖系,即接種某種外植體后,最初的幾代培養(yǎng)。要用誘導(dǎo)或分化的培養(yǎng)基,就是培養(yǎng)基中含有較多的細(xì)胞分裂素與少量的生長(zhǎng)素。
生物技術(shù)是當(dāng)今發(fā)展十分迅速的一種高尖端技術(shù),運(yùn)用這種技術(shù)可以有效地減少投資、降低成本,并且可以提高產(chǎn)量,所以,在農(nóng)業(yè)中推廣這項(xiàng)技術(shù)十分重要,可以有效地降低種植成本,同時(shí)還可以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。除了降低成本和提高產(chǎn)量以外,還可以有效地利用生態(tài)資源,避免資源的浪費(fèi),防止環(huán)境被破壞,從而促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。所以,生物技術(shù)對(duì)于農(nóng)業(yè)的發(fā)展來(lái)說(shuō)具有重要的意義。
2生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中的運(yùn)用
2.1轉(zhuǎn)基因技術(shù)
這種技術(shù)顧名思義就是對(duì)基因加以改造并進(jìn)行組合,然后再注射到生物體內(nèi),它的核心技術(shù)是對(duì)目的基因的提取。目前為止,轉(zhuǎn)基因技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中運(yùn)用非常廣泛,也是比較高效的,這種技術(shù)可以提取某種農(nóng)作物的優(yōu)良基因,然后導(dǎo)入到另一種農(nóng)作物中。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中常用的目的基因包括蘇云金桿菌抗蟲基因、種子貯藏蛋白基因、植物抗病基因等。將這些基因整合到某種農(nóng)作物之中,改良它的品種,更有助于農(nóng)作物的生長(zhǎng),從而提高產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。隨著生物技術(shù)不斷的發(fā)展和進(jìn)步,轉(zhuǎn)基因技術(shù)也會(huì)變得更加成熟,在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用更加廣泛。根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,采用轉(zhuǎn)基因技術(shù)的農(nóng)作物種植面積正在逐漸增大,已經(jīng)占到了全球耕地面積的16%,而這種趨勢(shì)還在擴(kuò)大。除此之外,雜交育種也是農(nóng)業(yè)中運(yùn)用比較廣泛的一種技術(shù),它與轉(zhuǎn)基因技術(shù)相比較,其操作更為簡(jiǎn)單。并且該技術(shù)的使用已經(jīng)在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中收到了良好的效果,我國(guó)更是在雜交育種技術(shù)的研究中取得了重要成果,將更有利于我國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。
2.2組織培養(yǎng)技術(shù)
使用組織培養(yǎng)技術(shù)需要以細(xì)胞的全能性為基礎(chǔ),然后通過(guò)人工誘導(dǎo)的方式,讓組織在無(wú)菌的環(huán)境下生長(zhǎng),最后長(zhǎng)成完整的植株。組織培養(yǎng)技術(shù)主要有以下幾個(gè)特點(diǎn):首先,它可以加快農(nóng)作物的生長(zhǎng)速度,并且能在短時(shí)間內(nèi)培育出更多的優(yōu)良品種。其次,可以防止各種病毒對(duì)農(nóng)作物幼苗的侵害,確保幼苗不攜帶病毒,更有利于幼苗的推廣。為了在農(nóng)業(yè)種植中獲得更好的效果,需要充分考慮植物組織培育的環(huán)境問(wèn)題,例如,合適的生長(zhǎng)溫度和濕度、光照時(shí)間、培養(yǎng)液的成分、pH值等條件。所以,細(xì)致做好所有工作,才能保證組織培養(yǎng)的質(zhì)量。
2.3生物農(nóng)藥的制作
在生物技術(shù)的使用過(guò)程中,生物農(nóng)藥也隨之產(chǎn)生,它主要是以生物新陳代謝的產(chǎn)物為主,從而制成了生物農(nóng)藥,摒棄了化學(xué)藥品制作農(nóng)藥的方法。生物農(nóng)藥不僅可以殺蟲滅菌,還可以有效提高農(nóng)作物的耐藥性,并且不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成破壞,所以,使用生物農(nóng)藥對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行保護(hù)會(huì)取得更好的效果。很多生物藥品的原材料是從生物組織中提取出來(lái),但提取的過(guò)程十分復(fù)雜,并且存在著許多的技術(shù)難題,所以,生物藥品的價(jià)格十分昂貴。可以利用微生物快速生長(zhǎng)的特點(diǎn)來(lái)培育出大量的生物藥品,并有利于推廣,從而進(jìn)行大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。所以,在制作生物藥品的過(guò)程中,將一些必要的生物基因?qū)氲轿⑸锏募?xì)胞中,就可以生產(chǎn)出所需要的藥物,這樣不僅可以解決材料的來(lái)源問(wèn)題,還可以降低大量的生產(chǎn)成本。
3生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中運(yùn)用的展望
使用生物技術(shù)進(jìn)行農(nóng)業(yè)種植雖然已經(jīng)取得了良好的效果,但造成的負(fù)面影響是不容小視的。因?yàn)樯锛夹g(shù)的發(fā)展還不夠成熟,尚且存在著不小的危險(xiǎn)性,有可能會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成另外一種破壞,影響物種的性狀。另外,轉(zhuǎn)基因食品也無(wú)法確保其安全性,也有可能對(duì)人類身體造成損害。所以,生物技術(shù)的發(fā)展還有很長(zhǎng)的一段路要走,在今后的技術(shù)研究中,要研發(fā)出更多的技術(shù)形式,例如,利用植物的光合作用、固氮作用等,加強(qiáng)突破現(xiàn)階段生物技術(shù)發(fā)展存在的制約因素,才能更好地將生物技術(shù)運(yùn)用到農(nóng)業(yè)種植中去。
2生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中的應(yīng)用
2.1通過(guò)該技術(shù)提高糧食產(chǎn)品的產(chǎn)量。在我國(guó),一個(gè)顯而易見的現(xiàn)象就是人口總數(shù)多,人均占地面積很小,而糧食分布不均,這就使得很多地區(qū)的糧食儲(chǔ)量都無(wú)法達(dá)到其實(shí)際的需要,這也成為了阻礙我國(guó)經(jīng)濟(jì)健康穩(wěn)定發(fā)展的一個(gè)十分重要的因素,雜交水稻的成功就是生物技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)重要的成果。
2.2應(yīng)用生物技術(shù),改進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品自身的品質(zhì)。經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使得人們的生活水平也在不斷的提高,當(dāng)前人們更加關(guān)注的是食品自身的質(zhì)量和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值等。生物技術(shù)的應(yīng)用就很好的滿足了這一要求,舉例來(lái)說(shuō),轉(zhuǎn)基因技術(shù)就是通過(guò)對(duì)產(chǎn)品的基因進(jìn)行改良和重組來(lái)提高產(chǎn)品當(dāng)中營(yíng)養(yǎng)元素的含量,同時(shí)也大大的提高了產(chǎn)品自身的抗病能力,減少了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中不必要的損失。
2.3生物農(nóng)藥方面也有著非常廣泛的應(yīng)用。在實(shí)際的生產(chǎn)活動(dòng)中,農(nóng)作物的產(chǎn)量會(huì)受到很多因素的影響,在這些影響因素當(dāng)中,病蟲害是一個(gè)十分關(guān)鍵的因素,在傳統(tǒng)的種植活動(dòng)中需要使用大量的農(nóng)藥,這樣不僅會(huì)給產(chǎn)品自身的性能帶來(lái)很大的影響,同時(shí)農(nóng)藥的使用也會(huì)對(duì)環(huán)境造成非常大的污染。而生物農(nóng)藥主要就是利用生物新陳代謝出來(lái)的產(chǎn)物經(jīng)過(guò)有關(guān)技術(shù)的提取,最終制成的農(nóng)藥,這種農(nóng)藥和以往使用的農(nóng)藥相比要具備更大的優(yōu)勢(shì),生物農(nóng)藥具有非常強(qiáng)的多樣性,所以農(nóng)戶可以根據(jù)自己的需要去選擇適合的農(nóng)藥類型,而且生物農(nóng)藥在研制和生產(chǎn)的過(guò)程中使用的化學(xué)成分非常的少,這就使得這種農(nóng)藥在使用的過(guò)程中對(duì)農(nóng)作物本身和種植環(huán)境的負(fù)面影響就更小。以往的農(nóng)藥都是通過(guò)生物組織而生產(chǎn)出來(lái)的,而且這種農(nóng)藥在使用的過(guò)程中有著十分明顯的范圍限制,同時(shí)因?yàn)槠渲谱鞯某杀据^高,所以其售價(jià)也比較高。但是生物農(nóng)藥就不會(huì)出現(xiàn)這樣的情況,使用生物農(nóng)藥可以使得農(nóng)作物生長(zhǎng)的更快,同時(shí)使用范圍也不會(huì)受到像傳統(tǒng)農(nóng)藥那樣嚴(yán)格的限制,同時(shí)它也大大的減少了生產(chǎn)過(guò)程中需要的資金。
