Мнение: биотехнология, пути развития сельского хозяйства

Перспективы использования биотехнологии в сельском хозяйстве

Биологическая фиксация азота бобовыми культурами при сим-биозе.

Улучшение сортов растений.

Сельское хозяйство и биотехнология

Лекция 5

Ключевые слова и понятия

Вопросы для самоконтроля:

1. Какое количество энергии содержится в невозобновляемых запасах Земли?

2. Какова эффективность использования солнечной энергии при фотосинтезе?

3. Способы использования растительного сырья в качестве топлива.

4. Основные поставщики биомассы, идущей на топливо?

5. Каков ежегодный прирост биомассы в мире?

6. Основная технология переработки водных растений?

7. Как осуществляется производство этилового спирта?

8. Основное сырье для получения спирта?

9. Получение метана.

10. Типы установок для получения биогаза?

11. Эффективность биореакторов при получении биогаза?

12. Скорость превращения субстрата в биореакторах?

1 Перспективы использования биотехнологии в сельском хозяйстве.

4 Биологический контроль.

Прогресс в сельскохозяйственном производстве и производство продуктов питания в целом зависит от почвенных, водных и энергетических ресурсов, которые в принципе могут быть увеличены, но обычно рассматриваются как ограниченные.

Достижения в этих областях зависят также от возобновляемых биологических ресурсов, таких, как культурные растения, домашние животные и микроорганизмы. Повышение биологической продуктивности организмов является предметом активных исследований естественных наук.

Удельный вес биотехнологических методов в этих исследованиях постоянно возрастает. Методы биотехнологии применяются при использовании микроорганизмов для получения полезных веществ, приготовлении продовольственных продуктов, их консервировании и улучшении питательных свойств.

В этой области усилия ученых направлены на увеличение выхода продукции, повышение ее питательности, увеличение устойчивости растений к неблагоприятным погодным условиям, патогенам и вредителям наряду с поддержанием достаточного разнообразия среди культурных видов и сохранением генетических ресурсов, которые заложены в близких к ним диких видах. Концепции и методы генетики растений быстро развиваются благодаря новейшим открытиям молекулярной биологии и особым присущим растениям свойствам. Поэтому она вносит весомый вклад в проводимые исследования.

Увеличение объема сельскохозяйственной продукции должно осуществляться экономически приемлемыми способами, а также с учетом влияния на окружающую среду.

Развитые страны могут позволить себе в больших масштабах применять химические удобрения, но многим другим странам это недоступно, и они вынуждены искать другие пути. Основным необходимым для роста элементом является азот. Он не принадлежит к числу редких, но чтобы перевести азот в доступную растениям форму, его надо фиксировать. В ходе эволюции выработался эффективный процесс биологической фиксации азота при симбиозе. Сейчас интенсивно изучается процесс несимбиотической фиксации азота, но на практике он применяется пока в ограниченном масштабе.

Большое внимание привлекают к себе биологические способы снабжения растений фосфором, а также контроля за вредителями и болезнями растений. Разрабатываются способы выращивания ценных культур в контролируемых условиях.

Пожалуй, самый большой вклад, который может внести биотехнология в сельское хозяйство, — это улучшение сортов растений; существенный прогресс здесь будет достигнут благодаря использованию методов генетической инженерии и технологий слияния протопластов.

77.243.189.108 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

Мнение: биотехнология

Педро Дж. Роча, координатор Межамериканского института сотрудничества в области сельского хозяйства (МИСС), биотехнологии и биобезопасности.

Организация Объединенных Наций (ООН) дала определение биотехнологии как любых технологических методов, использующих биологические системы и живые организмы или их производные для создания и модификации продуктов или процессов с целью их конкретного использования. Таким образом, это одна из сфер науки с высоким потенциалом развития и применения в различных видах человеческой жизнедеятельности, включая сельское хозяйство.

Методы биотехнологии были разработаны как непосредственно на полях, так и в лабораториях. Результатом стали технические приемы и методики, часть из которых мы рассмотрим ниже. Также мы разберем отзывы и выделим роль фермерства.

До того, как мы непосредственно приступим к нашей теме, следует отметить, что позиция Межамериканского института сотрудничества в области сельского хозяйства (МИСС) по поводу биотехнологии является объективной и беспристрастной, основанной на четырех столпах:

Статья по теме:   Томкорд - виноград

— Понятие биотехнологии шире, чем просто генетическая модификация.

— Работа МИСС беспристрастна, институт представляет позицию 34 стран-членов. Это означает, что организация не принимает и не отвергает любые биотехнологические методы. МИСС обеспечивает информацией лиц, ответственных за решения. Таким образом, они принимаются на основе научно обоснованной информации.

