農(nóng)業(yè)生物工程技術(shù)

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農(nóng)業(yè)生物工程技術(shù)范文第1篇

生物工程技術(shù)也稱生物工程，它是在分子生物學(xué)基礎(chǔ)上建立的、為創(chuàng)建新的生物類型或新生物機能的實用技術(shù)，是現(xiàn)代生物科學(xué)和工程技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。具體而言，生物工程技術(shù)包括轉(zhuǎn)基因植物、動物生物工程技術(shù)、農(nóng)作物的分子育種技術(shù)、納米生物工程技術(shù)、重要疾病的生物治療等；基因操作技術(shù)包括人類功能基因組研究、重要動植物功能基因組研究等；生物信息技術(shù)包括生物信息的獲取與開發(fā)、加工與利用，以及結(jié)構(gòu)基因組和蛋白質(zhì)組學(xué)研究、藥物篩選、小分子藥物設(shè)計等；創(chuàng)新藥物和產(chǎn)業(yè)化開發(fā)上，將重點建立完善的藥物篩選體系、研制重要藥物品種、實驗室建設(shè)、藥物制劑技術(shù)等。生物工程技術(shù)有五個方面的特征：

1.大科學(xué)工程研究方式的出現(xiàn)。20世紀八十年代中期開始的基因組的研究，使得生物工程技術(shù)的研究從作坊式轉(zhuǎn)而進入了大科學(xué)的運作方式。基因組研究以人類基因組為代表，其研究對象是一個非常復(fù)雜的系統(tǒng)，要在整體上破譯遺傳信息，不可能用以前零敲碎打的方式，而是采用了其他學(xué)科的一些運作方式，包括大規(guī)模、高通量、信息化的工業(yè)運作方式。由于人類基因組計劃對產(chǎn)業(yè)的巨大帶動作用，引起實業(yè)界濃厚的投資興趣，投資量逐年遞增。

2.精細分析和廣闊綜合的統(tǒng)一。生物工程技術(shù)在分子、細胞、組織、器官、整體乃至群體的多層次、全方位研究，以及生物工程技術(shù)與數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、信息科學(xué)的前所未有的整合，使得很多生命系統(tǒng)復(fù)雜問題的解決出現(xiàn)了可能。

3.科學(xué)進步和技術(shù)革命互為因果。生物工程技術(shù)的每一次突破，都與技術(shù)革命相關(guān)，科學(xué)與技術(shù)之間的界限也是越來越模糊了。

4.基礎(chǔ)與應(yīng)用的結(jié)合。生物工程技術(shù)與醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)有著不可分割的聯(lián)系，是這些應(yīng)用學(xué)科的基礎(chǔ)，也能從應(yīng)用學(xué)科中獲取基礎(chǔ)研究的源頭活水。很多重大社會需求的問題會構(gòu)成揭示自然規(guī)律的一些重大科學(xué)工程的出發(fā)點，如對艾滋病、腫瘤、人口控制、抗病蟲植物等方面的研究。

5.產(chǎn)業(yè)化的速度大大加快。各種生物工程技術(shù)的發(fā)展，使得生物工程技術(shù)基礎(chǔ)研究到實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的距離較之以往大大縮短。

二、生物工程技術(shù)的應(yīng)用

生物工程技術(shù)作為21世紀高新技術(shù)的核心，對人類解決面臨的食物、資源、健康、環(huán)境等重大問題將發(fā)揮越來越大的作用。大力發(fā)展生物工程技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)已成為世界各國經(jīng)濟發(fā)展的戰(zhàn)略重點。近十幾年是世界生物工程技術(shù)迅速發(fā)展時期，無論在基礎(chǔ)研究方面還是在應(yīng)用開發(fā)方面，都取得了令人矚目的成就，生物工程技術(shù)的研究成果越來越廣泛地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、輕工食品、海洋開發(fā)及環(huán)境保護等多個領(lǐng)域。生物工程技術(shù)將是21世紀的主導(dǎo)技術(shù)之一，甚至可能引發(fā)一次新的工業(yè)革命，對人類社會的生產(chǎn)、生活各方面必將產(chǎn)生全面而深刻的影響。

1.農(nóng)業(yè)生物工程技術(shù)。近幾年來，國際農(nóng)業(yè)生物工程技術(shù)發(fā)展之快，對農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的改善和產(chǎn)量增加的作用之大，已引起世界各國政府和科學(xué)家的高度重視。農(nóng)業(yè)生物工程技術(shù)領(lǐng)域中研究最活躍的是應(yīng)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，將目的基因?qū)雱又参矬w內(nèi)，對家畜、家禽及農(nóng)作物進行品種改良，從而獲得高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病蟲害的轉(zhuǎn)基因動植物新品種，達到充分提高資源利用效率、降低生產(chǎn)成本的目的。

2.海洋生物工程技術(shù)。海洋生物學(xué)與生物工程技術(shù)相結(jié)合，產(chǎn)生了海洋生物工程技術(shù)這一新的領(lǐng)域。海洋生物工程技術(shù)作為加速開發(fā)利用海洋生物資源、改良海洋生物品種、提高海產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)量和質(zhì)量、獲取有特殊藥用和保健價值的生物活性物質(zhì)的新途徑，越來越受到人們的重視，許多國家已將海洋生物工程技術(shù)作為21世紀發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。

