白色农业

概述

　　白色农业是微生物资源产业化的一种工业型新农业，技术主体是生物工程，它包括高科技生物工程中的发酵工程和酶工程。白色农业生产环境高度洁净，生产过程不存在污染，其产品安全、无毒副作用，加之人们在工厂车间穿(戴)白色工作服(帽)从事劳动生产，故形象化地称之为“白色农业”。

基本资料

　　名称：白色农业 

　　英语名称：white agriculture 

　　白色农业——即微生物农业。是以蛋白质工程、细胞工程、酶工程为基础，以基因工程综合组建的工程农业。

发展

　　白色农业的概念最早产生于中国。它是把传统农业的动植物资源利用扩展到微生物新资源利用，创建以微生物产业为中心的新型工业化农业。白色农业还能改善农、牧业产品的品质，减轻环境污染，提高农产品的产值。这是农民增收的一个新途径。 

　　20世纪70年代以来，发达国家迅速发展了以机械化、化学化和能源化为主要标志的现代化农业。机械、化肥、农药、除草剂等的大量使用，极大地提高了土地生产率和劳动生产率，在很大程度上满足了人口膨胀对粮食的需求。但是，现代化农业也带来了一系列不良的后果，如环境污染、耕地退化、土壤板结、作物病虫害加重、生态条件恶化，投资成本增加，产品质量下降等，致使农业和社会的持续发展陷入困境。因此，发达国家纷纷行动起来，寻求可持续发展的出路。中国作为农业大国，人口增长、环境恶化、资源缺乏等问题也日益严峻。1986年中国学者包建中研究员提出了“发展高科技应创建三色农业——绿色农业、白色农业、蓝色农业”的新观点。绿色农业指传统的植物种植业；蓝色农业指蓝色海洋的水生农业；白色农业是指微生物资源产业化的工业型新农业，其科学基础是“微生物学”，技术主体是“生物工程”，它包括高科技生物工程的“发酵工程”和“酶工程”。由于人们在工厂车间内都要穿戴白色工作服帽从事劳动生产，其产品是无污染、无毒副作用、有益人和动物健康的高度安全食品。所以形象化地称为“白色农业”。 

　　之所以利用微生物资源，是因为全世界面临人口、资源、环境所带来的严峻挑战。而依靠水土为中心的传统农业将接近或达到承载能力的临界状态。这就需要寻求新的出路。中国农业科学院院长翟虎渠博士认为，“开发微生物资源，可以缓解能源与环保的矛盾”。他分析说，近几十年来，中国在发展农业微生物能源——沼气方面已取得巨大成绩。在利用农业废弃纤维质资源，用微生物发酵技术生产酒精，替代日益枯竭的石油资源，也取得进展。可以预见，白色农业将为缓解世界能源短缺，为解决中国“三农”问题带来新希望。 

　　白色农业已形成6大产业，中国对此的开发利用具有优势，已拥有一批优秀微生物研究人才。中国农业科学院设立的国家级“农业微生物菌种资源保藏中心”，拥有微生物农药、微生物肥料、微生物能源和饲料酶制剂等一批自主知识产权的科研成果，并初具产业化规模。翟虎渠说，中国农科院重点支持的微生物领域，是其发展的9大学科群之一。中国农科院将以微生物发酵工程为基础，成立应用微生物研究所。翟虎渠表示，将从重点学科、重点对象和重点项目上积极推动白色农业的国际交流与合作。来自英国、加拿大、澳大利亚等国家的数十位专家也表达了他们共同参与开发这一新兴领域的意愿。

特征

　　生物工业型农业。传统农业是以水、土为基础的绿色植物种植业。而白色农业是应用高科技开发丰富的微生物资源宝库的工业型农业。它依靠人工能源，不受气候和季节的限制，可常年在工厂内大规模生产。白色农业把传统绿色农业向“光”（阳光）要粮、向地要粮的生产方式，转变为向“草”（秸秆）要粮、向废弃物要粮的生产方式。与传统种植业生产粮食相比，它具有生产周期短，高产、高效、产品无污染、无毒副作用，节约水土资源，不污染环境，资源可综合利用等特点。 

　　拓展型农业。白色农业拓宽了传统农业的生产领域，变革传统农业“单相形态”的生产模式为“多相形态”的生产模式。即绿色“露天农业”与白色“工厂农业”并存；绿色、白色的“陆地农业”与蓝色的“水生农业”共兴。白色农业的发展有助于传统的“二维”农业向新型的“三维”农业转变。 

　　资源节约型农业。传统的绿色农业资源利用不经济，一年劳动生产出的产物，一般只能直接利用40%—50%，其余作为废弃物处理。而白色农业，可将动植物的有机废弃物经微生物处理就转化为饲料或食物，从而节约了资源，实现资源的循环综合利用。 

