书城科普低碳农业:引领农业新时尚
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第23章 低碳农业——开拓美好时代(2)

(4)微生物农药、兽药

已有许多细菌、真菌、昆虫、病毒及抗生素被用做生物杀虫剂、除草剂和动植物生长调节剂。日本研究和开发出了一种微生物农药冰核细菌,可冻死有害昆虫。科研小组目前正在进一步研究使这种生物农药只对特定的害虫有效,同时不在植物上增殖。只要它对植物无害也不影响昆虫的生态平衡,就可进入实用阶段。利用有益微生物或其代谢产物寄生在其他病原微生物或生物体内进行生物防治,已经取得了一定的研究成果,如噬菌体、苏云金芽孢杆菌、白僵菌等。利用白僵菌防治玉米螟在吉林省已能进行工厂化小试生产,取得了明显的经济效益和生态效益。而苏云金杆菌制剂作为一种很有发展前途的微生物杀虫剂,是微生物杀虫剂中应用最广泛的一类细菌性农药,受到许多国家尤其是发展中国家的高度重视。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8000吨左右,是目前世界上应用最广泛的微生物杀虫剂。它对多种农林主要害虫也有较好的防治效果。总之,BT制剂作为一种生物杀虫剂,在控制农、林、仓库害虫,保护生态平衡,减少环境污染等方面日益发挥着更大的作用。

(5)微生物能源

微生物资源可以多种形式用做能源生产。其一是植物废弃物经微生物发酵可产生沼气,用做燃料或发电照明;其二是植物的纤维素可经微生物分解,转化成酒精作为能源燃料。后者已被国际上公认为是21世纪能够替代石油的绿色能源。

(6)微生物生态环境保护剂

环境微生物是近几年新兴的一门学科,微生物可分解许多废弃的环境污染物,带给人类一个干净、舒适的生存环境。国际上已有的产品包括微生物除臭剂、空气清新剂、水除污剂、工厂污水除害剂、土壤改良剂、土壤中有害重金属降解剂、海面石油污染消除剂等。微生物因其种类繁多且代谢多样性,在农药降解中表现出独特的优势,国内外对各种杀虫剂、苯氧乙酸类和均三氮苯类除草剂的降解微生物的分离和农药的微生物降解代谢途径都已有详细的研究,获得了多株有机磷农药降解菌。

微生物农业是遵循生态学原理,利用微生物——分解者的作用,开发农业生物的潜在生态位,通过对农业系统不断增加生产环、减耗环、增益环等,实现种群互利共生,可充分地利用农业生物量资源,尤其是残渣废料的利用,有利于能量的转化和物质的循环利用。同时,发展微生物农业有利于实现农产品工厂化生产,有利于改善农业生态环境,可将微生物在农业生态系统中的被动、隐性作用主动化、显性化,从而形成地球生物圈的良性循环,有利于资源的永续利用,实现农业的可持续发展。

五、探索那一片湛蓝

谁控制了海洋,谁就控制了一切。神秘的海洋永远是人类探索的方向。随着土地短缺、环境恶化、人口膨胀等问题越来越困扰人类的发展,大力发展以海洋为基础的蓝色农业成为发展低碳农业的重要方向。

1.神秘的海洋

海洋被誉为生命的摇篮,风雨的故乡,五洲的通道,资源的宝库。地球上,陆地面积占总面积的29%,而海洋面积占到71%。地球上最早的生物出现在海洋,目前地球上80%的生物资源在海洋中。海洋孕育许多生物,供给人类食物、医药的原料,可说是人类的粮仓与医药库。海洋提供人类许多有用的能源,以改善人类生活。海洋提供水资源供人类使用。海洋提供人类观光休闲的场域。海洋是维持人类生活、经济与环境永续发展的系统中心。

但是,与陆地相比,海洋是人类在地球上最后一方尚未完全开发、利用的疆域。在海洋深处,数以亿计的各种生物栖息在海底,是地球生物资源最丰富的领域,但对其研究涉足尚浅,目前人类所认识的最多只有5%,一向被认为是生物的荒漠而亟待开发。专家预测,今后几十年中,海洋开发给人类所带来的经济效益、社会效益和生态效益,将大大超过航空航天开发。