— Нормативно-правовая база в сфере биобезопасности имеет большое значение для страны, и демонстрирует суверенитет государства.

— Биотехнология – это основа или дополнение различных форм сельского хозяйства.

Производители: биотехнологи от природы

Конечно, умение наблюдать и понимание механизмов природы в целом и биологических явлений в частности дало возможность человеку разработать план действий, которые всегда были жизненно важными для существования человечества и в то же время сложными, а сегодня считаются само собой разумеющимися. Так обстоит дело в сельском хозяйстве.

Человек смог определить съедобные растения и сделал вывод, что внутри фруктов содержатся семена, из которых вновь вырастут новые растения. Он изобрел плуг и стал высаживать их в землю, выделив определенные циклы (цветение, опыление, выращивание, уборка и т.д.). Фермер научился скрещивать растения, убирать с полей и хранить зерно, использовать его в продовольственных и непродовольственных целях (волокна, лекарства, красители, яды). Все это примеры глубокого понимания, а также тщательного и эффективного внедрения технологии.

Эти доводы приводят нас к мысли, что фермеры могут считаться биотехнологами.

Но неизбежные сложности посева на полях и урожайность требуют технологических решений для облегчения работы, а также для достижения правильного соотношения затрат и прибыли, например, выражающейся в повышении производительности и рентабельности или в снижении воздействия на окружающую среду. Поставив эти цели, биотехнологическая промышленность развивалась все это время.

Биотехнология: «ящик с инструментами»

В биотехнологии существует множество технических приемов, которые используются в сельском хозяйстве. Их пример показал, что используя прикладную науку, в некоторых сферах растениеводства можно рационально и эффективно использовать природные ресурсы и запасы. Вот часть из них:

— Выращивание в пробирке клеток и тканей: использование способности клеток растений создавать ткани или даже целую клетку и получение специально созданной культуры в контролируемой среде.

— Брожение: помимо производства спирта и молочных продуктов, вы можете ускорить преобразования органического вещества для получения компоста. Брожение тесно связано с использованием биореакторов, в которых как на небольшом заводе работают маленькие клетки для получения различных продуктов, важных для сельского хозяйства (биоудобрений, пестицидов биологического происхождения и т.п.) или других соединений (алкоголь, регуляторы роста и т.д.).

— Биологический контроль: использование, например, антагонистических грибов или других организмов (осы, ​​членистоногие и др.) для борьбы с болезнями или вредителями сельскохозяйственных культур.

— Селекция: один из приемов, с помощью которых получают новые сорта сельскохозяйственных культур.

— Молекулярные маркеры: несколько приемов, основанные на закодированной генетической информации (ДНК), которая может быть использована в разных целях, таких как характеристика популяции, определение происхождения, прослеживание качественных характеристик, и отбор материала для селекционных программ.

— Генетическая модификация через пересадку генов (трансгенез): это позволяет вывести и точное предопределить характеристики (гены) растений, и даже достичь таких свойств, которые невозможно получить с помощью других естественных средств.

— Геномика: техника обнаружения и анализа генома.

Некоторые методы и приемы используются долгое время и до сих пор актуальны. Они дополняются более поздними разработками, которые появляются в последнее время при поддержке специализированных научных центров и могут быть использованы любым фермером.

Модифицированные живые организмы и биобезопасность

Использование техники трансгенеза, связанной с введением генов одного вида другому, дало возможность для создания растений, устойчивых или выносливых к врагам из живой (чешуекрылые бабочки и вирусы) и неживой природы (засуха и гербициды). Растения, которые подверглись таким изменениям, называются трансгенными или генетически модифицированными организмами (ГМО).

По сообщениям в 2011 году было посажено 160 миллионов гектаров генетически модифицированных культур (ГМ-культур). Это, прежде всего, соя, кукуруза, хлопок и рапс. Наиболее часто используемые виды модификации – устойчивость к гербицидам (глифосат и глуфосинат-аммония), высокая сопротивляемость к насекомым (BT технологии) или комбинация обоих (комплексный вариант). Скоро на рынке, безусловно, будут доступны такие характеристики, как засухоустойчивость.

Статья по теме:   Гибриды Рипариа Х Рупестрис - Выращивание привитых саженцев винограда

В Латинской Америке сегодня ГМ-культуры выращивают на своей территории: Аргентина, Боливия, Бразилия, Чили, Колумбия, Коста-Рика, Гондурас, Мексика, Парагвай и Уругвай.

До сих пор нет научно обоснованных отчетов, показывающих негативное воздействие ГМ-культур на здоровье человека, животных или окружающей среды. Наоборот, после 16 лет использования в нескольких странах ГМ-культуры стали выгодны с точки зрения производства (простота выращивания культуры), а также в экономическом, экологическом (использование меньшего числа гербицидов) и социальном планах.

