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關鍵詞:生物技術;黑龍江省;農業;應用
近年來,生物技術在農業領域的應用和產業化成為新的研究和投資熱點,農業生物技術產業化被稱為生物技術產業化的第二主力軍。作為農業生產大省和國家的重要商品糧基地,黑龍江省生物技術在農業發展中具有得天獨厚的優勢,包括自然資源優勢、地理位置優勢、技術優勢、生態環境優勢和政策優勢等。黑龍江生物技術農業發展取得了明顯成效,生物產業在黑龍江省農業生產中穩步發展。
1生物技術在農業生產中的應用概況
生物技術產業是21世紀最具潛力的產業。當今,生物技術被世界各國視為高新技術,它對于提高國力,幫助解決人類面臨的食品短缺、健康、環境及經濟問題至關重要,許多國家將生物技術確定為增強國力和經濟實力的關鍵性技術之一。近20年來,現代生物技術的發展取得了世人矚目的成就,在農業生產領域展示出廣闊的發展前景。生物技術可以培育出優質、高產、抗病蟲、抗逆的農作物,以及畜禽、林木、魚類等新品種;可以進行再生能源的利用,解決能源短缺問題;可以擴大食飼料、藥品等來源,滿足人類日益增長的需要;可以進行無廢物的良性循環,減少環境污染,充分利用各種資源。因而,生物技術在農業中的應用日益發展。生物技術之所以能夠對傳統農業產生沖擊,是因為它在改變物種性狀、增加抗病害能力、提高單產、改善品質等諸多方面做出了巨大的貢獻。當今世界高新技術的開發和應用一日千里,被視為21世紀領頭學科的生物技術在農業生產領域中的應用也越來越廣,大有使農業生產發生根本變化之勢。據國際農業生物技術應用服務組織統計,轉基因作物種植面積占全球耕地的10%。農業生物技術對保障糧食安全和促進農業可持續發展有著至關重要的作用,世界各國對此都非常重視。目前,已進入至關重要的搶占技術制高點與經濟增長點的戰略機遇期,未來農業生物技術產業化必將成為我國現代農業發展新的技術制高點與經濟增長點,成為維護我國糧食安全的命脈。我國農業生物技術及其產業的發展前景良好。首先,國際上發展生物技術的熱度始終不減,這是由生物技術多方面的應用價值決定的,而這種應用價值難以很快被其他技術所替代。據國際農業生物技術應用服務組織2011年統計,中國的轉基因作物種植面積已經位居全球第六。其次,我國政府非常重視生物技術在農業上的應用。我國政府已對農業生物技術投入大量資金,吸引了大批高水平的科技人才從事范圍廣泛的農業科學研究工作。在農業生物技術方面,建立了主要病害、抗逆、品質性狀分子標記輔助選擇體系,克隆了一批動植物優異性狀的相關基因,獲得了大量的轉基因作物品系。黑龍江省作為農業資源大省,生物技術在農業生產領域有著廣泛的發展和應用前景。
2我省農業生物技術研發應用概況
生物技術在我省農業領域發揮著越來越重要的作用,隨著生物技術的發展,針對我省綠色農業產業,應運用生物技術加大生物農藥、生物肥料及微生物飼料添加劑開發應用研究,保障安全農業生產。黑龍江省具有豐富的農業自然資源,總土地面積47.3萬km2,占全國土地面積的4.9%。其土地資源、水資源、生物資源均比我國其他地區豐富。黑龍江省作為農業大省,還擁有雄厚的農業生物經濟科技資源。生物技術產業作為黑龍江省蓬勃興起和迅猛發展的戰略性新興產業之一,已經初具規模。目前我省已有農業生物企業40余家,有些產品在國內外處于領先地位,有的已經形成明顯的產業群,但還需要不斷發展壯大,形成集團化、規模化的大型企業集團,在市場中發揮競爭優勢。生物技術在綠色農業生產和提高農產品附加值上具有不可替代的作用。利用生物技術生產的微生物肥料、微生物農藥具有促進農作物增產增收、防病治病、改良土壤等作用。可以保護和促進施用對象生長并提高品質,不造成施用對象產生和積累有害物質,對生態環境無不良影響。通過生物發酵、生物提取等技術對農產品進行高附加值生產,提高產品的深加工水平,促進農產品增值、高效利用。草腐食用菌栽培技術能夠以秸稈等農作廢棄物為原料進行食用菌生產,不僅可以緩解木質原料不足,還能解決秸稈焚燒帶來的污染問題。截至2016年10月,我省生物農藥龍頭企業德強生物兩大核心產品寧南霉素和枯草芽孢桿菌銷售額達6000萬元。哈工大華龍公司生產的“奧龍奇康”牌大豆根瘤菌2009—2016年在黑龍江省67個地區,直接經濟效益17.699億元。黑龍江省大地豐農業科技開發有限公司年產1萬t菇類蛋白多糖水劑、3萬t易噴得液體水稻壯秧劑。佳木斯三興農業技術服務有限公司生產系列生物有機肥和生物菌肥,為墾區提供綠色安全有效的生物肥料。哈爾濱獸醫藥研究所成功地消滅了牛瘟、牛肺疫,控制了馬傳貧、豬瘟等重大疫病。運用我國消滅牛肺疫的成功經驗,輸出自主研制疫苗與防控技術,協助非洲控制牛肺疫疫情;與埃及、印尼合作研發禽流感專用疫苗,指導兩國控制高致病性禽流感;建立了中歐跨境動物疫病流行病學實驗室網絡,共同促進全球動物衛生科技進步。