ПРОЕКТ «БОЛЬШИЕ ВЫЗОВЫ» ПО ТЕМЕ: «БИОТЕХНОЛОГИИ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ»
Биотехнологии играют важную роль в сельском хозяйстве. Они используются для повышения продуктивности в сельском хозяйстве. Они используются для повышения продуктивности сельского хозяйства, а также для снижения негативного воздействия сельского хозяйства на окружающую среду. В этом проекте рассматриваются основные направления использования биотехнологий в сельском хозяйстве.
Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение
«Шихикентская средняя общеобразовательная школа»
ПРОЕКТ «БОЛЬШИЕ ВЫЗОВЫ»
ПО ТЕМЕ:
«БИОТЕХНОЛОГИИ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ»
Номинация: Агропромышленные и биотехнологии
Выполнила: Алипулатова Сайибат Бахтияровна,
ученица 10 класса МКОУ «Шихикентская СОШ»
Руководитель: Алипулатова Зулфия Мифталиевна,
учитель, МКОУ «Шихикентская СОШ»
2024 г.
Оглавление
Введение ……………………………………………………………….. 2-4
Исторические сведения ………………………………………………. 5-7
Основное содержание …………………………………………………. 8- 22
Заключение ……………………………………………………………… 23
Литература ………………………………………………………………. 24
Приложение ……………………………………………………………… 25
Актуальность:
Биотехнологии играют важную роль в сельском хозяйстве. Они используются для повышения продуктивности в сельском хозяйстве. Они используются для повышения продуктивности сельского хозяйства, а также для снижения негативного воздействия сельского хозяйства на окружающую среду. В этом проекте рассматриваются основные направления использования биотехнологий в сельском хозяйстве.
Ключевые слова:
Биотехнологии, сельское хозяйство, продуктивность, окружающая среда, новые сорта растений, биопрепараты, биоудобрения, фиторегуляторы.
Введение
С древних времен известны отдельные биотехнологические процессы, используемые в различных сферах практической деятельности человека. К ним относятся хлебопечение, виноделие, приготовление кисло-молочных продуктов и т. д. Однако биологическая сущность этих процессов была выяснена лишь в XIX в., благодаря работам Л. Пастера. В первой половине XX в. сфера приложения биотехнологии пополнилась микробиологическим производством ацетона и, органических кислот, витаминов, кормового белка.
Охрана природы и рациональное использование ее ресурсов — одна из важных проблем современности, от правильного решения которой во многом зависит развитие экономики, безопасность жизнедеятельности и сохранение окружающей среды в экологически чистом состоянии.
Актуальность проблемы
С давних времен человек ведет борьбу с вредителями сельского хозяйства и переносчиками различных заболеваний.
В середине этого века, когда в широких масштабах начали применять химические вещества, казалось, что окончательная победа над нашими извечными врагами уже близка.
Однако химикаты убивали не только вредных, но и полезных насекомых, отравляли птиц, животных. В окружающей среде пестициды распространяются через воздух, воду, растения, животных, а также людьми, которые с ними работают.
Усилия специалистов в области Защиты растений — отрасли сельскохозяйственной науки, разрабатывающей методы и приемы борьбы с болезнями, вредителями и сорняками культурных растений — пока не дают желаемых результатов.
Значительная часть урожая сельскохозяйственных растений — около 30% — продолжает гибнуть от вредителей и болезней.
В связи с этим возникла острая необходимость в поиске принципиально новых подходов к решению чрезвычайно актуальной проблемы защиты растений.
Цели работы:
Доказать, что биотехнологии в сельском хозяйстве- это важная отрасль развития современной промышленной индустрии.
Задачи работы:
- Определить, что такое биотехнологии в сельском хозяйстве.
- Обозначить направления биотехнологий в сельском хозяйстве.
- Выявить актуальность биотехнологий в сельском хозяйстве.
- Узнать о тенденциях развития и усовершенствования биотехнологий в сельском хозяйстве.
Исторические сведения
Впервые термин «биотехнология» применил венгерский инженер Карл Эреки в 1917 году.
Использование в промышленном производстве микроорганизмов или их ферментов, обеспечивающих технологический процесс, известно издревле, однако систематизированные научные исследования позволили существенно расширить арсенал методов и средств биотехнологии.
