去年冬天
第1楼2011/11/26
2 微生物在新型农业中的应用
2.1 微生物饲料 微生物饲料主要有单细胞蛋白和菌体蛋白饲料、发酵糖化饲料及秸秆微生物发酵饲料等。单细胞蛋白和菌体蛋白饲料是利用微生物生长繁殖快,蛋白含量高,利用有机废物来生产蛋白饲料。由我国于1984年3月20日发现的可利用薯类薯渣等粗淀粉的混生配伍菌株生产菌体蛋白饲料,简称4320菌体蛋白饲料,我国又相继选育出在柠檬渣、甜菜渣、豆渣、酒糟和玉米渣等工业废渣上生长良好的混生配伍菌株,用来生产4320系列菌体蛋白饲料。发酵饲料是利用各种有益微生物,把秸秆类粗饲料加工成营养丰富适口性好的饲料。微生物饲料添加剂也属微生物饲料类,主要有酶制剂、真菌添加剂、维生素类、抗生素类、氨基酸类、活微生物等。通过生物发酵工程制取的微生物及代谢物、转化物作伺料,正广泛应用于畜牧业生产中。
2.2 微生物肥料 利用微生物的生命活动及代谢产物的作用,改善作物养分供应,为农作物提供营养元素、生长物质、调控生长、增强抗逆性,达到提高产量、改善品质、减少化肥使用、提高土壤肥力。微生物肥料的主要种类有根瘤菌肥料、固氮菌肥料、解磷、解钾菌肥料、光合细菌肥料、复合微生物肥料、微生物生长调节剂、菌根制剂、抗生菌肥料及促进植物生长的根细菌类制剂。根瘤菌肥料是世界各国应用最多的微生物肥料,国内微生物肥料生产厂有一半左右生产或生产过含根瘤菌的微生物肥料;解磷微生物可把有机磷或不溶态无机磷转化为可溶态无机磷,供植物利用;解钾硅酸盐细菌经发酵制成菌剂,在缺钾土壤上施用对各种作物表现出很好的增产效果。微生物肥料的使用可减少化肥用量、减少能源资源消耗。
2.3 微生物农药 随着科学技术的不断发展进步,减少使用化学农药,保护人类生存环境的呼声日益高涨,且早已引起人们的高度重视。研究开发利用有益微生物及其代谢产物防治作物病虫害已取得了较为理想的效果。目前微生物农药主要开发有微生物杀虫剂、微生物杀菌剂、微生物除草剂及利用微生物代谢分泌的有效活性物质制成的农用抗生素杀虫、杀菌剂。微生物杀虫剂中细菌类杀虫剂以苏云金芽孢杆菌推广应用面积最大,而且杀虫效果非常理想,此外,还有真菌杀虫剂,病毒杀虫剂等。微生物杀菌剂,如中国农业大学研究开发的增产菌系列产品;南京农业大学分离筛选的枯草芽孢杆菌不同菌株,对不同作物有不同的防病治病效果,研制开发成功菜丰灵系列产品。目前,开发应用面积较大的农用抗生素杀虫剂阿维菌素是由日本和美国共同研制开发的;抗生素杀菌剂井冈霉素是由上海农药所在江西省井冈地区发现的1株链霉菌开发成功的,它已成为我国农用抗生素产品的当家品种;农抗120是由中国农科院开发成功的抗生素杀菌剂。
我国政府已经充分认识到发展无公害微生物农药和微生物肥料的重要意义,并把加强农业环境保护和食物的安全生产作为我国21世纪农业科技发展的重要方向之一。微生物农药和微生物肥料的广泛应用为农业环境保护和动植物安全生产将发挥越来越重要的作用。
去年冬天
第2楼2011/11/26
2.4 微生物食物 我国是世界上公认的“食用菌王国”,在我国微生物食品中食用菌是分布最广泛、食用最普遍、历史最悠久的。食用菌是世界上公认的优质蛋白质资源,其营养丰富、味道鲜美,含人体必需的十几种氨基酸,并含人体必需的维生素、微量元素、多种抗生素等物质,被人们誉为“健康食品”,是人类的“第三类食品”。食用菌的栽培利用了农林及轻工业生产的废弃物,生产高产优质的食用菌,培养食用菌后的菌糠可作为优质饲料,其蛋白质含量及其利用率比原料中高出许多。通过食用菌栽培,实现变废为宝。我国的食用菌栽培早已遍及全国,特别是东北地区,由于自然条件和培养基资源丰富,香菇、平菇、木耳等的生产早已形成规模,还有食用菌生产大省福建省,在食用菌生产和出口上都走在全国前列。