　　高效环保型农业。白色农业把传统绿色农业向“光”(阳光)要粮、向地要粮的生产方式，转变为向“草”(秸秆)要粮、向废弃物要粮的生产方式。与传统种植业生产粮食相比，它具有生产周期短，高产、高效，产品无污染、无毒副作用，节约水土资源，不污染环境，资源可综合利用的特征。据科学测算，如果利用每年世界石油总产量的2%进行微生物发酵生产，产出的单细胞蛋白，可供20亿人吃1年。

意义

　　发展“白色农业”，不仅可以有效地实现人畜分粮，推动畜牧业的大发展，为解决中国的粮食问题和改善居民的膳食结构提供一条新的思路和对策，还可以在利用微生物保护生态环境方面起到积极的作用。“白色农业”的兴起表明，通过工厂化微生物工程的发展，将形成非绿色植物的、不污染环境的新型农业及其产业，研究开发可更新纤维素、工农业废气、废液、废渣、建立单细胞蛋白工业及海藻生物技术产业等。 

　　“白色农业”以蛋白质工程、细胞工程和酶工程为基础，以基因工程全面综合应用而组建的工程农业。它分为微生物工程农业和细胞工程农业。“白色农业”的核心是利用微生物发酵生产单细胞蛋白饲料等产品，以缓解粮食生产的紧张局面。据测算，到本世纪末，中国蛋白质饲料缺口将达100万吨，单细胞蛋白工业化生产大有可为。 

　　为适应“白色农业”的原料需求，保护生物多样性已迫在眉睫。生物的多样性不仅包括植物、动物，还有微生物及其生存环境所构成的综合体，内容涉及生态系统多样性、物种多样性和遗传多样性三部分。许多动物、植物和微生物物种价值还不清楚，如果这些物种遭到破坏，后代人就再没有利用的机会。 

　　因为白色农业是利用地球上丰富的微生物资源，通过发酵工程和酶工程，在工厂化条件下进行生产，所以占地面积很少，且节约水资源。 

　　白色农业不仅可以生产饲料、工业原料，还可以提供食物，如利用微生物发酵处理秸秆生产饲料，如果利用中国每年5亿吨农作物秸秆的20%生产饲料，就可获得800亿公斤的饲料，相当于中国年饲料粮总用量的70%，从而能极大地缓解“人畜争粮”的矛盾，并大大促进畜物业的发展，解决中国的粮食问题，改善居民的膳食结构。又如，利用工农业废液、废气、废渣、叶片等蛋白质资源，建立单细胞蛋白质生产基地，生产高蛋白饲料和食品、药品。丰富的叶片资源不仅能生产出用作饲料、食品剂的营养价值高、易于消化吸收的叶蛋白，还可制作药品。据计算，如果用世界石油产量的1%，生产单细胞蛋白，就可供10亿人吃一年。年产10万吨单细胞蛋白的微生物工作，相当于12万公项耕地生产的大豆蛋白或2000万公项草地饲养的牛羊所产的动物蛋白质。白色农业除生产饲料、微生物农药、微生物营养保健品和微生物能源。 

　　微生物工程已经广泛应用于农牧业，在促进作物生长、防治疫病等方面作用很大。此外，它还可以用于农产品的深加工。例如，赤霉素的使用已经证明是杂交水稻制种中控制花期的一项重要举措。玉米赤霉烯酮用于北京鸭和肉牛，可以获得增重的效果。利用微生物发酵，在农业上还可以生产单细胞蛋白、畜用抗生素、氨基酸、维生素等，用来作为饲料的添加剂。农作物的秸秆、谷壳、木屑、糖渣、木薯等经过微生物发酵就可以转化成高效再生能源，例如酒精、甲烷等，这种生物能源有一个形象的称呼：绿色石油。 

　　由于实行工厂化生产，所以不受气候等自然条件的限制和影响，生产稳定，产品的产量和质量能得到可靠的保证，而且节水、节土、节能、高效，所以白色农业有着极其巨大的生产潜力。 

　　白色农业是农业产业化进程中不可缺少的方面，涉及到农产品的综合利用、饲料、生物能源和生态农业等，世界各国都在加紧研究和开发，初步形成了一种新兴的、有着光明前景的高科技产业。利用微生物发酵处理秸轩转化成饲料，利用生物技术培养新菌种，加快氨基酸发酵的利用等，将成为2l世纪的农业新产业。

研究领域

　　微生物饲料：这是中国当前白色农业的主体产业。利用各种农业废料制成的蛋白饲料、秸秆饲料、EP多效生物添加剂已被使用。 

　　微生物肥料：中国微生物肥料的研究和应用正在热潮之中。其主要品种有：根瘤菌肥料类、固氮菌肥料类、硅酸盐细菌肥料、光合细菌肥料、微生物生长调节剂、复合微生物肥料类等。 

　　微生物农药：应用的较多，有细菌、真菌、昆虫病毒等构成的杀虫剂、杀菌剂、除草剂等。 

　　微生物食品：在中国微生物食品中，食用菌分布最广、食用最普遍、历史最悠久，香菇、木耳等就属于此类。 

　　微生物能源：中国微生物能源的应用主要是沼气。 

　　微生物生态环境保护剂：中国微生物除臭剂的开发和应用具有广阔的发展空间。