農(nóng)業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ),。近年來,，隨著以“現(xiàn)代家庭農(nóng)場”為代表的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展^[1],，我國從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)化進(jìn)程又向前推進(jìn)了一大步^[2]。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)具有動態(tài)性和歷史性的特點(diǎn),，它不是一成不變的概念,，不是抽象的東西，而是具有鮮活時(shí)代特色的實(shí)實(shí)在在的事物,，它在農(nóng)業(yè)發(fā)展史上占據(jù)重要地位,，是農(nóng)業(yè)發(fā)展史上的一個(gè)重要階段。

    農(nóng)業(yè)生產(chǎn)通常包括種植業(yè),、畜牧業(yè)、林業(yè)和漁業(yè)等,，其中都包含

了鮮活的生命特征。眾所周知,，凡是有生命的存在就有代謝性的特征，而在生命代謝的過程中,，幾乎所有的生理生化反應(yīng)都需要酵素（酶）的參與,。本文從酵素入手,，闡述酵素農(nóng)業(yè)的特征及其在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的作用,，通過現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技手段發(fā)展酵素農(nóng)產(chǎn)品，以引領(lǐng)傳統(tǒng)農(nóng)產(chǎn)品向安全,、天然,、健康方向發(fā)展。

1 酵素及其在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用

1.1 酵素的概念

酵素（enzyme）,，即酶,，是指具有生物催化功能的高分子物質(zhì)，又叫生物催化劑^[3],。在酶促反應(yīng)中，底物（即反應(yīng)物分子）通過酶的催化轉(zhuǎn)化為另一種分子,。自然界中幾乎所有的細(xì)胞活動都需要酶的參與。生物體內(nèi)的各種應(yīng)用物質(zhì)如碳水化合物,、蛋白質(zhì)、脂肪等的分解和合成,，都要依靠酶的參與才能完成。生物有機(jī)體中的酶不下2000多種,。酶是通過降低生理生化反應(yīng)的活化能,，使更多反應(yīng)粒子能擁有不少于活化能的動能，來加快反應(yīng)速率,，一般來說,，大多數(shù)酶能將其催化反應(yīng)的速率提高上百萬倍,。酶作為催化劑，在生化反應(yīng)前后不發(fā)生變化,，也不影響生化反應(yīng)的化學(xué)平衡。酶的催化作用既有正向的,，

即加速生化反應(yīng)速率，也有負(fù)向的,，即減緩反應(yīng)速率。與化學(xué)催化劑不同的是,，酶具有高度的專一性，一種酶只能催化特定的反應(yīng)或產(chǎn)生特定的構(gòu)型,。

20世紀(jì)30年代,，科學(xué)界普遍認(rèn)為酶是一類具有催化作用的蛋白質(zhì),。到了20世紀(jì)80年代，T.R.Cech和S.Altman發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具有生物催化作用,，從而使酶的種類有所擴(kuò)展,，到目前為止,，科學(xué)界將酶的種類歸結(jié)為,，酶大多是蛋白質(zhì),，有一些被稱為核酶的RNA分子 和一些DNA分子同樣具有催化功能。此外,，人工合成的酶也具有與生物內(nèi)源酶類似的催化活性。

1.2 酵素在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用

作物體內(nèi)的酶（酵素）種類很多,，但用于商業(yè)用途的酶僅有200多種,，僅占作物體內(nèi)酶總量的10%,。但酶在農(nóng)業(yè)上具有廣泛的用途。

（1）用于果蔬保鮮,。用酵素進(jìn)行果蔬保鮮實(shí)質(zhì)上是借助酵素的催化作用消除環(huán)境中能使果蔬腐敗的因子,。如利用葡萄糖氧化酶可以進(jìn)行果蔬除氧保鮮,；溶菌酶可以進(jìn)行滅菌保鮮。酵素保鮮的優(yōu)點(diǎn)是高效,、安全、穩(wěn)定,。缺點(diǎn)是價(jià)格高,、重復(fù)利用率低。