3.輕工、食品生物工程技術(shù)。輕工、食品行業(yè)是生物工程技術(shù)應(yīng)用的重要領(lǐng)域之一，主要體現(xiàn)在以下三個方面：一是利用生物工程技術(shù)進行農(nóng)副原料加工直接制成商品，如發(fā)酵制品、釀造等產(chǎn)品；二是以生物工程技術(shù)產(chǎn)品為基礎(chǔ)，進行二次開發(fā)形成的新產(chǎn)業(yè)，如低聚糖加酶洗滌劑、高果糖漿等；三是以生物工程技術(shù)為手段對傳統(tǒng)工藝進行改造，從而降低消耗、提高產(chǎn)品質(zhì)量。

4.醫(yī)藥生物工程技術(shù)。醫(yī)藥生物工程技術(shù)是生物工程技術(shù)研究開發(fā)的熱點，近十多年來一些發(fā)達國家投放大量的人財物力研究和開發(fā)醫(yī)藥領(lǐng)域的生物工程技術(shù)，已取得新的進展，其中基因治療技術(shù)和新型生物藥劑方面的開發(fā)應(yīng)用最為廣泛。5.其他生物工程技術(shù)。隨著世界生物工程技術(shù)的迅速發(fā)展，生物工程技術(shù)除廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、海洋、食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域外，在其他諸如環(huán)境保護、石油化工等領(lǐng)域也開展了大量的研究工作。

三、生物工程技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢

農(nóng)業(yè)生物工程技術(shù)范文第2篇

關(guān)鍵詞：微生物工程 現(xiàn)狀 前景

一、微生物工程面臨的挑戰(zhàn)

1. 微生物工程與合成化學(xué)工業(yè)的競爭

微生物工程，合成化學(xué)工業(yè)與農(nóng)業(yè)生物工程在過去幾十年中各自經(jīng)歷了巨大變化，以前， 農(nóng)業(yè)一直為微生物工程和化學(xué)工業(yè)提供原料，包括淀粉，蛋白質(zhì)，油脂等.微生物工程完全依賴 于農(nóng)業(yè)原料，生產(chǎn)乙醇，酒精，丙酮丁酸，氨基酸，有機酸等小分子化學(xué)品，以及復(fù)雜的次級代謝產(chǎn) 物（抗生素）.小分子發(fā)酵產(chǎn)物為化工制藥提供原料，復(fù)雜代謝產(chǎn)物又為農(nóng)業(yè)提供安全，無污染農(nóng) 藥.化學(xué)工業(yè)自 20 世紀 50 年代以來，采用石化原料合成多種合成纖維，塑料，人造橡膠，有機溶 劑等，特別是有機溶劑的化學(xué)合成極大威脅微生物工業(yè)的生產(chǎn).如 20 世紀 50 年代以后，丙酮丁 酸發(fā)酵工業(yè)在石油化工發(fā)達的國家消失，我國丙酮丁酸發(fā)酵一直堅持到 90 年代，當時受國內(nèi) 石化工業(yè)的壓力和進口產(chǎn)品涌入的雙重競爭，使丙酮丁酸和乙醇大規(guī)模發(fā)酵工業(yè)基本消失. 但是，時代在前進，科技在進步，生物技術(shù)也在發(fā)展.從國際上來看，當前的微生物工程已開 始對合成工業(yè)進行強烈競爭，由于育種技術(shù)，基因工程等多方面的運用，兩項大產(chǎn)品檸檬酸和味精，估計年產(chǎn)量均已接近百萬噸，單價也接近中等規(guī)模合成化學(xué)品；用作燃料的乙醇已達 13 億噸，而合成不到 1 億噸；另一例子是發(fā)酵乳酸，已完全替代合成乳酸.從工業(yè)用酶，如半合成青 霉素，頭孢菌素和淀粉糖化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，可以看到微生物技術(shù)的實力.

2. 農(nóng)業(yè)生物工程對微生物工程與合成化學(xué)工業(yè)的沖擊

植物分子生物學(xué)的進展，促進農(nóng)業(yè)生物技術(shù)突起，首先成功的是轉(zhuǎn)基因作物，至今已有幾十種轉(zhuǎn)基因作物，如抗蟲棉花，玉米，馬鈴薯，大豆，抗軟化的番茄等，在許多國家大面積種植.除 了提高抗性外，還進一步提高產(chǎn)品質(zhì)量（如含硫氨基酸，賴氨酸等）. 另外，多種微生物的酶可以在植物中表達，如植酸酶，菊粉合成酶，海藻糖合成酶，（PHB（V））， 其中植酸酶可作為飼料添加劑，植酸酶轉(zhuǎn)基因油菜種子，不經(jīng)分離，用作飼料添加劑，效果顯著. 再者，轉(zhuǎn)基因植物可生產(chǎn)多種抗體，包括霍亂毒素（CT-B，LT-B 亞基）抗體，病毒外殼蛋白抗體，表 面抗原抗體，狂犬病毒抗體，在馬鈴薯，煙草，菠菜中表達成為口服疫苗.在轉(zhuǎn)基因植物中生產(chǎn)這些分子藥物具有成本低于傳統(tǒng)微生物發(fā)酵技術(shù)等的特點，所以，分子農(nóng)業(yè)（molecular farming） 對微生物技術(shù)有沖擊.