2.4通過(guò)生物技術(shù)提高了農(nóng)作物的抗病性和抗蟲性。在我國(guó),除了水稻等極少數(shù)農(nóng)作物的產(chǎn)量高以外,大部分農(nóng)作物產(chǎn)量低,其中很大原因就是我國(guó)農(nóng)作物抗病性和抗蟲性差。農(nóng)作物抗蟲性和抗病性差不僅僅影響農(nóng)作物的產(chǎn)量,甚至可能導(dǎo)致農(nóng)作物的死亡。要想提高我國(guó)農(nóng)作物的產(chǎn)量就必須提高農(nóng)作物的抗病性和抗蟲性。生物技術(shù)的引入,給解決這種難題帶來(lái)了契機(jī),如利用馬鈴薯自身分泌的一種蛋白物質(zhì)來(lái)抵抗科倫那多甲蟲對(duì)其的傷害。長(zhǎng)期利用生物技術(shù)防蟲害,可以使農(nóng)作物產(chǎn)生一定的抗蟲性和抗病性,這也會(huì)減少傳統(tǒng)農(nóng)藥的使用。2.5通過(guò)生物技術(shù)來(lái)提高農(nóng)作物的抗金屬性。當(dāng)今社會(huì),經(jīng)濟(jì)發(fā)展中工業(yè)經(jīng)濟(jì)所占的比重很大,而工業(yè)發(fā)展離不開對(duì)金屬的利用。由于對(duì)金屬的廣泛運(yùn)用,使得金屬微粒無(wú)處不在,甚至于我們呼吸的空氣中也含有這些金屬微粒。有些重金屬本身是有毒性的,它們被植物所吸收后,生長(zhǎng)產(chǎn)生的農(nóng)作物產(chǎn)品中就會(huì)帶有這些重金屬元素,這就會(huì)給食用者帶來(lái)身體上的危害。土壤中也會(huì)含有大量對(duì)人體有害的重金屬元素,由于這些土壤一直生長(zhǎng)著農(nóng)作物,所以這些土壤中的重金屬不易移除。如今,通過(guò)生物技術(shù),提高了農(nóng)作物自身的重金屬抗性,含有重金屬元素的土壤,在經(jīng)過(guò)改良后農(nóng)作物的循環(huán)種植,重金屬被逐步移除。
3對(duì)生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域前景的展望
3.1利用農(nóng)作物的光合作用進(jìn)行生物利用的研究.光合作用是指植物通過(guò)對(duì)光源的利用,達(dá)到植物產(chǎn)量的增收。在生物技術(shù)方面,就是要通過(guò)對(duì)光合作用的深入研究,提高植物光合作用率,從而在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域大展拳腳。
3.2生物固氮技術(shù)。傳統(tǒng)的化肥雖然能起到一定的養(yǎng)料作用,但是也對(duì)農(nóng)作物及土壤有著很大的傷害。氮肥是對(duì)農(nóng)作物使用最廣泛的一種化肥,傳統(tǒng)的氮肥基本上都是化學(xué)肥料,傷害土壤和農(nóng)作物本身。利用生物技術(shù)進(jìn)行生物固氮,提高了氮的使用效率,降低了氮肥的成本。
3.3通過(guò)對(duì)農(nóng)作物生物反應(yīng)器的研究,提高農(nóng)作物產(chǎn)量。目前,對(duì)于菌類的生物反應(yīng)器的掌握難度較大,技術(shù)要求比較高,成本也相對(duì)較高。但是植物農(nóng)作物的反應(yīng)器就相對(duì)容易掌握,便于管理,對(duì)操作技術(shù)要求低。合理利用農(nóng)作物的生物反應(yīng)器,必將會(huì)取得不凡的成就。
4加強(qiáng)對(duì)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的推廣和宣傳
目前農(nóng)業(yè)生物技術(shù)還沒有被廣泛的應(yīng)用,這就應(yīng)該加大推廣力度,豐富宣傳手段。農(nóng)業(yè)生物技術(shù)如果被全面的推廣應(yīng)用,必將成為農(nóng)業(yè)史上又一次偉大的革命,它必將引領(lǐng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)潮流。政府應(yīng)該加大農(nóng)業(yè)生物技術(shù)扶持,加強(qiáng)宣傳投入。
中圖分類號(hào):S188 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20161132009
前言
在當(dāng)前的農(nóng)業(yè)發(fā)展模式下,技術(shù)的影響作用日益顯著,將生物技術(shù)合理運(yùn)用于農(nóng)業(yè)種植領(lǐng)域,可以利用新技術(shù)的優(yōu)勢(shì),加速農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化;也可以使生物技術(shù)成果服務(wù)于社會(huì)生產(chǎn),彰顯技術(shù)的力量。所以,現(xiàn)實(shí)中相關(guān)部門就必須要做好生物技術(shù)的推廣工作,使其能夠?yàn)檗r(nóng)業(yè)種植做出更大貢獻(xiàn)。
1 農(nóng)業(yè)種植中生物技術(shù)的合理運(yùn)用
1.1 重要意義
農(nóng)業(yè)種植中合理運(yùn)用生物技術(shù)的意義體現(xiàn)為以下3點(diǎn):此舉可以強(qiáng)化作物抵御病蟲害的能力。病蟲害是影響作物產(chǎn)量的關(guān)鍵因素,生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中的合理運(yùn)用,可以起到強(qiáng)化作物抵御病蟲害能力的作用,能夠有效減輕病蟲害的影響,對(duì)于保證作物產(chǎn)量具有重要的現(xiàn)實(shí)意義;此舉有助于防止糧食危機(jī)的出現(xiàn)。生物技術(shù)的合理運(yùn)用能夠彌補(bǔ)種植模式的不足,起到增產(chǎn)作用。所以,生物技術(shù)在糧食增產(chǎn)方面的優(yōu)勢(shì)是經(jīng)過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證的,可有效防止糧食危機(jī)的發(fā)生,這一點(diǎn)對(duì)于我國(guó)這樣的人口大國(guó)具有重要意義;此舉可以優(yōu)化作物質(zhì)量。食品安全問(wèn)題的頻頻發(fā)生,使得人們對(duì)于農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量愈加關(guān)注。生物技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)種植領(lǐng)域,有助于農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)化。目前,市面上出現(xiàn)的轉(zhuǎn)基因大豆以及嫁接水果都極受歡迎,這一點(diǎn)就足以說(shuō)明生物技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。
1.2 應(yīng)用思路
1.2.1 轉(zhuǎn)基因技術(shù)
此項(xiàng)技術(shù)的實(shí)質(zhì)是通過(guò)人為干預(yù),來(lái)進(jìn)行DNA的體外剪切及重新拼接,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)基因重組。據(jù)此來(lái)講,轉(zhuǎn)基因最大的優(yōu)勢(shì)就在于其能夠結(jié)合實(shí)際需要進(jìn)行基因提取,可切實(shí)保證新基因與需要相一致。所以,此項(xiàng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植領(lǐng)域有著極大的應(yīng)用潛力。在具體應(yīng)用的過(guò)程中,需要格外注意生物檢測(cè)環(huán)節(jié),并規(guī)范執(zhí)行檢測(cè)流程。一般來(lái)講,檢測(cè)的基本步驟為:對(duì)生物體中的細(xì)胞實(shí)施單獨(dú)培養(yǎng);借助技術(shù)手段將它們轉(zhuǎn)變?yōu)橥暾麄€(gè)體;對(duì)完成轉(zhuǎn)化的個(gè)體實(shí)施檢測(cè)。現(xiàn)階段,轉(zhuǎn)基因技術(shù)已經(jīng)在農(nóng)業(yè)種植領(lǐng)域得到了一定的應(yīng)用,相關(guān)實(shí)踐也證明了其確有增產(chǎn)及優(yōu)化作物質(zhì)量的作用。此種技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植領(lǐng)域中的應(yīng)用,實(shí)際就是借助人為干預(yù)實(shí)現(xiàn)優(yōu)良基因向作物的轉(zhuǎn)移,通過(guò)此種方式達(dá)到增產(chǎn)目的和改善作物質(zhì)量的目的。
1.2.2 組織培養(yǎng)技術(shù)
簡(jiǎn)單來(lái)講,組織培養(yǎng)就是一種基于全能性細(xì)胞、借助人工誘導(dǎo)來(lái)實(shí)現(xiàn)組織無(wú)菌發(fā)育的技術(shù),經(jīng)過(guò)培養(yǎng),作物組織能夠成長(zhǎng)為完整植株。所以,此項(xiàng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植領(lǐng)域的應(yīng)用,可以起到加快作物繁殖、培育良種等積極作用。另外,此項(xiàng)技術(shù)在減輕病毒威脅方面也有一定的效果,既能夠增強(qiáng)作物的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì),又可以同時(shí)兼顧環(huán)保。在應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)的實(shí)踐中,應(yīng)注意如下幾點(diǎn):應(yīng)保證相關(guān)的環(huán)境條件合乎要求,做到溫度適宜、濕度恰當(dāng);保證化學(xué)條件滿足要求,其中主要包括pH值以及滲透壓等;由于實(shí)施培養(yǎng)時(shí)作物內(nèi)的多酚氧化酶會(huì)被激活,引起作物褐變,進(jìn)而影響到接種外植體培養(yǎng),具體操作過(guò)程中應(yīng)注意采取一定的措施來(lái)控制褐變;為了獲得無(wú)菌材料,建議采用分化培養(yǎng)基(誘導(dǎo)亦可)實(shí)施初代培養(yǎng)。
1.2.3 生物農(nóng)藥技術(shù)
