李朝九
摘要:中國是農業大國,農業是第一產業,科技創新則是促進農業快速發展的強大動力。當今中國迎來農業技術革命,加快推進農業現代化發展成為趨勢。新世紀如何加快傳統農業的轉變,提升其現代化水平,這是一項重要課題,應用現代生物技術是必然選擇。本文主要綜述農業領域中應用現代生物技術的路徑與前景,助推農業現代化的實現。
關鍵詞:生物技術;農業發展;現代農業;應用
農業是中國的基礎性產業,為提升經濟水平、發展科學技術提供產品,而快速發展的市場經濟提供新的農業發展平臺,不斷提高生物技術水平,為農業生產進步提供條件,將現代生物技術應用于農業領域對農業發展起到巨大的積極作用。下面就對現代生物技術在農業領域中的應用情況進行論述。
一、農業領域中應用現代生物技術的路徑
現代生物技術又被稱作生物工程,是現代生物科學與工程技術結合的產物,在農業領域中已得到廣泛應用,其主要路徑如下:
(一)應用于種植作物
生物工程中的轉基因技術在種植農作物的過程中得到有效應用,它是借助一定的技術,通過剪切、拼接、組合、分離DNA分子,并在農作物基因組中導入改變之后的DNA分子,改變農作物基因,從而改變農作物形狀,滿足人們的需求。在農業領域,轉基因技術是應用最廣的現代生物技術,對農業種植育種有重要意義[1]。通過應用轉基因技術,能組合農作物優良的性狀,提高其質量,同時通過改變的性狀有效預防農作物病蟲害,賦予農作物新的特性。從當下的應用情況來看,植物目的基因的應用較為廣泛,主要包括提高可儲藏性的基因、植物抗病基因和抗蟲基因等。通過促進農作物抵抗病害和蟲害的能力以提高品質和產量,并且改進農產品的耐儲藏性能和易于加工等特性。隨著現代科技的持續高速發展,尤其是轉基因技術方面的突破,轉基因農作物的應用將會更加廣泛,大幅度促進農業發展,提高農作物種植水平成為現實。盡管如此,民眾對轉基因的討論仍然非常熱烈。對于轉基因食品,應當做到正確引導、科學評價、避免盲從。
(二)應用于制作農藥
應用現代生物技術制造農藥指通過分析微生物的新陳代謝過程,利用特殊機制生產生物農藥。通過向微生物導入特定基因并促進其繁殖,可大量高效產生農藥,有效解決材料問題,減少生物農藥制造成本,促進生物農藥技術的快速發展。這樣做會改變農藥制作材料,在保證提高農藥使用效果的同時滿足環境保護需求,提升農作物的質量和產量,同時對生態環境的影響盡量減少。微生物不僅生長迅速,還容易對其生長情況進行科學合理的控制,從而克服傳統化工過程生產農藥的諸多弊端,如原材料昂貴、產量有限、環境不友好等,是建立環境友好型農業的必由之路。
(三)應用于制作肥料
中國是較早開發利用生物肥料的國家之一,生物肥料有助于改善農作物品質、控制農作物生產成本、提高農作物產量,同時改善土壤性質,減少生態環境污染[2]。在多年的研究和積累中,人們相繼在固氮和土壤有機質分解、難溶性礦物、抗病和刺激農作物生長還有農作物根系共生菌等諸多領域開發微生物類土壤接種劑、系列肥料、葉面增效劑、解磷和解鉀、溶磷、促生磷以及聯合固氮細菌等肥料產品。最近幾年,中國生物肥料的專利呈現出快速增加的趨勢,一些生物肥料制作企業即將或已經進入國際市場。生物工程技術在現代農業中正在發揮越來越重要的作用。
(四)應用于生產飼料
中國在全世界范圍內是生產飼料的第二大國,近年應用現代生物技術在生產生物飼料方面取得明顯的進展。構建畢赤酵母工程菌及其大規模生產、產業化發展為人們用生物制品研發、生產飼料指明方向。通過應用基因控制和表達、基因操作以及定向高效發酵等現代生物技術,在篩選新型飼料添加劑、研究新型安全添加劑取代抗生素、研究改良畜禽風味與品質的天然植物添加劑等方面有一定的進展,推動了農業產業化發展。
(五)應用于培養組織
應用生物技術培養組織就是指培養相應植物組織,基于細胞全能型原理,利用一定誘導手段,在培養環境下促使植物組織正常發育,最終發育成完整的農作物植株。這樣的技術能加快農作物繁殖技術的發展,確保農作物發育的優良性,加上培養環境呈現出無菌狀態,能有效解決病毒侵害農作物的問題,促進農業安全高效生產。
二、農業領域中應用現代生物技術的前景
科學家們曾經預言新世紀會是生物學的時代,現代生物技術在農業領域將變成主角,并且進入現代生物技術應用的鼎盛時期。為鼓勵發展生物技術,很多國家都制定并采取新的政策、有力的措施。如為保證生物技術占據領先地位,快速發展生物技術產業,美國食品藥物管理局于1995年底決定對生物技術企業放寬限制,對傳統藥品和應用現代生物技術生產的藥品一視同仁;日本和部分歐盟國家也制定新政策,加強實施生物技術在農業領域的應用;中國同樣把現代生物技術放在重要地位,國家已經在863計劃和攀登計劃、國家自然科學基金等戰略等重大項目中把生物技術放在重要位置,旨在促進現代生物技術的蓬勃發展。
在今天,生物技術的發展越來越快,科學家們已經從單個基因測序過渡到大規模、有計劃的測繪水稻、人類等重要生物體基因圖譜[3]。隨著人們成功實施重要農作物基因組計劃和基因工程技術的持續深入,新的農業技術革命已經來臨。農業在新世紀成為現代化的農業,發展前景很好,鼓舞人心,不僅經濟價值巨大的轉基因植物陸續進入大田生產階段,現代生物技術也會取得新突破,在不斷完善已經掌握的生物技術的同時不斷涌現新的生物技術,相信不久之后應用現代生物技術能生產高產優質的農作物新品種,將高光效、抗蟲、抗病及抗逆等性能融為一體。國家要重視研發現代生物技術,增加投入,利用國家現有資源優勢,強化基礎研究,讓已經成熟的一批生物技術從實驗室進入農業生產一線,加大推廣應用力度,同時廣泛加強國際合作,讓現代生物技術在中國農業領域中大顯身手。
三、結語
從根本上改造中國傳統農業以及增強農業競爭力都不能缺少現代生物技術的支撐,通過將現代生物技術應用于種植作物、制作農藥和肥料、生產飼料、培養組織等農業領域,進一步提升農業生產水平和質量。當然,現代生物技術在農業領域中擁有廣闊應用前景,在今后的發展中需不斷促進現代生物技術的廣泛深入應用,推動農業現代化發展及國家經濟社會的可持續發展。
參考文獻:
[1]喻姝凌云.生物技術、生物經濟和農業體系分析[J].科技風,2017 (23):203.
[2]徐康祺.現代生物技術在發展生態農業中的前沿應用[J].中國農業信息,2017 (16):53-54.
[3]朱春文,謝家俊.農業種植中生物技術的推廣及其作用分析[J].農村經濟與科技,2018 (01):81-82.