Недавние публикации намекнули на вредное влияние генетически модифицированной кукурузы на мышей. Тем не менее, отсутствие строгого научного подхода к представленной информации заставило международное научное сообщество не принимать такой отчет как научный или убедительный. Наука должна быть точной, и все выводы, которые вам представлены, должны выдерживать строгий анализ научными методами.

Работа с живыми организмами означает соблюдение действующих этических норм и во все времена гарантирует биологическую целостность организмов и экосистем. Для выполнения этого обязательства страны договорились о суверенитете правил и протоколов безопасного обращения с ГМО.

Основным орудием биологической безопасности является Картахенский протокол биобезопасности (КПБ), который был подписан всеми странами Латинской Америки и Карибского бассейна и был ратифицирован большинством из них. Утвердив этот документ, страны обязуются принимать все возможные меры для снижения потенциального риска, связанного с применением этой технологии, и определяют все аспекты трансграничного перемещения и минимальный набор процедур для рассмотрения, одобрения и выпуска ГМО в продажу.

В соответствии с основными принципами КПБ большинство стран мира имеют нормативно-правовую базу по биобезопасности, действующую в рамках национальных технических комитетов. Они выполняют технический анализ и разработку научно-обоснованных концепций, утверждают и регулируют выпуск и торговлю трансгенных продуктов в каждой стране.

Кроме того, раз в два года, проводятся международные встречи для обсуждения конкретных вопросов. Так, в 2012 году была проведена Конференция сторон конвенции (COP/MOP-6) в Хайдарабаде, Индия.

Сельское хозяйство и биотехнологии

Разные типы земледелия (органическое, агроэкологическое, генетически модифицированное, традиционное и т.д.) имеют нечто общее: все они задействованы в сельском хозяйстве, и их цель – производить больше и лучше, используя различные навыки и способы.

Органическое сельское хозяйство использует биотехнологические методы. Однако, как правило, не принимает два биотехнологических метода генетической модификации: трансгенез и использование ионизирующего излучения для мутагенных целей. Это позволяет нам утверждать, что биотехнология – это в широком смысле дополнение и основа всех форм сельского хозяйства. Кроме того, нельзя считать ошибкой определение биотехнологии как экологически чистого метода.

Заключительные мысли

— Биотехнология – это арсенал методов, которые оптимизируют потенциал природных ресурсов.

— Биотехнология – это экологически чистая технология, которая дополняет уже существующие.

— С самого начала фермер был, есть и будет оставаться эффективным биотехнологом.

— Существуют различные методы генетической модификации культур и выведения заданных характеристик, например, трансгенез. Этот метод обладает большой мощью и в настоящее время используется под строгим контролем для биологической безопасности в странах, имеющих возможности для разведения таких культур.

— Что касается ГМ-культур, наиболее ожидаемую характеристику на сегодня связывают с засухоустойчивостью для кукурузы и соевых бобов.

— Страны имеют прекрасную возможность в биотехнологии использовать свои природные ресурсы, укрепить национальную науку и технологию, усилить аграрный бизнес и в то же время снизить негативное воздействие на окружающую среду.

Биотехнология и сельское хозяйство

Биотехнологии в сельском хозяйстве внесли большой вклад в развитие и становление отрасли. Несмотря на то, что биологическая сущность биотехнологических процессов была раскрыта совсем недавно, использование их продолжается на протяжении тысячелетий.
С точки зрения современной науки, биотехнология в сельском хозяйстве — это промышленное использование биологических процессов и агентов на основе получения высоко — эффективных форм микроорганизмов, культур клеток и тканей растений и животных с заданными свойствами.

Таким образом, биотехнология является междисциплинарной областью научно-технического прогресса, возникшая на стыке биологических, химических и технических наук.
Применение биотехнологических методов и приемов перспективная, но, к сожалению, не всегда реализуемая задача. Сложность использования биотехнологий обусловлена сложностью используемых процессов и объектов. Любой биологический объект — это самодостаточная система, в которой сложно изменить какой либо элемент, не меняя остальных, нельзя произвольно рекомбинировать их, придавая организму то или иное желаемое свойство.
Биотехнология и растениеводство
Возделываемые культуры растений подвержены негативному влиянию ряда факторов — сорняков, грызунов, насекомых-вредителей, нематод, фитопатогенных грибов, бактерий, вирусов, неблагоприятных погодных и климатических условий. Влияние перечисленных факторов способно значительно снизить урожайность возделываемых культур, а значить уменьшить потенциальную прибыль. Так, например, только один колорадский жук и Фитофтора(Phytophtora) – возбудитель фитофторозной гнили, способны на 40-50 % снизить урожайность картофеля. Отмечен рост количества заболеваемости растений вирусными инфекциями, которые не только губят урожай, но и способствуют вырождению генофонда.