Так, в 1814 году петербургский академик К. С. Кирхгоф (биография) открыл явление биологического катализа и пытался биокаталитическим путём получить сахар из доступного отечественного сырья (до середины XIX века сахар получали только из сахарного тростника). В 1891 году в США японский биохимик Дз. Такамине получил первый патент на использование ферментных препаратов в промышленных целях: учёный предложил применить диастазу для осахаривания растительных отходов.
В начале XX века активно развивалась бродильная и микробиологическая промышленность. В эти же годы были предприняты первые попытки наладить производство антибиотиков, пищевых концентратов, полученных из дрожжей, осуществить контроль ферментации продуктов растительного и животного происхождения.
Биотехнология–одна из важнейших высоких технологий постиндустриальной эры. В документах, разработанных в рамках концепции устойчивого развития, биотехнология названа ключевым носителем следующего этапа научно-технической революции (как компьютерные технологии – носитель первого этапа). Сейчас ряд крупных фирм переводит деньги из химической индустрии в постиндустриальную биотехнологию.
Сельское хозяйство и пищевая промышленность – вторая, после медицины, по значимости область применения новейшей биотехнологии, сейчас бурно развивается.
Биотехнология позволяет решать основные проблемы сельского хозяйства: повышения урожая, улучшения качества продукции, снижения цены и минимизации негативного воздействия на окружающую среду. Ученые пришли к выводу, что если мы хотим преодолеть проблему голода, но при этом жить рядом с лесами, полными птиц, и чистыми реками, изобилующими рыбой, то необходимо вводить альтернативные методы ведения сельского хозяйства, основанные на широком применении биотехнологии.
Первые методы новейшей биотехнологии, примененные к сельскохозяйственным животным и растениям, были основаны на технике клеточных культур и не связаны с генетическими манипуляциями. Одно из важнейших направлений — микроклональное размножение растений, основанное на способности любой соматической клетки некоторых растений дать начало целому растению. Этот метод используется для ускоренного размножения редких, элитных растений и новых сортов, которые трудно размножать в обычных условиях, например в нашей стране так размножают карельскую березу. Микроклональное размножение применяется также для оздоровления посадочного материала (например, картофеля).
К биотехнологии большинство из исследователей относят и методы искусственного оплодотворения животных, особенно оплодотворение яйцеклетки в пробирке с последующим разделением эмбрионов и их имплантацией самкам – метод, основанный на клеточной технологии. Он позволяет быстро получить большое потомство от элитных производителей (как самца, так и самки). Первый теленок с использованием этого метода получен в 1982 г., сейчас метод широко используется.
В различных отраслях сельского хозяйства применяются продукты, полученные с помощью рекомбинантных микроорганизмов и клеточных культур. Одна из традиционных отраслей широкого применения продуктов биотехнологии – ветеринария, антибиотики и вакцины применяются здесь давно. Однако болезни сельскохозяйственных животных – по-прежнему серьезнейшая проблема, поэтому рынок для новейшей биотехнологии здесь велик. В ветеринарии применяются новейшие средства борьбы с болезнями животных, аналогичные применяемым в медицине. Так разработаны средства диагностики для животных, вакцины (от вируса герпеса, паразитов и т.д.), для иммунизации животных и борьбы с вирусными инфекциями применяют интерфероны, интерлейкины.
Основное содержание
Биотехнология – интеграция естественных и инженерных наук, позволяющая наиболее полно реализовать возможности живых организмов или их производные для создания и модификации продуктов или процессов различного назначения.
Биотехнологии в сельском хозяйстве делятся на три более востребованных направления: биотехнологии в растениеводстве (защита растений, повышение урожайности и скороспелости), биотехнологии в животноводстве (выживаемость молодняка, ускоренный набор массы, увеличение устойчивости к заболеваниям, увеличение удоев), биотехнологии в сфере утилизации отходов (птичий помет, отходы КРС и свиноводства, отходы растениеводства).
Растения, как и животные, обладают врожденными механизмами защиты от различных насекомых и заболеваний. В настоящее время ученые ведут активный поиск соединений, которые активизировали бы эти естественные механизмы, не нанося при этом вреда окружающей среде.
Биотехнология также открывает большие перспективы в работе над созданием новых биопестицидов, таких как белки микроорганизмов и жирные кислоты, токсичные для определенных сельскохозяйственных вредителей, но безвредные для человека, животных, рыб, птиц и полезных насекомых. Уникальность механизмов действия биопестицидов обеспечивает защиту от вредителей, устойчивых к традиционным средствам.