在傳統(tǒng)種植模式下,為了減輕病蟲害對(duì)作物生長(zhǎng)的影響,人們經(jīng)常借助化學(xué)方法來(lái)配制農(nóng)藥。這種方法雖然防治病蟲害效果較好,但卻容易給作物安全埋下隱患,降低作物質(zhì)量。而生物農(nóng)藥技術(shù)則是指借助生物技術(shù)來(lái)進(jìn)行農(nóng)藥配制,由于此種農(nóng)藥成分以生物在新陳代謝過(guò)程中的產(chǎn)物為主,其一般不會(huì)對(duì)作物造成污染,可消除噴灑農(nóng)藥的負(fù)面影響。與以往使用的農(nóng)藥相比,生物農(nóng)藥在防治病蟲害方面的作用并不遜色,同時(shí)其還具有環(huán)保優(yōu)勢(shì),對(duì)于發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)很有益處。但是,此種農(nóng)藥由于成分來(lái)源特殊、價(jià)格昂貴,推廣應(yīng)用存在一定的阻礙。考慮到微生物具有容易控制且能夠規(guī)模化生產(chǎn)的特點(diǎn),現(xiàn)實(shí)中可以通過(guò)把源于生物組織的藥物成分基因移植到微生物中的做法,來(lái)解決生物農(nóng)藥應(yīng)用成本過(guò)高的問(wèn)題。
2 結(jié)語(yǔ)
總體來(lái)看,生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植領(lǐng)域的合理運(yùn)用,不僅有助于強(qiáng)化作物抵御病蟲害的能力,還可以起到增產(chǎn)及優(yōu)化作物質(zhì)量的作用,對(duì)于農(nóng)業(yè)發(fā)展有著巨大影響。所以,現(xiàn)實(shí)中應(yīng)正視生物技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的貢獻(xiàn),加大生物技術(shù)的推廣應(yīng)用力度。
中圖分類號(hào):S188 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20161033017
毋庸置疑,中國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展由來(lái)已久,農(nóng)業(yè)發(fā)展情況更是關(guān)乎國(guó)家與人民的福祉。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí),農(nóng)業(yè)的發(fā)展以不斷朝著現(xiàn)代化、科學(xué)化的方向前進(jìn)。生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植上的廣泛運(yùn)用,使得農(nóng)作物在產(chǎn)量和品質(zhì)方面都有了很大程度上的進(jìn)步,由此,帶動(dòng)了農(nóng)業(yè)發(fā)展,促進(jìn)了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。所以,要想實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展目標(biāo),就需要不斷地把生物技術(shù)等科技的最新成果合理有效的運(yùn)用于農(nóng)業(yè)種植生產(chǎn)中。
1 生物技術(shù)對(duì)于農(nóng)業(yè)種植的實(shí)際意義
為了加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)種植的發(fā)展進(jìn)程,生物技術(shù)正不斷地廣泛應(yīng)用于作物生產(chǎn)種植當(dāng)中。生物技術(shù)的發(fā)展可以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量,提升農(nóng)作物的品質(zhì),滿足市場(chǎng)供應(yīng)需求,帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益;在當(dāng)下的生物技術(shù)的運(yùn)用過(guò)程中也存在一定的問(wèn)題,不合理的應(yīng)用會(huì)導(dǎo)致環(huán)境破壞,不利于農(nóng)業(yè)的科學(xué)發(fā)展道路。所以,如何做到農(nóng)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)代化與科學(xué)化是當(dāng)下待解決的重要問(wèn)題之一。與此同時(shí)兼顧現(xiàn)代科技與綠色發(fā)展的結(jié)合,積極地學(xué)習(xí)借鑒西方的科技成果與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),并綜合考慮我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)狀況,科學(xué)合理的促進(jìn)農(nóng)業(yè)的長(zhǎng)足發(fā)展,從而為整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)代化發(fā)展助力[1]。
生物技術(shù)對(duì)于農(nóng)業(yè)種植方面的貢獻(xiàn)主要包括提高產(chǎn)量、提升品質(zhì)、預(yù)防病蟲害3個(gè)方面。提高產(chǎn)量方面,我國(guó)作為世界第一的人口大國(guó),在糧食供應(yīng)方面一直以來(lái)都是與人民切身生活息息相關(guān)的。生物技術(shù)在我國(guó)還未發(fā)展開來(lái)的時(shí)期,糧食問(wèn)題一直以來(lái)就是阻礙我國(guó)全方面發(fā)展的巨大障礙,直到雜交水稻的發(fā)明,我國(guó)的糧食問(wèn)題才有了巨大的突破,糧食產(chǎn)量上去了,人民的生活水平才有了基礎(chǔ)性的保障。提升品質(zhì)方面,隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,人們生活水平的提高,溫飽問(wèn)題得到了解決,人們開始重視產(chǎn)品自身的品質(zhì)問(wèn)題。尤其是在當(dāng)下食品安全問(wèn)題頻發(fā)的階段,糧食的質(zhì)量問(wèn)題成為大眾關(guān)注的焦點(diǎn)。預(yù)防病蟲害方面,病蟲害等自然災(zāi)害一直以來(lái)是困擾農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的頭號(hào)問(wèn)題之一,然而,有效運(yùn)用生物技術(shù)就可以在一定限度上提升農(nóng)作物的成活率,較好的做好病蟲害的預(yù)防工作。
2 探究當(dāng)下生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中的運(yùn)用路徑
2.1 生物技術(shù)中在農(nóng)業(yè)種植方面應(yīng)用最廣的便是轉(zhuǎn)基因技術(shù)
當(dāng)下轉(zhuǎn)基因技術(shù)毫無(wú)疑問(wèn)很大程度上提升了諸多農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì),提取出優(yōu)良的農(nóng)作物基因,轉(zhuǎn)移至缺乏此基因的農(nóng)作物之中,這種先進(jìn)的生物科學(xué)技術(shù)給農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益[2]。但是隨著進(jìn)一步的發(fā)展研究,有部分相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)家對(duì)此技術(shù)產(chǎn)生質(zhì)疑,認(rèn)為這種技術(shù)從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)說(shuō)會(huì)給人們的生命健康帶來(lái)一定的影響,然而,根據(jù)近年來(lái)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和科研成果我國(guó)并未發(fā)現(xiàn)該技術(shù)的危害之處。面對(duì)這種質(zhì)疑之聲,應(yīng)該進(jìn)一步對(duì)這種生物技術(shù)進(jìn)行研究,更好的完善轉(zhuǎn)基因技術(shù)。
2.2 農(nóng)藥的使用可以有效地預(yù)防病蟲害的影響,提高農(nóng)作物的產(chǎn)量
但是于此同時(shí)農(nóng)藥給環(huán)境帶來(lái)的污染也是十分嚴(yán)重的。隨著我國(guó)科學(xué)發(fā)展觀的提出,綠色科學(xué)可持續(xù)的發(fā)展成為農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要要求。任何情況下都不能在農(nóng)業(yè)發(fā)展的過(guò)程中忽視對(duì)環(huán)境的污染與破壞,在這方面,廣泛開發(fā)生物農(nóng)藥可以有效地實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。生物農(nóng)藥把生物自身的新陳代謝與農(nóng)藥相結(jié)合,極大地減小了農(nóng)藥對(duì)環(huán)境的污染,同時(shí)又能很好的做到預(yù)防病蟲害[3]。但是,這種新興的生物技術(shù)目前也有一定的問(wèn)題,由于制作成本過(guò)高,影響了生物農(nóng)藥的廣泛運(yùn)用,所以,生物科學(xué)家們還需要不斷研究,進(jìn)一步把該技術(shù)完善成熟,最終將這些新型科研成果應(yīng)用在農(nóng)業(yè)發(fā)展中來(lái)。
3 結(jié)語(yǔ)
生物技術(shù)的運(yùn)用對(duì)于農(nóng)業(yè)的發(fā)展具有極大的現(xiàn)實(shí)意義。通過(guò)利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)、生物農(nóng)藥技術(shù)、雜交技術(shù)等實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)的長(zhǎng)足發(fā)展。然而,在農(nóng)作物的種植生產(chǎn)中新問(wèn)題也層出不窮,這需要進(jìn)一步進(jìn)行針對(duì)性的研究,發(fā)展生物技術(shù),實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)發(fā)展的可持續(xù)化。
參考文獻(xiàn)
