生物技术与有机农业生物技术与有机农业学校：北京城市学院 组员：目录目录一、现代生物技术二、有机农业三、现代生物技术与有机农业四、生物有机肥五、德国有机农业中现代生物技术的 应用六、现代生物技术在农业领域的应用一一. .现代生物技术现代生物技术现代生物技术是以生命科学为基础，利用生 物（或生物组织、细胞及其他组成部分）的 特性和功能，设计、构建具有预期性能的新 物质或新品系，以及与工程原理相结合，加 工生产产品或提供服务的综合性技术。二二. .有机农业有机农业有机农业（Organic Agriculture）是指在生 产中完全或基有机农业本不用人工合成的肥 料、农药、生长调节剂和畜禽饲料添加剂， 而采用有机肥和动物排泄物满足作物营养需 求的种植业，或采用有机饲料满足畜禽营养 需求的养殖业。三三. .现代生物技术与有机农业现代生物技术与有机农业顾名思义，生物技术 与有机农业就是指利 用生物技术手段，改 造生物体或加工生物 原料，采用有机肥和 动物排泄物满足作物 营养需求的种植业， 或采用有机饲料满足 畜禽营养需求的养殖 业。四四. .生物有机肥生物有机肥生物有机肥是有机固体废物（包括有机垃 圾、秸秆、畜禽粪便、饼粕、农副产品和食 品加工产生的固体废物）经生物肥菌种发 酵、除臭和完全腐熟后加工而成的有机肥 料。能够调理土壤、激活土壤中微生物活跃 率、克服土壤板结、增加土壤空气通透性。 提高土壤肥力，使粮食作物、经济作物、蔬 菜类、瓜果类大幅度增产。4.1 4.1基本介绍基本介绍生物有机肥是指特定 功能微生物与主要以 动植物残体（如畜禽 粪便、农作物秸秆等 ）为来源并经无害化 处理、腐熟的有机物 料复合而成的一类兼 具微生物肥料和有机 肥效应的肥料。4.2 4.2分类介绍分类介绍农家肥：堆肥，沼渣等。商品生物有机肥：商品化生产的生物有机 肥。即农家肥商品化生产后的产物。有机肥加微生物菌剂，每克含菌大于2000 万功能菌。4.3 4.3制作方法制作方法可根据当地的原料进行制作，如城市生活 垃圾和各种农作物秸秆、树叶杂草、瓜藤、 稻草、松壳、花生壳、锯木屑、谷壳粉、统 糠、水果渣、干蔗渣、食用菌渣、酒糟、啤 酒糟、糖渣、醋渣、淀粉渣、木薯渣、柠檬 酸渣、酱油渣、味精渣、粉渣、豆腐渣、药 渣、油渣、油饼粕、糠麸、棉菜粕、霉变饲 料、污泥、糖厂啤酒厂渣泥、屠宰下脚料、 潲（泔）水、剩饭菜、人动物粪便等废弃 物。发酵肥料操作过程：1、菌种一般用量为0.2%-0.5%。2、原辅料及要求：主要物料：水果渣、干蔗渣、 食用菌渣、酒糟、啤酒糟、糖渣、醋渣、淀粉 渣、木薯渣、柠檬酸渣、酱油渣、味精渣、粉 渣、豆腐渣、药渣、油渣、油饼粕、糠麸、棉菜 粕、霉变饲料、污泥、糖厂啤酒厂渣泥、屠宰下 脚料、潲（泔）水、剩饭菜、人动物粪便等大宗 物料。辅料：各种农作物秸秆、树叶杂草、瓜 藤、稻草、松壳、花生壳、锯木屑、谷壳粉、统 糠等干燥、粉碎、高碳即可。3、原辅料配比：主料辅料=5:1-3:1。4、水分控制在60-65%，手抓物料成团刚好出水。5、按要求将菌种、主料和辅料全部混合均匀。6、环境温度15以上，一次堆料不少于4方，堆 成宽1.52米、高0.6米左右、长度不限的堆，并 用棍在堆内打通气孔。7、堆温升至50时开始翻倒，每天一次，如堆温 超过65，再加次翻倒。温度控制在70以下， 温度太高对养分有影响。8、腐熟标志：堆温降低，物料疏松，无物料原臭 味，稍有氨味，堆内产生白色菌丝。9、腐熟的原肥：直接使用，生产商品有机肥、生 物有机肥、有机无机复混肥、生物有机无机复混 肥等。注意：视水分多少增减配比，发酵混合 物的总水分应控制在6065%。过高过低均 不利于发酵，水过少，发酵慢；水过多会导 致通气差、升温慢并产生臭味。水分合适与 否判断办法：手紧抓一把物料，指缝见水印 但不滴水，落地即散。如果按每吨添加1 公斤尿素或10公斤过磷酸钙发酵效果更好。