2.未来的粮仓

碧波万顷、浩瀚无垠的海洋,不但是生命的摇篮,也是潜力巨大、亟待开发的自然宝藏,同时也是人类丰富多彩的食物之源。

(1)粮食的宝库

海洋中生长着的生物至少有25万种,包括近万种海藻、1.9万种鱼类和2万多种甲壳类,是人类饮食中野生蛋白质最丰富的来源。每年海洋繁殖各种生物的总量达400亿吨,提供食物的能力是陆地的近千倍,每年可向人类提供30亿吨水产品,满足300亿人的蛋白质需要。据专家测算,整个地球生物生产力的88%来自海洋。

(2)保健品的工厂

由于所处的生态环境较为特殊,使海洋生物在代谢、生理、生化等方面形成了很多独特的性质及其物质积累模式,因而从海洋生物中提取、分离安全、生理活性显著的天然活性物质,可以制取海洋保健食品。现在人类20%的蛋白质是从海洋获取的。海洋食品高蛋白、低脂肪且具有健脑强身、延年益寿的功能,是保健、抗癌食品。这些海洋保健食品不仅在有着几千年医食同源、饮食养生文化的中国,即使是在欧、日、美等国家,由于崇尚自然药物及自然疗法,天然药物和天然保健品也有着广阔的市场。例如,日本是世界上平均寿命和智商最高的国家之一。大量的研究表明,日本人所以能够达到这样高的平均寿命和智商,与他们的食物结构比较合理有很大关系,尤其与他们将改善蛋白质营养放在优先地位有很大关系。大体上,日本人食物中的蛋白质来源是:动物蛋白质大约占一半,在动物蛋白质中又有一半来自水产品。由此可见,海产品对国民的健康、民族的兴旺具有多么深远的影响。

(3)用之不竭的水库

地球3/4的表面被水覆盖,其中96.5%是海水。海水淡化为开辟淡水资源增添了新路。与此同时,应用现代生物工程技术培育耐盐作物,成为蓝色海洋农业的一大特色。目前,世界各地引用海水灌溉的农作物有海滨锦葵、海莲子、苏丹高粱、玉米、小麦、蔬菜和葡萄,以及大麦、马铃薯、冬油菜、白菜、早熟与晚熟甘蓝、食用甜菜、苜蓿、黄瓜、苹果等。这不仅能缓解全球的淡水危机,而且可使世界沿海地区可资海水农业开发的1.3亿公顷荒滩得到充分利用,从而有效地扩大了耕地面积,给农业带来了新的生机。

海洋中以水生生物为主体的水生生态系统,对维系自然界物质循环、净化环境、涵养水源、缓解温室效应等发挥着重要作用。科学保护、合理利用和深度开发海洋资源和海洋空间,发展蓝色海洋农业,成为解决食物短缺、人口增长和环境恶化的重要出路,也是实现经济社会可持续发展的重要保证,因而在海洋开发中处于重中之重的地位。随着新世纪的到来和现代科技的突飞猛进,一个科学保护和全面开发海洋资源的时代已经到来。

3.耕出一片蓝海

从古到今,人类一直有个梦想,那就是像耕种黄土地一样,耕种海洋。现在,这个梦想正在逐渐变成现实。

(1)海水养殖

在沿海滩涂,可以建造许多大型贝类养殖场;在浅海里,可以建造养殖大量鱼、虾、可食用藻类的养殖场。这些养殖场均由机器人进行管理。而在广阔的深海里,大量人工养殖的鲸在“牧鲸机器人”的声波指挥下,在指定的海域里洄游进食,机器人会定时收获鲸肉、鲸奶。

(2)人工鱼礁

人工鱼礁是指人们有目的地在海里设置的构造物。建设人工鱼礁是一项海洋生态环境的修复工程。它能有效阻止违规的底拖网作业,为鱼类生长建设一个良好安全的“生活小区”,提高鱼类成活率。同时,投放人工鱼礁后,海藻可在礁区生长繁殖,起到净化海洋生态环境的作用。可以说,这是一项建设“海底森林”工程。