二、微生物工程的發(fā)展方向

目前，微生物工程技術(shù)已深入到生產(chǎn)的各個行業(yè)，如工業(yè)、農(nóng)業(yè)、礦業(yè)、化工、醫(yī)藥、食品、能源和環(huán)境保護等.微生物工程技術(shù)已作為一種新興的工業(yè)體系發(fā)展起來，在各個行業(yè)的 知識和技術(shù)創(chuàng)新中起著越來越重要的作用.

1、 醫(yī)藥工業(yè) 新技術(shù)主要應(yīng)用于三個方面：工藝改進、新藥研制和菌種改造.工藝改進主要依賴于計算機理論及技術(shù)的發(fā)展.新藥研制則得益于醫(yī)學(xué)研究中對疾病機理的深人了解.菌種改造主要利用基因工程原理及技術(shù).正是由于采用其它學(xué)科的理論和新技術(shù)成果，使得微生物工程成為一種高新技術(shù).這反應(yīng)出當今各學(xué)科之間相互滲透、相互支持，促進科學(xué)技術(shù)加速發(fā)展的趨勢.

2、食品工業(yè) 隨著全世界人口總數(shù)的不斷增加，可耕地面積日益減少，糧食及其它食品的需求問題日益嚴峻.而微生物工程正是為人類提供食品、改善營養(yǎng)的重要途徑之一微生物蛋白微生物發(fā)酵 生產(chǎn)的蛋白質(zhì)，有的可直接供人食用，有的可做家畜、家禽飼料，增加市場的肉食供應(yīng).科學(xué)家們設(shè)計了分泌蛋白質(zhì)的微生物，由“工程菌”（大腸桿菌和酵母菌）發(fā)酵生產(chǎn)高營養(yǎng)強化蛋氨酸的 大豆球骯和雞卵清蛋白，不再受動植物來源限制和季節(jié)氣候的影響，單靠微生物就能高效快速 地生產(chǎn)出動植物的純蛋白氨基酸氨基酸生產(chǎn)過去都采用動植物蛋白提取和化學(xué)合成法生產(chǎn)，而采用基因工程和細胞融合技術(shù)生成的“工程菌 ”進行發(fā)酵，其生產(chǎn)成下降、污染減少，產(chǎn)量可成倍增加.飲料酒類 我國一直沿用混合菌株傳統(tǒng)釀造發(fā)酵技術(shù)（霉菌、酵母菌、細菌多菌株自然接 種混合發(fā)酵），產(chǎn)品具有特殊香型風味一酒香、醬香、醋香.近年來已分離出己酸菌和甲烷菌， 并發(fā)現(xiàn)它們在釀酒香型風味中的作用.利用現(xiàn)酵工程技術(shù)改革舊工藝，也已取得明顯效果，例如在傳統(tǒng)釀酒工藝過程中，構(gòu)建由己酸菌和甲烷菌組成的“人工老窖” ，大大提高了產(chǎn)品的產(chǎn)量和成品味感；啤酒生產(chǎn)中在生物反應(yīng)器中把酵母吸附于不動載體上，緩緩流人麥芽汁， 啤酒的發(fā)酵時間縮短到 1 天，甚至 9 0 分鐘，而生物反應(yīng)器中的酵母菌連續(xù)發(fā)酵 3 個月活力不降低，為制造“生物啤酒” ，開創(chuàng)了新途徑. 其他食品添加劑微生物發(fā)酵生產(chǎn) 的檸檬酸、乳酸、蘋果酸等多種有機酸，是飲料中不可缺少的酸味劑.另外，發(fā)酵工程生產(chǎn)的天然色素、天然新型香味劑，正在逐步取代人工合成的色素和香精，這也是現(xiàn)今食品添加劑研究的一個方向。

3、能源工業(yè) 能源緊張，是當今世界各國都面臨的一大難題，石油危機之后，人們更加認識到地球上的石油、煤碳、天然氣等石化燃料終將枯竭，而利用微生物工程則能開發(fā)再生性能源和新能源. 1.綠色能源的再生人類對太陽能的利用是微乎其微的 地球上貯存太陽能的只有綠色植物和光合微生物， 但它們貯存的能量也只是照射到地球上的太陽能量的 0 . 0 5 % .如能將這些能量利用，能源緊張問題也就大大緩解了.通過微生物發(fā)酵的技術(shù)，可將綠色植物秸桿、木屑、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等廢棄物轉(zhuǎn)化為液體和氣體燃料 （酒精和沼氣 ） 2. 采油微生物運用向油層注人細菌或其產(chǎn)物（生物聚合物、表 面活性 劑等 ），可以增大油層壓力，降低原油粘度，將殘留在巖石空隙間的深層粘滯性原油從“枯竭”的油田中采出，提高 產(chǎn)量的 2 0 % 一 3 0 % .現(xiàn)各國均在大規(guī)模現(xiàn)場試驗，已取得滿意結(jié)果. 3 微生物電池 利用微生物的代謝產(chǎn)物（氫氣、甲酸或氨等 ）作為電極活性物質(zhì)，通過陽極、 陰極電子流動從而獲取電能的裝置，叫做微生物電池.其中日本科學(xué)家設(shè)計的生化燃料電池最為理想.他們把氫氣產(chǎn)生菌（丁基梭菌 ）固定在陽極，陰極為炭極（由蟻酸氧化空氣中的氧）， 這樣就構(gòu)成了氫一氧（空氣）型微生物電池。

