生物農業
——強種、沃田、增糧的農業可持續發展戰略重器

文/本刊編輯 李冬霞

當前，綠色、經濟、安全、量產成為了全球農業發展的關鍵詞。在我國，農業生產仍然普遍存在著生產效率不高、自動化程度不夠、環境污染嚴重等問題。生物農業是利用系統生物學原理、方法，去管理農作物；利用生物技術手段改造、提升農業品種和農產品性能，通過促進自然過程和生物循環保持土地生產力，利用生物學方法防治有害生物，以保證產品安全，利用生態學理論和方法，調節水肥與土壤之間的關系，在滿足農作物生長的基礎上，實現環境友好[1]。發展更具可持續性的生物農業將會是一大趨勢。在未來，我國農業將緊緊圍繞保障國家糧食安全和重要農產品供給這一重大使命，緊緊抓住種子和耕地“兩個要害”，部署推進“強種”“沃田”“增糧”3項重大科技行動。生物農業因其在促進循環經濟、推動農業結構調整和優化升級、保障國家糧食安全和農業可持續發展等方面的重要作用，已經成為戰略重器。我國的生物農業產業在經歷“十二五”“十三五”的快速發展之后也取得長足的進步，市場規模不斷擴大、產品技術和研發能力顯著提升，發展前景廣闊。

生物農業市場火爆，前景廣闊

頂層設計及地方政策利好

早在2018年，中央一號文件就明確提出“要在生物種業、生物農藥、生物獸藥、生物飼料和生物肥料等新產品開發與應用方面取得重大突破，促進生物農業快速發展”。2022年5月10日，國家發改委發布《“十四五”生物經濟發展規劃》，這是我國首個生物經濟5年發展規劃，生物農業方面，《規劃》提出“重點圍繞生物育種、生物肥料、生物飼料、生物農藥等方向，推出一批新一代農業生物產品，建立生物農業示范推廣體系，完善種質資源保護、開發和利用產業體系，更好保障國家糧食安全、滿足居民消費升級和支撐農業可持續發展”。

目前，多省已出臺了支持生物農業發展的相關政策，《河南省促進生物經濟發展實施方案》明確了要加快推進“中原農谷”建設，未來河南生物經濟發展應聚焦以下方向：培強培優生物農業，重點支持生物育種及相關產業發展，打造千億級生物育種產業集群。《湖北省生物產業發展“十四五”規劃》提出了“到2025年，全省生物農業總產值達到2 000億元，把武漢市打造成為‘中國種都’，全球知名的動植物良種選育中心，農用生物制品、生物源農藥和有害生物防控技術研發中心”的生物農業發展目標，并且在生物育種、生物農藥、生物飼料和肥料等方面指定了具體的發展方向。除了相關發展規劃，各地政府也相繼出臺了一系列的生物農業補貼政策，比如，吉林省每年投入近9 000萬元補貼玉米、水稻等作物實施生物農藥防控，上海市、區兩級財政對蔬菜、水稻病蟲生物農藥防控每667 m2分別補貼150、80元。

各大企業已在生物農業領域展開布局

頂層政策規劃之下，我國生物農業向高質量發展目標挺進，相關領域公司或有大展拳腳的機會，不少企業已經在相關領域展開布局。北大荒集團搶抓機遇，積極與華大集團對接，雙方相繼提出建設國家級實驗室、有序推進生物育種。圍繞農用微生物菌劑、生物有機肥、生物復合肥、生物有機無機以及生物土壤改良劑五大系列新品，中化化肥在小麥、玉米、花生、水稻和薯類作物上進行了大量試驗示范，僅以2020—2021年10省份10種作物42余處試驗結果為例，農產品普遍增產7%以上，抗病、提質效果顯著。2022年5月，北京賽升藥業股份有限公司披露，公司以自有資金1億元出資設立全資子公司“吉林省安牛牧業生物科技有限公司”，該全資子公司經營范圍為生物飼料研發、復合微生物肥料研發、發酵過程優化技術研發、細胞技術研發和應用等。