Биотехнологические методы также позволяют повышать эффективность усвоения растениями необходимых им микроэлементов.
Сельскохозяйственная биотехнология может внести решающий вклад в решение ряда проблем человечества.
Применение в промышленности и сельском хозяйстве.
Кроме очевидных разработок направленных на синтез продовольствия, лекарственных препаратов и селекции садово-огородных культур, биотехнологии также применяются в металлургии, при повышении добычи нефти и утилизации всевозможных отходов. Оптимизация деградации последних направлена на решение энергетической проблемы человечества.
Биоэнергетика активно работает над отказом от привычных источников и переходом на экологически безопасные. Уже сегодня целлюлозные отходы сельского хозяйства под воздействием ферментов трансформируются в глюкозу и далее – в топливо.
Также поступают и с продуктами жизнедеятельности скота, который можно преобразовать в биогаз и качественные удобрения. Кроме того, микробное выщелачивание позволяет обрабатывать даже самые бедные руды выделяя из них ценные металлы.
Бактерии эффективно содействуют с метаном и могут как полностью удалить его, например из шахты, так и образовать для пробуждения нефтяных пластов.
Пищевая промышленная биотехнология начинается с клеточной инженерии и их слияния, что увеличивает урожайность, живучесть и плодоносность гибридных растений в несколько раз.
Благодаря современным разработкам больше не надо ждать десятки лет, непрерывно экспериментируя с селекцией – генная модификация абсолютно безопасна и гораздо более эффективна.
Методы промышленной биотехнологии, такие как микробиологический синтез, позволяют создать пищевой белок не отличимый от натурального и созревающий в 10 раз быстрее при минимальных затратах на производство.
А аминокислоты, также изготовленные биохимическим способом, выступают как ферменты, дрожжи и ароматическо-вкусовые добавки. Именно эти технологии должны прокормить человечество в будущем благодаря невероятной эффективности, экологичности и низкому показателю энергоемкости.
1.ЗАЩИТА РАСТЕНИЙ ПЕСТИЦИД БИОДЕГРАДАЦИЯ ГЕН.
Культурные растения страдают от сорняков, грызунов, насекомых-вредителей, нематод, фитопатогенных грибов, бактерий, вирусов, неблагоприятных погодных и климатических условий. Перечисленные факторы наряду с почвенной эрозией и градом значительно снижают урожайность сельскохозяйственных растений. В последние годы большое внимание уделяют вирусным заболеваниям растений. Наряду с болезнями, оставляющими видимые следы на культурных растениях (мозаичная болезнь табака и хлопчатника, зимняя болезнь томатов), вирусы вызывают скрытые инфекционные процессы, значительно снижающие урожайность сельскохозяйственных культур и ведущие к их вырождению.
Биотехнологические пути защиты растений от рассмотренных вредоносных агентов включают:
1) выведение сортов растений, устойчивых к неблагоприятным факторам;
2) химические средства борьбы (пестициды) с сорняками (гербициды), грызунами (ратициды), насекомыми (инсектициды), нематодами (нематоциды), фитопатогенными грибами (фунгициды), бактериями, вирусами;
3) биологические средства борьбы с вредителями, использование их естественных врагов и паразитов, а также токсических продуктов, образуемых живыми организмами.
Наряду с защитой растений ставится задача повышения продуктивности сельскохозяйственных культур, их пищевой (кормовой) ценности, задача создания сортов растений, растущих на засоленных почвах, в засушливых и заболоченных районах. Разработки нацелены на повышение энергетической эффективности различных процессов в растительных тканях, начиная от поглощения кванта света и кончая ассимиляцией СО2 и водно-солевым обменом.
Выведение новых сортов растений. Традиционные подходы к выведению новых сортов растений - это селекция на основе гибридизации, спонтанных и индуцированных мутаций. Методы селекции столь отдаленного будущего включают генетическую и клеточную инженерию. (Минеева В.Г.,2004).
В настоящее время выделены и клонированы гены sym, отвечающие за установление симбиотических отношений между клубеньковыми азотфиксаторами и растением-хозяином. Путем переноса этих генов в свободноживущие азотфиксирующие бактерии (Klebsiella, Azotobacter) представляется возможным заставить их вступить в симбиоз с ценными сельскохозяйственными культурами. Методами генетической инженерии предполагают также повысить уровень обогащения почвы азотом, амплифици-руя гены азотфиксации у Klebsiella и Azotobacter.