Статья по теме:   Читаем в Дачнике за август 2007 - виноград

Современная биотехнология предлагает ряд решений, способных значительно облегчить решение ряда проблем:

  • выведение сортов растений, устойчивых к вредителям и неблагоприятным факторам среды;
  • разработка биологических средств борьбы с вредителями , использование их естественных врагов и паразитов, а также токсических продуктов, образуемых живыми организмами;
  • повышение продуктивности сельскохозяйственных культур и их пищевой (кормовой) ценности.

Выведение новых сортов растений. Традиционные методы по выведению новых сортов — это селекция на основе гибридизации, спонтанных и индуцированных мутаций. Современная наука шагнула намного дальше и позволяет конструировать генетический код растения для получения необходимых свойств – урожайность, устойчивость к факторам среды и вредителям, накопление тех или иных компонентов. Уже сегодня выведены сорта, способные к фиксации атмосферного азота, устойчивые к действию гербицидов и ряда вредителей.
Разработанные технологии клонирования позволяют надеяться на получение здоровых (без вирусов) растений, тем самым способствуют поддержанию ценного генофонда.
При этом существует ряд спорных методов, связанных с вмешательством в генетический код – получение так называемых ГМО. До сегодняшнего дня нет достоверных данных о безопасности генетически модифицированных организмах. По мнению специалистов ЭкоВсё , использование ГМО в перспективе будет возможно, при этом процесс исследования вновь получаемых организмов должен быть сильно усложнен, мало того – исследовать необходимо каждую генетическую модификацию, даже в рамках одного сорта. Обязательным условием являются исследования о влиянии ГМО на организм в динамике (на протяжении ряда поколений). Еще одним условием получения ГМО является безопасность используемых методов для окружающей среды, т.к. используемые методики и сами ГМО, являясь чужеродным для природы материалом, могут спровоцировать непредсказуемые последствия. Проблема здесь заключается в том, что попадая в природные условия, ГМО сталкиваются с вирусами, которые в норме являются векторами переноса генетического материала, что может спровоцировать появление новых, непредсказуемых и чрезвычайно опасных генетических мутаций. Таким образом, использование ГМО – это дело далекого будущего.
Использование ГМО в России сегодня нецелесообразно ввиду больших резервов земельных ресурсов, возможности применения биологических методов и препаратов, способных значительно повысить урожайность и устранить ряд существующих проблем.

Биологические средства — важная составная часть комплексной программы защиты растений. Эта программа предусматривает проведение защитных мероприятий агротехнического, биологического и химического плана наряду с использованием устойчивых сортов растений. Задачей комплексной программы является поддержание численности вредителей растений на экологически сбалансированном уровне, не наносящем ощутимого вреда культурным растениям.
Биотехнология и животноводство
Биотехнологии широко используются в животноводстве.
Разработанные биопрепараты с успехом используются для лечения инфекционных заболеваний, в качестве кормовых добавок и заменителей цельного молока( ЗЦМ ), силосных заквасок и прочее. Так, 1 т кормовых дрожжей позволяет получить 0,4- 0,6 т свинины, до 1,5 т мяса птиц, 25—30 тыс. яиц и сэкономить 5—7 т зерна. Это имеет большое народнохозяйственное значение, поскольку 80% площадей сельскохозяйственных угодий в мире отводятся для производства корма скоту и птице.

Микроорганизмы способны накапливать высокий процент легкоусваиваемого белка (до 90%), витамины, ферменты , микроэлементы и пр. Выращивание микроорганизмов – автоматизированный процесс, не требующий наличия больших площадей под выращивание технических культур. Особую роль в кормопроизводстве выполняют витамины и ферменты, которые способны значительно повысить биодоступность используемых кормов.
Используемые силосные закваски способствуют качественному процессу консервации заготавливаемых кормов, препятствуют развитии гнилостной микрофлоры и порче корма.

Купить биопрепараты Вы можете позвонив нам по тел: +7(863)260-42-43, написав сообщение на электронную почту [email protected], либо оставить заявку!

Источники:

http://studopedia.ru/3_55203_perspektivi-ispolzovaniya-biotehnologii-v-selskom-hozyaystve.html
http://vinograd.info/stati/stati/mnenie-biotehnologiya.html
http://ekovse.ru/stati/biotehnologiya-i-selskoe-hozyaystvo/

Ссылка на основную публикацию

Adblock
detector