生物農業已經成為新的經濟增長引擎

從世界范圍來看，生物農業已經成為新的經濟增長引擎，美國等發達國家為了搶占現代生物農業產業發展先機，相繼出臺政策、法規鼓勵生物農業產業發展[2]，通過加大政府預算和放寬民間資本融入，提高生物農業的科研創新能力和產業化發展水平。中國生物農業領域的資本注入也逐漸興起，據報道，2021年私募股權投資和風險投資（PE/VC）事件共522起，投資金額約682.55億元，其中生物農業相關事件共31起，融資金額17.39億元，典型投資事件見表1[3]。

表1 2021年PE/VC生物農業典型投資事件

生物農業產業相關領域發展概況

按照生物農業所處產業鏈和功能層次的不同，可以分為生物種業、生物型生產資料、生物型食品加工業、生物能源等。生物農業產業構成包括生物種業、生物農藥、生物肥料、生物飼料、動物疫苗和污染治理微生物制劑等領域。本文主要對與種植業較為密切的領域——生物種業、生物農藥和生物肥料進行相關介紹。

生物種業

種業——農業“芯片”。根據育種技術劃分，種業發展可以分為4個階段：農民自留種的1.0階段；以統計和遺傳性質開展的試驗育種2.0階段；以分子標記和生物技術育種的3.0階段；以生物技術、人工智能、大數據為主的智能育種4.0階段，目前種業發達國家已經進入育種4.0階段，中國正處于由育種2.0向育種3.0階段過渡時期[4]。第3階段和第4階段的核心技術是生物育種技術，主要包括轉基因技術、基因編輯技術、合成生物技術等。

1994年，全球第1個轉基因延熟番茄FlavrSavr在美國商業化生產，標志著農作物轉基因育種技術新時代的到來。1996年，美國相繼批準了抗除草劑大豆、抗蟲棉花和抗蟲玉米等作物的商業化生產和應用，轉基因食品也隨之進入消費鏈。根據國際農業生物技術應用服務組織（ISAAA）發布的報告，自1996年轉基因作物商業化種植以來，到目前為止，已經有27種轉基因作物進行了商業化種植，包括：苜蓿、阿根廷菜籽、大豆、康乃馨、菊苣、棉花、匍匐翦股穎、茄子、亞麻、玉米、甜瓜、木瓜、矮牽牛、李子、波蘭菜籽、楊樹、馬鈴薯、水稻、玫瑰、大豆、南瓜、甜菜、甘蔗、甜椒、煙草、番茄和小麥；轉基因作物累計種植面積達27億hm2，為全球帶來了2 249億美元的經濟效益[5]。

傳統常規育種大多依賴育種家經驗，育種效率低、精準度差、育種周期長。生物育種基于遺傳學、分子生物學、基因組學、計算生物學和系統生物學理論，依賴先進生物技術，將成為支撐未來種業長足發展的決定力量。

◎ 技術研發

農作物種質資源是開展生物育種基礎研究、重要基因挖掘、優良品種培育的重要材料。我國目前收集保存了超過52萬份作物地方品種、野生種和野生近緣種，數量居全世界第2[4]。利用豐富的種質資源，我國科學家從基因組學、遺傳學、分子生物學等層面圍繞國際前沿科學問題開展大量開創性、系統性研究，取得突破性進展，如在國際上率先構建水稻全基因組序列框架圖[6]，克隆了一批調控株型、氮高效利用、耐低溫、抗旱、耐鹽堿、抗病、新型抗除草劑等具有重大育種價值的新基因，并在育種中逐步加以利用；克隆了小麥抗赤霉病關鍵基因[7]，為攻克小麥癌癥赤霉病提供重要基因資源。