Разрабатываются подходы к межвидовому переносу генов asm, обусловливающих устойчивость растений к нехватке влаги, жаре, холоду, засоленности почвы. Перспективы повышения эффективности биоконверсии энергии света связаны с модификацией генов, отвечающих за световые и темновые стадии этого процесса, в первую очередь генов cfx, регулирующих фиксацию СО2 растением. В этой связи представляют большой интерес разработки по межвидовому переносу генов, кодирующих хлорофилл а/b-связывающий белок и малую субъединицу рибулозо-бис-фосфаткарбоксилазы - ключевого фермента в фотосинтетической фиксации СО2.
Гены устойчивости к некоторым гербицидам, выделенные из бактерий и дрожжей, были успешно перенесены в растения табака. Разведение устойчивых к гербицидам растений открывает возможность их применения для уничтожения сорняков непосредственно на угодьях, занятых сельскохозяйственными культурами. Проблема состоит, однако, в том, что массивные дозы гербицидов могут оказаться вредными для природных экосистем.
Важное место в выведении новых сортов растений занимает метод культивирования растительных клеток in vitro. Регенерируемая из таких клеток "молодая поросль" состоит из идентичных по генофонду экземпляров, сохраняющих ценные качества избранного клеточного клона. С клонированием клеток связывают надежды на устранение вирусных заболеваний растений. Разработаны методы, позволяющие получать регенеранты из тканей верхушечных почек растений. В дальнейшем среди регенерированных растений проводят отбор особей, выращенных из незараженных клеток, и выбраковку больных растений. Раннее выявление вирусного заболевания, необходимое для подобной выбраковки, может быть осуществлено методами иммунодиагностики, с использованием моноклональных антител или методом ДНК/РНК-проб. Предпосылкой для этого является получение очищенных препаратов соответствующих вирусов или их структурных компонентов. Клонирование клеток - перспективный метод получения не только новых сортов, но и промышленно важных продуктов. При правильном подборе условий культивирования, в частности при оптимальном соотношении фитогормонов, изолированные клетки более продуктивны, чем целые растения. Иммобилизация растительных клеток или протопластов нередко ведет к повышению их синтетической активности.
2. БИОЛОГИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ И ПАТОГЕНОВ
Биодеградация пестицидов. Пестициды обладают мощным, но недостаточно избирательным действием. Так, гербициды, смываясь дождевыми потоками или почвенными водами на посевные площади, наносят ущерб сельскохозяйственным культурам. Помимо этого, некоторые пестициды длительно сохраняются в почве, что тоже приводит к потерям урожая. Возможны разные подходы к решению проблемы: 1) усовершенствование технологии применения пестицидов, что не входит в компетенцию биотехнологии; 2) выведение растений, устойчивых к пестицидам; биодеградация пестицидов в почве.
К разрушению многих пестицидов способна микрофлора почвы. Методами генетической инженерии сконструированы штаммы микроорганизмов с повышенной эффективностью биодеградации ядохимикатов, в частности штамм Pseudomonas ceparia, разрушающий 2, 4, 5- трихлорфеноксиацетат. Устойчивость того или иного пестицида в почве меняется при добавлении его в сочетании с другим пестицидом. Так, устойчивость гербицида хлорпро-фама увеличивается при его внесении совместно с инсектицидами из группы метилкарбаматов. Оказалось, что метилкарбаматы ингибируют микробные ферменты, катализирующие гидролиз хлорпрофама.
Микробная трансформация пестицидов имеет и оборотную сторону. Во-первых, быстрая деградация пестицидов сводит на нет их полезный эффект. Во-вторых, в результате микробного превращения могут образоваться продукты, сильно ядовитые для растений.
Биологическая защита растений от вредителей и патогенов. Из широкого спектра биологических средств защиты растений ограничимся рассмотрением средств борьбы с насекомыми-вредителями и патогенными микроорганизмами. Именно в этих областях имеются наибольшие перспективы.