在此基礎上,與瑞典、愛爾蘭、法國建立歐盟獸醫科研機構合作,助力全球動物疫病防控。哈爾濱市三元畜產實業有限公司,是東北地區規模最大、品種最齊全的種豬繁育基地之一,企業全面實行現代化企業管理制度。目前,存欄世界著名優良品種的適齡母豬1100頭,已成為我省唯一具有現代化管理模式的原種豬繁殖基地。哈爾濱工業大學愛科樂生物工程有限公司以哈爾濱工業大學的研究力量為技術依托,已研制成功的產品技術和正在研制的新型生物農藥生產技術、生物能源生產技術、鹽堿地治理技術等在國內相應領域也處于領先地位。哈爾濱師范大學創制了多個八倍體小黑麥和六倍體小黑麥品系,其中“哈師2號”小黑麥在2014年被黑龍江省品種審定委員會批準為省審品種。黑龍江省科學院微生物所生產的食用菌菌種每年為省內外的生產企業和科研機構提供20多萬株生產和實驗用微生物菌株,為省內外1000多家企事業單位和近10萬家農戶提供服務,創造社會經濟效益近10億元。技術人員圍繞農民普遍關心的食用菌生產、生物肥料的使用、作物病蟲害的生物防治等方面的問題開展工作,解決了伊春、黑河、海林、尚志等地食用菌生產過程中的污染,哈爾濱周邊無公害蔬菜基地蔬菜枯萎病、菌核病的生物防治、綏化地區大豆根腐病的防治等問題。與大興安嶺、牡丹江等企業發展以黑木耳為主的食用菌精深加工技術研究,降低生產成本。猴頭新品種“黑威9910”通過省品種認定委員會評審,獲得品種登記證書。
3黑龍江省生物農業產業存在的問題
我省發展生物產業擁有明顯優勢,但仍然存在原始創新較少、產業規模偏小、整體規劃和布局不甚合理、生物技術農業生產基地發展緩慢、農業生物技術產業化經營滯后、缺乏產加銷一體化的市場體系、生物技術農業資金投入不足等問題。這些問題明顯地反映在研發與產業脫鉤,生產企業缺乏對省內研發機構科研成果的認識,研發機構也缺乏對企業需求的了解,使企業舍近求遠,生產的產品和技術多從外省市轉化,同時省內研發機構的成果和技術又被外省市產業化,沒有很好地為本省的經濟發展服務。另外,一些省內生產企業缺乏研發力量,造成產品更新換代慢,具有自主知識產權的新產品很少,企業規模難以擴大,制約了我省農業生物產業的發展。
4對策和建議
目前,應立足我省農業現狀和中長期發展規劃,明確我省農業生物技術發展的目標和重點。一是凝練產業化項目和產業化研發項目。立足于農業生產實際,按照“技術水平高、知識產權明確、產品市場前景好、無安全性問題”的標準,凝練產業化項目和產業化研發項目。二是加強對農業生物資源的保護和發掘利用。建立和完善農業生物種質保藏中心,加強對優異農業生物資源的篩選和利用研究,尤其是優異性狀形成的機理研究和相關基因的克隆與應用研究,為農業生物產業的發展提供生物資源和基因資源。三是規范生物農業產品研發和產業化過程。重點加強對基因工程研究的規范化管理,保證研發過程的安全性。加強對生物產品生產、應用標準和質量監控技術及體系的研究,確保產品質量。四是構建生物產業鏈條產學研聯盟體,將具有發展潛力、已形成規模化生產的企業與有實力、具自主知識產權成果的研發單位聯合在一起,以產業所面向的市場需求及企業生產過程中提出的技術難題為攻關內容,集中經費、集成技術,研發生產符合市場需求的最終產品,創造最大市場份額及經濟效益,增加稅收。綜合調研評估我省生物技術在農業生產上應用現狀,研究探索出適合我省省情和發展戰略的發展模式及產業方向,對提高生物技術產業和研發整體水平,實現農業大省和強省的目標,都具有十分重要和深遠的意義。
5結語
關鍵詞:生物技術;農業;應用;利弊
1 生物技術給農業帶來的益處
廣義上講,生物技術是利用有機體、死細胞、活細胞以及細胞內含物,采用特殊的過程生產出特殊的產品,并應作到農業、醫藥以及環境修復治理中,尤其是基因工程的出現和發展,它能改變、取代物種的基因。
生物技術在農作物中已有廣泛的應用。最初通過遺傳工程獲得而進入市場的作物是:玉米、大豆和棉花。它們經轉基因后具有抗除草劑和棉鈴蟲的能力。這類玉米、大豆和棉花從Bt細菌獲得基因,經遺傳改良后具有防蟲害的能力。利用Bt細菌獲得經遺傳改良的作物的潛力是相當大的。例如:美國有200萬hm2的Bt棉花,澳大利亞有40萬 hm2,兩者各相當于2.5億美元價值。如果將Bt玉米引種在美國1 000萬 hm2的土地上,只要增產5%,就意味著能增加3.5億美元收入。這項技術進一步促進了Bt制劑控制蟲害在商業上的應用。除此之外,還有許多經轉入特定基因的玉米品種,這些品種能同時抗除草劑和一些蟲害。