先進生物育種技術持續迭代升級，分子設計育種、基因編輯、單倍體育種、轉基因技術、生物工程等技術不斷創新并取得顛覆性突破，這些技術在農作物育種中逐步應用，顯著提高育種效率。如中國科學院遺傳與發育生物學研究所提出快速從頭馴化的策略，通過基因組設計和基因編輯將多倍體野生水稻快速馴化成農藝性狀優良的新型多倍體水稻，大幅提升產量和環境變化適應性，為從頭馴化其他野生和半野生植物創制新型作物提供重要參考，開辟了培育高產廣適新型作物的新途徑；中國農業科學院作物科學研究所大豆育種技術創新與新品種選育創新團隊利用RNA干擾（RNAi）技術使大豆開花抑制因子E1及兩個同源基因E1La和E1Lb同時發生沉默，導致原產四川南部自貢地區的極晚熟大豆品種自貢冬豆（ZGDD）光周期敏感性明顯下降，在長日照條件下開花期大幅度提前，生育期顯著縮短，可在北方高緯地區種植[8]。

◎ 產業發展

中國生物育種產業化相對滯后，目前只批準了轉基因棉花和木瓜2種作物進行商業化生產。國際農業生物技術應用服務組織（ISAAA）數據顯示，2019年中國轉基因棉花和木瓜播種面積為320萬hm2，2種作物轉基因品種生產的面積基本達到飽和，占全國耕地面積的2.0%。美國、巴西、阿根廷等農業發達國家在20世紀末就允許了玉米、大豆、油菜籽等大宗作物的轉基因品種商業化生產，其生產效率遠高于中國。

十幾年來，我國轉基因棉花產業化穩步推進，已育成抗蟲棉新品種197個，累計推廣3 400萬hm2，國產抗蟲棉市場份額達到99%，減少農藥使用65萬t，直接帶動新增產值累計650億元，國產抗蟲棉已在吉爾吉斯斯坦等國推廣種植[9]。我國每年需要從國外進口大量的轉基因大豆和玉米，根據中國海關數據，2021年中國玉米總進口量為2 835萬t，大豆進口量為9 652萬t，中國正在積極推動轉基因玉米和大豆的商業化生產，中國多個轉基因玉米和轉基因大豆轉化體獲得農業轉基因生物安全證書，并且在全國多個地區開展轉基因品種大田生產的試點工作。在2021年2月農業農村部發布的2020年轉基因生物安全證書批準清單中，大北農生物先拔頭籌，共有DBN9501、DBN9858、DBN9936 3個玉米品種和DBN9004 1個大豆品種，率先獲得了生物安全證書；在4月份，杭州瑞豐生物抗蟲耐除草劑玉米品種瑞豐125和耐除草劑的大豆品種中黃6106，也獲得了相應區域的生物安全證書，而在12月份公布的轉基因生物安全證書名單中，又有瑞豐8、DBN3601T、ND207 3個轉基因玉米品種上榜，預示著生物育種產業化應用正式進入市場布局階段[10]。2022年農業農村部印發《國家級轉基因大豆品種審定標準（試行）》和《國家級轉基因玉米品種審定標準（試行）》，預示著中國生物育種產業化應用又往前推進了一步。

據《2021年中國農作物種業發展報告》統計，2020年我國有種子企業6 118家，資產總額2 425.21億元，資產總額1億元以上的432家，其中10億元以上企業27家，實現種子銷售收入777.10億元，利潤69.57億元。過去幾年，以先正達、隆平高科等為代表的中國種子企業，在國際種業市場上嶄露頭角，影響力與日俱增，隆平高科于2017年躋身全球種業前10強，通過內生增長和外延并購雙輪驅動，已初具中國種業航母雛形。但同時，我國種子行業整體發展目前仍處于相對初級階段，主要表現在育種企業數量眾多但規模普遍偏小、市場集中度低、種子企業普遍育種技術和核心競爭力不強、種子商品化率低等方面，且多數是以銷售種子為主業，缺乏研發投入，很難主動尋求與研發機構對接，不能適應現代生物育種技術的應用及產品推廣。2000年以來，隨著國內種子市場向外資開放，外資種業通過合資、獨資、合作等方式大舉進入國內種子市場，目前已經占有了國內蔬菜種子市場80%的份額，未來國內種業公司發展將面臨來自國內外種子公司的激烈競爭。