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[2]嚴(yán)昕輝.淺析生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中的應(yīng)用[J].吉林農(nóng)業(yè),
有機(jī)農(nóng)業(yè)產(chǎn)品開始成為現(xiàn)代人追求的新時(shí)尚,歸根結(jié)底還是因?yàn)橛袡C(jī)農(nóng)產(chǎn)品更加的綠色環(huán)保、健康養(yǎng)生。而在有機(jī)農(nóng)業(yè)種植中,生物技術(shù)的應(yīng)用不但提高了有機(jī)農(nóng)業(yè)產(chǎn)量,更重要的是增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)性,這對(duì)于現(xiàn)代有機(jī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要意義。若能夠合理利用,擴(kuò)大有機(jī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)范圍、推進(jìn)有機(jī)農(nóng)業(yè)發(fā)展并非難題。
1.生物技術(shù)在有機(jī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用
生物技術(shù)是新興的科技產(chǎn)物,近些年來(lái)才被真正投入到實(shí)際生產(chǎn)中。生物技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)在于投資成本低、產(chǎn)量大,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)十分顯著,并且能夠有效促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)量的提高。在實(shí)際的使用中,不但能夠有效增加作物產(chǎn)量,且投資成本低,在提高資源的利用率、推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)上也有著明顯優(yōu)勢(shì)。因此,在推廣應(yīng)用中得到了一致的肯定,能夠進(jìn)一步推進(jìn)綠色可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展。
2.生物技術(shù)在有機(jī)農(nóng)業(yè)種植中的應(yīng)用
生物技術(shù)隨著科技的進(jìn)步不斷發(fā)展,其在農(nóng)業(yè)種植領(lǐng)域中發(fā)揮了重要作用,并且在不斷的實(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn),得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。目前生物技術(shù)主要被應(yīng)用在下面幾個(gè)領(lǐng)域中:
2.1轉(zhuǎn)基因
轉(zhuǎn)基因技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)種植領(lǐng)域中,即通過(guò)將某一農(nóng)作物的優(yōu)良基因轉(zhuǎn)移到另一農(nóng)作物上,以達(dá)到提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量、產(chǎn)品質(zhì)量的目的。轉(zhuǎn)基因技術(shù)的工作原理是通過(guò)對(duì)某一農(nóng)作物的基因進(jìn)行改造,并重新組合,最終將其導(dǎo)入到生物體內(nèi),其中,目的基因的提取是轉(zhuǎn)基因技術(shù)的核心,據(jù)調(diào)查了解,當(dāng)前農(nóng)業(yè)種植中應(yīng)用最多的生物技術(shù)則屬于轉(zhuǎn)基因技術(shù),轉(zhuǎn)基因技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)種植具有十分重要的意義,在農(nóng)業(yè)種植領(lǐng)域中,常用的基因有種子貯藏蛋白質(zhì)基因、蘇云金桿菌抗蟲基因等,由于植物中提取的目的基因具有良好的性能,因此,利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)提取植物中的目的基因,并將其轉(zhuǎn)移到另一農(nóng)作物上,不僅可以促進(jìn)農(nóng)作物的生長(zhǎng),也可以提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量,因此,轉(zhuǎn)基因技術(shù)應(yīng)用在農(nóng)業(yè)種植中具有重要作用,其可以有效促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。隨著我國(guó)對(duì)生物技術(shù)的不斷研究,轉(zhuǎn)基因技術(shù)將會(huì)得到進(jìn)一步發(fā)展,并且轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用規(guī)模也會(huì)逐漸擴(kuò)大,據(jù)資料表明,當(dāng)前轉(zhuǎn)基因類植物的種植范圍正在不斷擴(kuò)大,在我國(guó)農(nóng)業(yè)種植中,利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)種植的植物面積呈進(jìn)一步擴(kuò)大的趨勢(shì)。除此之外,在農(nóng)業(yè)種植中生物技術(shù)最為突出的則屬于雜交育種技術(shù),雜交育種技術(shù)與轉(zhuǎn)基因技術(shù)相比,其操作更為簡(jiǎn)單,在農(nóng)業(yè)種植實(shí)踐中,雜交育種技術(shù)已取得了良好的效果。
2.2組織培養(yǎng)
通過(guò)人工誘導(dǎo)技術(shù),在組織細(xì)胞全能性基礎(chǔ)上進(jìn)行組織培養(yǎng),以此實(shí)現(xiàn)通過(guò)某組織得到完整植株的技術(shù)便是組織培養(yǎng)生物技術(shù)。該技術(shù)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)要求便是植物細(xì)胞在操作時(shí)需要處于無(wú)菌狀態(tài),從而保證植物細(xì)胞發(fā)育能夠正常良好,最終得到的植株也完整。該技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中的應(yīng)用不但能夠提高植物的產(chǎn)量,并且還能在提高生長(zhǎng)速率的同時(shí),獲得優(yōu)良的植株品種,這是因?yàn)橹仓暝谏L(zhǎng)過(guò)程中處于無(wú)菌狀態(tài),因而有效避免了外界病毒對(duì)植株幼苗的侵害。基于這一點(diǎn),該技術(shù)對(duì)于作物產(chǎn)量的提升、優(yōu)良品種的獲取具有積極作用,并且在實(shí)踐應(yīng)用中也得到了廣泛的認(rèn)可,是值得大力推廣的生物技術(shù)之一。但是,雖然該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)明顯,但需要注意的是:在組織培養(yǎng)過(guò)程中,植物組織的培育條件十分嚴(yán)格,陽(yáng)光、溫度以及濕度條件必須滿足組織生長(zhǎng)需求,并且培養(yǎng)基的成分、pH值等也必須嚴(yán)格依照組織生長(zhǎng)規(guī)律進(jìn)行調(diào)節(jié),對(duì)外界因素的控制也是影響植物組織培養(yǎng)效果的關(guān)鍵。除此之外,在為組織發(fā)育提供優(yōu)良條件的基礎(chǔ)上,還應(yīng)當(dāng)在初代培養(yǎng)過(guò)程中處理外植體褐變問(wèn)題,這是因?yàn)榻臃N外植體時(shí)極易產(chǎn)生褐變,這會(huì)直接對(duì)組織培養(yǎng)結(jié)果造成影響,因此外植體褐變預(yù)防工作也是組織培養(yǎng)工作的重點(diǎn)。
2.3制作生物農(nóng)藥
生物技術(shù)的出現(xiàn)、發(fā)展給現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來(lái)了新的契機(jī),由于生物技術(shù)的環(huán)保性高,可持續(xù)發(fā)展性強(qiáng),因而在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,尤其是農(nóng)業(yè)種植領(lǐng)域取得了巨大的效果。生物農(nóng)業(yè)作為新興的生物技術(shù)在種植領(lǐng)域也開始得到應(yīng)用,生物農(nóng)藥是通過(guò)生物代謝產(chǎn)物達(dá)到殺滅農(nóng)業(yè)害蟲的效果。該技術(shù)的應(yīng)用不但有效保護(hù)了農(nóng)作物免受害蟲侵襲,同時(shí)還避免了化學(xué)農(nóng)藥對(duì)環(huán)境的破壞,是綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展的又一保障,因此生物技術(shù)被應(yīng)用在農(nóng)業(yè)制作商具有著廣闊的發(fā)展空間。在基因工程中,很多藥品都來(lái)源于生物組織,但是這種材料提取工藝較精細(xì),且提取困難,因而成本較高。但是生物農(nóng)藥的制作可以進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn),這種大規(guī)模的生產(chǎn)制作可以利用微生物進(jìn)行生產(chǎn),通過(guò)在微生物中導(dǎo)入需要的生物基因,利用該基因產(chǎn)生需要的藥物,這種生物制藥模式不但能夠降低生產(chǎn)難度,解決原料來(lái)源問(wèn)題,還可以形成規(guī)模化生產(chǎn),降低生物農(nóng)藥生產(chǎn)成本。這種通過(guò)生物技術(shù)制造的生物農(nóng)藥雖然目前沒有得到推廣,但是隨著生物技術(shù)的完善,生物農(nóng)藥的制造水平將會(huì)越來(lái)越高,生物農(nóng)藥也將在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮重要的作用。
結(jié)語(yǔ)