農(nóng)業(yè)生物工程技術(shù)范文第3篇

關(guān)鍵詞：生物工程技術(shù)；食品工業(yè)；應(yīng)用

生物工程技術(shù)是一項依靠微生物、動植物體作為反應(yīng)容器進行生產(chǎn)加工的科學(xué)技術(shù)，興起于20世紀70年代，結(jié)合現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，已經(jīng)形成了與工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、食品、能源等行業(yè)相結(jié)合的綜合型技術(shù)。生物技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用主要包括了基因工程、酶工程、細胞工程和發(fā)酵工程等。以上技術(shù)在食品生產(chǎn)加工的各個環(huán)節(jié)均有重要的應(yīng)用。

1.生物工程技術(shù)在食品生產(chǎn)中的應(yīng)用

1.1動物源性與植物源性食品的改良

通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以使植物和動物獲得某些特定的優(yōu)良性狀，以達到改良食品成分、產(chǎn)量、營養(yǎng)價值等效果。其在動物源性食品生產(chǎn)上的應(yīng)用尚處于研究階段，實驗顯示，通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)改良的動物具有生長速度加快、肉質(zhì)提高、抗病能力增強等特點，如通過生物技術(shù)改變牛乳成分，生產(chǎn)含有豐富改良蛋白的牛乳，降低牛乳中的乳糖含量。而在農(nóng)作物上的應(yīng)用主要著眼于在增強作物產(chǎn)量以及抗病蟲害能力。例如通過基因修飾技術(shù)提高馬鈴薯中的碳水化合物，控制小麥面粉的黏彈性和加工性能等。除了直接對動植物采用基因修飾技術(shù)以外，還可以利用生物技術(shù)生產(chǎn)畜用激素，提高牛乳產(chǎn)量，或增加禽畜的瘦肉比例等。但需要指出的是，采用基因技術(shù)生產(chǎn)的食品安全性一直受到質(zhì)疑，相關(guān)問題還有待進一步研究。

1.2新型食用資源的開發(fā)與生產(chǎn)

生物工程技術(shù)可以開發(fā)生產(chǎn)多種新型食用資源，其中較受關(guān)注的有微生物蛋白等。微生物蛋白也叫單細胞蛋白，是用工農(nóng)業(yè)廢料和石油廢料人工培養(yǎng)生產(chǎn)的微生物菌體。微生物蛋白并不是純蛋白，而是包含有豐富蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、核酸以及維生素、無機物等混合物組成的細胞團。由于采用微生物繁殖，微生物蛋白的原料來源極為廣泛，秸稈、木屑、有機廢水、石油、乙醇等廢物廢料都可以作為微生物蛋白的生產(chǎn)原料；同時，微生物蛋白的生產(chǎn)效率很高，產(chǎn)量高且不受地區(qū)、季節(jié)和氣候限制。在應(yīng)用上，微生物蛋白不僅可以作為營養(yǎng)豐富的飼料蛋白，還可以加工生產(chǎn)“人造肉”等食品。由于微生物蛋白中氨基酸種類豐富，并含有多種微生物，可以彌補一般糧食中氨基酸種類不全的缺點，常用來加工生產(chǎn)食品添加劑以提高食品的營養(yǎng)價值。需要特別說明的是，在目前生產(chǎn)的微生物蛋白中，由于核酸含量過高，有引起痛風等疾病的風險，其安全性仍待進一步研究和改善。

1.3發(fā)酵飲料的生產(chǎn)與改良

飲料作為食品工業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)之一，越來越多的生物技術(shù)在其中得到了廣泛而高效的應(yīng)用。其應(yīng)用主要集中于發(fā)酵飲料的改良、酶工程在啤酒生產(chǎn)中的應(yīng)用以及果膠酶的使用等。發(fā)酵飲料是應(yīng)用微生物活動制造的風味獨特而營養(yǎng)豐富的飲料產(chǎn)品，發(fā)酵乳以動物乳為原料，將乳酸菌、酵母菌等特定微生物加入殺菌后的動物乳中，經(jīng)混合發(fā)酵制成，由于其營養(yǎng)價值和口感較好，受到消費者的廣泛歡迎；植物蛋白發(fā)酵飲料與發(fā)酵乳類似，由蛋白質(zhì)含量較高的核果類接種乳酸菌制成，容易被人體吸收。在現(xiàn)代的啤酒生產(chǎn)中，應(yīng)用了固定化啤酒酵母技術(shù)，通過將酵母細胞固定在基質(zhì)材料中，來縮短啤酒發(fā)酵時間，提高發(fā)酵質(zhì)量；同時利用β-葡聚糖酶講解β-葡聚糖以提高啤酒的持泡性。果膠酶在果汁生產(chǎn)中主要起到將果汁提取、澄清、過濾的作用。目前主要使用多種不會產(chǎn)生毒素的曲霉作為產(chǎn)酶菌，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于果汁果酒的工業(yè)生產(chǎn)。

2.生物工程技術(shù)在食品加工中的應(yīng)用

2.1生產(chǎn)食品添加劑

常用的食品添加劑按制備途徑可以分為天然食品添加劑、化學(xué)合成添加劑以及生物技術(shù)制備添加劑等。其中生物技術(shù)的主要應(yīng)用有調(diào)味品的制備，即以豆泊、高粱、麩皮等為原料，選擇合適的菌株發(fā)酵以制備呈特定味道的可食用物質(zhì)。如利用枯草桿菌生產(chǎn)核苷酸以制備味精，利用醋酸桿菌發(fā)酵乙酸生產(chǎn)食醋等；還可以利用生物技術(shù)制備食品著色劑，市面上由微生物發(fā)酵制得的著色劑有紅曲紅色素、β-胡蘿卜素、維生素B等，一些帶有鮮艷顏色的食品，如紅腐乳等也是微生物發(fā)酵的產(chǎn)物；另外，利用微生物生產(chǎn)的增稠劑如黃原膠等也得到了一定的應(yīng)用。