生物技術在畜牧業上應用所獲得的益處與在農作物上相似。一方面,生物技術有助于提高畜禽的生命力以及消滅競爭者。促進畜禽生長的物質有生長激素以及促進其生長的調節劑,這些物質可由基因工程而獲得。如利用鼠類基因(該基因能促進角蛋白的形成)獲得了經遺傳改良的綿羊,這種綿羊比普通綿羊產毛量能提高6%左右。另一方面,生物技術在提高農作物產量、質量的同時,有助于提高畜牧業的生產力發展水平。例如:通過控制飼料作物體內碳水化合物含量可提高畜牧業生產力;利用基因調控技術可以提高包括豆科作物在內一些作物的蛋白質含量,減少飼料作物中難消化的木質素含量等。達比等人已生產出一種轉基因三葉草,可應用于澳大利亞綿羊牧場。該基因來自向日葵,經轉基因的三葉草能制造富含氨基酸的蛋白質,該蛋白質經食物鏈進入綿羊體內,進而能提高產毛量。
生物技術給人類帶來的益處也包括在生態和環境兩個方面。利用生物技術提高現有農業生態系統的生產力可以減低農業向原始的、自然、半自然生態系統擴張的要求,因此,它有助于有人類保存、保護地球上僅有的自然生態系統及其資源,有助于人們未來再利用其中的基因資源開發新的產品。
在許多農業生產區,土壤氮素可利用量是制約農業生產力提高的一個重要因子。而高科技農業生產區使用人造氮肥是以犧牲生態環境為代價的。制造氮肥要利用大量能源,據統計,英聯邦農場平均投入的能源大約有50%來自肥料。由施用肥料而產生的溫度氣體(二氧氣化碳、氮氧化合物等)不可避免地促進地球氣候變暖。除此之外,農業土壤的氮素流失是水體富營養化的主要原因。
生物技術的利用能為這些問題的解決提供潛在的、真正有價值的幫助。同樣,人們可以利用真菌來提高土壤養分的有效性。溫萊指出:特定的真菌類能促進土壤養分的釋放,從而促進作物生長;真菌也能通過分解有機物質(例如纖維素等)釋放出糖類,促進固氮菌的生長。進一步提高土壤養分有效性的可能,包括獲得轉基因細菌和真菌,以進一步增強它們制造養分和釋放土壤養分的能力。
2 生物技術帶來的不利
從經濟角度上講,生物技術帶來的不利并不明顯,然而,它會引起發達國家與發展中國家貧富差距進一步擴大。因為,生物技術公司主要集中在發達國家,發達國家可以通過輸出生物技術產品而獲得利潤。與此同時,發展中國家由于技術、及其產品還遠沒有被廣泛接受。
生物技術可能引起生產方式和人類健康的退變。這種情況可能會隨著需要特定處理的轉基因作物的出現而產生,特別是抗除草劑的轉基因作物出現。農民必須從同一公司購買種子和除草劑,否則除草劑起不了作用。同樣的問題也可能在需人造肥料的轉基因作物上出現,這些轉基因作物會取代傳統依靠有機肥的作物,后者在發展中國家是很普遍的,并且也有利于環境保護。生物技術在食品上的應用對發展中國家的農民也會造成許多困難。生物技術也會對人類的健康制造麻煩。近年來在英國已有這方面的報道。特別是當能引發人體過敏反應的基因轉入農作物時,例如,堅果能引發人體過敏反應,若它的基因被導入其他作物,則有可能其他作物也會引起人體過敏。為了預防起見,轉基因作物產品必須經免疫測定篩選后才能利用。
關鍵詞:物理農業技術;農業生產
中圖分類號:F323.3文獻標識碼:A文章編號:1674-0432(2012)-02-0112-2
在目前農業生產中,各種農用化肥出現的大量問題,是擺在我們搞農業生產的廣大工作人員、管理干部面前急需解決的大課題。農用化肥在很長的時間內,極大的提高了各種農作物的產量,但是,隨之而來的長期使用或依賴化肥和農藥造成的土地地力衰退逐年板結加重,自然環境的各種污染,各種農作物品質指標下降,嚴重危害人類的健康,嚴重影響了現代大產業可持續性健康有序的發展。解決這些棘手的辦法就是發展現代化的生態農業,其發展、推廣現代物理農業技術是重要手段。
1 物理農業技術的內容
1.1 種子磁化處理技術
磁場種子處理技術是指在播種前用磁場對農作物種子進行直接磁化處理,通過物理作用,激發種子酶的活力,改善種子素質、幼苗素質,使其作物根系發達,活力增強,增強抗害蟲能力,改善作物的新陳代謝能力,提高吸收水、肥的能力,使作物穩健生長,以達到增產目的。試驗證明:種子經磁化后,發芽率高,幼苗、植株長勢旺盛,玉米、水稻、小麥等作物籽粒飽滿,糧食作物和蔬菜產量普遍提高10%以上。
1.2 聲波助長技術
根據植物的聲學原理,利用聲波對植物進行特殊處理,以促進植物高產、抗病、早熟。該技術,不污染環境,完全合乎綠色環保的發展生態農業的要求,在現代農業生產中應用較為成功。產生聲波的設備叫聲波助長儀,其基本原理是利用音箱發出的聲音對植物施加特定的頻率聲波,使聲波頻率與植物本身固有的生理系統頻率相一致,達到共振,提高植物活細胞內電子流的運動速度,增強植物的光和作用,達到增產的目的,同時,可以幫助植物促進呼吸作用,促進植物早熟1周左右,含糖量提高2-4%,增產20%以上。此外,對植物發出的諧振波還能提高植物生長過程中的呼吸能力,防止各種病蟲害的生長。
1.3 等離子種子處理技術
