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第7章 国外农业科技综览(1)

利用甘蔗副产品生产工业用蜡

甘蔗蜡是一种大有希望的物质。在蔗皮上,特别是甘蔗节间的蔗皮上有一层蜡,它的可用量取决于栽培品种和农业气候条件。据估计,植株含蜡量平均占蔗茎重量的12%。

糖厂榨蔗时,蔗皮上50%以上的蜡留在蔗渣里,但蔗渣多作为燃料烧掉。其余50%的蜡则流入蔗汁内。蔗蜡是不深于蔗汁的,它在蔗汁内沉淀后,沉积于滤泥中,因而滤泥的含蜡量往往高达4%以上。

印度有一家糖厂生产甘蔗原蜡,每天产量约150公斤。这种蔗蜡经提炼后,可利用制造复写纸、蜡纸和各种擦光剂。该厂的加工方法是,用矿物松节油作溶剂,通过溶剂浸提程序来提取蔗蜡,然后用异丙醇作溶剂以提炼粗蜡。

利用水绵生产蛋白质

利用廉价的能源、碳源和氮源培养微生物,生产微生物蛋白质饲料,进一步生产微生物蛋白质食物是目前国际上十分重视的一项生物科学技术。其中利用藻类来生产蛋白质是许多国家的重要研究课题。

埃及科学工作者在埃及农业土地缺乏、人口急剧上升、粮食短缺和蛋白质不足的情况下,正在加紧研究从水绵中提取蛋白质。

水绵(Spirogyra)属绿藻门水绵科,是一种光合微生物。其生长条件是有二化碳来源、充足的养分、光照和合适的温度。它比一般植物的光合能力强,繁殖速度快,用水量小,生产成本低。它可利用光能和二氧化碳作为能源和碳源,利用尿素或硫酸铵作为氮源,适合在干旱地带栽培。因为干旱地带有充足的光照(太阳能),可为水绵生长提供充分的能源。埃及良好的自然条件,适合水绵四季生长。

早在60年代末期,埃及国家研究中心就在实验室内进行了小球藻的培养研究,并获得了成功。从70年代初开始对水绵进行培植研究。经过十几年的努力,该中心于1981年在实验室里成功地培养出蛋白质含量高的纯种水绵。实验结果表明,每费丹(约合63市亩)水池一年可生产20吨蛋白质含量为50%的干水绵,相当于种植60~90亩大豆或150~300亩玉米。所产生的热能,相当于甜菜的8倍,玉米的22倍,马铃薯的45倍。不仅生产成本要比这些作物低得多,而且省时、省工、省水。据计算,一个6300亩的水绵场只需10个农工。

经过技术鉴定,埃及专家们认为,水绵的蛋白质含量高于牛肉、豆腐、酵母和奶类。蛋白质内富含维生素A、B1(硫胺素)、B3(泛酸)、B6(吡哆酸)和C0。此外,水绵蛋白质内还含有大量人体必需的两种氨基酸:赖氨酸和苏氨酸,并含有一定数量的脂肪和碳水化合物。试验表明,用水绵做成的饲料可以成为鱼的主食,掺进水绵粉的饲料可使家禽体重增长迅速。

埃及科学工作者还对海水绵进行了培植试验,以便能把埃及长达数千公里的海岸线充分利用起来。试验结果表明,海水绵和淡水绵一样可用来作鱼、家禽和家畜的饲料。埃及还利用水绵能够固氮的特点在稻田内进行养殖试验,以便作为水稻的绿肥。

目前,埃及的水绵培植工作已走出实验室,进入自然界的培植阶段。埃及国家研究中心已建成了容积为65000公升的水绵培养池。培养池一般用砖和水泥砌成,深度在30~50厘米左右,圆形或长方形均可。池子大小无一定规格,但以管理方便为宜。培养时需在池子上面覆盖一层透明的塑料薄膜。这样做既透光、保温,又可防止污染。

埃及下一个研究目标是,利用水绵生产的蛋白质作为人的食品,并从水绵中提取不饱和脂肪,以取代目前进口的玉米油和向日葵油。

当前世界上从事上述研究工作的国家,除埃及外,还有日本、德国、英国、法国、印度、泰国、墨西哥和秘鲁等。

利用更新的橡胶树制造高级家具

马来西亚每年约有45000公顷的橡胶林需锯倒更新。被锯倒的橡胶树过去多被废弃或焚烧。

马来西亚现在采用一种新加工方法,使它变废为宝,即在锯倒橡胶树后,立即在锯口上喷撒杀菌剂,然后迅速将树干运到木材加工厂,在一种特殊的窑内烘干。经过化学方法处理加工后,树材呈乳白色,平滑光洁,成为制作高级家具的热门货,每吨出口价格高达180美元。

