随着农业革命、手工业革命、工业革命、商品国际化革命和信息产业化革命的推进，许多科学家预测，生物技术革命将在21世纪发生，这场革命的主要战场是农业。现代生物技术可以有效地提高作物的产量和营养质量。因此，现代生物技术必然会成为未来农业发展的重要趋势。

1.现代生物技术在农业领域的应用

1.1基因工程在农业中的应用

基因工程是利用分子生物学和微生物学技术，设计不同来源的基因顺序，在体外成功构建杂交DNA分子后引入受体细胞，使受体细胞表现出人们需要的表现，产生人们需要的物质。基因工程技术在农业领域的应用，可以获得优质、高产、抗性强的作物，也可以获得新的畜禽品种和具有特殊功能的动植物。比如经过7年的努力，2011年成功突破了大面积示范(即6.67hm2示范)平均产量为13500kg/hm2的超级杂交稻第三阶段，达到13899kg/hm2[1]；利用转基因技术将相应的基因引入油菜中，有望培育出新的转基因抗病油菜品种[2]；抗除草剂基因可以通过基因工程技术引入作物，使作物不受除草剂的影响。目前，抗除草剂作物种类繁多，应用广泛[3]。

1.2细胞工程在农业领域的应用

细胞工程是指在体外培养细胞，以改变细胞的某些生物特性为目的，杂交不同的作物或动物，加速植物或动物个体的繁殖，从而获得优良品种或新品种和一些具有特殊功能的物质的技术[4]。细胞工程技术在植物的快速繁殖和新植物品种的选择中起着重要的作用。目前，植物细胞杂交应用广泛。例如，土豆细胞和番茄细胞可以杂交，“番茄土豆”可以得到；将豆科植物与向日葵细胞杂交，可培育出具有较高营养价值的“向日豆”[5]。

1.3发酵工程在农业领域的应用

发酵工程是利用微生物的特殊功能生产对人类生产有用的产品，或直接将微生物应用于工业生产过程的新技术。发酵工程可应用于农业领域的两个方面。一是生产传统发酵产品，如葡萄酒、茯砖茶、醋等；二是生产一些食品添加剂。例如，发酵工程技术被应用于茯砖茶的生产过程中。通过调节堆积时间、使用接种剂、发酵剂等方法，可以改进茯砖茶的加工工艺，进而生产出“金花”饱满、品质优良的茯砖茶。

1.4酶工程在农业领域的应用

酶工程，简单来说就是利用酶的生物催化功能，通过工程手段将相应的原料转化为有用的物质。酶工程可用于农业领域的酿酒、酱料制作等。比如随着我国粮食产量的不断增加，一些地区出现了粗粮过剩的问题，需要解决粗粮淀粉的利用问题。解决办法之一是生产葡萄糖，但由于葡萄糖甜度小，很难在市场上应用。最有效的方法是利用酶工程技术将葡萄糖转化为高甜度果糖。果糖不仅比葡萄糖甜，而且比蔗糖甜50%以上。

2微生物肥料在农业领域的应用

2.1微生物肥料的特点

微生物肥料是一种含有活微生物的特殊肥料。在农业生产中使用这种肥料可以获得特定的肥料效应[6]。生物肥料的定义分为两个方面。狭义上说，生物肥料是指微生物肥料，由大量具有特殊功能的有益微生物发酵而产生，具有较高的活性。施用这种肥料可以产生活性物质，增加作物的固氮作用，改善土壤的理化性质，改善作物的生长环境，使作物生长更好，产量更高。从广义上讲，生物肥料一般是指各种具有特定肥效的生物制剂，包括特定的活生物体、生物体的代谢物或基质的转化物。这种生物体不受限制，可以是微生物、动植物组织和细胞[7-8]。

2.2生物肥料的应用优势

微生物肥料具有其他化肥和农药所不具备的优点，能有效提高土壤的理化性质和肥力。目前，微生物肥料已应用于绿色有机食品生产、农业生态环境保护和高产、优质、高效农业的可持续发展，并发挥着极其重要的作用[9-10]。微生物肥料本身无毒，对环境几乎无污染；同时，施用量一般较小，生产过程中能耗较少，可节约农民施肥成本。此外，微生物肥料还可以改善土壤的理化性质，减少土壤营养流失和富营养化的产生，实现土壤的可持续利用。

2.3微生物肥料的应用前景

目前，微生物肥料在农业领域的应用越来越广泛，并逐渐得到了农民和社会的认可。国内外正在积极发展绿色农业和绿色食品。微生物肥料作为保护生态环境、维护人类健康的理想肥料，在农业生产中的应用将越来越广泛和重要。但如何合理地取代化肥，更稳定地发挥其生态作用是未来研究的方向。