這種種子處理技術是通過種子在自由落體的運動中相繼接受等離子照射和交變電磁作用,從而達到提升種子的活力,提高種子防病、抗病性,增加產量的作用。試驗結果證明,等離子體處理技術對多種農作物有明顯效果,在增產的同時還可改善農作物的品質。這種方法無任何化學物質與污染,而且等離子體種子處理機操作簡單,種子處理成本低,技術性能可靠,深受廣大農民歡迎。
1.4 電子殺蟲技術
電子式殺蟲燈是利用病蟲害的趨光性、趨波性、雌雄飛蛾趨性等特點,采用具有特定光譜的特殊光源和滅殺裝置,在夜間開啟光源將害蟲引誘飛來,在飛撲光源過程中,使之觸到設在光源的高壓電網,高壓電網瞬間放電將其擊殺死亡,達到有效地阻斷害蟲的生殖繁育鏈,降低危害農作物的蟲口密度,減少化學農藥使用量的目的。可誘殺果樹害蟲、蔬菜害蟲、糧食害蟲、森林害蟲等多種害蟲。
市場上還有一種多功能靜電滅蟲燈,其原理是:當殺蟲燈需要工作時,開啟高壓電極網,系統根據光照亮度自動亮燈。利用黑光燈特定波長和筒體顏色,針對昆蟲具有較強的趨光、趨波、趨色的特性,近距離用光,遠距離用波,白天用顏色,誘導害蟲產生趨光趨色興奮效應,引誘害蟲撲向殺蟲燈,殺蟲燈外配置高壓網殺死害蟲,使害蟲落入專用的接蟲盤,達到殺滅害蟲的目的。
1.5 土壤連作障礙電處理技術
該技術是根據直流電流土壤消毒原理、土壤微水分電處理原理以及脈沖電解原理合成的土壤電化學消毒技術原理,在直流脈沖作用下離子發生移動,使負脈沖PH值增高,正脈沖H+增高,土壤酸度增加,進而有效殺滅土壤傳播的病源微生物。該技術可有效解決連作障礙這一難題,避免作物連作減產、品質下降、土傳病害猖獗等問題,適用于農田土傳病害、根結線蟲、韭蛆等微小害蟲、根系有害分泌物、土壤物理性缺素癥等連作障礙的克服處理及土壤改良等。對土傳病害防治率可達90%,根結線蟲防治率達93%。
2 現代物理的優勢與前景
(1)在農業生產實踐中,有效的利用農業物理技術,可減少各種化肥農藥的使用量,減少污染,提高農作物的抗病能力,最終到達增產的目的。
(2)實施合理的物理農業技術,對綠色食品有著很好的推廣作用。
(3)實施物理農業技術,在治理病蟲害,保護食品安全,保護良好的生態環境等方面有非常美好的前景。
總之,現代農業物理的推廣及應用,可以提高農作物的環保指標和作物本身的品質,加強農業生產的結構調整力度,增加農民收入,大大地激發了農民種田的積極性。
21世紀是我們國家農業現代化從傳統農業向現代化農業邁進的關鍵時期,解決我國農業存在的問題必須依靠科技的進步。現代物理農業技術在我們國家是一門新生事物,在推廣和應用現代物理農業這項農業科技新技術上提高大農業在國計民生中的地位,是擺在我們農業戰線上每一名工作人員面前尤為重要的課題。
關鍵詞:生物防治技術;農業;病蟲害防治;策略
在農業病蟲害防治工作中,利用生物防治技術時,主要是通過運用植物性農藥與天敵昆蟲的防治等生物方法來防治病蟲害,充分利用有益生物與植物的抗性基因相互配合,符合生態保護的原則。農作物具有較好的綠色性,生物防治技術作為現代農業生產中較為科學的治理方式,具有較好的發展前景。
1常用的生物防治方法
1.1利用天敵精準防治害蟲
在利用天敵防治害蟲過程中,需要根據害蟲不同生長階段存在的不同天敵,大量引進和繁殖害蟲天敵,實現對害蟲的自然控制。在具體實施過程中,需要準確掌握天敵的最適防治時期和有效防治種群量,這樣才能提高防治的效果,進一步降低防治成本,實現天敵防治害蟲方法的大面積推廣應用。
1.2利用殺蟲活性植物
作物抗蟲性是其自身具備的一種可遺傳的生物學特性,通過利用殺蟲活性植物進行病蟲害防治,使害蟲無法在寄主作物體內進行棲息、產卵、取食和正常發育,也可利用害蟲嗜食有毒植物來對害蟲進行誘殺。目前在生物技術支持下,可以將殺蟲活性植物的基因導入多種作物中,培育出轉基因抗蟲品種,以此來達到防治病蟲害的目的。1.3利用微生物制劑防治病蟲害具體可以采用人工方法來培養病原微生物,并制成微生物農藥制劑,將其在田間噴施,能夠防范害蟲。目前研制的多種防治害蟲的生物制劑在田間試驗獲得了較好的防治效果,部分制劑能夠在田間自然繁殖,起到長期保持防治效果的目的[1]。
1.4特異性昆蟲控制劑的利用
具體利用昆蟲性引誘劑或是昆蟲生長調節劑來進行害蟲防治,但此方法只能防治害蟲種群的特殊群體,無法達到全面防治,還需與化學防治方法相結合。
1.5微孢子蟲的利用
微孢子蟲作為一種單細胞原生動物,其能夠感染所有動物,利用微孢子的特性使其在害蟲種群中傳播,從而達到防治害蟲為害的效果。利用微孢子蟲進行害蟲防治,具有持續、低耗、環保等優點,不會對環境帶來污染,而且人畜無毒。
2生物防治技術在農業病蟲害防治中的應用策略
2.1運用生態微系統防治病蟲害
