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白色农业
白色农业
扬州大学
20091221
1 三色农业
三色农业
绿色农业
蓝色农业
白色农业
以绿色植物借叶绿素进行
光合作用生产食品的农业
海洋养殖业、
捕捞业
微生物农业
白色农业是应用范围最广,发展潜力最大,并且可以为绿色农业和蓝色农业的发展起到推动作用。
2 白色农业的含义
白色农业又称微生物农业,是指微生物资源产业化的工业型新农业,简称“微生物工业型农业”。
“白色农业(微生物农业)”属于生物工程高科技产业,以工厂化生产为特征,生产者穿着白色工作服,在洁净的厂房里生产,不受地域环境的限制,不受气候和自然灾害的影响。
3 白色农业的特点
白色农业把传统绿色农业向“光”(阳光)要粮、向地要粮的生产方式,转变为向“草”(秸秆)要粮、向废弃物要粮的生产方式。与传统种植业生产粮食相比,它具有生产周期短,高产、高效,产品无污染、无毒副作用,节约水土资源,不污染环境,资源可综合利用的特征。

据科学测算,如果利用每年世界石油总产量的2%进行微生物发酵生产,产出的单细胞蛋白,可供20亿人吃1年。
单细胞蛋白所含的营养物质极为丰富。其中,蛋白质含量高达40%~80%,比大豆高10%~20%,比肉、鱼、奶酪高20%以上;氨基酸的组成较为齐全,含有人体必需的8种氨基酸,尤其是谷物中含量较少的赖氨酸。
4 白色农业与传统农业
传统农业的资源结构是由植物和动物这“二维”构成,在生物圈中,这是不平衡的消耗性结构。
在自然生物圈中植物是生产者,动物是消费者,微生物是分解者,三者并存,构成稳固的自然循环链。
由此可见,21世纪的农业资源结构应当从植物、动物的“二维”向植物、动物、微生物的“三维”转变,因为微生物对生态循环的稳定起到重要的作用。
5 白色农业的应用


这是我国当前白色农业的主体产业。目前,利用各种农业废料制成的蛋白饲料、秸秆饲料、EP多效生物添加剂已被广泛使用。
如“868”细菌是杨佩玉于1992年分离到的一株高温固氮细菌, 1994年将其发酵产物作为甲鱼、鳗鱼、白鲳、罗非鱼饲料添加剂使用,不但能起到增产和提高成活率的作用,而且还能改善鱼的品质。
汪世华等以稻草和麸皮为原料、以诱变后的黑曲霉LH2446为菌种固态发酵生产纤维素酶,在优化条件后获得了纤维素酶最高酶活达20 100 U·g-1,平均为19 920 U·g-1。
微生物肥料
我国微生物肥料的研究和应用正在热潮之中。其主要品种有:根瘤菌肥料类、固氮菌肥料类、硅酸盐细菌肥料、光合细菌肥料、微生物生长调节剂、复合微生物肥料类等。
如根瘤菌肥料根瘤菌肥料是含有大量根瘤菌活细胞的生物制剂,豆科作物播种前用相应的根瘤菌肥料拌种,根瘤菌附着于种子表面,在种子萌发生根后,根瘤菌依靠根系吸收水分和碳素,大量繁殖后形成许多根瘤,根瘤细胞内的固氮酶将空气中分子态氮固定到植物根部,供其吸收利用。
在农业作物中应用根瘤菌肥料,可以使豆科作物增产5%~ 20%,花生增产15%左右。
微生物农药
微生物农药是利用微生物菌体或其代谢产物来防治植物病虫害的一种生物方法。
如苏云金杆菌杀虫剂(BT制剂),其原理是随着杆菌营养体生长,细胞原生质凝聚,产生芽孢和伴孢晶体,伴孢晶体是苏云金杆菌的主要毒素,在昆虫碱性肠液或酶类作用下被水解为毒肽,导致敏感昆虫死亡。
据统计,现在全世界已有60多种BT制剂工业化生产,能有效防治菜青虫、小菜蛾、棉铃虫等150多种害虫,年产量达8 000 t左右,是目前世界上应用最广泛的微生物杀虫剂。
微生物食品
在我国微生物食品中,食用菌分布最广、食用最普遍、历史最悠久,香菇、木耳,灵芝等就属于此类。
食用菌以其丰富的蛋白质、氨基酸及维生素含量列为重要营养食品,许多食用菌品种还以其突出的抗癌、降脂、增智及提高机体免疫力的功效而成为首屈一指的保健食品。
在农业环保中的应用
化学农药在土壤中的微生物降解
环境中有机农药的消失,主要在于微生物降解作用(见下表),微生物以两种方式分解农药:
一是直接以农药作为碳源和氮源;
二是通过共代谢作用,即不能直接分解时,利用辅助基质分解有机化合物。