生物農藥

生物農藥具有相對較高的安全性和較低的風險，其研究開發和應用推廣可減輕甚至避免化學農藥給社會和環境所帶來的眾多不利影響，促進農藥行業和現代農業的健康可持續發展。生物農藥目前在國際上沒有統一的定義。聯合國糧食及農業組織和世界衛生組織將生物農藥定義為源于自然界的、可以以類似于常規化學農藥的方式配制和應用的、通常用于短期有害生物控制的物質，如微生物、植物源物質、化學信息素[11]。美國國家環境保護局將生物農藥定義為從天然材料（如動物、植物、細菌和某些礦物質等）中提取的農藥，包括生物化學農藥、微生物農藥和轉基因植物農藥。我國沒有對生物農藥范疇進行明確的界定。但從不同產品的特性出發，單獨制定了微生物農藥、生物化學農藥和植物源農藥的登記資料要求，天敵生物目前不需要登記。轉基因植物農藥依據《農業轉基因生物安全管理條例》，由國家農業轉基因生物安全委員會進行評審。我國學術界對生物農藥的廣義理解，還包括微生物的次生代謝產物抗生素類農藥，在登記管理上基本與化學農藥相同。

在綠色發展新時期，生物農藥的發展有著重要意義。2014年起，我國在部分地區示范對使用生物農藥的農民進行補貼，鼓勵農民使用生物農藥。2015年農業部頒布了《到2020年農藥使用量零增長行動方案》，提出大力推進綠色防控、統防統治，大力推廣應用生物農藥、高效低毒低殘留農藥。隨后，《農藥工業“十三五”發展規劃》《國家質量興農戰略規劃（2018—2022年）》《2020年種植業工作要點》《關于推進實施農藥登記審批綠色通道管理措施的通知》等政策相繼出臺，鼓勵發展生物農藥，助推綠色農業發展。

◎ 技術研發

近年來，生物農藥的研究方向更加多元化。蛋白類生物農藥得到了突破性的發展，RNA干擾技術（RNAi）成為了生物農藥研究的新熱點，植物免疫和激發子的研究、土壤修復技術的研究也受到越來越多的關注[12]。

蛋白類生物農藥以極細鏈格孢激活蛋白為代表，極細鏈格孢激活蛋白是經極細鏈格孢菌發酵提取的一種具有生物活性的、單一、穩定的蛋白質，自然條件下可分解成植物生長的必需營養成分。中國農業科學院植物保護研究所邱德文牽頭的項目將植物免疫誘抗蛋白“極細鏈格孢激活蛋白”與氨基寡糖素科學配伍，利用2種成分的相互增效作用，激發藥劑潛能，提高作物抗性及防治效果，研制出了我國第一個抗植物病毒病的蛋白質植物免疫誘導劑——6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑[13]。利用RNAi技術沉默有害生物生長發育過程中重要基因的表達，導致其生長發育障礙或者死亡，從而降低有害生物對農作物的侵害，可以實現病蟲害防治，達到農作物安全生產的目的。中國科學院微生物研究所利用跨界RNAi技術，構建了棉花抗黃萎病體系；中國農業科學院植物保護研究所王桂榮團隊針對棉花害蟲綠盲蝽構建了植物介導的RNAi轉基因玉米與大豆系統；中國農業大學沈杰團隊通過納米包被技術顯著提高了dsRNA的穩定性，進而提高昆蟲RNAi效率；中山大學張文慶團隊以及山西大學張建珍團隊針對褐飛虱和飛蝗的靶標基因篩選均取得了較好的研究進展[14]。