農業害蟲種類較多,且生存環境和生活習慣存在差異性,因此在現代農業種植過程中,需要針對農作物種植方式進行合理改變,摒棄傳統的種植方式,通過合理布局,基于品種之間的內在聯系來采取有效的種植措施,提高農業病蟲害防治能力。在具體實施過程中,需要合理提高植被覆蓋面積,這樣不僅有利于促進生態系統病蟲害防治能力的提升,且通過引入多種微生態系統,進一步增強抗蟲害水平[2]。針對農作物種植面積和種植間距進行有效調整,增強農田抗蟲害的能力,避免病蟲害傳播,通過合理布局來改善農田生態系統。另外,還要科學對農作物進行組合種植,能夠對病蟲害的產生和傳播起到一定的抑制作用,從而提高農作物產量和土地利用率。
2.2多品種混種或間套種植
采用農作物多品種混種、間作和套作的種植方式,可以促進農作物增產增收,防止農作物病蟲害,保證農業生態的穩定性。具體制定農作物混種、間作和套作的技術指標,宜在同一田塊上分行或是分帶種植2種以上農作物,且為了達到增產增收的目的,前季農作物生長后期的株行間中播種后季農作物,可以實現生態空間的集約利用。另外,還要考慮到不同農作物存在的主要蟲害、昆蟲、寄生蟲和天敵制約病蟲害繁育的因素,科學把控農作物生長,促進低層農作物的發展,從而促進農業生態的穩定性,達到防治病蟲害的目的[3]。
2.3利用生物工程技術防治病蟲害
該項目是目前較為新型的一種病蟲害防治技術。具體可以通過運用農業生物遺傳技術,將能夠殺死病蟲的基因移入到農作物原生質體內,達到防治病蟲害的目的。也可以利用雜草生物防治技術,其是利用植物病原菌來對農業病蟲害進行防治。在具體利用生物工程技術防治病蟲害過程中,可以通過微生物、生物遺傳、移入抗病基因等方法來實現對病蟲害的有效控制,降低對化學農藥的使用,有效維護農業生態環境的平衡性。
2.4綜合運用生物防治技術優化生態體系
在當前農業可持續發展過程中,針對農業病蟲害防治工作,需要全方面和多角度進行考量,采用生物防治技術過程中,針對害蟲、環境和溫度等方面的影響進行考慮,還需要考慮到農產品生存條件,從而綜合運用各種生物防治技術,實現對生態系統的優化。在具體實施過程中,需要全面調查農作物病蟲害產生的原因,以此為依據采取有效的解決方法。如在具體操作過程中,宜選擇適宜的土壤種植農作物,采取有效的治理方式來改善土質問題。具體還應根據不同區域來選擇適宜的農作物進行種植,以此來實現農田生態系統平衡。
關鍵詞:農業科技化;應用現狀;重要意義;農作物種植
毋庸置疑,中國農業發展由來已久,農業發展情況更是關乎國家與人民的福祉。隨著現代科技的發展,產業的轉型升級,農業的發展以不斷朝著現代化、科學化的方向前進。生物技術在農業種植上的廣泛運用,使得農作物在產量和品質方面都有了很大程度上的進步,由此,帶動了農業發展,促進了國民經濟的快速發展。所以,要想實現農業現代化的發展目標,就需要不斷地把生物技術等科技的最新成果合理有效的運用于農業種植生產中。
1生物技術對于農業種植的實際意義
為了加快推進農業種植的發展進程,生物技術正不斷地廣泛應用于作物生產種植當中。生物技術的發展可以提高農作物的產量,提升農作物的品質,滿足市場供應需求,帶來巨大的經濟效益;在當下的生物技術的運用過程中也存在一定的問題,不合理的應用會導致環境破壞,不利于農業的科學發展道路。所以,如何做到農業發展的現代化與科學化是當下待解決的重要問題之一。與此同時兼顧現代科技與綠色發展的結合,積極地學習借鑒西方的科技成果與實踐經驗,并綜合考慮我國農業發展的現實狀況,科學合理的促進農業的長足發展,從而為整個國民經濟的現代化發展助力[1]。生物技術對于農業種植方面的貢獻主要包括提高產量、提升品質、預防病蟲害3個方面。提高產量方面,我國作為世界第一的人口大國,在糧食供應方面一直以來都是與人民切身生活息息相關的。生物技術在我國還未發展開來的時期,糧食問題一直以來就是阻礙我國全方面發展的巨大障礙,直到雜交水稻的發明,我國的糧食問題才有了巨大的突破,糧食產量上去了,人民的生活水平才有了基礎性的保障。提升品質方面,隨著我國國民經濟的不斷發展,人們生活水平的提高,溫飽問題得到了解決,人們開始重視產品自身的品質問題。尤其是在當下食品安全問題頻發的階段,糧食的質量問題成為大眾關注的焦點。預防病蟲害方面,病蟲害等自然災害一直以來是困擾農業生產的頭號問題之一,然而,有效運用生物技術就可以在一定限度上提升農作物的成活率,較好的做好病蟲害的預防工作。
2探究當下生物技術在農業種植中的運用路徑
2.1生物技術中在農業種植方面應用最廣的便是轉基因技術
當下轉基因技術毫無疑問很大程度上提升了諸多農作物的產量和品質,提取出優良的農作物基因,轉移至缺乏此基因的農作物之中,這種先進的生物科學技術給農業發展帶來了巨大的經濟效益[2]。但是隨著進一步的發展研究,有部分相關領域的科學家對此技術產生質疑,認為這種技術從長遠來說會給人們的生命健康帶來一定的影響,然而,根據近年來的實踐經驗和科研成果我國并未發現該技術的危害之處。面對這種質疑之聲,應該進一步對這種生物技術進行研究,更好的完善轉基因技術。