農(nóng)業(yè)種植是有機(jī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié),生物技術(shù)作為新興技術(shù)被應(yīng)用在農(nóng)業(yè)種植中取得了可喜的成果,因此在未來(lái),生物技術(shù)在有機(jī)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展空間。目前較為常見的生物技術(shù)主要包括轉(zhuǎn)基因技術(shù)、組織培養(yǎng)技術(shù)、生物農(nóng)藥技術(shù)等,其中轉(zhuǎn)基因技術(shù)是目前生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植領(lǐng)域影響最大的技術(shù)。而其他生物技術(shù)研究例如生物固氮技術(shù)、光合作用研究等是未來(lái)生物技術(shù)研究的攻關(guān)重點(diǎn),對(duì)于突破科研瓶頸具有重要意義。其技術(shù)的突破也為未來(lái)有機(jī)農(nóng)業(yè)發(fā)展開拓新的發(fā)展空間,不斷推進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平的提高。
參考文獻(xiàn)
1 農(nóng)業(yè)種植中生物技術(shù)的推廣及應(yīng)用-轉(zhuǎn)基因技術(shù)
轉(zhuǎn)基因技術(shù),簡(jiǎn)單來(lái)講,就是在生物體外對(duì)dna分子進(jìn)行人工剪切、拼接,對(duì)基因進(jìn)行改造和重新組合,再導(dǎo)入生物體內(nèi)使導(dǎo)入的基因得以表達(dá)。其中,其核心技術(shù)就是提取目的基因——將需要的基因從供體生物的細(xì)胞內(nèi)提取出來(lái),從而達(dá)到最終目的。其中還有一個(gè)關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是對(duì)多細(xì)胞生物的檢測(cè),將每個(gè)受體細(xì)胞單獨(dú)培養(yǎng)并誘導(dǎo)發(fā)育成完整個(gè)體,檢測(cè)這些個(gè)體是否攝入目的基因,攝入的基因是否表達(dá)(是否表現(xiàn)出相應(yīng)的性狀)。淘汰無(wú)變化的個(gè)體,保留有相應(yīng)變化的個(gè)體進(jìn)一步培養(yǎng)、研究。
在當(dāng)前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,轉(zhuǎn)基因技術(shù)是目前應(yīng)用最為廣泛的一種生物技術(shù)。轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用,對(duì)農(nóng)業(yè)種植的育種有著極為重要的作用和意義,其可以將某一種作物的優(yōu)良基因轉(zhuǎn)移到另一種完全不具親緣關(guān)系的作物品種當(dāng)中,使得作物產(chǎn)量和質(zhì)量得到提高。
目前被較廣泛提取使用的植物目的基因主要有:蘇云金桿菌抗蟲基因、種子貯藏蛋白基因、植物抗病基因等。例:用棉鈴飼喂棉鈴蟲,如蟲吃后不出現(xiàn)中毒癥狀,說(shuō)明未攝入目的基因或攝入目的基因未表達(dá),如蟲吃后中毒死亡,則說(shuō)明攝入了抗蟲基因并得到表達(dá)。
因此,通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用,使得農(nóng)作物的品種得到改良,目前,隨著科學(xué)技術(shù)和生物技術(shù)的發(fā)展,其應(yīng)用也不斷呈現(xiàn)廣泛應(yīng)用的趨勢(shì)。首先,目前,轉(zhuǎn)基因植物的種植規(guī)模在不斷地?cái)U(kuò)大,根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)分析,目前采用轉(zhuǎn)基因技術(shù)種植面積已經(jīng)達(dá)到了全球耕地面積的16%。
此外,還有雜交育種技術(shù)的應(yīng)用。簡(jiǎn)單來(lái)講,就是在生物的體細(xì)胞中,控制同一性狀的遺傳因子成對(duì)存在,不相融合,在形成配子時(shí)成對(duì)的遺傳因子發(fā)生分離,分離后的遺傳因子分別進(jìn)入不同的配子中,隨配子遺傳給后代。其也是一種極為常見的生物種植技術(shù),雜交育種技術(shù)與轉(zhuǎn)基因技術(shù)相比,其操作方式更為簡(jiǎn)單,而且這種技術(shù)的推廣時(shí)間也比較早,目前,對(duì)于雜交技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)有了豐富的經(jīng)驗(yàn),這些技術(shù)的應(yīng)用都使得農(nóng)業(yè)種植的難度降低。
2 農(nóng)業(yè)種植中生物技術(shù)的推廣及應(yīng)用-組織培養(yǎng)技術(shù)
在農(nóng)業(yè)種植中,對(duì)于組織培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用,其主要是建立細(xì)胞的全能性的基礎(chǔ)之上的,通過(guò)人工的誘導(dǎo),保證植物組織在無(wú)菌狀態(tài)下進(jìn)行良好的發(fā)育,最終發(fā)育成為完整植株的一種生物技術(shù)。組織培養(yǎng)技術(shù)的利用,不僅可以增加植物繁殖的速度,而且更為重要的是能夠在有限的時(shí)間內(nèi),培育出更多優(yōu)良的植物品種。此外,利用組織培養(yǎng)技術(shù),可以有效地防止病毒對(duì)作物幼苗的侵害,保證種苗無(wú)病毒,促進(jìn)良種經(jīng)濟(jì)作物的快速推廣。在應(yīng)用組織培養(yǎng)技術(shù)要注意以下幾點(diǎn):首先,要保證在植物組織培養(yǎng)中溫度、光照、濕度等各種環(huán)境條件,培養(yǎng)基組成、ph值、滲透壓等各種化學(xué)環(huán)境條件,使得能夠有效地促進(jìn)組織培養(yǎng)育苗的生長(zhǎng)和發(fā)育。另外,在進(jìn)行初代培養(yǎng)外植體的時(shí)候,對(duì)于褐變做好處理。褐變,主要就是指外植體在接種后,其表面開始褐變,有時(shí)甚至?xí)拐麄€(gè)培養(yǎng)基褐變的現(xiàn)象。它的出現(xiàn)是由于植物組織中的多酚氧化酶被激活,而使細(xì)胞的代謝發(fā)生變化所致。在褐變過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生醌類物質(zhì),它們多呈棕褐色,當(dāng)擴(kuò)散到培養(yǎng)基后,就會(huì)抑制其他酶的活性,從而影響所接種外植體的培養(yǎng)。所以一定要加強(qiáng)對(duì)這個(gè)環(huán)節(jié)的處理。第三,關(guān)于植物組織的初代培養(yǎng)。初代培養(yǎng)旨在獲得無(wú)菌材料和無(wú)性繁殖系。即接種某種外植體后,最初的幾代培養(yǎng)。在初代培養(yǎng)時(shí),用誘導(dǎo)或分化培養(yǎng)基,即培養(yǎng)基中含有較多的細(xì)胞分裂素和少量的生長(zhǎng)素。初代培養(yǎng)建立的無(wú)性繁殖系包括:莖梢、芽叢、胚狀體和原球莖等。
3 農(nóng)業(yè)種植中生物技術(shù)的推廣及應(yīng)用-采用生物技術(shù)制作生物農(nóng)藥
生物農(nóng)藥,簡(jiǎn)單來(lái)講,就是利用生物新陳代謝的產(chǎn)物,將其作為制作農(nóng)藥制品的有效成分,改變傳統(tǒng)形式通過(guò)化學(xué)手段制作農(nóng)藥的方法,即可以起到良好的保護(hù)環(huán)境的作用,另外,還可以達(dá)到良好的使用效果,更加重要的是提高了植株的耐藥性,所以,利用生物技術(shù)制作農(nóng)藥具有深遠(yuǎn)的影響。
在基因工程藥品的生產(chǎn)中,許多藥品的生產(chǎn)是從生物組織中提取的。受材料來(lái)源限制產(chǎn)量有限,其價(jià)格往往十分昂貴。微生物生長(zhǎng)迅速,容易控制,適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。因此,我們可以將生物合成相應(yīng)藥物成分的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞內(nèi),讓它們產(chǎn)生相應(yīng)的藥物,不但能解決產(chǎn)量問(wèn)題,還能大大降低生產(chǎn)成本。例如:轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒、轉(zhuǎn)魚抗寒基因的番茄、轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的馬鈴薯、不會(huì)引起過(guò)敏的轉(zhuǎn)基因大豆等等。
因此,生物農(nóng)藥技術(shù),避免了對(duì)環(huán)境造成的污染,利于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
生物技術(shù)是對(duì)生物體進(jìn)行合理的改造和利用的技術(shù),我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的提高也使得生物技術(shù)的發(fā)展得到了一定的推動(dòng),使生物技術(shù)使用的范圍也越來(lái)越廣,其中較為普遍的就是應(yīng)用在農(nóng)業(yè)種植當(dāng)中,應(yīng)用生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中對(duì)于農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)與發(fā)展有著積極有效的作用。生物技術(shù)是一門較為復(fù)雜的技術(shù),這也使得在應(yīng)用的過(guò)程中受外界條件影響多,操作難度較大,但是,近年也有較多的專業(yè)人員對(duì)生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)行了相關(guān)的研究試驗(yàn)實(shí)踐,使產(chǎn)量得到了一定的提高,品質(zhì)得到了提升。生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中的作用是毋庸置疑的,但是,如何才能對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用和推廣呢?