4.44.4生产工艺生产工艺生物有机肥的生产工艺主要是其中有机肥从生 产目前在生产上主要应用的生产工艺有两种，一 种是平面条垛式堆肥工艺，一种是槽式好氧发 酵工艺。此外，实验室小规模试制还有采用密 封箱/罐式发酵。原料到半成品的生产工艺。平面条剁式堆肥工艺原料处理加菌混合建跺翻堆二次加菌混合检验包装出厂优点：投资小、工艺相对简单 缺点：占地面积大、腐熟不彻底、二次污染严 重。槽式好氧发酵工艺原料处理加菌混合入槽翻堆二次加菌混合检验包装出厂优点：腐熟彻底、产品质量高、二次污染小 缺点：设备投入大、投资大4.5 4.5功效特点功效特点调理土壤、激活土壤中微生物活跃率、克 服土壤板结、增加土壤空气通透性。减少水 分流失与蒸发、减轻干旱的压力、保肥、减 少化肥、减轻盐碱损害，在减少化肥用量或 逐步替代化肥的情况下，提高土壤肥力，使 粮食作物、经济作物、蔬菜类、瓜果类大幅 度增产。提高农产品品质、果品色泽鲜艳、 个头整齐、成熟集中，瓜类农产品含糖量、 维生素含量都有提高，口感好，有利于扩大 出口，提高售价。改善作物农艺性状、使作 物茎杆粗壮，叶色浓绿，开花提前，做果率 高，果实商品性好，提早上市时间。增强作物抗病性和抗逆性、 减轻作物因连作造成 的病害和土传性病害，降低发病率；对花叶病、 黑胫病、炭疽病等的防治都有较好的效果，同时 增强作物对不良环境的综合防御能力。化肥施入 量的减少，相应地减少了农产品中硝酸盐的含 量。试验证明，生态有机肥可使蔬菜硝酸盐含量 平均降低48.3-87.7%，氮、磷、钾含量提高5- 20%，维生素C增加，总酸含量降低，还原糖增加 ，糖酸比提高，特别是对西红柿、生菜、黄瓜等 能明显改善生食部分的品味。所以说，用了生态 有机肥，农产品叶色鲜嫩，滋味甘美，更好吃 了。生态有机肥营养元素齐全，能够改良土壤，改善 使用化肥造成的土壤板结。改善土壤理化性状， 增强土壤保水、保肥、供肥的能力。生物有机肥 中的有益微生物进入土壤后与土壤中微生物形成 相互间的共生增殖关系，抑制有害菌生长并转化 为有益菌，相互作用，相互促进，起到群体的协 同作用，有益菌在生长繁殖过程中产生大量的代 谢产物，促使有机物的分解转化，能直接或间接 为作物提供多种营养和刺激性物质，促进和调控 作物生长。提高土壤孔隙度、通透交换性及植物成活率、增 加有益菌和土壤微生物及种群。同时，在作物根 系形成的优势有益菌群能抑制有害病原菌繁衍， 增强作物抗逆抗病能力降低重茬作物的病情指数 ，连年施用可大大缓解连作障碍。减少环境污染 ，对人、畜、环境安全、无毒，是一种环保型肥 料。生物有机肥与化肥相比：1） 生物有机肥营养元素齐全；化肥营养元素只 有一种或几种。2） 生物有机肥能够改良土壤；化肥经常使用会 造成土壤板结。3） 生物有机肥能提高产品品质；化肥施用过多 导致产品品质低劣。4） 生物有机肥能改善作物根际微生物群，提高 植物的抗病虫能力；化肥则是作物微生物群体单 一，易发生病虫害。5） 生物有机肥能促进化肥的利用，提高化肥利 用率；化肥单独使用易造成养分的固定和流失。生物有机肥与精制有机肥相比：精制有机肥是畜禽粪便经过烘干、粉碎后包装出售的商 品有机肥。1）生物有机肥完全腐熟，不烧根，不烂苗；精制有机 肥未经腐熟，直接使用后在土壤里腐熟，会引起烧苗现 象。2）生物有机肥经高温腐熟，杀死了大部分病原菌和虫 卵，减少病虫害发生；精制有机肥未经腐熟，在土壤中 腐熟时会引来地下害虫。3）生物有机肥中添加了有益菌，由于菌群的占位效应 ，减少病害发生；精制有机肥由于高温烘干，杀死了里 面的全部微生物。4）生物有机肥养分含量高；精制有机肥由于高温处理 ，造成了养分损失。5）生物有机肥经除臭，气味轻，几乎无臭；精制有机 肥未经除臭，返潮即出现恶臭。生物有机肥与农家肥的区别：1）生物有机肥完全腐熟，虫卵死亡率达到95%以 上；农家肥堆放简单，虫卵死亡率低。