    （2）用于農(nóng)產(chǎn)品加工,。最常見的就是釀酒、釀醋,、酸奶等。最常用的是酶有纖維素酶,、淀粉酶、葡聚糖酶,、糖化酶,、蛋白酶,、以及復(fù)合酶制劑,。如木瓜蛋白酶常被大量用作啤酒、果汁飲料等的澄清劑,，以去除其在儲藏過程中出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象,；木瓜蛋白酶還可用作肉類軟化劑，如在煮牛肉和排骨時(shí),，加入少量木瓜蛋白酶,，不僅更加軟嫩，而且風(fēng)味更佳,。利用葡萄糖異構(gòu)酶轉(zhuǎn)化果糖制成葡國糖漿，在糖果和糕點(diǎn)中應(yīng)用,。

（3）用于農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測,。農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量檢測包括微生物檢測,、重金屬檢測,、農(nóng)藥殘留檢測、轉(zhuǎn)基因檢測等,。如利用膽堿酯酶抑制劑法可快速檢測農(nóng)產(chǎn)品中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量,。

（4）用作飼料添加劑,。家禽,、家畜,、魚蝦蟹等動物體內(nèi)有些酶系不完全或活性較弱，尤其是處于幼齡期的動物,，在其飼料中加入酶制劑,，會輔助這些動物消化吸收營養(yǎng)物質(zhì),，從而提高飼料報(bào)酬,，增強(qiáng)機(jī)體免疫力,，提高養(yǎng)殖效益。酶制劑的作用機(jī)制主要包括：提高機(jī)體內(nèi)代謝激素水平,，提高免疫力,；破碎細(xì)胞壁,，提高飼料利用率,；降低食糜的粘度，提高消化機(jī)能；消除抗?fàn)I養(yǎng)因子,；消除SNSP對內(nèi)源消化酶的抑制,；補(bǔ)充內(nèi)源消化酶的不足,；催化植酸鹽的水解反應(yīng)等。

（5）用于生產(chǎn)維生素,。利用微生物酶反應(yīng)制造維生素,。如以山梨酸為原料,，經(jīng)微生物氧化法生產(chǎn)維生素C,。美國羅氏制藥廠利用微生物酶轉(zhuǎn)化法和化學(xué)合成相結(jié)合的方法生產(chǎn)維生素E,，并實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化開發(fā)。

2酵素菌技術(shù)

2.1 酵素菌技術(shù)概述

    酵素菌是由細(xì)菌（bacteria）,、酵母菌（yeast）和絲狀真菌（mold,霉菌）組成的好氣性有益微生物群，簡稱為BYM,，酵素菌含有24種有益微生物^[4]。利用酵素菌高溫固態(tài)發(fā)酵或常溫液態(tài)發(fā)酵可生產(chǎn)出系列發(fā)酵有機(jī)肥,，能滿足作物基肥,、追肥和葉面噴施的要求。該技術(shù)對改良土壤,、提高肥料利用率,、抑制病蟲害具有良好的效果,，是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)和現(xiàn)代生物技術(shù)的完美結(jié)合。該技術(shù)產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于種植業(yè),、林業(yè)、畜牧業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè),。

2.2 酵素菌技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用

酵素菌技術(shù)在種植業(yè)和林業(yè)上主要是生產(chǎn)發(fā)酵有機(jī)肥和農(nóng)作物栽培基質(zhì)；在畜牧業(yè)和漁業(yè)上主要是生產(chǎn)各種微生態(tài)制劑和復(fù)合酶制劑,。

3 酵素農(nóng)產(chǎn)品,、生產(chǎn)及其特點(diǎn)

2.1 酵素農(nóng)產(chǎn)品

酵素農(nóng)產(chǎn)品主要包括酵素果蔬類產(chǎn)品、酵素糧食類產(chǎn)品,、酵素食用菌類產(chǎn)品、酵素畜禽類產(chǎn)品,、酵素魚蝦蟹類水產(chǎn)品,，以及加工后的酵素產(chǎn)品等。

