Въведение

На фона на растящото световно население и промените в климата, как да храним все повече и повече хора с ограничени земеделни и водни ресурси е станал главен предизвик за modenата земеделие. Като ключов двигател на продуктивността в земеделието, Аграрни химикали - от удобрения до пестициди и регулатори на растителния растеж - не само са увеличили значително производството на храна, но също така са причинили серия екологични проблеми поради неправилното им използване. В тази статия ще обсъдим основната роля на химикатите в земеделието, техните приложения и бъдещото посоки за устойчиво развитие от научна гледна точка.

I. Дефиниция и класификация на земеделските химикати

Удобрения: предимно се използват за да допълнят питателните вещества в почвата, за да поддържат здравословния растеж на културите, типични представители като уреа, двойен фосфат на калия и други.

Пестициди: Използват се за контрол на вредителите и болестите на културите, за да се гарантира, че растежът им не е заплашен, общи примери включват пропиконазол (CAS 60207-90-1) , паклобутразол (CAS 76738-62-0) и хербициди като глифосат.

Регулатори на растежа: оптимизират растежа на културите чрез регулиране на физиологичните процеси на растенията, като гиберелова киселина за стимулиране на увеличението на плодовете и хлормекват хлорид за предотвратяване на падането на културите.

Функционални химикали: Тези включват усъвители на почвата и консерванти, които могат да подобрят качеството на почвата и да продължат срока на годност на културите, като хумусна киселина за възстановяване на солени почви и 1-MCP за продължаване на свежестта на плодове и зеленчуци.

II. Основната роля на селскостопанските химикали: повишаване на дадите и устойчиво развитие

1. Повишаване на дадите и осигуряване на хранителна сигурност

Предоставяне на хранителни вещества от хранителни средства: Хранителните средства се считат за важен двигател на световното производство на храна, особено в развиващите се страни, където техният използва е доведъл до значителни придобивки в продуктивността. Например, листова спрayersка на двойния фосфат на калия може да увеличи нивата на захар в грозде и да намали разцепването на плодовете, което повишава дадите и качеството на културите.

Пестицидите са „защита срещу болестта“: Глобално, около 30-40 процента от годишните загуби на съответните култури могат да бъдат предотвратени чрез пестициди. Вземете пропиконазола като пример, той може ефективно да предотвратява и контролира ржавчината на пшеницата, с профилактичен ефект над 85%.

Точен контрол на регулаторите на растежа: Регулаторите на растежа на растенията могат точно да коригират физиологичния процес на културните растения, за да гарантират здравословния им растеж. Например, поликсазолът може ефективно да контролира растежа на оризa, намалява рискът от обрушене и по този начин подобрява устойчивия му урожай.

2, Подпомагане на устойчивото развитие на селското стопанство

Възходът на зелени алтернативи: С повишаването на екологическото съзнание, приложението на биопестициди и екологично приязни удобрения постепенно замества традиционните химически пестициди. Например, Бацилус субтилис, като вид биопестицид, не само има значителен ефект за предотвратяване на заболяванията, но и намалява екологичното замърсяване.

Иновация в технологиите за премахване на замърсяването: Аграрните химикали също играят важна роля при исклюкуването на замърсяването на почвата и водата. Потасиев тiosулфат може ефективно да деактивира тежките метали, като кадмия, в почвата, намалявайки рискът от замърсяване на зеленчуците и помогайки за възстановяването на здравето на почвата.

3. Продължаване на глобалните предизвикателства

Устойчивост: Устойчивостта на зърнени култури позволява на растенията да се поддържат при екстремни метеорологични условия. Химикали като силекатите могат да позволят на растенията да растат в среда с ограничена вода, увеличавайки техния устойчивост към засуха.

III. Специфични приложения на аграрните химикали: от подобряване на почвата до борба с шкодливи организми

Потасиев дихидроген фосфат (CAS 7778-77-0) : като важен листовен удобрявач, потасиев дихидроген фосфат може ефективно да повиши съдържанието на захар в културите, да увеличи сладостта на плодовете и да подобри пазарната стойност на плодовете, намалявайки феномена на трескания на плодовете.

Фосфорна киселина (CAS 13598-36-2) : Фосфорната киселина не само подобрява природния имунитет на растенията, но и ефективно предотвратява и контролира много от болестите на сивомиците, като например опадащата мразавица на картофята, осигурявайки здравето на сивомиците чрез подобряване на техния устойчивост към болести.

Тиосулфат на калия (CAS 10294-66-3) : Като синергичен удобритель, тиосулфатът на калия може да намали волатилността на амоняка, както и да намалие ефективно цадмиевото замърсяване на почвата и съдържанието на тежки метали в сивомиците, когато се използва заедно с урея.

Биоразлагаема селскостопанска плъст: Биоразлагаемата селскостопанска плъст на база крахмал, използвана в производството на домати, може да се разлага естествено за по-късно от 60 дни, намалявайки проблема с дълготрайното замърсяване на почвата и околната среда, причинено от традиционните селскостопански плъсти, и embodiring концепцията за устойчивото развитие на зеленото селско стопанство.

IV. Пречките пред химикатите за селското стопанство: околносредови и здравни разисквания

Докато химикатите за селското стопанство играят голяма роля за подобряване на продуктивността в земеделието и осигуряване на хранителна сигурност, тяхното използване предизвиква предизвикателства, които не могат да бъдат игнорирани:

Околосредни рискове: Превишеното използване на хранители може да доведе до еутрофикация на водните тела, а превишеното използване на пестициди може също да има негативно въздействие върху екосистемите. Освен това, остатъците от традиционните селскостопански плочки могат да причинят микропластикови замърсявания на почвата и да шкодят околната среда.

Здравни опасности: Някои много токсични пестициди, особено онези с висок риск, използвани през дълъг период, могат да се обогатяват чрез хранителната верига, заплашвайки човешкото здраве и увеличавайки риска от хронични заболявания.

Проблем с устойчивостта: При продължителното използване на един вид пестициди, някои насекоми и болести са развили устойчивост към пестицидите, което води до намаляване на ефективността на контрола с пестициди годишно и предизвиква нови предизвикателства за селското стопанство.

Б. Будещи тенденции: Зелена технология и интелигентно земеделие

1. Зелена химикална технология

Нано контролирани удобрения: приложението на нанотехнологията значително подобрява контролираното освобождаване на удобренията, а използването на нови видове удобрения като полилактидова обвивка за юрея повишава усвояването на питателни вещества до 80%, значително намалявайки околната среда.

Микробни удобрения: Чрез използването на микробни удобрения като азотозадържващи бактерии се намалява зависимостта от химически азотни удобрения, предлагайки по-екологично алтернативно решение за удобрения в земеделието.

2. Интелигентно управление

Приложение на IoT и ИИ технологии: Сензорите на IoT могат да мониторят почвените питателни вещества и влажността в реално време, а чрез анализ на данните чрез модели на ИИ, фермерите могат точно да коригират програмите за удобряване и орошение, постигайки по-ефективно земеделско производство.

Заключение

Аграрни химикали са незаменимите „невидими стражи“ на modenата селскостопанска производителност, които предоставят важна гаранция за световната сигурност на храните, но също така срещат двойния предизвикателство на околната среда и здравето. В бъдеще, приложението на селскостопански химикалии ще се стреми да бъде по-точен и екологично дружелюбен, за да се осъществи устойчивото развитие на селското стопанство чрез баланса между научно-техническа иновация и защита на екосистемите, и да позволи на селскостопанските химикалии да гарантират оцеляването на човечеството, като се поддържа хармоничното съживяване с природата.