1 生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中的重要性
1.1 增強(qiáng)農(nóng)作物抗病蟲的能力
在農(nóng)業(yè)種植過(guò)程中,病害蟲是減少農(nóng)作物產(chǎn)量的重要因素之一,如果遇到較為嚴(yán)重的甚至還會(huì)造成顆粒無(wú)收的情況,例如,黃河沿岸最怕的蝗災(zāi),應(yīng)用生物技術(shù)就能有效的減少這種情況的發(fā)生。
1.2 提高農(nóng)作物的產(chǎn)量
生物技術(shù)最明顯的效果就是增加了農(nóng)作物的產(chǎn)量,生物技術(shù)在我國(guó)農(nóng)業(yè)種植中最成功的應(yīng)用就是袁隆平的雜交水稻就有效的解決了我國(guó)十三億人吃飯的問(wèn)題[1]。為此,我們能看出生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中的應(yīng)用有利于緩解國(guó)家糧食緊張,提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。
1.3 提高農(nóng)作物的質(zhì)量
隨著生活水平的提高,人們對(duì)于食品的安全問(wèn)題也越發(fā)的關(guān)注了起來(lái),將生物技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)種植中就能一定程度保證農(nóng)作物的質(zhì)量。例如轉(zhuǎn)基因大豆、嫁接水果等都是綠色且安全的高質(zhì)量農(nóng)產(chǎn)品。
2 生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中的應(yīng)用
2.1 轉(zhuǎn)基因技術(shù)
在農(nóng)業(yè)種植中應(yīng)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)是大家都較為熟悉的一項(xiàng)生物技術(shù),其中的轉(zhuǎn)基因大豆、更是無(wú)人不知。轉(zhuǎn)基因這項(xiàng)生物技術(shù)基本原理就是將某一種農(nóng)作物的優(yōu)秀基因轉(zhuǎn)移到某一種不具備該基因的農(nóng)作物上,轉(zhuǎn)基因技術(shù)的核心就是基因的提取和嫁接。這樣能在一定程度上改善農(nóng)作物的抗病蟲的能力,同時(shí)對(duì)于農(nóng)作物的質(zhì)量、產(chǎn)量都能有著一定的提高。這項(xiàng)技術(shù)在剛出現(xiàn)的時(shí)候,其實(shí)是有遭到很多的反對(duì)意見的,有部分科學(xué)家認(rèn)為轉(zhuǎn)基因會(huì)給人體帶來(lái)一定的危害甚至?xí){到人的生命,但實(shí)際上,轉(zhuǎn)基因食品至今都還沒出現(xiàn)過(guò)問(wèn)題,將轉(zhuǎn)基因技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)作物上,能夠有效的提高農(nóng)作物的產(chǎn)量與質(zhì)量,為此,我們能預(yù)見轉(zhuǎn)基因技術(shù)將會(huì)被更加廣泛的應(yīng)用于農(nóng)業(yè)種植中[2]。
2.2 組織培養(yǎng)技術(shù)
組織培養(yǎng)技術(shù)是在無(wú)菌環(huán)境下將植物組織培養(yǎng)成為整株植物的生物技術(shù),組織培養(yǎng)技術(shù)能有效的提高植物繁衍的速度,然后再較短的時(shí)間內(nèi)培養(yǎng)出目標(biāo)植株,將優(yōu)秀植株的抗性抗倒伏能力發(fā)揮出來(lái)。在對(duì)植物進(jìn)行組織培養(yǎng)的過(guò)程中,植物需要在合適的環(huán)境下進(jìn)行,所以要對(duì)陽(yáng)光、濕度、照射等方面進(jìn)行適當(dāng)?shù)目紤],確保植物能在無(wú)菌的環(huán)境下生長(zhǎng)。
2.3 生物農(nóng)藥技術(shù)
生物農(nóng)藥是一種新的農(nóng)藥生產(chǎn)技術(shù),它是生物的新陳代謝產(chǎn)物。應(yīng)用生物農(nóng)藥技術(shù)不僅能在一定程度上減少化學(xué)農(nóng)藥對(duì)環(huán)境的污染,還能降低農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)成本,代替了缺乏或者價(jià)格高昂的農(nóng)藥制作材料。其最主要的優(yōu)點(diǎn)就是無(wú)污染、效果好、可降解、無(wú)公害。
3 生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中應(yīng)用的推廣
3.1 加大生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中應(yīng)用的宣傳
要想實(shí)現(xiàn)生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中應(yīng)用的推廣,其首要做的就是加大生物技術(shù)的宣傳,讓人們認(rèn)識(shí)到在農(nóng)業(yè)種植中應(yīng)用生物技術(shù)的好處,這樣才能加強(qiáng)群眾對(duì)生物技術(shù)的了解,進(jìn)而提升基層農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展。在這過(guò)程中,政府可以發(fā)揮自身主導(dǎo)的力量,通過(guò)多樣化、多元化的宣傳方式,讓所有人都了解到生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn),只有所有人都意識(shí)到生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn),才能對(duì)生物技術(shù)產(chǎn)生認(rèn)同的心理,進(jìn)而達(dá)到推廣的目的。
3.2 對(duì)基層群眾開展農(nóng)業(yè)技術(shù)的培訓(xùn)
生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中應(yīng)用的推廣其主要的目的就是讓更多的人了解到其好處,進(jìn)而將生物技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)種植中[3]。生物技術(shù)是一項(xiàng)較為復(fù)雜的項(xiàng)目,所以,要想實(shí)現(xiàn)真正意義上的推廣就需要對(duì)群眾進(jìn)行相關(guān)技術(shù)的培訓(xùn),這樣群眾才能更好的掌握生物技術(shù),然后將其應(yīng)用到農(nóng)業(yè)種植中。為此,相關(guān)部門可以建立技術(shù)小組,對(duì)基層群眾展開生物技術(shù)的培訓(xùn),這樣才能使群眾了解到生物技術(shù)的好處,在培訓(xùn)的過(guò)程中相關(guān)的技術(shù)人員還應(yīng)該注意的就是對(duì)群眾進(jìn)行實(shí)地的演練和指導(dǎo),這樣才能讓群眾懂得如何去應(yīng)用生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中,也只有群眾都接受并且會(huì)應(yīng)用了生物技術(shù),才能參與到其中。
3.3 健全生物技術(shù)推廣的相關(guān)法律法規(guī)
中圖分類號(hào):S5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2016)11-0188-01
1 發(fā)展農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的意義
農(nóng)業(yè)生物技術(shù)是高新技術(shù)中應(yīng)用最廣、最直接,最具現(xiàn)實(shí)意義的領(lǐng)域。生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)是知識(shí)密集型產(chǎn)業(yè),它具有投資少、產(chǎn)量高、回報(bào)率高等特點(diǎn)。它可以利用自然界的再生能源,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。它的發(fā)展對(duì)于解決經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中所面臨的人口中、資源、環(huán)境等問(wèn)題具有重大作用。大力發(fā)展農(nóng)業(yè)生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè),對(duì)于改變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀,大幅度提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量,加快高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、可持續(xù)農(nóng)業(yè)的發(fā)展,提高農(nóng)業(yè)資源利用率,減少環(huán)境污染,保護(hù)良性生態(tài)平衡都具有重要意義。