2）生物有机肥无臭；农家肥有恶臭。3）生物有机肥施用方便，均匀；农家肥施用不方 便，肥料施用不均匀。生物有机肥与生物菌肥的区别：1）生物有机肥价格便宜，每吨在1000多元左右； 生物菌肥价格昂贵，每吨上万元。2）生物有机肥含有功能菌和有机质，能改良土壤 促进被土壤固定养分的释放；生物菌肥只含有功 能菌，通过功能菌来促进土壤固定肥料的利用。3）生物有机肥的有机质本身就是功能菌生活的环 境，施入土壤后容易存活；而生物菌肥的功能菌 可能不适合有的土壤环境。五五. .德国有机农业中现代生物德国有机农业中现代生物 技术的应用技术的应用德国有机农业完全不用化学肥料、农药等， 用有机肥料和采取适当的耕作措施，提高土 壤长效肥力；以各种物理、生物和生态措施 控制杂草和病虫害。却有别于传统农业，有 机农业是充分应用了现代科学技术的成就， 包括农业与沼气的结合，应用植物化感技术 ，增强作物抗逆能力，减轻病虫的危害，提 高品质。5.15.1创造不同作物的最佳生长创造不同作物的最佳生长 环境环境1.土壤病毒诊断及去除二战后，德国农业生产得到较大的发展， 高产作物及高水肥环境的持续，“土壤病” 越来越严重，即作物连作症。近年来，德国的植保科学通过化学技术， 从土壤中分离鉴定相应的植物毒素，把这些 积累的毒素从土壤中清理出去，则作物就可 以健康地成长。这一技术已在农业生产中得 到推广应用，而且与现代利用图像处理技术 进行目标体自动识别相结合。 5.2创造益生生物的环境为了给益生生物提供适当的生存环境，有 机农业生产技术体系要求保护时空的多样性 和连续性，德国农业提倡在同一区域种植多 种作物及保留非生产性作物的生厂区域。提 倡少耕法，保护土壤结构，减少耕翻，减少 土表的机械使用，改善土壤结构。这样一方 面可以保证稳定和多样化的食物供应以及多 样化的营养丰富的食物；另一方面多种作物 共生共存，增强了田间昆虫等益生生物的生 存环境，增强了系统的稳定性3.合理轮作倒茬及间作德国有机农业总结传统农业中在作物的倒 茬、轮作、间作、套作等方面丰富经验，对 谷物、大豆、麦类、果园、蔬菜等连作障碍 和“茬口”问题，科技人员和农场采用了相 应的轮作、间作、套作方式予以解决。不同的作物间作、套作、混种、有效的控 制了病虫害的危害，也有利于控制杂草的生 长。采用合理的栽培技术，如增加覆盖、调 整播期和成熟期，利用抗逆品种，应用植物 杀虫剂以及驱虫剂等，使农业生产系统的病 虫害减少到最小。4.控制病虫害发生的环境条件5.注重施用有机肥5.25.2农牧结合维持氮素平衡农牧结合维持氮素平衡在政府政策鼓励下，有机农场只用有机肥 ，使畜业和种植业相互促进，共同发展，减 少了化肥使用过多对土壤环境的污染。这种结构是历经的蛮长时间的调整和发展 才得以建立的，它大大提高了农产品的附加 值，为人们提供了高质量高营养的乳肉制品 ，在改善人们的饮食结构、提高生活水平的 同时，也增加了农业产值；同时这种农业结 构利于走永夜良性循环和农业持续发展的道 路5.35.3农业与沼气结合促进农业农业与沼气结合促进农业 资源化资源化5.45.4应用植物化感技术增强作应用植物化感技术增强作 物抗逆的能力物抗逆的能力德国农业对现代技术的应用，有利于环境 改良，促进了农业可持续性发展。农学家寻 找到新的途径植物强壮剂。可以增强植 株抗性。用保护自身代替药物防治，保护比 防治更重要，这是德国农业界的普遍共识。 德国的农资登记中，有一栏植物强壮剂的物 资，专指增强植物抗逆能力的物资。除此之 外，德国农业中应用植物源物质或生物活性 物质修复调理土壤，消除土壤病害对作物的 影响1.德国植物化感技术的研究德国阿格福莱农林环境股份有限公司首席 科学家，30多年来一直致力于植物化感技术 的应用研究，用植物中提提取了植物化感物 质(vitacat)，该物质的实际应用就是利用自 然植物的生物活性物质来加强自然植物自身 的防御机制。Vitac