К традиционным биологическим средствам, направленным против насекомых, принадлежат хищные насекомые. В последние годы арсенал "оружия" инсектицидного действия пополнен грибами, бактериями, вирусами, патогенными для насекомых (энтомо-патогенными). Многие виды насекомых-вредителей (тля, колорадский жук, яблоневая плодожорка, озимая совка и др.) восприимчивы к заболеванию, вызываемому грибом Beauveria bussiana. Препарат боверин из лиофильно высушенных конидий гриба сохраняет энтомопатогенность в течение года после обработки почвы или растений. Препарат пецилолин из гриба Poecilomyces fumoso-roseus применяют для борьбы с вредителями кустарников, например смородины.
Важным источником бактериальных энтомопатогенных препаратов служит Bacillus thuringiensis. Эти препараты обладают высокой устойчивостью и патогенны для нескольких сотен видов насекомых-вредителей, в том числе для листогрызущих насекомых - вредителей яблонь, винограда, капусты, лесных деревьев. Гены, отвечающие за синтез одного из токсинов В. thuringiensis, были изолированы и перенесены в растения табака. Необходимо, чтобы такие "энтомопатогенные" растения не содержали веществ, токсичных для человека и животных.
Комбинация из нескольких биологических средств нередко действует на вредителей более эффективно, чем каждый в от дельности. Смертность соснового шелкопряда резко возрастает, если вирус цитоплазматического полиэдроза применяют в сочетании с препаратами из В. thuringiensis. Эффективна комбинация биологических и химических средств защиты растений от насекомых.
Среди новых средств защиты растений - вещества биогенного происхождения, ингибирующие откладку яиц насекомыми или стимулирующие активность естественных врагов насекомых вредителей: хищников, паразитов.
Разнообразны средства защиты растений от фитопатогенных микроорганизмов:
1. Антибиотики. Примерами могут служить триходермин и трихотецин, продуцируемые грибами Trichoderma sp. и Trichotecium roseum. Эти антибиотики используются для борьбы с корневыми гнилями овощных, зерновых и технических культур.
2. Фитоалексины, естественные растительные агенты, инактивирующие микробных возбудителей заболеваний. Эти соединения, синтезируемые в тканях растений в ответ на внедрение фитопатогенов, могут служить высокоспецифичными замените-тлями пестицидов. Фитоалексин перца успешно применяли при фитофторозе.
3. Использование микробов-антагонистов, вытесняющих патогенный вид и подавляющих его развитие.
4. Иммунизация и вакцинация растений. Вакцинные препараты стремятся вводить непосредственно в прорастающие семена.
5. Введение в ткани растений специфичного агента (d-фактора), снижающего жизнеспособность возбудителя.
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.
3. БИОЛОГИЧЕСКИЕ УДОБРЕНИЯ
Генетическую инженерию предлагают использовать для выведения азотфиксирующих растений. В природных условиях азотфиксирующие клубеньковые бактерии, представители рода Rhizobium, вступают в симбиоз с бобовыми. Комплекс генов азотфиксации (nif) из этих или иных бактерий предлагают включить в геном злаковых культур. Планируют модификацию генома Agrobacterium, чтобы бактерия могла вступать в симбиоз со злаками и передавать им генетическую информацию. Другим решением проблемы могла бы быть трансформация растительных протопластов посредством ДНК. К компетенции клеточной инженерии относят создание новых азотфиксирующих симбиотических ассоциаций "растение - микроорганизм".
В настоящее время выделены и клонированы гены sym, отвечающие за установление симбиотических отношений между клубеньковыми азотфиксаторами и растением-хозяином.
Гены устойчивости к некоторым гербицидам, выделенные из бактерий и дрожжей, были успешно перенесены в растения табака. Разведение устойчивых к гербицидам растений открывает возможность их применения для уничтожения сорняков непосредственно на угодьях, занятых сельскохозяйственными культурами. Проблема состоит, однако, в том, что массивные дозы гербицидов могут оказаться вредными для природных экосистем.
Биотехнология за заботу об окружающей среде.
Промышленная экология и биотехнологии занимаются исследованиями в области снижения загрязнения природы. Сейчас необычайно остро стоит проблема, как токсичных отбросов, так и перегрева, вследствие изменения климата, чрезмерного электромагнитного излучения, шума и прочих факторов. Данное направление науки ориентированно на:
Обезвреживания от выбросов. Модернизация и оптимизация работы систем очистки воды, воздуха и земли от токсичных отходов с помощью микроорганизмов, вторичной переработки и изменения производственных процессов.