2.2在食品保鮮防腐上的應(yīng)用

生物保鮮技術(shù)的一般機理為隔離食品與空氣的接觸，以延緩氧化作用；或者利用本身具有良好抑菌作用的生物保鮮劑，以起到防腐保鮮的作用。例如使用微生物及其代謝產(chǎn)物保鮮，就是利用微生物產(chǎn)生抗生素或抗菌肽，以抑制果蔬表面的細菌、真菌、原蟲等微生物。另外，還可以利用天然提取物中的活性物質(zhì)來抑制果蔬中酶的活性，以及在果蔬表面形成抗氧化膜，以達到保鮮防腐的效果。

2.3在食品安全檢測中的應(yīng)用

生物技術(shù)在食品安全檢測中也得到了廣泛應(yīng)用。基因探針法又叫做分子雜交技術(shù)，是利用DNA堿基互補配對的特性來監(jiān)測DNA序列的一項技術(shù)，通常用來監(jiān)測食品中存在的大腸桿菌、沙門氏菌和葡萄球菌等有害微生物，其精確度高且操作便捷，不足之處是成本較高；而生物芯片技術(shù)是按照有序排列在載體表面的大量生物分子的特異性親和反應(yīng)進行分析，相對于傳統(tǒng)方法，生物芯片技術(shù)具有數(shù)據(jù)可靠且自動化程度高的特點。

結(jié)語：

21世紀的生物技術(shù)的時代，隨著生物工程技術(shù)的發(fā)展，其在食品工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用也會得到飛速發(fā)展。有效利用生物工程技術(shù)，不僅能夠大幅度提高食物的產(chǎn)量，還可以生產(chǎn)出符合人類營養(yǎng)要求的特定效用的食品。發(fā)展生物工程技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用，對于我國這樣一個處于高速發(fā)展中的人口大國來說，有著重大的戰(zhàn)略意義。

參考文獻：

[1]郭玉華,李鈺金,吳新穎.生物技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用進展[J].肉類研究,2010,07:15-17.

農(nóng)業(yè)生物工程技術(shù)范文第4篇

摘 要：農(nóng)業(yè)是一個國家發(fā)展的基礎(chǔ)，農(nóng)業(yè)的發(fā)展關(guān)系到一個國家的社會穩(wěn)定和經(jīng)濟發(fā)展。尤其在我國，土地廣袤人口眾多，人均土地占有量小，這就更需要有高效的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)來提高農(nóng)業(yè)土地的利用率和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。信息技術(shù)的普及和發(fā)展，正好給農(nóng)業(yè)的發(fā)展指明了方向，加強信息化技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中的應(yīng)用，不僅提高了農(nóng)業(yè)產(chǎn)量，還能推動農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。本文針對現(xiàn)代化技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中的應(yīng)用進行闡述和研究，探討一下農(nóng)業(yè)種植技術(shù)的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代化技術(shù)；農(nóng)業(yè)種植；應(yīng)用研究

中圖分類號：S-1 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170230137

隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，農(nóng)業(yè)技術(shù)也在不斷進步。西方歐美國家，已經(jīng)把現(xiàn)代化技術(shù)廣泛的應(yīng)用到了農(nóng)業(yè)種植領(lǐng)域中，大幅度提高了土地的利用率，保證了農(nóng)業(yè)種植的產(chǎn)量和品質(zhì)。農(nóng)業(yè)的發(fā)展必然帶動經(jīng)濟的發(fā)展。所以，強化現(xiàn)代技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，是有效促進農(nóng)業(yè)進步，推動國民經(jīng)濟發(fā)展的重要手段。

1 現(xiàn)代化技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中的應(yīng)用

1.1 信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中的應(yīng)用

現(xiàn)在，信息技術(shù)得到了高速的發(fā)展，目前已經(jīng)應(yīng)用到了許多領(lǐng)域，而且都給這些領(lǐng)域的發(fā)展和進步帶來了積極的影響。因此，信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中的應(yīng)用就具有了可行性。信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中的應(yīng)用，不僅能及時發(fā)現(xiàn)并分析種植中存在的問題，還可以精準的調(diào)控種植環(huán)境和條件，有效的提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量。另外，大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用，使農(nóng)民在農(nóng)業(yè)種植中一旦有什么問題都可已在數(shù)據(jù)庫中搜索和分析，有利于提高農(nóng)業(yè)種植水平，有利于增加農(nóng)業(yè)產(chǎn)量。

1.2 生物工程技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中的應(yīng)用

農(nóng)作物生長發(fā)育的研究屬于生物工程的研究范疇，所以加強生物工程技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中的應(yīng)用十分必要。目前，生物工程技術(shù)已經(jīng)在我國農(nóng)業(yè)種植領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用于組織栽培、生物殺蟲、轉(zhuǎn)基因等技術(shù)上，比如花肥的應(yīng)用等，有效的提高了農(nóng)業(yè)種植的產(chǎn)量和品質(zhì)，提高了土地資源和生物資源的利用率，加快了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展步伐。

