胡杰 逯敏慧
摘 要:我国是一个人口大国,解决人民的吃饭问题是头等大事,但是生态环境的恶化导致生产成本增加,作物产量与发达国家相比还有一定差距。转基因作物的种植很大程度上能缓解该困境。但是目前转基因的产业化种植并不是很顺利,因此有必要加强对该技术的宣传,使人们能科学的认识转基因技术。
关键词:转基因;农业;转基因技术
中图分类号:S-1 文献标识码:A
DOI:10.19754/j.nyyjs.20190430005
基金项目:转基因生物新品种培育重大专项资助(项目编号:2016ZX08009002) 我国是一个拥有13.9亿人的人口大国,占世界总人口数约18.7%,人口数量在世界排名上仍排第一。要想保证国家的发展,首要前提是发展农业,而农业的发展离不开农业技术,农业技术是促进农业生产不断发展的重要保障。
1 我国农业发展遇到的问题
经过多年的发展,我国农业取得了举世瞩目的成绩,粮食生产实现了十一连增。与此同时,我国农业的先天不足表现的也越来越明显,农业发展面临着巨大的挑战。
1.1 农业生态环境恶化
我国耕地面积呈递减趋势,农业生产的生态问题日渐突出。据相关数据统计,2012年,我国人均耕地面积为998m2/人,2013年993m2/人,2014年988m2/人,2015年982m2/人,2016年975m2/人,2017年973m2/人。由于在耕地的使用过程中,过度施用化肥和农药,以及养殖业中大量粪便的随意排放[1],使得我国农业耕种成本逐年上升,且易造成农药的污染,水体的富营养化和土壤的盐碱化等严重的生态问题。
1.2 农业作物产量不高
玉米在全世界的农作物生产中,总产量是最高的。玉米为例,美国一直在全球农业的生产和出口领域中处于主导地位。2017年,我国玉米的最高每667m2产量为1517.11kg,而美国的最高每667m2产量为2269.14kg;在总产量方面,美国的玉米几乎占了世界总产量的50%,是最大的玉米出口国家。我国农业产量与发达国家还有不少的差距。
由此可见,农业农村经济的可持续发展受客观因素的影响越发明显,而仅靠扩大规模生产无法从根本上解决供需矛盾,首要应解决产量问题,而解决该问题必须通过新的育种手段来培育高产、优质、高抗的新品种,这样就能更大程度上的因地制宜来合理种植农作物。
2 转基因技术在农业上产上的应用
全球转基因技术相关实践证明,运用该科学技术培育的高产、高效的新品种,对保护生态环境、提高产品品质具有重要的作用[2]。
2.1 抗除草剂的转基因作物
抗除草剂作物是发展最早和应用最广的转基因作物。具有抗除草剂特性的转基因作物能很好的耐除草剂,可以通过合理增加种植密度,减少了在生产过程中由于农药的喷施造成产量损失,从而大幅增加作物产量,且无需对田间作物的残留物进行处理,来减少劳动力的数量和力度。
目前已用于产业化种植的抗除草剂转基因作物有玉米、大豆、油菜、苜蓿、油菜、棉花等,目标除草剂主要有抗草甘膦、草铵膦等[3]。
2.2 抗虫的转基因作物
具备抗虫特性转基因作物不仅使虫害受到抑制,大大降低杀虫剂相关农药的喷施,还很有效地降低了农户种植的劳动成本,而且在保护环境的同时也很好地降低了农产品的农药残留,提升农产品的品质,进而提升作物的产量[4]。目前已用于产业化种植的抗虫性作物有棉花、水稻、番茄、苹果等,抗虫基因Bt是目前应用最广的。
2.3 抗病转基因作物
抗病转基因作物对植物病害有较高的抗性,在作物的生产上能大大提高作物的产量和品质。如我国自主研发的抗环斑病毒的转基因木瓜,从根本上解决了番木瓜生产受环斑病毒(Papayaringspotvirus, PRSV)威胁的问题,挽救了我国的木瓜产业,也是我国目前广泛种植的转基因作物。
2.4 品质改良和抗逆境转基因作物
品质改良是转基因作物育种的一个重要方向。科研工作者致力于通过转基因技术提高作物不饱和脂肪酸、维生素、蛋白质、赖氨酸、植酸等的含量,以改良作物品质,改善作物的营养结构,如高赖氨酸玉米和植酸酶玉米,高维生素A的黄金大米,高Omega-3大豆等[5],其中我国转植酸酶基因玉米在2009年已获得安全证书。
随着对植物抵抗非生物胁迫分子机理研究的不断深入,如干旱、高盐、低温、高温等,培育抗逆境作物新品种已成为转基因育种的新方向,如抗旱、抗盐、耐寒等,目前大多处于还实验室研究阶段。
3 我国转基因技术产业化发展现状
美国作为全球化转基因作物商业化的第一大国,其种植面积占转基因作物的39%,种植的大豆、玉米、棉花、木瓜、土豆、油菜、甜菜、苜蓿等10种转基因作物为美国带来了巨大的经济效益;巴西为转基因种植面积的第二大国,种植面积4910万hm2,占全球的27%;阿根廷为转基因第三种植大国,种植面积2382万hm2;加拿大转基因种植面积第四,目前已经批准171种转基因作物运用于种植、饲料和食品中;第五大国的印度只种植了转基因棉花1080万hm2[6]。目前我国转基因作物种植面积约280万hm2,世界排名第八,而商业化种植的只有转基因棉花和番木瓜,转基因玉米和水稻虽然已经获转基因安全证书,但是因没通过品种的审定,还没能获得种植批准。
我国具备比较完善的转基因技术和科研能力,育种的研究开发几乎与国际同步,也取得了很好的效果,推动了农产品品质的发展[7]。立足于本国国情,我国对转基因作物的产业化已经形成了一套法规管理体系。但是由于受到人们对转基因安全的怀疑,同时转基因作物的产业化也要面对一系列复杂的不确定性问题,使得转基因作物产业化在立法的指导原则。体系以及制度执行等方面都未得到很好的贯彻[8],很多科研成果并没有推广,导致转基因技术发展滞缓。全球转基因技术的日新月异,使得我国的转基因技术水平与美国之间的差距不断扩大。我国应努力自主研发创新,加快重大专项的实施,重视专业转基因人才的培养,推进科研成果产业化[9]。
4 结语
转基因技术符合农业农村经济可持续发展的要求,转基因作物全球化应用的大势已不可阻挡,在不久的将来实现大面积的产业化商业种植亦只是时间的问题。若是抓住机遇加快推进该技术在农作物中的運用,则有利于我国在农业生产上抢占先机和达到技术的制高点;而踌躇不前则很可能因此而错失将转基因作物商业化发展的良机。当前局势下,唯有科学理性的认识并合法利用转基因技术,创新农业科技,推进国家重大专项转基因育种研究成果的产业化,实现农业发展方式的转变。但是,由于公众对转基因作物的曲解与争议,人们对转基因持怀疑态度,因此我国在转基因技术的科普宣传上必须加强,引导大众科学理性的认识并逐渐接受转基因的运用,使转基因作物能很好的发挥其价值并真正的造福于人类社会。
参考文献
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