据马来西亚木材局的估计,马来西亚每年至少可生产150万立方米的橡胶木材,给马来西亚换来大量外汇。

开发食用野生动物

据美国科学院的一份报告,能提供优质肉和乳的野生动物在亚洲共有15种之多。如印尼出产的扑哇野牛(Bibosbanting),能适应炎热潮湿的环境,而欧洲和北美的牛在这种环境中则会因昆虫传染病害而死亡,但这种牛在印尼以外却不为人知。又如一种叫做koba的马来亚野牛,它能抵抗在非洲11个国家中因昆虫传染而死亡的疾病,koba的基因将能保护非洲牛。印尼还出产一种奇怪的像猪的动物,它叫做Bubalus,极耐粗饲,可用其和家猪杂交而产生长肉快,又极耐粗饲的新种猪,这种新种猪能适应南亚和东南亚的山地林区。该报告还敦促科学家去研究菲律宾产肉量高的一种野牛——Tamarau,它可改良现有水牛的种质并增进其健康。列于该报告名单中的还有中国的牦牛,这是世界上唯一能耐高山环境的牛类。

开展有色绵羊的研究

近年来,在美国、前苏联、英国、法国、澳大利亚、新西兰等国家都设有专门机构,重点研究、培育和繁殖有色绵羊品种。饲养有色绵羊的牧场也增加很多。这一新情况的出现,主要是受天然彩色毛织物在国际市场上的畅销,以及羊毛市场上有色羊毛价格上涨的影响和刺激所致。

前苏联、法国、澳大利亚及美国的科学工作者研究发现,给绵羊饲喂微量的不同金属元素,就能改变绵羊的毛色。铁元素使绵羊毛变成浅红色,铜元素使绵羊变成浅蓝色。目前已初步培育出具有鲜艳的红色、浅蓝色、金黄色及灰色等奇异的有色绵羊。

用有色羊毛织成的毛织品,人们穿着后,经长期风吹日晒和雨淋,其毛色嫣然自如,永不褪色。采用染成的毛织品,无法与之媲美。

新疆、内蒙古、青海、宁夏等省区是我国的主要畜牧业基地,地域辽阔,资源丰富,研究条件十分优越,希望有关部门和科研工作者能尽快而有成效地开展这方面的研究工作,以填补我国畜牧业在这方面的空白。

碳酸麻醉鱼苗的运输方法

随着国际活鱼贸易的发展,鱼苗运输日益引起人们的重视。印度淡水鱼类养殖和培训中心米西拉等研究人员曾对印度鲮鱼(平均体重08克,体长47毫米)进行了碳酸麻醉运输试验。结果表明,在采用的6种碳酸浓度中,以500ppm的效果为最佳,鱼苗在这种浓度中,存活时间可达215小时,死亡率仅5%。而对照组鱼苗存活时间最长还不到106小时。

具体试验方法:用聚乙烯袋盛装井水2升,每袋放鱼苗100尾,袋内所加碳酸是浓度为675%的碳酸氢钠浓液(A液)和浓度为395%的硫酸(B液),按试验所需的6种用量加入袋内水中,即配成不同浓度的碳酸。A液和B液加入后,并进行充氧,然后再将袋口扎紧。

鱼苗经碳酸麻醉后,存活时间之所以增长,可能是由于碳酸致使鱼苗代谢减慢,降低了能量消耗,因而延长了存活时间。然而值得注意的是,当水中加入A液和B液后,充氧正待结束时,装鱼苗的聚乙烯袋口要随即封紧,因为高浓度的碳酸只有在正常溶氧条件下才会获得较好的麻醉效果。

碳酸价廉易得,且安全,使用简便。因此,对其他养殖鱼苗的运输以及运输时间较长的地区,也是一种既方便而又有发展前途的运输方法。

用组织培养法培育棉花植株

棉花已列入科学家可以设法用未分化组织,再生成年的植株的主要作物的名单之中。这一成就向用遗传工程技术生产改良的棉花品系前进了一大步。美国加利福尼亚州帕萨迪纳福托基因遗传工程公司的科学家用三种棉花品系的组织样品培育出成年的棉花植株。据该公司的研究副主任安德逊的看法,用组织再生棉花植株的方法已愈来愈为人们所重视,该法的诀窍是在棉花发育的适当阶段选用恰当的组织,然后把它置于含有盐和植物激素的培养基上培养。关于组织培养法培育棉花的详细技术正在申请专利。

