2023年生物技术在农业领域的应用及前景.doc

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开展史中的地位： 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〔英国创造蒸汽机为代表，机械工业、十八世纪〕 （4） 商品国际化革命〔经济理论的开展十九世纪〕 （5） 信息产业革命〔通讯技术、计算机技术的开展、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，即生物技术的开展。 邓小平指出：“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世纪后半世纪开展出计算机，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，经济开展等因素，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，中国人口将开展到15亿，占世界27%，人均耕地1.2亩，水资源1800m3，都缺乏世界平均的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局部组成： 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，促进生化反响的蛋白质。 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，2023m3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缺乏 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、 微生物肥料的开展是社会开展的需要，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、 微生物肥料的应用和开展历史 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） 改进土壤 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〔PH﹤5.5〕、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、微生物肥料的开展前景 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、 市场潜力巨大，政府的支持，政策的引导。 3、 我公司的优势 经济实力比拟雄厚 技术支撑比拟强 领导团队有雄心和魄力 设备比拟好的工厂即将建成，质量管理体系严谨 与政府、科研、农技部门关系良好 市场营销网络正在形成 形势 逐鹿中原 舍我其谁 共同奋斗 光明在前！ 张巨源 2023.5.24 第 6 页 共 6 页