1.3 遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中的應(yīng)用

遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中的應(yīng)用十分廣泛，包括農(nóng)業(yè)資源調(diào)查、土地利用現(xiàn)狀分析、農(nóng)業(yè)病蟲害監(jiān)測、農(nóng)作物估產(chǎn)等，還可通過遙感技術(shù)云平臺獲取農(nóng)作物影像數(shù)據(jù)，包括農(nóng)作物生長情況、預(yù)報預(yù)測農(nóng)作物病蟲害等。用遙感技術(shù)還可以進行農(nóng)業(yè)災(zāi)害評估：比如干旱程度，農(nóng)作物發(fā)病，蝗蟲災(zāi)害，一般通過檢測土壤濕度和農(nóng)作物葉綠素，葉黃素進行評估受害程度以及受害面積；農(nóng)作物估產(chǎn)：包括對農(nóng)作物生長過程的動態(tài)監(jiān)測、種植 面積測算、單位面積產(chǎn)量估測和總產(chǎn)量估測，屬于定量遙感，通過NDVI，葉面積指數(shù)反演或正演獲得。這些技術(shù)的應(yīng)用都極大的促進了農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

2 現(xiàn)代化技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中應(yīng)用的影響

2.1 有利影響

2.1.1 現(xiàn)代化技術(shù)提高了農(nóng)業(yè)種植的產(chǎn)量

由于生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中廣泛應(yīng)用，通過雜交等手段，培育出了許多新的農(nóng)作物品種，這些新品種不僅產(chǎn)量高質(zhì)量好，而且生長迅速，適應(yīng)能力強，對環(huán)境條條件的要求沒那么嚴苛，大大提高了農(nóng)業(yè)種植的生產(chǎn)效率。

2.1.2 現(xiàn)代化技術(shù)可以延長作物的生長周期

農(nóng)作物的生長都要受到時間的限制，而現(xiàn)代化技術(shù)的應(yīng)用則可以打破這一限制。比如現(xiàn)在最常見的蔬菜大棚技術(shù)，可以一年四季都能種植農(nóng)作物，無論什么季節(jié)都可以吃到想要的瓜果蔬菜，使人的消費需求得到進一步的滿足。這種蔬菜大棚有很多優(yōu)勢，其內(nèi)部溫度濕度等條件都可以自行調(diào)節(jié)，這就使得農(nóng)作物的生長發(fā)育更加有利。

2.2 不利影響

2.2.1 造成環(huán)境污染

長期以來，我國的農(nóng)業(yè)種植都在過分的單一追求產(chǎn)量，這就導(dǎo)致了在種植過程中盲目濫用化肥、農(nóng)藥等化學(xué)制劑，長期、大量的使用嚴重污染了土壤環(huán)境，使土壤條件不斷惡化，反而影響了農(nóng)作物的正常生長。此外，大量的化肥農(nóng)藥殘留滲入地下，污染的地下水源，這些受污染的地下水，在被人類發(fā)掘使用，嚴重威脅到了人們的身體健康和農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量。

2.2.2 造成土地鹽堿化

在農(nóng)業(yè)種植中，灌溉是一項必不可少的工作，現(xiàn)代化技術(shù)的應(yīng)用，有效的加快了灌溉的速率，而合理科學(xué)的灌溉不僅能促進農(nóng)作物的生長，還能有效地節(jié)約水資源保護土壤環(huán)境。但是，一旦出現(xiàn)過度灌溉，就會加速土壤中營養(yǎng)成分的流失，進而引發(fā)土地的鹽堿化，影響到農(nóng)作物的種植和生長，降低農(nóng)作物的產(chǎn)量。

3 結(jié)束語

現(xiàn)階段，我國的農(nóng)業(yè)種植中，現(xiàn)代化技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量都有了一定的提升，但是在實際的生產(chǎn)過程中，還有許多不夠科學(xué)合理的地方需要改進，這就是需要國家技術(shù)部門以及全體農(nóng)業(yè)種植工作者共同努力，更好的提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量，加快農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

農(nóng)業(yè)生物工程技術(shù)范文第5篇

1．1地質(zhì)環(huán)境

尼泊爾的地質(zhì)是高度復(fù)雜，并有多個活動斷層和逆斷層，在一個地震高發(fā)區(qū)地理區(qū)域。氣候變化也給尼泊爾帶來負面影響，且這種影響將在未來進一步惡化。從山里流出的水導(dǎo)致澇災(zāi)影響最嚴重。流水深切和山坡邊坡陡峭是共同特點。季風雨進一步加劇風化速率和浸潤，大部分的山體滑坡和水土流失發(fā)生在此期間。針對公路工程而言，尼泊爾山區(qū)不是簡單的環(huán)境。每條路都穿過不穩(wěn)定的區(qū)域。地質(zhì)不穩(wěn)定斜坡邊坡帶來一系列復(fù)雜問題。遇到的常見問題包括由于土的深度風化性質(zhì)決定的地勢陡峭處的開挖條件。雨季強降水導(dǎo)致地下水位身高，土壤飽和以及大量地表徑流。盡管有這些困難，有必要建立和維持道路可靠地服務(wù)于居民，提供所必需的運輸服務(wù)。