◎ 產業發展

據標普全球預計，2020—2025年，全球生物農藥行業市場規模將以約10%的年復合增長率增長，預計到2025年實現95億美元市值。而《中國生物產業發展報告2018》數據顯示，我國生物農藥市場預計2017—2022年的年度復合增長率約為16%。

截至2021年11月，我國全部農藥產品總數43 281個，在登記有效狀態的生物農藥品種共727種，其中生物化學農藥38種、微生物農藥54種、植物源農藥30種，分別占農藥登記品種總數的5%、7%、4%[15]。總體上，我國生物農藥生產品種比較集中，生產規模不大。據統計，我國生物農藥年產量（商品量）約13萬t，產值約30億元，占農藥總產品和總產值近10%，其中抗生素類農藥約占2/3。微生物農藥產量居前的5個品種分別是蘇云金桿菌、枯草芽孢桿菌、棉鈴蟲核型多角體病毒、金龜子綠僵菌CQMa421和多粘類芽孢桿菌KN-03，約占微生物農藥產量的75%。生物化學農藥產量居前5個品種分別為赤霉酸、氨基寡糖素、蕓苔素內酯、三十烷醇、14-羥基蕓苔素甾醇，產量約占生物化學類農藥的70%。植物源農藥產量居前的5個品種分別為苦參堿、樟腦、魚藤酮、螺威、雷公藤甲素，約占植物源農藥產量的80%。在相關政策的支持下，我國化學農藥使用量連續6年下降，生物農藥整體發展呈穩步上升趨勢。

多年來，國家及各地政府針對生物農藥在戰略指導、研發支持、縮短登記、補貼、示范先行等多項措施方面也持續發力，鼓勵發展。可以說，這些宏觀因素都為生物農藥產業提供了良好的契機和巨大的成長空間。浙江錢江生物化學股份有限公司、成都新朝陽作物科學股份有限公司、武漢科諾生物科技股份有限公司、陜西麥可羅生物科技有限公司、武漢楚強生物科技有限公司、四川省蘭月科技有限公司、四川龍蟒福生科技有限責任公司、江西新瑞豐生化股份有限公司、山東惠民中聯生物科技有限公司、德強生物股份有限公司等都是近幾年生物農藥領域涌現出來的佼佼者。從現實情況來看，由于生物農資產品價格相對較高，且使用過程中技術操作性較強，農戶在購買農資產品的過程中，往往偏向于選擇購買傳統農資產品，使得生物農業企業在與傳統農業企業市場競爭中處于相對劣勢。

生物肥料

生物肥料是指具有特定生理功能，能增加土壤有效態氮、有效態磷或有效態鉀等養分含量的有益微生物，經大量培養后再與適量吸附劑（如泥炭）混合而成的微生物制劑。生產并施用生物肥料，不僅能夠減少農作物秸稈焚燒、畜禽糞污等污染物排放，降低化肥施用量，還可以提高農產品品質，促進綠色有機食品生產，增加農民收入。因此，發展生物肥料產業符合國家農業發展導向，對于環境保護以及農業可持續發展具有重要意義。隨著《2020年化肥使用量繼續負增長行動方案》《2020年農藥使用量負增長行動方案》《2020年擴大有機肥替代化肥應用面積由果菜茶向糧油作物擴展》等政策的實施，預計我國生物肥料研發進程、登記量、推廣率將進一步提升。可以說，生物有機肥的發展是未來農業綠色發展不可或缺的重要支撐，對改善耕地質量、提高化肥利用率和提升農產品品質的貢獻份額將越來越大。

◎ 技術研發

我國生物肥料技術研發主要集中在微生物肥料優良生產菌株篩選及發酵工藝技術、微生物農田土壤凈化修復技術、共生固氮微生物應用新技術、有機資源綜合利用微生物轉化新技術、作物秸稈快速腐解還田微生物及其配套技術、新型復合配套技術等方面。