2.2農藥的使用可以有效地預防病蟲害的影響,提高農作物的產量
但是于此同時農藥給環境帶來的污染也是十分嚴重的。隨著我國科學發展觀的提出,綠色科學可持續的發展成為農業發展的重要要求。任何情況下都不能在農業發展的過程中忽視對環境的污染與破壞,在這方面,廣泛開發生物農藥可以有效地實現這一目標。生物農藥把生物自身的新陳代謝與農藥相結合,極大地減小了農藥對環境的污染,同時又能很好的做到預防病蟲害[3]。但是,這種新興的生物技術目前也有一定的問題,由于制作成本過高,影響了生物農藥的廣泛運用,所以,生物科學家們還需要不斷研究,進一步把該技術完善成熟,最終將這些新型科研成果應用在農業發展中來。
3結語
生物技術的運用對于農業的發展具有極大的現實意義。通過利用轉基因技術、生物農藥技術、雜交技術等實現了農業的長足發展。然而,在農作物的種植生產中新問題也層出不窮,這需要進一步進行針對性的研究,發展生物技術,實現農業發展的可持續化。
參考文獻
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[2]嚴昕輝.淺析生物技術在農業種植中的應用[J].吉林農業,2014(17):39-40.
1生物技術在農業種植中運用的意義
生物技術是當今發展十分迅速的一種高尖端技術,運用這種技術可以有效地減少投資、降低成本,并且可以提高產量,所以,在農業中推廣這項技術十分重要,可以有效地降低種植成本,同時還可以提高農作物的產量。除了降低成本和提高產量以外,還可以有效地利用生態資源,避免資源的浪費,防止環境被破壞,從而促進農業的可持續發展。所以,生物技術對于農業的發展來說具有重要的意義。
2生物技術在農業種植中的運用
2.1轉基因技術
這種技術顧名思義就是對基因加以改造并進行組合,然后再注射到生物體內,它的核心技術是對目的基因的提取。目前為止,轉基因技術在農業種植中運用非常廣泛,也是比較高效的,這種技術可以提取某種農作物的優良基因,然后導入到另一種農作物中。現代農業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作物之中,改良它的品種,更有助于農作物的生長,從而提高產品的質量和產量。隨著生物技術不斷的發展和進步,轉基因技術也會變得更加成熟,在農業上的應用更加廣泛。根據調查數據顯示,采用轉基因技術的農作物種植面積正在逐漸增大,已經占到了全球耕地面積的16%,而這種趨勢還在擴大。除此之外,雜交育種也是農業中運用比較廣泛的一種技術,它與轉基因技術相比較,其操作更為簡單。并且該技術的使用已經在實際生產過程中收到了良好的效果,我國更是在雜交育種技術的研究中取得了重要成果,將更有利于我國農業的發展。
2.2組織培養技術
使用組織培養技術需要以細胞的全能性為基礎,然后通過人工誘導的方式,讓組織在無菌的環境下生長,最后長成完整的植株。組織培養技術主要有以下幾個特點:首先,它可以加快農作物的生長速度,并且能在短時間內培育出更多的優良品種。其次,可以防止各種病毒對農作物幼苗的侵害,確保幼苗不攜帶病毒,更有利于幼苗的推廣。為了在農業種植中獲得更好的效果,需要充分考慮植物組織培育的環境問題,例如,合適的生長溫度和濕度、光照時間、培養液的成分、pH值等條件。所以,細致做好所有工作,才能保證組織培養的質量。
2.3生物農藥的制作
在生物技術的使用過程中,生物農藥也隨之產生,它主要是以生物新陳代謝的產物為主,從而制成了生物農藥,摒棄了化學藥品制作農藥的方法。生物農藥不僅可以殺蟲滅菌,還可以有效提高農作物的耐藥性,并且不會對生態環境造成破壞,所以,使用生物農藥對農作物進行保護會取得更好的效果。很多生物藥品的原材料是從生物組織中提取出來,但提取的過程十分復雜,并且存在著許多的技術難題,所以,生物藥品的價格十分昂貴。可以利用微生物快速生長的特點來培育出大量的生物藥品,并有利于推廣,從而進行大規模工業化生產。所以,在制作生物藥品的過程中,將一些必要的生物基因導入到微生物的細胞中,就可以生產出所需要的藥物,這樣不僅可以解決材料的來源問題,還可以降低大量的生產成本。
3生物技術在農業種植中運用的展望
使用生物技術進行農業種植雖然已經取得了良好的效果,但造成的負面影響是不容小視的。因為生物技術的發展還不夠成熟,尚且存在著不小的危險性,有可能會對生態環境造成另外一種破壞,影響物種的性狀。另外,轉基因食品也無法確保其安全性,也有可能對人類身體造成損害。所以,生物技術的發展還有很長的一段路要走,在今后的技術研究中,要研發出更多的技術形式,例如,利用植物的光合作用、固氮作用等,加強突破現階段生物技術發展存在的制約因素,才能更好地將生物技術運用到農業種植中去。
4結語
一、加強農業科技管理,大力發展知識農業
1、適應知識農業發展需要,創新農業科研組織