2.2 酵素農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)及特點(diǎn)

酵素農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)基于“根系培育不好,，作物繁茂不了,；只有造好了土，育好根才是栽培作物的根本之道,?！苯退剞r(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)原料幾乎全部來自農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各種廢棄物，系天然植物材料和動物材料,。如針對草莓,、西瓜、甜瓜等鮮食性水果,，為了提高其糖度,、口感和色澤，延長保質(zhì)期,，選用的全部肥料的發(fā)酵原材料和抑菌除蟲原材料主要有魚粉、骨粉,、豆粕,、米糠、中藥渣,、紅糖,、食醋、白酒等，將這些富含蛋白質(zhì),、氨基酸,、碳水化合物、維生素,、礦物質(zhì)和天然酶類的有機(jī)原料根據(jù)不同需要,，設(shè)計(jì)不同配方，利用酵素菌不同發(fā)酵方式生產(chǎn)出相應(yīng)的精品生物有機(jī)肥和菌制劑,，用于水果生長發(fā)育的全過程,。不再使用人工合成的化肥、農(nóng)藥和激素等化學(xué)成分,，從而消除了藥殘,、肥殘、除草劑,、激素等的污染,，提高了農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量。

在水產(chǎn)養(yǎng)殖和畜禽養(yǎng)殖上,，利用酵素菌技術(shù)發(fā)酵生產(chǎn)微生物態(tài)制劑和復(fù)合酶制劑,，用作飼料添加劑，可顯著提高動物自身免疫力,，消化系統(tǒng)健康,，飼料轉(zhuǎn)化率高，糞尿臭味減輕,，養(yǎng)殖環(huán)境改善,，肉蛋奶品質(zhì)提高。真正的酵素動物產(chǎn)品在養(yǎng)殖過程中藥物,、激素的使用量會逐步減少,，肉蛋奶的藥殘、激素,、重金屬含量逐步降低,，糞尿中也會相應(yīng)減少。

4 酵素農(nóng)業(yè)

4.1 酵素農(nóng)業(yè)的概念

酵素農(nóng)業(yè)（enzyme agriculture）是一種充分利用生物酶系來調(diào)動和調(diào)節(jié)農(nóng)作物自身正常生理生化反應(yīng),，激發(fā)農(nóng)作物機(jī)體自然免疫力,，以實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物最大生產(chǎn)潛能和農(nóng)產(chǎn)品最佳質(zhì)量的一種生產(chǎn)方式和管理模式。

4.2 酵素農(nóng)業(yè)的基本原理

利用天然有機(jī)質(zhì)材料,，提高酵素菌生物發(fā)酵技術(shù),，生產(chǎn)出集營養(yǎng)、調(diào)理,、植保于一體的生物產(chǎn)品,；利用外源酶系激發(fā)內(nèi)源酶系,，促進(jìn)生物機(jī)體內(nèi)的生物酶系效力的充分表達(dá)，其自身免疫系統(tǒng)強(qiáng)大,，抗逆性強(qiáng),，生長發(fā)育環(huán)境不易被破壞，生物始終處于最佳生長發(fā)育狀態(tài),，

表現(xiàn)出發(fā)育更好,、產(chǎn)量更高、品質(zhì)最佳,、更加天然,、更有營養(yǎng)。

4.3 酵素農(nóng)業(yè)的特點(diǎn)

