農(nóng)業(yè)種植中生物技術(shù)的推廣應(yīng)用

邢秀東

（承德縣扶貧和農(nóng)業(yè)開發(fā)辦公室，河北承德 067400）

1 引言

隨著我國(guó)各行各業(yè)的飛速發(fā)展，其相應(yīng)的占地面積也隨之增大。然而土地資源的有限，間接導(dǎo)致了農(nóng)業(yè)用地的銳減。農(nóng)業(yè)種植行業(yè)受到了前所未有的威脅，只有將生物技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)種植當(dāng)中，才能有效緩解這種形式的壓力，為農(nóng)業(yè)種植行業(yè)的發(fā)展提供強(qiáng)大動(dòng)力。

2 轉(zhuǎn)基因技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中的應(yīng)用

2.1 轉(zhuǎn)基因植物

目前，我們食用的很大一部分食品都屬于轉(zhuǎn)基因技術(shù)的產(chǎn)物，很多藥品也是如此。在農(nóng)業(yè)方面，很多植物也經(jīng)過了轉(zhuǎn)基因技術(shù)的處理。例如一些番茄、玉米等植物，經(jīng)過轉(zhuǎn)基因技術(shù)處理之后更加具有價(jià)值。番茄的食用和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高，但是不易儲(chǔ)藏，很容易發(fā)生果肉變質(zhì)，有關(guān)科研人員經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，能夠讓番茄迅速變質(zhì)以及老化的原因是因?yàn)榉洋w內(nèi)控制其衰老激素，乙烯合成的酶基因，正是因?yàn)檫@種酶基因的存在，番茄才會(huì)在很短的時(shí)間內(nèi)老化或者腐爛。有關(guān)科學(xué)家針對(duì)這一問題進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)只要抑制這一酶基因的表達(dá)，番茄的衰老速度就會(huì)變得相對(duì)更慢一些，相對(duì)其他番茄更加具有穩(wěn)定性，不容易變質(zhì)。經(jīng)過不斷的嘗試，目前抗衰老番茄已研發(fā)，而且已經(jīng)上市。這種轉(zhuǎn)基因番茄與其它番茄相比，具有耐儲(chǔ)藏、不易變質(zhì)的特征，更加適用于長(zhǎng)途運(yùn)輸，能夠有效減少運(yùn)輸途中的損耗。轉(zhuǎn)基因植物是生物技術(shù)應(yīng)用在農(nóng)業(yè)種植中的重要體現(xiàn)。轉(zhuǎn)基因植物不只有番茄一個(gè)種類，它廣泛涉及于各個(gè)領(lǐng)域，如轉(zhuǎn)基因玉米、轉(zhuǎn)基因小麥、轉(zhuǎn)基因蔬菜等等。轉(zhuǎn)基因玉米的誕生有效的減少了環(huán)境污染，有維持生態(tài)平衡的作用。玉米中含有的不溶性植酸，導(dǎo)致動(dòng)物在食用玉米后，排出的糞便會(huì)對(duì)環(huán)境造成很大的污染，有關(guān)科學(xué)研究將玉米中植酸的含量減少，這樣動(dòng)物在食用低植酸的玉米后，可以將植酸完全吸收進(jìn)體內(nèi)，不會(huì)隨著排泄物排出到環(huán)境中，有效的減少了對(duì)土地環(huán)境的污染與破壞，同時(shí)也減少了空氣中氮的含量。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，提高植酸酶在玉米中的含量，有助于土壤的保護(hù)。動(dòng)物在食用經(jīng)過轉(zhuǎn)基因技術(shù)處理后的高植酸酶玉米之后，排出的糞便中將減少1/2的磷酸鹽。經(jīng)過這樣處理之后，更利于對(duì)土壤的保護(hù)，減少對(duì)自然環(huán)境的污染，減少動(dòng)物自身的氮排放量，可以在一定程度上起到對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)作用。

2.2 轉(zhuǎn)基因動(dòng)物

轉(zhuǎn)基因技術(shù)不僅可以應(yīng)用在植物上，也可以應(yīng)用在動(dòng)物上。1996年新西蘭科學(xué)家達(dá)馬克將綿羊體內(nèi)的基因與實(shí)驗(yàn)鼠的超高硫角蛋白啟動(dòng)子相融合，將其作為綿羊的胚胎，植入母體，成功獲得順利產(chǎn)出5只轉(zhuǎn)基因羔羊。轉(zhuǎn)基因后的綿羊不僅各方面生理技能都正常，而且羊毛比其他羊產(chǎn)出的更多，大幅度提高了羊毛產(chǎn)出率。轉(zhuǎn)基因綿羊的出現(xiàn)，不僅可以大幅度提高羊毛的產(chǎn)量，改善毛織品行業(yè)的發(fā)展，更是生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)應(yīng)用上的重大突破，為生物技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