1．2綠色道路理念

道路部門已經(jīng)開發(fā)出自己的設(shè)計準則和規(guī)范，用于全國道路網(wǎng)的施工和養(yǎng)護。良好的選線是把山區(qū)邊坡不穩(wěn)性降到最小的關(guān)鍵的第一步。高地形處的道路線形比低地形處的更加穩(wěn)定平。這是由于山體滑坡從上面下來，河水沖刷在邊坡的底部。這些包括可避免的大規(guī)模失穩(wěn)邊坡的交叉領(lǐng)域，也將意味著道路是昂貴的，而且?guī)缀跏遣豢沙掷m(xù)的。綠色道路概念是由德國發(fā)展機構(gòu)GTD引入鄉(xiāng)村級道路的，對低階道路(建設(shè)勞動力、最短線形、填挖平衡、生物工程等等)而言，這是非常明智的。但是，試圖將這應(yīng)用于較高等級道路將導(dǎo)致許多妥協(xié)。工程的施工方法、工程和材料來源的質(zhì)量，是經(jīng)常發(fā)現(xiàn)缺點的所有要素，這些缺點能夠?qū)е碌缆芬鸲唐诤烷L期的環(huán)境破壞。造成破壞最大的幾乎總是陡峭邊坡上棄土處理不當，因為這可以在道路下面擴展相當遠的距離，而且會在很多公里下游的集水溝產(chǎn)生高泥沙含量許多公里下游的溝壑。土方工程物料管理很困難，需要非常細心的現(xiàn)場監(jiān)督，但是，它可能是實現(xiàn)環(huán)境無害道路的最重要的因素。為了確保良好的現(xiàn)場實踐，施工方法必須提前認真考慮，連續(xù)階段要順利解決。

1．3排水管理

在山區(qū)，即使在道路擾動這些被道路穿過陡峭邊坡以前，它們也處于臨界穩(wěn)定狀態(tài)。由施工造成的額外的不穩(wěn)定可能會在季雨期間導(dǎo)致大幅度運動。與道路相鄰的邊坡排水對防止不穩(wěn)定起到至關(guān)重要的作用。現(xiàn)在很清楚，不做好邊坡排水，遇到暴風雨會導(dǎo)致大規(guī)模運動。以相對較低的成本安裝良好的邊坡排水系統(tǒng)就可以避免這種災(zāi)難。處理暴風雨期間道路上產(chǎn)生的徑流對于保護路面和邊坡是非常有必要的。道路中的水一般來自于降雨、側(cè)向徑流和地下水。來自周圍邊坡的徑流和滲流相對較少，但即使在道路路面寬度范圍內(nèi)，大雨中也可產(chǎn)生大量的水。水必須謹慎處理，以防止水土流失迅速加劇，削弱道路，造成的大規(guī)模的坍塌。這可能需要長距離的邊溝使其達到合適的集水溝，進行排水。

2山區(qū)公路護坡系統(tǒng)

2．1道路養(yǎng)護

它是在車行道上，側(cè)排水溝和交叉排水結(jié)構(gòu)的工作。由于環(huán)境惡化，每一條道路都需要不斷的定期養(yǎng)護。日常養(yǎng)護是需要根據(jù)交通量在全年內(nèi)不同的時間間隔內(nèi)進行的，同樣，定期維護是需要數(shù)年的時間間隔。應(yīng)急養(yǎng)護是道路受到威脅或關(guān)閉時，需要立即行動來處理的緊急情況。

2．2路邊支撐養(yǎng)護

這是改善邊坡穩(wěn)定和水資源管理工作的補救和預(yù)防性工程。日常養(yǎng)護就是清洗路邊下水道、修理路邊支撐結(jié)構(gòu)和修復(fù)邊坡防護支撐結(jié)構(gòu)。預(yù)防性養(yǎng)護就是修整邊坡、邊坡防護網(wǎng)、砌體墻、石籠墻、護坡、支撐墻、攔砂壩、河道治理工程、生物工程和種植植物來支撐邊坡。使用到生物工程的其他方面就是改善邊坡的外觀。緊急養(yǎng)護就是覆蓋裂縫和緊急保護措施，例如河道治理工程，把對道路及相關(guān)結(jié)構(gòu)的進一步損害威脅降到最低。

3生物工程措施

道路施工會對環(huán)境造成的不利的影響。保護邊坡免受水土流失和淺層滑坡的唯一符合成本效益的方式就是利用生物工程。生物工程是把活的植物用于工程。植物都是根據(jù)它在邊坡防護中的作用而精心挑選的，它通常結(jié)合土木工程結(jié)構(gòu)而用，以提供更有效的解決方案，因為(土木工程結(jié)構(gòu)所需的)材料和技能都是當?shù)乜衫玫摹Ｉ锕こ淌怯脕肀Ｗo邊坡免受水土流失、減少淺層平面滑動、改善路面排水，減少下滑。一種結(jié)構(gòu)在其生命周期的各個階段的強度與它的最大強度有關(guān)。顯示了生物工程和土木工程結(jié)構(gòu)不同之處:植被需要幾年才能達到最大強度，土木工程結(jié)構(gòu)的強度降低，植物的強度增加。這包括一系列可以與土木結(jié)構(gòu)相結(jié)合起來的技術(shù)，這些技術(shù)可以提高排水能力和邊坡穩(wěn)定性。以季風雨為主的氣候中，工程啟動的季節(jié)不能改變。沒選擇合適的時間進行生物工程會增加將來的不穩(wěn)定性和邊坡失穩(wěn)的風險。