為提升農業科技水平,策劃農業科技發展方向與目標,加強科技計劃的管理與考核,“農委會”于1986年成立任務編組的“農業研究發展小組”,于1993年改組,確定該小組的主要任務:(1)農業科技發展政策及法規的擬定;(2)計劃的規劃、評審及預算編列;(3)計劃的推動、管理、成果檢討與績效的考評;(4)人才培養及國際合作的規劃、推動與管理;(5)科技會議的籌劃及其結論與建議事項的推動;(6)與相關“部、會”、學術及研究機構有關農業科技的協調與聯系。隨后又改組為任務編組的“農委會”農業科技研究發展委員會。這一時期臺灣農業科技集中在“農委會”農糧處主管,部分科技項目由“農委會”有關業務處室管理。此外,“國科會”生物處主管臺灣地區農業科技的基礎研究。
為了適應知識農業發展的需要,“農委會”著手研究調整農業試驗研究機構,于2000年把擬成立“農業部”作為工作重點來抓,研究設置“農藝研究署”,從事全臺灣農業科技研發工作。
為了迎接生物科技新紀元的到來,“中研院”設立農業所,臺灣大學成立生物技術中心,中興大學成立農業生物技術研究所。民間企業于1998年投資12億元新臺幣成立了花卉技術公司,投資六億元新臺幣成立家畜疫苗公司。近幾年還先后把屏東技術學院和嘉義技術學院擴大為屏東科技大學和嘉義科技大學。
各有關農業科技的研究機構的分工是,“中央”研究院主要從事學術及基礎方面的研究工作;大專院校則以教學及訓練人才為主,研究工作為其業務的一部分;公營事業機構研究所及財團法人或類似組織的研究所從事專業性特定項目的研究工作;而原省屬的試驗研究機構為從事臺灣地區全面性的試驗研究工作的主干。有關農業科技研究發展對于基礎研究、應用研究、技術發展與商品化及應用,依上、中、下游各層次負責推動。
2、應對國際農業科技發展趨勢,加快高新技術創新步伐
1992年“農委會”農業研究發展小組依據《臺灣技術發展12年長程計劃及6年中程計劃》、《農業綜合調整方案》有關農業科技發展目標,以及歷次“行政院”科技顧問會議農業組顧問建議事項,確定生物技術、生物防治、種苗繁殖、栽培漁業、動物用制劑等五個領域的研究發展重點,加以推動實施。其中臺灣“農漁牧產業自動化”十年,約投入經費25億元新臺幣。
從1997年7月至2000年6月,臺灣“農委會”按照臺灣地區“跨世紀農業建設方案”中的有關“發展政策導向的產業科技”要求,在重點產業科技、加強技術的研發與應用、整合農業科技研究群及區域推廣體系、加速農業自動化與科技應用等方面研究取得一批成果。
2000年夏季,臺灣“農委會”研究擬定“邁進二十一世紀農業新方案”,做為2001年至2004年農業政策藍本。該方案提出了“發展農業知識經濟,厚植農業競爭得基”策略,明確了新世紀初臺灣地區農業知識經濟的發展重點。2001年臺灣農政機關用于扶持農業知識經濟發展的經費預算為450.01億元新臺幣,2002—2004年約需195.18億元新臺幣用于支持農業知識經濟發展。
2001年“農委會”制定臺灣地區農業各領域科技發展中程綱要,包括11個研究領域,分別是作物科技領域、林業科技領域、漁業科技領域、畜牧業科技領域、農業環保科技領域、農產品加工科技領域、農業自動化科技領域、農業共通性科技領域、農業技術領域、林業防災科技領域,“農委會”從2000—2004年度,共投入241.56224億元新臺幣用于支持農業科技研究。
從上述分析可以看出,二十一世紀前十年臺灣地區農業科技發展方向主要是:(1)在生產方面:建立高科技、高效率的農業生產體系,提高國產農產品的市場競爭力,突出加強技術的研發與運用,創造臺灣地區農業的新綠色革命:加速農業自動化與科技應用,提升產業競爭力。(2)在生活方面:生產衛生、安全、高品質且多樣化的農產品,提升國民生活品質質,重點發展高品質且多樣化的農產品,滿足消費大眾需求;結合民間力量發展食品科技,帶動產業發展。(3)在生態方面:減輕農業生產對環境的沖擊,強化農業支持生態環境維護的功能,重點改進動植物生產、檢疫防疫技術與體系,保護國內農業生產環境;加強農業資源保護利用,維護自然生態環境。
3、大力推動農業技術的研發與應用
鑒于農業生物技術將成為21世紀世界產業發展趨勢,為了加快臺灣生物技術的研究創新及其應用技術的發展,突破臺灣農業發展與產業結構調整的瓶頸,提升傳統農業的技術能力,近十幾年臺灣在技術產業發展方面,不斷增加研發經費、人力和設備投入。
1995年8月臺灣“行政院”第2443次會議通過《加強生物技術產業推動方案》,并于1997年修訂方案內容,確定將農業與醫藥領域的生物技術,作為臺灣全力發展的重點科技。“農委會”為落實“行政院”《加強生物技術產業推動方案》,1996年優先執行了花卉種苗、動物用疫苗及農藥三個推動。
關鍵詞:多媒體;初中生物;生物技術;現實生活