微生物在固氮、解磷、解鉀和根際促生方面都起著重要的作用，雖然其在自然界中廣泛分布，但是要分離獲得具有上述特異功能的菌株用于商業化生產并非易事。目前菌種篩選研究的熱點一是繼續挖掘芽孢桿菌的潛力，例如中國科學院成都生物所關于解淀粉芽孢桿菌作為生物肥料和生防劑作用機制獲得了新的進展[16]；二是開展以假單胞桿菌為代表的非芽孢桿菌的研發和產業化，但由于其無論是在液體還是固體載體中都難以存活較長時間，因此不宜進一步開發成為產品，目前非芽孢桿菌中的根瘤菌經過不斷研究，已經可以成功大規模生產出各種穩定制劑，因此，通過借鑒根瘤菌的生產工藝，將其他非芽孢桿菌制成可用的菌劑前景光明。在菌劑生產方面，大規模液體發酵是提高產品質量和降低成本的最佳手段。通過新菌株的選育及現代液體發酵工藝，輔以穩定劑型研制，可以全面提升微生物肥料的產品質量及降低應用成本。

在土壤修復方面，上海交通大學農業農村部都市農業重點實驗室的研發團隊從高度次生鹽漬化土壤中篩選到巨大芽孢桿菌NCT-2，并證實該菌株中存在硝酸鹽同化通路，硝酸鹽轉化效果十分顯著，開發了專用于次生鹽漬化土壤修復的微生物修復劑產品，在設施農業土壤次生鹽漬化修復中效果顯著[17]。在共生固氮微生物研究方面，中國農業大學根瘤菌研究中心對根瘤菌的應用基礎和實踐研究有了很大進展，目前建立世界上最大的根瘤菌種質資源庫，明確了大豆根瘤菌的屬、種地理分布規律，可針對不同生態區、不同大豆品種，選擇高效結瘤固氮的根瘤菌，目前，利用豐富的根瘤菌種質資源、成熟的根瘤菌篩選理論和技術，在各地進行了多年田間試驗與示范推廣。

◎ 產業發展

在政策多重利好下，我國生物肥料產業持續快速穩定發展。農業農村部全國農業技術推廣服務中心原首席專家辛景樹在“2021年生物有機肥產業培訓大會暨安徽省第二屆生物有機肥生產技術研討會”上提出：“‘十四五’期間，生物肥料產能將達到4 000萬t以上，產品種類更加多樣、功能更加聚焦，占肥料總量25%左右，應用面積3 333萬hm2（5億畝）以上”。

2012—2020年，我國生物肥料年產量持續增加。2012年全國生物肥料企業年產量超過900萬t（農村農業部微生物肥料與食用菌菌種質量監督檢驗測試中心披露的數據），2017年產量為1 200萬t（根力多生物科技股份有限公司于年度報告披露），2020年產量為2 000萬t（農業農村部數據）。2001—2018年，我國生物肥料登記數量呈上升趨勢，之后數量有所下降，2018年登記數據量井噴式增長，達到3 486個；2020年，中國生物肥料新增登記數量達到1 591個；截至2021年8月，我國生物肥料新增登記數量達1 108個（農業農村部微生物肥料和食用菌菌種質量監督檢驗測試中心披露數據）[18]。2017—2020年，我國生物肥料銷量呈上升趨勢，2017年銷量為1 173萬t，2020年達到了2 369萬t。

同時，我國的生物肥料具有產品種類多、應用范圍廣的特點，目前在農業農村部登記的產品種類有農用微生物菌劑、生物有機肥和復合微生物肥料3大類11個品種。在登記產品中，各種功能菌劑產品約占登記總數的40%，復合微生物肥料和生物有機肥類產品各占大約30%；使用的菌種超過170個，涵蓋了細菌、放線菌和真菌各大類別。其快速發展的主要原因是國家綠色農業發展的需求，以及微生物肥料在可持續農業中表現出其獨特和不可替代的作用。