（1）藥食俱佳,，道法自然,。利用酵素菌技術(shù)種植的農(nóng)產(chǎn)品摒棄了化肥、農(nóng)藥,、除草劑,、激素等的使用，其營養(yǎng)更多是通過發(fā)酵有機(jī)質(zhì)材料生產(chǎn)出生物有機(jī)肥和微生物菌劑來實(shí)現(xiàn),，可以促使作物根系發(fā)達(dá),，吸收、轉(zhuǎn)化土壤中潛在的營養(yǎng),，激發(fā)出固氮,、溶磷和解鉀的特性，微生物還可將植物根系分泌出的化感物質(zhì),，尤其是自毒物質(zhì)加以分解轉(zhuǎn)化,，克服土壤酸化、次生鹽漬化和作物自毒等連作障礙,。發(fā)達(dá)的根系和優(yōu)質(zhì)肥沃的土壤保證了農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量品質(zhì),，其藥理成分也能充分表達(dá)。

（2）循環(huán)利用,，高效環(huán)保,，可持續(xù)發(fā)展。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在產(chǎn)出農(nóng)產(chǎn)品的同時(shí),，也會產(chǎn)生大量的秧蔓,、秸稈、尾菜,、畸形果,、病殘果等，畜禽養(yǎng)殖和水產(chǎn)養(yǎng)殖也會產(chǎn)生產(chǎn)生大量糞污,，這些有機(jī)質(zhì)材料均可利用酵素菌來解決,，變廢為寶，資源重新利用,。高亮,、張俊生等在山西省浮山縣規(guī)模化養(yǎng)牛場和蔬菜示范基地進(jìn)行試驗(yàn)研究,，利用酵素菌腐植酸生物除臭技術(shù)改善了養(yǎng)殖環(huán)境,，將除臭牛糞污與蔬菜基地中的秧蔓、參果等充分混合,，采用高溫固態(tài)發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)出生物有機(jī)肥,，經(jīng)檢測質(zhì)量優(yōu)于NY884-2012和NY525-2012行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，尾菜中的寄生性病原體和糞污中的蛔蟲卵被高溫殺死,，使用安全環(huán)保,，應(yīng)用于蔬菜生產(chǎn)，做到了園區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)廢棄物的循環(huán)利用,，克服了困擾畜農(nóng)的養(yǎng)殖環(huán)境污染問題和設(shè)施蔬菜連作障礙問題,，項(xiàng)目于2016年通過了山西省科技廳組織的科技成果鑒定，項(xiàng)目總體達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平,。

（3）土壤健康,，地力持續(xù)提高。2014年4月17日,，國家環(huán)境保護(hù)部和國土資源部聯(lián)合公布了“全國土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)”,，國務(wù)院近期出臺的“土壤污染防治行動計(jì)劃”（“ 土十條”），保持土壤健康顯得尤為重要,。保持土壤健康的根源是杜絕或減少非土壤本源性物質(zhì)的過量,、無序投放。酵素農(nóng)業(yè)倡導(dǎo)的是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)副產(chǎn)品經(jīng)酵素菌生物轉(zhuǎn)化,，經(jīng)無害化檢測后的循環(huán)利用,，作物秸稈、秧蔓,、殘果,、尾菜等材料均來源于土壤，經(jīng)生物酶轉(zhuǎn)化后重新反哺土壤,，不僅降低土壤容重,，增加孔隙度和田間持水率，而且能補(bǔ)充植物營養(yǎng),，挖掘土壤潛在肥力,，還能補(bǔ)充有益微生物，提升其物質(zhì)轉(zhuǎn)化和能量轉(zhuǎn)換的效率,，土壤有機(jī)質(zhì),、腐植酸含量逐年提高,，加之礦質(zhì)營養(yǎng)元素的科學(xué)合理添加，土壤肥力,、地力和土壤的生產(chǎn)性能得以保持在良好水平并且逐年提高,。

5 酵素農(nóng)業(yè)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的作用

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)是用現(xiàn)代工業(yè)裝備的、用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)武裝的,、用現(xiàn)代組織管理方式經(jīng)營的社會化,、商品化農(nóng)業(yè)，在國民經(jīng)濟(jì)中具有較強(qiáng)競爭力的農(nóng)業(yè),。酵素農(nóng)業(yè)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中作用主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