多媒體教學在實際的教學中,能夠充分調動學生的積極性,激發他們的學習興趣,運用多媒體進行教學已經成為一種趨勢,將知識直觀地呈現在學生面前,比閱讀枯燥乏味的文字更有新引力。初中生學習生物技術在現實生活中的應用,不僅僅是了解生物技術的本質,主要是學習運用了生物學的哪種原理,從而加深對初中生物的認識。
一、根據教學內容巧設教學材料
多媒體課件的制作自由度極高,因此教師可根據教學內容的多變,靈活制作各式各樣的演示文稿,為學生帶來清晰直觀的教學體驗。合理的教學材料能夠調動學生學習的主觀能動性,激發學生學習興趣,將與教學內容相符的圖片和視頻插入其中,從多方面展現初中生物技術知識。在設計教學材料時,教師可適當利用互聯網資源,從中獲取音頻和視頻資料,結合教學內容,對教學材料進行適當的調整,使初中生在教學過程中能夠全面學習生物技術方面的知識,提高知識的應用能力。例如,嫁接是農業中使用最廣泛的生物技術。教師可以讓學生看一些嫁接過程的視頻,或者植物嫁接處的圖片幫助學生理解嫁接的含義;嫁接在農業中的應用還主要體現在果樹上,通過對優良樹種的嫁接大大縮短培育時間,使果子盡快成熟,促進果樹的生長。這方面的教學可通過動畫來實現,簡短的動畫能將果樹嫁接后的快速生長過程演示給學生,嫁接技術的應用為農業的發展打開了新的紀元。嫁接除了農業中應用廣泛,在我們的日常生活中也經常見到。教師可通過演示文稿為學生舉例說明,比如盆景,進一步提高學生對嫁接技術應用的認識。
二、通過多媒體演示實驗引出知識
生物技術的研究是通過大量的實驗證明得出的結果,通過多媒體演示實驗進行教學能使學生了解到生物技術的原理,幫助學生形成生物學概念,獲得學習生物知識的一些方法和技能。在學生觀看演示實驗時,教師可引導學生進行學習、觀察和記錄,提升學生的科學素養。在演示實驗教學前,教師可先讓學生看一些關于實驗中所應用的生物技術的相關材料,從而對實驗內容有一定的了解,通過多媒體教學引導學生按照科學探究的方法,學習生物技術在生活中的應用,提升他們對生物技術的認識。以益生菌的發酵演示實驗為例,益生菌的發酵在釀酒文化中應用廣泛,教師可結合課內和課外教學,在演示文稿的準備階段,將課本中的發酵知識插入到演示實驗之前進行教學,隨后將用顯微鏡觀察到的霉菌和酵母菌的結構圖用多媒體展示給學生,通過霉菌的結構引導學生分析霉菌生存所需要的條件,然后將實驗演示視頻播放給學生,學習釀酒的原理和過程,進而了解生物技術在現實生活中的應用。演示實驗結束后,教師還可以進行知識拓展,比如在視頻后加一個提問氣泡:生活中還有哪些是建立在發酵的生物技術基礎之上的?讓學生聯系生活發揮想象,生活中蒸饅頭用的酵母粉、平時喝的酸奶都是生物技術的應用。
農業生物技術的主要研究內容包括:增強農作物以及畜禽魚的抗性、品質改良、提高產量和生產具有特殊用途的物質等。其中以轉基因作物的研究和運用最為重要,發展最快。根據統計資料,到2000年,全世界轉基因作物推廣面積達4420萬公頃,比1996年增長了25倍;種植轉基因作物的國家從1996年的6個增加到2000年的13個。這其中美國的轉基因作物種植面積最廣,達到了3030萬公頃,占68%;其次為阿根廷,1000萬公頃,占23%;加拿大300萬公頃,占7%;我國為50萬公頃,占1%。
根據有關專家的看法,現代農業生物技術的最新發展趨勢表現為:
——研究成果商品化產業化進程加速。目前,農業生物技術作為一項高新技術產業在發達國家業已形成,并處于一個高速發展時期。有關專家預測,本世紀生物技術產品在國際貿易中的份額將達到10%以上,而現代農業生物技術又將占相當的比重。世界銀行下屬機構預測世界范圍內轉基因作物產業的交易額為2000年20億美元,2005年60億美元,2010年200億美元;國際農業生物技術應用機構(ISAAA)的預測則分別為30億美元、80億美元和280億美元。
——研究方式集約化、規模化明顯。在政府以及公共機構對現代農業生物技術進行投資研究的同時,眾多私有企業也開始注意到這一領域將是繼計算機和網絡技術之后的又一個潛力巨大的經濟增長點,私人公司已逐步成為農業生物技術的研究主體。以美國為例,民營機構1992年對這一領域的投資為5.95億美元,而1999年則達到15億美元。與此同時,世界范圍內出現了生物技術企業領域的兼并和收購狂潮,并購金額從1997年的12.37億美元陡然升至1999年的138億美元。一些資產過百億美元的巨型跨國公司由此形成,過去分散的研究基地也隨之向集中化規模化發展。
據業內人士分析,促成公司并購的原因,一方面是為合理利用資源、降低生產成本、優化人員組合,而更重要的原因,則是因為現代農業生物技術產業是一個高技術、高投入、高風險、長周期的產業,小公司在資金、技術、以及抗風險能力上均難以獨立對農業生物技術產品進行研發和推廣。只有強強聯手的大型現代農業生物技術企業才能有效占領市場,與其它企業抗衡。