2.5 微生物能源 沼气是由微生物分解有机物质而产生,甲烷是沼气的主要成分,它是复杂有机物经多种微生物共同作用产生。经过微生物的发酵,将作为燃料的碳、氢和作为植物营养元素的N、P、K等分离开,使它们各得其所,各尽其用,提高了能量和物质利用效率,随着工农业生产的发展,有机残体及废弃物不断增加,对环境造成严重污染,对生产生活带来不良后果。以沼气为纽带可促进物质和能量在系统内部有多重循环利用。如我国北方开发的“四位一体”高效种养结合发展模式,即太阳能温室→沼气池→猪圈→厕所和南方的“猪圈→沼气池→果园”模式,可使一切有机残体和废弃物无害化和资源化,是一条适合我国国情的农村发展之路。
2.6 微生物生态环境保护剂 大规模、集约化畜牧场的出现,大量的畜禽粪、尿和污水导致环境污染,国外曾有“畜产公害”之称。目前,我国的“畜产公害”十分严重。对畜禽粪尿污染的治理方法很多,如沼气发酵,还有快速烘干等,还可利用某些微生物对废弃物的分解,将自然界的生物循环引导到更利于维护生态环境的方向。近年来各国微生物专家研制出一批用于处理畜禽粪便和治理污水的微生物生态环境保护剂,如用于养猪业的环境清洁剂——木糠床微生态菌剂,在许多国家和地区都已广泛应用。中国台北在推广木糠床养清法过程中,研制出适合于高温、潮湿气候的亚罗康免洗猪舍养猪法,亚罗康微生物制剂除具有活菌饲料添加剂的功能外、还有消除畜禽粪便恶臭、净化饲养环境的独特功效。微生物生态环保制剂还包括快速堆肥制剂和污水处理微生态菌剂等。
去年冬天
第3楼2011/11/26
3 微生物新型农业的发展前景
微生物新型农业的开发是生物工程技术推动农业发展的主要体现。发展微生物新型农业,由植物、动物资源为主组成的“二维结构”传统农业,调整为植物种植业、动物养殖业和微生物发酵转化业的“三维结构”的新农业,这是一个产业结构健全、资源节约型农业;此外,白色农业是节土、节水型农业,能缓解传统农业“与人争地”、“与人争水”日益尖锐的矛盾。一座占地不多,年产10万t单细胞蛋白的微生物工厂,能相当于11.9988×104 hm2耕地生产的大豆蛋白质,或是19.998×106 hm2原饲养牛羊生产的动物蛋白质。发展白色农业,可实现“人畜分粮”的目标,能极大地缓解粮食紧缺问题,白色农业的微生物饲料为畜牧业的发展提供保障。我国现有秸秆6亿多t,若其中2亿t秸秆通过微生物发酵工程转化为饲料,则可得到800亿kg饲料粮,约为目前我国年用饲料粮的1/2,真正实现“人畜分粮”。通过引进新物种,开发挖掘潜在生态位,增加多功能循环链,提高系统综合生产力。微生物肥料、食用菌和沼气菌的引人,填补了农业生态系统中的一些潜在生态位;微生物肥料和微生物农药的应用,可以减少能源、资源消耗,减轻环境污染,实现农业动植安全生产和生态环境保护;食用菌及沼气菌的引入食物链后具有多种功能,如可实现食品、饲料、燃料和肥料的协调生产和利用,大大提高了有机废弃物的利用效率;微生物生态环保护剂可清除空气中韵有毒气体、水和土壤中的有害重金属及有害化学物质,是世界上正在发展的一项环保新产业。新型微生物农业的崛起,标志着我国新的农业科技革命的到来,它符合生态大农业的发展要求,必将使我区的农业发展走上一条高效和可持续发展之路。