汲取國外發展經驗，我國生物農業向好發展建議

提升企業核心競爭力

企業在貼近市場、促進創新、推廣產品等方面有著得天獨厚的優勢和不可代替的作用，但與國外以大型農業企業為主（例如拜爾、杜邦）的格局相比，我國生物農業企業競爭力較為薄弱，因此，提升生物農業企業的核心競爭力是提高中國生物農業競爭力的重要一環。借鑒國外企業不斷兼并收購的成長途徑，不難發現，企業并購、重組是其競爭力提升的重要方式；此外，人才引進也是提升企業研發能力重要途徑，找出某一領域內的核心發明人，可以成功提高引進企業的研發水平。

發揮高校、科研院所科研優勢

我國高校、科研院所在生物農業領域無論是科研水平還是專利技術持有量方面都具有明顯的優勢，同時，學術人才、研究設備方面資源豐富，具有各技術領域的聯合協作便利等。針對科研創新及其成果產出缺乏持續性、發展動力不足以及生物農業項目周期長、涉及面廣的問題，要加強對高校和科研院所項目的持續支持，保證生物農業研究的持續和深入。

政府的政策促進作用不可或缺

基于農業產業的基礎性、戰略性、公益性、綜合性的特點，加上我國生物農業創新主體弱小，力量分散，不足以承擔引領創新重任的情況，政府的創新促進作用不可或缺。主要措施有：制定鼓勵創新的科技政策，建立完善的創新服務機構，保證科研活動高效順利進行；積極引導創新活動，通過科技攻關、重大專項、產業發展基金等方式，引導研究向基礎研究、新興產業、事關國計民生的領域發展；對生物農業產品的登記、銷售、推廣給予便利，鼓勵企業和農戶使用生物農業產品。

各產業領域需重點突破、協調發展

在生物育種領域，須重視種質資源的研究、開發和利用。針對中國對植物品種不授予專利權的現狀，不要僅局限于采用植物品種保護的手段，而且還要根據育種產業的上下游產業鏈涉及的各個環節，對其技術成果進行合理化保護。比如，對于優勢基因和連鎖標記，首選利用專利權進行保護，而對于優良品種應當在進行植物品種權保護的同時，加強對植物新品種保護與專利技術保護兩者的結合與利用，從而實現從材料、品種到育種方法和技術乃至產品的多重、全面的自主產權保護。根據杜邦、孟山都等跨國龍頭企業對玉米和大豆的嚴密專利布局，我國可充分發揮資源和市場優勢，在水稻、棉花、茶葉、甜玉米等我國特色植物品種及國外關注較少的作物上加強研發力度。

在生物農藥方面，加大劑型的研究開發。由于生物農藥貯藏要求高、使用方法限制大的特點，使得生物農藥對劑型制劑技術更為依賴；同時，生物農藥綠色環保的特點，也需要相應的環保制劑的配合，才能達到綠色環保的目的。比如種衣劑具有“一藥多效、省工省時、事半功倍、隱蔽施藥、環境安全”的優點，特別適合機械播種、生物農藥、藥肥聯用，具有廣泛的市場前景。此外，我國植物資源豐富，發展印楝素、魚藤酮等植物源生物農藥具有優勢，可繼續推進相關研究。

在生物肥料方面，一要提高秸稈農用技術到位率，提升秸稈綜合利用技術；二要促進種養有效銜接，助推畜禽糞污全量化利用；三要發力功能性微生物研發，搶占有機肥產業高值領地；四要優選有機肥產業機械裝備，提升產業智能化水平。

綠色環保的農產品是生物農業的主要目的之一，而單獨的生物育種、生物農藥、生物肥料并不能保證結果的達成，各個環節必須配合使用。國外生物農業跨領域多元化發展的趨勢，“種肥”“藥肥”“種藥”協同的技術越來越多，也說明了綜合解決方案是生物農藥研究與發展的主要手段。這些聯合應用技術克服了生物農業產品的使用缺限、擴大了其使用范圍、提高了使用效率，是生物農業產品推廣的重要方式。