生物农业

生物农业是指按照自然的生物学过程管理农业，适当投入能量和资源，维持系统最佳的生产力。生物农业强调通过促进生物循环保持土地生产力，用生物学方法防治病虫害，实现农业环境的生态平衡。生物农业包括转基因育种、动物疫苗、生物饲料、生物农药等领域。　　据国际农业生物技术应用服务组织全球协调人Randy A. Hautea先生向记者介绍，未来40年，必须要满足500亿人的粮食需求，如果继续采用现有的农业技术，必须要有两个地球才能够产出这么多的粮食。　　另外，他告诉记者，据有关部门预测，2012年全球粮食的价格将会比以前高出很多倍，很多人可能将没有能力购买他们需要的粮食。　　在这样的背景下，生物农业的发展已经迫在眉睫。　　随着中国农业逐渐融入国际市场，我国也已经积极布局生物农业在“十二五”期间的发展，不仅将其列入战略性新兴产业，还为其设计了详细的发展蓝图。　　据权威人士透露，在《生物产业发展“十二五”规划》中（以下简称《规划》），对生物农业提出的要求是，围绕保障粮食安全和促进现代农业发展，加强生物育种技术研发和产业化，加快高产、优质、多抗、高效动植物新品种培育及应用，推动育、繁、推一体化的现代育种企业发展，着力提升种业竞争力。推进生物兽药及疫苗、生物农药、生物肥料、生物饲料等绿色农用产品研发及产业化，为我国农业发展提供支撑。　　据国家发改委产业经济与技术经济研究所的相关负责人透露，生物农业发展的目标已经很清晰：到2015年，培育动植物新品种300个，在生产优势区域形成一批标准化、规模化、机械化的种子生产基地，形成一批具有国际竞争力，育、繁、推一体化的龙头企业。　　据隆平高科总裁刘石表示，生物农业在中国的发展潜力是巨大的，而且它在未来对于农业可持续发展、效率提升方面将会发挥很大作用。他认为生物农业是21世纪农业发展的主流。　　此外，记者获悉，《规划》将生物育种提高至重要位置。“转基因生物新品种培育将是重点扶持方向。”知情人士明确记者表示。这意味着《规划》出台后，生物领域转基因研究将进入快速发展期。“国家对生物农业的资金投入和政策支持，要比\"十一五\"大很多。”有关人士称。而早在去年8月份，国家农业部首次颁发两种转基因水稻、一种转基因玉米的安全证书，迈出了转基因主粮商业化的最关键一步。　　专家认为，转基因作物育种带来的经济、社会效益和生态效益已充分显现，其推广应用速度之快也创造了近代农业科技发展的奇迹。伴随着生物安全管理的日趋规范和科学实践的不断积累，转基因作物的安全性进一步得到保障，公众的认识也逐步走向科学和理性。　　同时，据了解，在生物农业中育种龙头企业的发展将获得重点“关照”。“十二五”期间，在生物农业方面，将加快培育龙头企业。根据《规划》，到2020年，我国将形成具有国际竞争力的生物育种龙头企业2-3家。　　一位长期跟踪农业发展的分析师认为，目前国内发展相对较为先进的生物农业领域主要是生物育种，所采用的途径基本是转基因育种，上市公司方面，目前相对具有技术优势的是隆平高科，海洋动物育种主要是好当家和獐子岛等。　　他表示，目前发展生物农业主要的障碍在于技术上难以取得实质性突破，但生物农业又是解决全球粮食问题的不二选择，种业和生物农业发展都已经提高到保障粮食安全的核心位置上来。因此，预计国家在相关领域内的政策支持及研发投资都会有所加强，等政策落定后，生物农业的产业化有望提速。

1 微生物新型农业的理论基础 1.1 营养结构原理 在农业生态系统中植物是生产者，它利用环境中的无机物通过光合作用合成有机物，把太阳能转变为化学能转移储存到生态系统中，为人类和动物提供植物性食品和营养及能量；动物是消费者，以生产者的产品为最初食物来源，通过自身转化，生产营养丰富、经济价值高的产品如肉、蛋、奶等；微生物是分解者，以动植物残体及其他有机物为食，使构成有机成分的元素和储存的能量，通过它的分解释放到环境中，使有限的元素可持续的利用，伺时通过它的活动和繁殖将人类不能直接利用的物质转变为可利用的产品。这三大功能类群通过食物营养关系组成的食物链、网是生态系统的营养结构。开发微生物新型农业，将微生物在农业生态系统中的被动、隐性作用主动化和显性化，提高系统的综合生产力：所以营养结构原理是微生物新型农业的理论基础。 1.2 增加食物链原理 在生态系统中，能量的流动和传递，每个营养级只能利用前营养级所持有能量的10％转化其有效能量，此即所谓的“十分之一定律”。即每经过1个营养级能量减少90％，大部分能量和物质以排泄物的形式浪费掉，这是十分不经济的转化，所以每一营养级的排泄物必须经过多次循环利用。在农业生态系统中植物产品约80％是人类不能直接利用的初级产品，大部分是第2、第3级生产者的资源，通过增加食物链能充分利用废弃物，使每个食物链环节上生产产品，提高整个系统人类可直接利用产品的产出，提高物质和能量的转化和利用效率。如利用秸秆等废料→生产食用菌→菌糠作饲料→喂畜→畜粪进入沼气池→沼气渣养蚯蚓→喂鸡→鸡粪养鱼→塘泥肥田。这个食物链循环中生物能量总利用率达9O％，氮素总利用率可达90％以上，增加食物链中间环节延长食物链的大回路反馈循环可大大提高能量转化和物质利用效率。 1.3 生态位原理 生态位是生物在完成其自身正常生活周期时所表现的对环境综合适应特性。生态位理论在物种间的竞争和进化，群落结构和资源利用等领域有广泛的应用。自然界的生态位有现实生态位和潜在生态位，新型微生物农业利用这一原理可充分利用农业微生物的潜在生态位，调整农业结构，改善农业生物的生长环境，充分利用潜在生物资源。如应用微生物技术培养某些优势菌株等，将品质低劣且适口性差的秸秆通过微生物发酵转化为营养丰富、适口性好的优质饲料；微生物肥料的应用可改善植物营养，刺激促进植物生长，增强植物的抗逆性；招气发酵就是利用沼气细菌把有机废弃物中的作为能源的碳、氢和作物营养元素的N、P、K等分离开，使其各得其所，各尽其用，提高能量和物质的利用效率。 1.4 熵定律 熵定律表明“一切自发过程总是沿着熵增加的方向进行”。系统的熵总是由小变大，系统的状态永远是从高级有序趋向低级无序，最后使系统达到热力学平衡，这时熵最大，且无序低级。熵是衡量事物内部混乱程度的标志，而负熵是事物内部有秩序、有序度的表征量。为了获得秩序，建立更加有序的、更加高级的低熵态势，需要引进负熵，减少熵增。农业系统中，增加层次、调整结构、废物多次循环利用可以降熵。如以食用菌、沼气为纽带的生态模式就是很好的典范。因此微生物新型农业将最大限度地从外界引人负熵、减少熵增，保持系统有序结构，利于农业持续发展。

今天又学到了一个名词，叫做农业生物制剂。你知道什么是农业生物制剂吗？