2 現(xiàn)代生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用
2.1 良種選育,品質(zhì)改良
隨著生物技術(shù)的發(fā)展,人們已經(jīng)可以把一個(gè)品種、品系的理想遺傳性狀轉(zhuǎn)入另一品種、品系,以提高植物的價(jià)值、產(chǎn)量和質(zhì)量。Calgene公司的科學(xué)家分離到一種控制植物纖維素形成的酶的基因,將其轉(zhuǎn)入特定的樹種可培育出纖維素含量高的、對(duì)造紙業(yè)更有利的植物。在番茄中導(dǎo)入編碼EFE酶的反義基因,可以限制乙烯的生成,酶活性降至正常的5%以下,果實(shí)生理成熟后長(zhǎng)期保持堅(jiān)硬,倉(cāng)貯1個(gè)月以上不軟化、不腐爛,很大程度上提高了番茄的耐貯藏性能和經(jīng)濟(jì)效益。
2.2 提高植物的抗性
2.2.1抗蟲。全世界糧食產(chǎn)量因蟲害所造成的損失占14%左右。長(zhǎng)期以來(lái),人們普遍采用化學(xué)殺蟲劑來(lái)控制害蟲,全世界每年用于化學(xué)殺蟲剎的總金額在200億美元以上。但化學(xué)殺蟲劑的長(zhǎng)期使用會(huì)造成農(nóng)藥的殘留、害蟲的耐受性、環(huán)境污染等嚴(yán)重的問(wèn)題,而利用基因工程的手段培育抗蟲植物新品種除可以克服以上缺點(diǎn)外,還具有成本低、保護(hù)全、特異性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),從而倍受關(guān)注,成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。
2.2.2抗病毒。傳統(tǒng)的抗病毒作物,是將植物天生的抗病毒基因從一個(gè)植物品種轉(zhuǎn)移到另一個(gè)植物品種,然而抗病植株常會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)楦胁≈仓辏易饔梅秶^窄。最近,研究人員采用基因工程的技術(shù)培育有別于傳統(tǒng)方法的轉(zhuǎn)基因抗病毒植物,目前最有效的方法是將病毒外殼蛋白基因?qū)胫仓戢@得抗病的工程植物。
2.2.3抗寒。低溫對(duì)細(xì)造成損傷的主要原因是造成細(xì)胞內(nèi)膜結(jié)構(gòu)中的脂質(zhì)雙層流動(dòng)性降低,導(dǎo)致膜結(jié)構(gòu)損傷,影響植物正常的生長(zhǎng)。生物膜中雙層脂分子保持流動(dòng)性,主要依靠其中不飽和脂肪酸的含量,不飽和脂肪酸多則抗凍。通過(guò)分離能催化形成高不飽和脂肪酸的甘油-3-磷脂酰轉(zhuǎn)移酶的基因,并將其轉(zhuǎn)入植物而獲得有具有抗寒能力的轉(zhuǎn)基因作物,這方面的工作已見報(bào)道。同時(shí)人們從一些生活在高寒水域的魚類分離出一些特殊的血清蛋白,即魚抗凍蛋白及其基因,可以降低在低溫下細(xì)胞內(nèi)冰晶的形成速度,從而保護(hù)細(xì)胞免受低溫?fù)p傷。
2.2.4抗除草劑。除草劑全世界目前約有2000多個(gè)品種,在農(nóng)藥市場(chǎng)占有最大的份額。然而除草劑的使用有著自身難以克服的局限性,如很多除草劑無(wú)法區(qū)別莊稼和雜草,有些除草劑必須在野草長(zhǎng)起來(lái)以前就施用,而且由于抗性草類群落的出現(xiàn)導(dǎo)致使用量增大對(duì)環(huán)境的危害也日益嚴(yán)重。制造抗除草劑的轉(zhuǎn)基因作物是克服這些缺點(diǎn)的理想途徑。采用將靶酶基因?qū)胱魑锛?xì)胞,1987年美國(guó)科學(xué)家成功從矮牽牛中克隆出EPSP合酶基因轉(zhuǎn)入油菜細(xì)胞的葉綠體中,使油菜能有效地抵抗草甘膦的毒殺作用。另外,有人把降解除草劑的蛋白蛋編碼基因?qū)胨拗髦参铮瑥亩WC宿主植物免受其害,該方法已成功用于選育抗磷酸麥黃酮的工程植物。
2.2.5抗重金屬。由于人類活動(dòng)、礦山的開采,工業(yè)化進(jìn)程的加劇,空氣土壤、水體面臨著越來(lái)越嚴(yán)重的重金污染,不但嚴(yán)重影響作物的產(chǎn)量和品質(zhì),更重要的是通過(guò)植物食物鏈危害人類的健康。土壤中的重金屬主要有Cd、Cr、Hg、Ni、Pb、Zn、As等。20世紀(jì)80年代,提出植物修復(fù)、超富集植物。但由于自然界中已發(fā)現(xiàn)的絕大多數(shù)重金屬富集或超富集植物往往生長(zhǎng)周期長(zhǎng)、生物量低、植株矮小,因而限制了其對(duì)污染土壤重金屬的移除效率。通過(guò)基本工程技術(shù)改良植物對(duì)重金屬的抗性,增加或減少重金屬的植物體內(nèi)的累積量被認(rèn)為是進(jìn)行污染土壤的生態(tài)恢復(fù)以及減少食物鏈重金屬污染的一條切實(shí)可行的有效途徑。富集重金屬的相關(guān)基因不斷克隆,應(yīng)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)提高植物對(duì)重金屬的耐性已取得一些重要進(jìn)展,一些轉(zhuǎn)基因植物地上部分表現(xiàn)了較高的重金離子富集量,并在污染土壤的生態(tài)恢復(fù)中進(jìn)行了初步應(yīng)用。
2.3 現(xiàn)代生物農(nóng)藥
隨著人們對(duì)化學(xué)農(nóng)藥危害性、局限性的逐步認(rèn)識(shí),生物農(nóng)藥在植物生產(chǎn)中的地位逐漸突現(xiàn)出來(lái),成為綠色農(nóng)業(yè)的重要組成部分,受到各國(guó)政府的高度重視,有了較為廣泛的應(yīng)用。微生物農(nóng)藥有對(duì)人畜安全、不破壞生態(tài)平衡、害蟲不易產(chǎn)生抗性等優(yōu)點(diǎn),但也存在著藥效速度慢、專一性強(qiáng)、受自然條件影響大的缺點(diǎn)。而利用基本工程改造微生物菌種,創(chuàng)造出自然界不存在的新型菌種就可以克服這些缺點(diǎn)。
3 現(xiàn)代生物技術(shù)的未來(lái)發(fā)展
3.1 光合作用機(jī)理研究
提高植物光合作用效率有助于增加植物產(chǎn)品的產(chǎn)量,有效利用能源。光合作用包括光反應(yīng)和暗反應(yīng),通過(guò)這一過(guò)程將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能并固定CO2。葉綠體的二磷酸核酮糖羧化酶(Rubisco)即可通過(guò)羧化反應(yīng)固定CO2還可催化底物加氧反應(yīng)。為提高固定CO2的速度,可同Rubisco的羧化酶活性,降低加氧酶活性。現(xiàn)在許多科學(xué)家對(duì)Rubisco的大小、結(jié)構(gòu)、功能及調(diào)控做了許多工作,為提高植物光合作用的效果找到一些新思路。
3.2 生物固氮
氮肥是肥料的重要組成部分,要維持全球的糧食產(chǎn)量,每年至少需要1.0×108t以上的氮肥,其中一半來(lái)自化學(xué)肥料,而另一半則由固氮細(xì)菌完成。隨著化學(xué)肥料生產(chǎn)成本的逐漸提高及對(duì)土壤的破壞,越來(lái)越多的科學(xué)家將目光集中在生物固氮上。一方面,人們?cè)噲D通過(guò)研究生物固氮的分子學(xué)基礎(chǔ),以提高微生物的固氮水平;另一方面,通過(guò)DNA重組技術(shù)改造共生細(xì)菌,提高其競(jìng)爭(zhēng)力,使之能超過(guò)天然共生細(xì)菌,促進(jìn)根瘤的形成。
3.3 植物生物反應(yīng)器
中圖分類號(hào):X712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
1 引言
厭氧生物發(fā)酵處理,是一種利用微生物自身的新陳代謝作用而實(shí)現(xiàn)有機(jī)固體廢棄物處理的方法。與好氧生物處理法相比,厭氧發(fā)酵法具有耗能低、占地面積小、處理效率高等優(yōu)點(diǎn),更重要的是厭氧發(fā)酵的產(chǎn)物為高熱值的能源——沼氣,可在一定程度上緩解農(nóng)村能源緊張的矛盾。同時(shí),可利用厭氧發(fā)酵技術(shù)進(jìn)行快速堆肥,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的綠色化提供優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥料。
2 農(nóng)業(yè)廢物的來(lái)源及對(duì)環(huán)境的影響
2.1 農(nóng)業(yè)廢物的來(lái)源
農(nóng)業(yè)固體廢物原料來(lái)源非常廣泛,而且可以就地取材。如人畜糞便、作物秸桿、植物的枯枝落葉、污泥、垃圾、含有機(jī)物的日常生活廢水、廢渣等,它們均可作為厭氧生物發(fā)酵的原料。
2.2 農(nóng)業(yè)廢物對(duì)環(huán)境的影響
由于農(nóng)村人口多、居住分散,農(nóng)業(yè)固體廢物種類繁多,數(shù)量大,所以對(duì)環(huán)境的影響不容忽視。特別是收獲季節(jié),農(nóng)民喜歡將固體廢物就地焚燒,產(chǎn)生大量的煙氣,使沿線的交通受到影響,同時(shí),在自然條件影響下,固體廢物中的一些有害成分轉(zhuǎn)入大氣、水體和土壤,參與生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán),具有潛在的、長(zhǎng)期的危害性。因此,對(duì)農(nóng)業(yè)固體廢物進(jìn)行綜合治理是十分必要的。