3 生物技術(shù)在處理農(nóng)業(yè)廢棄物方面的應(yīng)用

3.1 將廢棄物通過生物技術(shù)轉(zhuǎn)化為肥料

目前農(nóng)戶對(duì)待農(nóng)業(yè)廢棄物一般都采用傳統(tǒng)的焚燒模式，將廢棄物用火燒成草灰或者木灰之后，統(tǒng)一返還農(nóng)田，起到施肥的作用。這種方式雖然可行，但是對(duì)環(huán)境污染較大，焚燒產(chǎn)生的廢氣會(huì)對(duì)空氣造成污染，焚燒過后的灰燼會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染。而且農(nóng)業(yè)廢棄物經(jīng)過焚燒之后，雖然可以對(duì)農(nóng)田起到施肥作用，但是焚燒損失的能量過多，本可以都用作肥料的一些能量都在焚燒的過程之中流失掉了。將生物技術(shù)的理念應(yīng)用于農(nóng)業(yè)廢棄物的處理方面，不僅可以改善施肥的程度，還可以減少對(duì)環(huán)境的污染。生物堆肥可以有效的減少?gòu)U棄物，并且做到合理運(yùn)用和轉(zhuǎn)化廢棄物。最早的生物堆肥是農(nóng)家肥，農(nóng)戶把農(nóng)業(yè)廢棄物集中堆放在某一處，等到自然腐化的時(shí)候，就生成了可以施于農(nóng)田的農(nóng)家肥料。將農(nóng)業(yè)廢棄物轉(zhuǎn)化為肥料的過程主要運(yùn)用了生物技術(shù)中的微生物科技理念，利用微生物的活動(dòng)，將較為不穩(wěn)定的有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化成為較為穩(wěn)定的有機(jī)物質(zhì)。廢棄物通過長(zhǎng)時(shí)間的堆放之后，不僅可以直接作用于農(nóng)田，為農(nóng)作物補(bǔ)充其生長(zhǎng)所需要的營(yíng)養(yǎng)，促進(jìn)農(nóng)作物迅速成長(zhǎng)。而且，長(zhǎng)期的微生物作用已經(jīng)將廢棄物中能夠揮發(fā)出來的氣味或者固體顆粒消耗掉很大一部分，可以使得廢棄物散發(fā)出來的刺鼻或難聞的氣味明顯減少，并且進(jìn)一步改善廢棄物的物理結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)廢棄物作為化肥的功效。在溫度較高的區(qū)域采用生物堆肥方法，即對(duì)廢棄物采用高溫堆肥的方式進(jìn)行處理，不僅可以進(jìn)一步提高廢棄物的施肥功效，還可以有效的消除潛藏在廢棄物當(dāng)中的細(xì)菌、病菌、寄生蟲，或者草籽等物質(zhì)，避免這些物質(zhì)對(duì)土壤以及相應(yīng)農(nóng)作物的影響。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)和大量事實(shí)依據(jù)表明，經(jīng)過高溫堆肥處理后的廢棄物，作為肥料的功效要比普通的化肥功效好很多，不僅對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)幫助更大，而且作為農(nóng)業(yè)廢棄物，它的優(yōu)點(diǎn)就是使用過后回歸土壤，不僅不污染環(huán)境，而且還實(shí)現(xiàn)了廢物的循環(huán)利用，一舉兩得。