3．1生物工程技術(shù)選擇

選擇合適的生物工程措施穩(wěn)定邊坡并不簡單，大多數(shù)滑坡的產(chǎn)生不止一個失穩(wěn)機理，邊坡上不同點存在不同的失穩(wěn)機理。根據(jù)失穩(wěn)機理，滑坡的不同部分應(yīng)該進行不同的處理方法。對補救措施進行規(guī)劃之前，有許多因素需要仔細考慮。最重要的因素就是仔細檢查現(xiàn)場，并注重細節(jié)。使用本土大型植被種，種植成不同的格局，正成為一種簡單但非常有效的方式，它不僅可控制水土流失，還會影響邊坡的水文情況。由于發(fā)現(xiàn)材料中存在高滲透和低凝聚力的問題，重點強調(diào)改善邊坡排水的技術(shù)。廣泛流行的自給農(nóng)業(yè)意味著高度依賴所有的自然資源，而且?guī)缀跛械闹参锒紝︵徑N者有利。沒有表面保護，水土流失過快且嚴重，這會影響道路上方和下方很遠距離的邊坡。如果環(huán)境破壞采取進一步修復(fù)，那么生物工程的作用不僅僅是防止水土流失。正確的植物組合可以幫助恢復(fù)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)或森林，從而減輕道路施工或存在造成的破壞。正如豪厄爾地區(qū)那樣，生物工程用地可以這樣管理，使其成為種植園或者成為管理良好的農(nóng)場的一部分。生物工程通過實現(xiàn)所必須的保護和穩(wěn)定的邊坡的工程功能起作用。植物必須起到攔截碎屑、護面、加固土、錨固表面層、支撐邊坡和利于材料排水中的一種或多種功能。植物組合使用比單一植物效果好。如果植被橫跨邊坡種植，它們一起組成一條連續(xù)線，可以攔截碎屑，也有加固作用。植被的輪廓線也可以增加土壤的滲透能力。使植被地線穿過邊坡可以實現(xiàn)排水功能。重要的是要確保邊坡被保護可以承受沖蝕。植被是實現(xiàn)這一目標的最好植物。但是大多數(shù)的植被需要充足的陽光才能生長，因此為維持植被的良好覆蓋，需要使灌木和喬木盡量薄。但另一方面，如果沒有灌木和喬木，就起不到許多地方都需要的深層加固和保護作用。生物工程技術(shù)在尼泊爾的發(fā)展簡單，勞動強度大。所需技能簡單，因此他們可以把這些技能用于農(nóng)場。這些植物在當?shù)睾苋菀撰@得。如果政府注意到一點，當?shù)厝俗约嚎梢怨芾砗途S持邊坡的穩(wěn)定性。此外，這給當?shù)厝嗣裉峁┝藢氋F的就業(yè)機會，他們還可以通過生物工程進行創(chuàng)收活動。

3．2生物工程植物的選擇

一種特定的植物在某個地方的生長能力是由它對這個地方的適應(yīng)性決定的。植物在植入的季節(jié)應(yīng)該是生了根的，以便他們能夠在干燥的幾個月活下來，直到下一個雨季到來。許多運用生物工程的地方土壤貧瘠且多石，水流失特別快。該物種生命力應(yīng)足夠強，才能夠?qū)崿F(xiàn)生物工程的功能。植被的生長取決于植物所適應(yīng)的的溫度和濕度條件。用于生物工程的植物對現(xiàn)場條件有很大的耐性，幾乎可以在任何一個地方根據(jù)這個地方的特點生長。在暖和的月份，水是植物生長的主要因素。在光禿禿的道路邊坡上運用生物工程所使用先鋒物種可以通過發(fā)展更好的土壤而有利于植物群的建立。先鋒物種的使用生物工程上有助于允許植被社區(qū)建立，通過發(fā)展和更好的土壤。物種的最后選擇的因素。決定植物選擇的因素有:

(1)這種植物可以通過生物工程技術(shù)解決特定地區(qū)的問題。

(2)合適的繁殖技術(shù)方式。

(3)根據(jù)地區(qū)的環(huán)境條件選擇合適的植物。

(4)合適的時間，合適的地方以及合適的數(shù)量的可行性。

(5)當?shù)刂参锉绕渌胤降闹参锔苓m應(yīng)那里的環(huán)境條件。有關(guān)建立穩(wěn)定的自然植被的要點為:

(1)為快速建立，應(yīng)選擇迅速生長的植物;

(2)建立一個穩(wěn)定的，易于維護的植物群落;

(3)植被覆蓋的發(fā)展將減少水土流失;

(4)樹冠發(fā)展，遮住土壤，提高生根條件。

3．3意義

(1)生物工程技術(shù)應(yīng)該是足夠強大，能解決設(shè)計要解決的問題。

(2)植物生命力必須隨著時間的推移變得更頑強，或者在一個艱難時段段可以頑強生存。

(3)植物應(yīng)該是易適應(yīng)的。

(4)植物應(yīng)該能夠從破壞中恢復(fù)過來。已經(jīng)學(xué)到了一些體制方面的經(jīng)驗，尼泊爾政府法規(guī)相對較嚴格，對公務(wù)員而言，不確定結(jié)果嘗試是一件艱巨而危險的事情。捐助者資助合適的項目，利用科研機構(gòu)進行實驗性工程，從而使該機構(gòu)急需的靈活性，以嘗試新的想法。通過建立歸屬感，建立機構(gòu)內(nèi)部和外部的共識。機構(gòu)內(nèi)個人還有余地嘗試新事物，這就要鼓勵從內(nèi)部改變機構(gòu)本身。

4結(jié)論