Введение норм соответствия экологической безопасности, добывающих и изготавливающих предприятий, для осуществления контроля за разрушительным воздействием, как на верхний слой почвы, так и на местную атмосферу, флору и фауну.
Разработка «чистых» источников энергии. С начала 21 века все большее количество автомобилей переходит на электрические двигатели, а самый ценный ресурс получают с помощью солнечных аккумуляторных батарей, силы воздуха и воды.
Создание новых видов транспорта и контроль их численности. Даже с учетом повсеместного перехода на альтернативные источники питания количество автомобилей растет, так же как и население планеты. Экологи работают не только над топливными фильтрами и усовершенствованными конструкциями двигателей, но и над проектами управления транспортом в городской черте.
Промышленная биотехнология уже сейчас предлагает эффективные методы решения множества экологических проблем, в то время когда ученые утверждают, что их исследования находятся только на начальном этапе.
Биотехнология и микромир.
Промышленная биотехнология микроорганизмов занимается разработкой лекарственных препаратов несколькими путями.
Первый – извлечение экстрактов из лекарственных растений искусственно выращенных в максимально подходящих условиях полностью или только в виде нескольких необходимых клеточных тканей. Кроме медицины такой подход применяется в парфюмерии для выделения ценных и ароматических веществ.
Второй – синтез антибиотиков, ферментов, витаминов, катализаторов, ингибиторов и других добавок, облегчающих управление веществами. Такие дополнения обеспечивают:
1.Гибкость метаболизма;
2. Высокую адаптивную способность;
3. Простоту культивирования;
4. Сверхбыстрый рост и размножение;
5. Качественные возможности для дальнейшего исследования.
Разумно объединенные промышленное производство и биотехнология гарантируют человечеству здоровое и сытое будущее. Каждая новая разработка данной отрасли все больше направлена на сбережение ценных ресурсов планеты и их сохранения.
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.
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.
За последние три года по отрасли животноводства практически по всем показателям наблюдается положительная динамика.
Ежегодно в регионы России и на экспорт из Дагестана вывозится более 15 тыс. тонн баранины в живом и убойном весе. Фактически сформировался российский бренд «дагестанская баранина». За последние три года построены цеха по убою скота и переработке мяса с общей проектной мощностью до 200 тонн в сутки. За то же время количество скотомест на строящихся, модернизируемых и введенных в эксплуатацию животноводческих комплексах молочного направления составило 3090.
В настоящее время на территории Республики Дагестан в области животноводства реализуются три крупнейших инвестиционных проекта.
Заключение:
Биотехнология – одна из важнейших высоких технологий постиндустриальной эры. В документах, разработанных в рамках концепции устойчивого развития, биотехнология названа ключевым носителем следующего этапа научно-технической революции (как компьютерные технологии – носитель первого этапа). Сейчас ряд крупных фирм переводит деньги из химической индустрии в постиндустриальную биотехнологию. Сельское хозяйство и пищевая промышленность – вторая, после медицины, по значимости область применения новейшей биотехнологии, сейчас бурно развивается.
Биотехнология позволяет решать основные проблемы сельского хозяйства: повышения урожая, улучшения качества продукции, снижения цены и минимизации негативного воздействия на окружающую среду. Ученые пришли к выводу, что если мы хотим преодолеть проблему голода, но при этом жить рядом с лесами, полными птиц, и чистыми реками, изобилующими рыбой, то необходимо вводить альтернативные методы ведения сельского хозяйства, основанные на широком применении биотехнологии.
Литература:
1. "Биотехнология: что это такое?'" Вакула В.Л., Москва, "Молодая гвардия" 1989г.
2. Агрохимия под ред. Ягодина А.С. - М.: Колос - 2002г ,582 стр.
3. Агрохимия под ред. Минеева В.Г. - М.:МГУ - 2004г, 719стр.
4. Безуглова О.С. Удобрения и стимуляторы роста. - Ростов на Дону. Феникс.2000, 30стр.
5. Донских И.Н. Курсовое и дипломное проектирование по системе применения удобрений - М.: Колос, 2004г.,142стр.
7. Иванов А.А. Комплексное использование удобрений. Владимир НИИ,2000 г,190стр.
8. Мишустин Е. Н., Емцев В. Т., Микробиология, 2 изд., М., 2001.