一是酵素農(nóng)業(yè)貫穿土壤,、環(huán)境、生產(chǎn),、加工等環(huán)節(jié),，是以高品質(zhì)安全農(nóng)產(chǎn)品為代表，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的一項(xiàng)重要目標(biāo)?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)離不開現(xiàn)代工業(yè)裝備,、現(xiàn)代科技手段和現(xiàn)代組織管理方式，而酵素農(nóng)業(yè)正是利用現(xiàn)代工業(yè)裝備和現(xiàn)代生物發(fā)酵技術(shù),，將農(nóng)副產(chǎn)品廢棄物轉(zhuǎn)化成有益營養(yǎng),，滿足作物、畜禽和水產(chǎn)的需要,，循環(huán)利用自然材料,，最大限度杜絕化石原料，有效保護(hù)資源,。

    二是酵素農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式是讓作物,、環(huán)境、土壤,、養(yǎng)分處于自然修復(fù)狀態(tài),，盡量減少人為干預(yù)措施，土壤更加肥沃,，地力顯著提高,，生產(chǎn)性能顯著改善，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量更高,，完全符合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中對商品化農(nóng)業(yè)的要求,，只是農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)更高，單位土地可持續(xù)生產(chǎn)的時(shí)間更長,，種植者的收益更高,。

三是酵素農(nóng)業(yè)讓農(nóng)產(chǎn)品更安全，人類更健康。酵素農(nóng)業(yè)始終關(guān)注的是土壤調(diào)理和改良,，這是抓住了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的根本,。健康的土壤表現(xiàn)在土壤物理肥力、化學(xué)肥力和生物肥力三方面協(xié)調(diào)統(tǒng)一,，相得益彰,。在健康的土壤中栽植的農(nóng)作物，通常不會出現(xiàn)明顯的植物缺素癥和嚴(yán)重的病蟲害,，也不會出現(xiàn)諸如土壤酸化、堿化,、鹽漬化等連坐重茬障礙問題,，農(nóng)產(chǎn)品中維生素、礦物質(zhì),、碳水化合物,、蛋白質(zhì)、脂肪,、膳食纖維和特種營養(yǎng)成分含量更高,，更具營養(yǎng)，對人類健康更有幫助,。

6 結(jié)語與討論

我國是歷史悠久的文明古國,，也是傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大國，近萬年的農(nóng)耕生產(chǎn)活動是中國傳統(tǒng)文化產(chǎn)生和發(fā)展的社會基礎(chǔ),，也是幾千年農(nóng)耕文化產(chǎn)生和發(fā)展取之不盡的源泉,。農(nóng)耕文化是中國傳統(tǒng)文化的重要組成部分，是中國文化的根基,，它貫穿中國傳統(tǒng)文化發(fā)展的始終,。時(shí)至今日，農(nóng)耕文化中的許多哲理,、理念,、思想和對自然規(guī)律的認(rèn)知在現(xiàn)代的今日仍具有一定的現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用價(jià)值，值得當(dāng)代人傳承和發(fā)揚(yáng),。農(nóng)耕文化在普通農(nóng)民的日常生活中,，在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展中仍起著潛移默化的作用^[5]。

酵素農(nóng)業(yè)來源于農(nóng)耕文明,，又與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)息息相關(guān),。酵素農(nóng)業(yè)的提出旨在保持土壤健康，預(yù)防土壤污染,，杜絕或減少化石原料的無序投入,；利用酵素菌等現(xiàn)代生物技術(shù)高效循環(huán)利用農(nóng)業(yè)廢棄物，防治環(huán)境污染,，節(jié)約資源,；利用現(xiàn)代科技手段保持農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全,、品質(zhì)上乘，助力人類健康,。酵素農(nóng)業(yè)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)集成出的高品位健康產(chǎn)業(yè),，在我國具有廣闊的應(yīng)用前景。

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