3 厭氧生物處理技術(shù)在農(nóng)業(yè)廢物治理
中的應(yīng)用3.1 厭氧生物處理機(jī)理
厭氧生物處理是一個(gè)復(fù)雜的微生物化學(xué)過(guò)程,主要依靠水解產(chǎn)酸菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌、產(chǎn)甲烷菌的聯(lián)合作用來(lái)完成。因此可以初略地將厭氧消化過(guò)程劃分為3個(gè)連續(xù)階段,即:水解酸化階段,產(chǎn)酸菌將不溶性大分子有機(jī)物分解為小分子水溶性的脂肪酸;產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段,專性產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌將各種有機(jī)酸分解轉(zhuǎn)化成為H2和CH3COOH等;產(chǎn)甲烷階段,一組甲烷菌將H2和CO2轉(zhuǎn)化為甲烷,一組甲烷菌將乙酸或乙酸鹽脫羧為甲烷。
3.2 厭氧消化技術(shù)處理農(nóng)業(yè)固體廢物應(yīng)用實(shí)例
3.2.1 農(nóng)業(yè)固體廢物高溫堆肥
(1)高溫堆肥技術(shù)特點(diǎn)。
高溫堆肥是實(shí)施“沃土工程”、提高土壤肥力的主要內(nèi)容之一,是秸稈還田的重要途徑。高溫積肥具有取材廣泛、簡(jiǎn)便易行、凈化環(huán)境、減少污染、改良土壤、培肥地力、成本低、養(yǎng)分全等諸多優(yōu)點(diǎn),深受農(nóng)民朋友的歡迎。
(2)高溫堆肥影響因素。
①溫度。厭氧發(fā)酵根據(jù)溫度不同可分為常溫發(fā)酵(自然溫度)、中溫發(fā)酵(30~40℃)和高溫發(fā)酵(50~60℃)。農(nóng)業(yè)固體廢物厭氧消化一般在中溫或高溫下進(jìn)行,中溫的最佳溫度為35℃左右,高溫為55℃左右。我們國(guó)家通常采用的是中溫消化。
②pH值。產(chǎn)甲烷菌對(duì)pH值的要求非常嚴(yán)格,甲烷菌生長(zhǎng)最適宜的pH值為6.8~7.2,水分含量為90%~96%時(shí)產(chǎn)甲烷速率較高,pH值低于6或高于8時(shí),產(chǎn)甲烷菌正常消化就遭到破壞,原材料進(jìn)入?yún)捬跸到y(tǒng)時(shí)pH值應(yīng)調(diào)節(jié)到7左右,并在運(yùn)行過(guò)程中密切關(guān)注pH值變化,采取適當(dāng)?shù)目刂拼胧?/p>
③接種物。有機(jī)固體廢棄物的厭氧發(fā)酵由多種微生物共同作用,因此,在發(fā)酵底物中添加一定量的微生物作為接種物是實(shí)現(xiàn)厭氧發(fā)酵快速啟動(dòng)、提高沼氣產(chǎn)量的重要措施。目前,農(nóng)村沼氣池大多采用經(jīng)過(guò)馴化的污泥作為接種物,馴化污泥主要來(lái)自厭氧消化池、化糞池和池塘,也有人直接利用畜禽糞便作接種物。
(3)高溫堆肥方法。
目前廣大農(nóng)村一般采用的是地面堆肥法。高溫堆肥即選擇距水源較近、運(yùn)輸方便的地方,把地面捶實(shí)后依次鋪上一層干細(xì)土、一層未切碎的玉米稈作為通氣床,然后在床上分層堆積農(nóng)業(yè)固體廢棄物,根據(jù)不同的季節(jié)可選擇玉米稈、稻草、高粱桿及各種青草等材料,并逐層澆入人糞尿(下少上多),堆料前可按一定距離垂直插入木棍,堆料后取掉木棍作為通氣孔,堆料完成后,調(diào)節(jié)水分時(shí),一般以手握材料有液滴出為宜,最后用塑料薄膜覆蓋肥堆,在四周挖溝培土,防止糞液流失。3~7d,溫度顯著上升,堆體逐漸下陷,當(dāng)堆內(nèi)溫度慢慢下降時(shí),進(jìn)行翻堆,把邊緣腐熟不好的材料與內(nèi)部的材料混合均勻,重新堆起,如發(fā)現(xiàn)材料有白色菌絲體出現(xiàn),要適量加水,然后重新用泥封好,待達(dá)到半腐熟時(shí)壓緊密封待用。
完全腐熟時(shí)作物秸稈的顏色為黑褐色至深褐色,秸稈等植株很軟或混成一團(tuán),殘?bào)w不明顯,就可以作為農(nóng)家肥使用了。
農(nóng)民朋友還可在鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)科所技術(shù)員的指導(dǎo)下,加入一定量的“快速腐熟劑”調(diào)節(jié)營(yíng)養(yǎng)素、接種發(fā)酵菌劑等進(jìn)行高溫堆肥,同時(shí)還可以適當(dāng)添加磷、鎂等元素以增加復(fù)合肥效。
3.2.2 農(nóng)業(yè)固體廢物生產(chǎn)沼氣
(1)人工制取沼氣的條件。
①發(fā)酵原料:沼氣發(fā)酵原料是沼氣微生物賴以生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)和產(chǎn)生沼氣的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。農(nóng)村人畜糞便、生活污水以及農(nóng)作物殘?jiān)染褪呛芎玫脑牧稀?/p>
②微生物:沼氣微生物主要存在于沼氣池、廁所、池塘底部、陰溝污泥、屠宰場(chǎng)陰溝之中。新建沼氣池一般要加入以上物料進(jìn)行接種。
③厭氧環(huán)境:沼氣菌只能在嚴(yán)格厭氧的環(huán)境中才能生長(zhǎng)。所以,修建沼氣池,要嚴(yán)格密閉、不漏水、不漏氣。
④適宜的溫度:在10~60℃范圍內(nèi),沼氣池均能正常發(fā)酵產(chǎn)氣。低于10℃或高于60℃都嚴(yán)重抑制微生物生存、繁殖,影響產(chǎn)氣。微生物對(duì)溫度變化十分敏感,溫度突升或突降,都會(huì)影響微生物的生命活動(dòng),使產(chǎn)氣狀況惡化。所以農(nóng)村的沼氣池多修建在地下,原因即冬暖夏涼的環(huán)境保證了消化池的溫度。
⑤適宜的酸堿度:沼氣微生物的生長(zhǎng)、繁殖,要求發(fā)酵原料的酸堿度保持中性或偏堿性(即pH值為6.5~7.5),過(guò)酸、過(guò)堿都會(huì)影響產(chǎn)氣。
⑥碳氮比:農(nóng)業(yè)廢物的碳氮比(C/N)對(duì)消化過(guò)程有較大的影響,一般C/N為(10~20∶1)。農(nóng)村沼氣池含氮量過(guò)高,必須添加雜草、秸桿等以補(bǔ)充碳源,才能維持厭氧生物正常的新陳代謝作用。
(2)沼氣生產(chǎn)技術(shù)能源生態(tài)模式。
農(nóng)村新建沼氣池一般是以農(nóng)戶庭院為基本單元,利用房前屋后的山地、水面、庭院等場(chǎng)地,主要建設(shè)是以畜禽舍、沼氣池、廁所相結(jié)合的形式,形成養(yǎng)殖—沼氣—種植三位一體的庭院經(jīng)濟(jì)格局,達(dá)到生態(tài)良性循環(huán)、增加農(nóng)民收入的目的。
根據(jù)不同的季節(jié)和產(chǎn)生的沼氣量的多少,農(nóng)民朋友可以方便地應(yīng)用于燃?xì)狻⒄彰鞯取<群侠砝昧速Y源,大大節(jié)約了能源,又實(shí)現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展的綠色生態(tài)模式。
(3)沼液、沼渣的綜合利用。
①沼液的利用:用以浸種,可以提高種子的發(fā)芽率和糧食產(chǎn)量;用沼液代替農(nóng)藥,能有效防治農(nóng)作物病蟲害;用沼液對(duì)果蔬進(jìn)行葉面施肥,能促進(jìn)果實(shí)膨大,提高產(chǎn)量和質(zhì)量;用沼液養(yǎng)殖豬、牛、雞、魚等,能大大提高產(chǎn)量和品質(zhì)。
②沼渣的利用:用沼渣栽培食用菌,成本低,品質(zhì)好,產(chǎn)量高;用沼渣養(yǎng)殖蚯蚓、黃鱔、泥鰍,投資少,效益大。
4 厭氧發(fā)酵技術(shù)應(yīng)用范圍擴(kuò)展
厭氧生物處理技術(shù)加速和強(qiáng)化了自然界中污染物的循環(huán)轉(zhuǎn)化和降解,充分發(fā)揮微生物降解、轉(zhuǎn)化污染物的巨大潛力,使環(huán)境中的資源得到再生,并消除了一些人類活動(dòng)對(duì)環(huán)境的污染。厭氧生物處理技術(shù)的應(yīng)用能夠有效改善人類的生存環(huán)境和消除環(huán)境污染,有利于人類身心健康和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。
厭氧生物技術(shù)的不斷發(fā)展擴(kuò)大了厭氧處理應(yīng)用范圍,該處理技術(shù)不僅適用于處理固體廢棄物,而且還廣泛應(yīng)用于處理生活污水、污泥、高濃度有機(jī)廢水,通過(guò)改進(jìn)生產(chǎn)工藝,即使在低溫條件下,采用顆粒污泥膨脹床(EGSB)反應(yīng)器,可以處理非常低濃度(COD=100mg/L)的有機(jī)廢水,在處理介質(zhì)和獲得產(chǎn)物方面,也在不斷擴(kuò)展。例如,新的厭氧反應(yīng)器可以從含SO2廢氣中回收S,從金屬尾礦廢水中回收金屬和各種生物質(zhì)產(chǎn)生氫。生物質(zhì)是一切直接或間接利用綠色植物光合作用形成的有機(jī)物質(zhì),包括除化石燃料外的植物、動(dòng)物和微生物及其排泄與代謝物等。合理的工藝還可以利用多余能量額外分解水,得到更多的氫。生物質(zhì)能是低硫和二氧化碳零排放的潔凈能源,可避免化石能源制氫過(guò)程對(duì)環(huán)境的污染,從能源上控制二氧化碳排放,因此這種基于可再生能源的氫能路線是真正意義上環(huán)境友好的潔凈能源技術(shù)。
參考文獻(xiàn):