3.2 將資源運(yùn)用生物技術(shù)轉(zhuǎn)化為動(dòng)物所需要的飼料

將生物技術(shù)運(yùn)用于飼料化，主要是應(yīng)用了微生物工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)，運(yùn)用微生物中的蛋白將生活中或者農(nóng)業(yè)運(yùn)作中廢棄的木材木屑、邊角料、或者農(nóng)作物秸稈等轉(zhuǎn)化為微生物蛋白產(chǎn)品，轉(zhuǎn)化為動(dòng)物飼料，提供其生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)。采用細(xì)菌或者藻類進(jìn)行飼料的轉(zhuǎn)化工作，通過液體進(jìn)行發(fā)酵工序，或者通過固體進(jìn)行發(fā)酵工序，這兩種方式均可以直接帶入工業(yè)化生產(chǎn)，使得轉(zhuǎn)化工作批量化、系統(tǒng)化，可以更快地進(jìn)行飼料轉(zhuǎn)化。當(dāng)飼料中氨基酸和蛋白質(zhì)的含量達(dá)到聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，就可以作為動(dòng)物飼料為牲畜提供所需營(yíng)養(yǎng)。青貯可以為秸稈等類型的廢棄物進(jìn)行粗略的初步加工，主要是在氧氣稀少的情況下大量培養(yǎng)乳酸菌，通過乳酸菌將秸稈中的可溶性糖與淀粉轉(zhuǎn)化為乳酸，達(dá)到一定濃度的乳酸可以在一定程度上抑制秸稈中存在的腐敗菌的生長(zhǎng)，從而更長(zhǎng)久保存秸稈。青貯可以在很大程度上保護(hù)廢棄物所蘊(yùn)含的營(yíng)養(yǎng)和能量，使得廢棄物轉(zhuǎn)化為飼料的過程中能量損失大大減少。如果再對(duì)秸稈進(jìn)行二度加工，加入適量的尿素或者氨化物，還可以進(jìn)一步提高廢棄物作為飼料所帶來的營(yíng)養(yǎng)，從而為動(dòng)物提供更多的所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。在收割后的秸稈中，經(jīng)常隱藏著許多寄生蟲或者害蟲，如果不經(jīng)過處理，直接將廢棄物秸稈轉(zhuǎn)化為飼料，那么就有可能會(huì)不同程度的危害動(dòng)物。青貯則可以有效的解決這一問題：將秸稈攪碎后，進(jìn)行青貯，害蟲最終會(huì)因?yàn)檠鯕獾南∩僖约斑^高的酸度而難以生存，最終死亡，可以在一定程度上起到殺蟲滅蟲的作用；經(jīng)過青貯處理之后的秸稈，導(dǎo)致不利于害蟲生存的微環(huán)境，從而起到凈化飼料的作用。青貯不僅可以制造出優(yōu)良的飼料，而且還可以有效回收生活中身邊的廢棄物，一方面減少了環(huán)境的污染情況，另一方面還可以廢物利用，轉(zhuǎn)化成功的飼料飼養(yǎng)牲畜，多余的還可以出售，提高農(nóng)戶經(jīng)濟(jì)收益。

3.3 生物技術(shù)在其他農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面的應(yīng)用

生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用不僅僅局限于飼料和肥料兩方面，還可以通過生物技術(shù)利用廢棄物，如廢棄木屑、秸稈、排泄物糞便來制造新型清潔能源，如沼氣。沼氣不僅可以用來照明，也可以用來當(dāng)作燃?xì)獾奶娲?，可以用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)或者農(nóng)戶的日常烹飪。通過生物技術(shù)將廢棄物轉(zhuǎn)化為新型清潔能源，也是生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的重要體現(xiàn)。除了可將廢棄物轉(zhuǎn)化為能源之外，還可以轉(zhuǎn)化為食物或者為食品而服務(wù)。例如香菇種植培養(yǎng)基就是由農(nóng)業(yè)廢棄物制作而成的，包含動(dòng)物的排泄物和一些日常廢棄物，在很大程度上減少了培養(yǎng)香菇所需要的材料與資金。既種出了香菇，又巧妙地回收處理了污染物，同時(shí)也降低了成本。

4 總結(jié)

文章主要對(duì)生物技術(shù)以及生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)方面的具體應(yīng)用做了簡(jiǎn)要介紹和分析。生物技術(shù)在當(dāng)前應(yīng)用十分廣泛，作用也十分巨大。將其應(yīng)用在農(nóng)業(yè)方面，不僅可以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)可以處理一些農(nóng)業(yè)廢棄物，起到保護(hù)環(huán)境，維持生態(tài)的作用。生物技術(shù)可以將一些污染環(huán)境的廢棄物通過各種科學(xué)的方法轉(zhuǎn)化為利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、利于生態(tài)環(huán)境的物質(zhì)，變廢為寶。

[1]汪恒英，周守標(biāo)，常志州，等.接種一株嗜熱球桿菌對(duì)堆肥腐熟進(jìn)程的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2004（3）：78-81.

[2]楊樹林，吳旻，寧長(zhǎng)發(fā)，等.利用農(nóng)業(yè)廢棄物微生物共發(fā)酵制取蛋白質(zhì)的研究（英文）[J].中山大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2003（S1）：115-117.