安德逊说,可以预期棉花会出现体细胞无性系的变异(Somaclonal Variation)。其他许多作物已用组织培养法加以培养,这些作物包括苜蓿、小麦、玉米和马铃薯,所培养出的作物具有与原先作物不同特性的新性状。这些培育出来的作物是按合乎需要的性状加以筛选,如筛选出抗病性品种等。棉花也是这样筛选的。

胚植物体是从愈伤组织的正在分裂的细胞培养块培育出来的。下一步是制造愈伤组织各个细胞的悬浮液,培养悬浮液,从各个愈伤细胞再生成年的植物。安德逊说,遗传工程必须对单个细胞进行。福托基因遗传工程公司的研究者正在研究其他植物的抗除莠剂基因,引入棉花愈伤组织。

用苜蓿生产乙醇和牲畜饲料

美国科罗拉多州大学的载尔工程师正在研究从苜蓿中制取乙醇,同时得到高质量饲料。从每吨苜蓿中可制取约60加仑乙醇,而乙醇可以与汽油或柴油混烧。

“载尔方法”的基础是分离苜蓿的叶子和茎。茎含有大量纤维素,可转化成糖以制取乙醇;叶子用来制取高蛋白饲料。分离叶和茎是制取易消化高蛋白饲料的方法。苜蓿的大部分蛋白质在叶子内,去茎以后就成为那些消化纤维有困难的牲畜的较好饲料。

用苜蓿制取乙醇比用其他作物制取乙醇有两个优点:①全世界许多地方气候和土壤条件都适合种苜蓿;②苜蓿需要氮肥少,并且由于苜蓿是多年生作物,不必每年重种。因此,种植苜蓿比种植其他作物所消耗的矿物燃料要少得多。

中草药防抱、醒抱增产鸡蛋

目前国内养鸡约15亿只,土种鸡群占80%以上。土种鸡性喜抱孵、产蛋量低。中国农业科学院遗传研究室的科研人员利用中草药制成两种饲料添加剂——“防抱散”,以及促使赖抱鸡醒抱的“醒抱丸”。1983年又与南京农学院、江苏农学院牧医系中兽医教研组合作在扬州、南京几个鸡场作了新扬州鸡、土种鸡、乌骨鸡的防抱、醒抱试验。

饲料添加“防抱散”后,抱孵率下降67%,产蛋量明显上升,第一个月添加“防抱散”组比不添加“防抱散”组的产蛋量提高1066%,第二个月添加“防抱散”的产蛋量比不加“防抱散”的对照组增产12%,两个月平均增产1133%。使用“醒抱丸”,对抱孵性最强的乌骨鸡也具有100%的醒抱作用,投服药丸后,快者次日就苏醒。

现在试验还在继续进行中,拟扩大试验鸡种的种类和试验群的鸡数,并测试“防抱散”、“醒抱丸”对种蛋的受精率、孵化率的影响,以期广泛应用于各种鸡种,促进鸡蛋的增产。

制造优质硅的稻壳

美国新泽西州林登市的埃克森公司,把稻壳作为制硅原料。这样一来,太阳能电池所用的高纯度硅,就有了价廉质优的新材料。

目前各国制硅,大多是从四氯化硅中得到的。这种方法制硅成本高。当然,如果仅用于半导体,价格高些倒也无妨,因为所需无几。但用于太阳能电池,所需数量就很大了。若不降低硅价,能否继续发展太阳能电池,将成为大问题。

埃克森公司发现稻壳中约含有15%的硅,其余85%是有机物质。于是,他们将稻壳加热到一定程度,使这些有机物质变成碳。

开初,杂质含量约为1%,但以沸腾的盐酸进行滤沥,然后再用超纯的水彻底冲洗,就能将杂质降低到330ppm。最后燃烧有机质,杂质水平又可降低到75ppm,硅的纯度得以相应提高。

清凉可口的大豆饮料

在提取大豆蛋白时会产生大量大豆乳清(即蛋白质沉淀后的上澄液),其中除含有少量低分子蛋白质、白蛋白和多肽等有机态氮化合物之外,还有大量低分子碳水化合物和盐类等水溶性物质。

每100克大豆乳清中含钙828毫克、氟942毫克、钾1208毫克、钠282毫克、氯140毫克、镁1700毫克、硫306毫克,含钴的浓度为0002ppm、铜006ppm、碘01ppm、铁233ppm、锰079ppm,营养价值很高。但是由于大豆乳清有豆腥臭和涩味,因此不能用作食品和饮料。

日本研究用碳酸化处理的方法,脱除大豆乳清豆腥臭和涩味。

并且由于二氧化碳与乳清中所含的有机氮的综合作用,可使其具有比一般碳酸饮料更为浓厚适口的风味,从而可制成品质优良的清凉饮料。方法是先将大豆乳清加热,再加入糖和香料,然后作碳酸化处理。

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