Úvod

V souvislosti s rostoucí globální populací a klimatickými změnami se stalo, jak nasytit stále více lidí na omezené půdě a vodních zdrojích, velkou výzvou pro moderní zemědělství. Jako klíčová hnací síla zemědělské produktivity zemědělské chemikálie - od hnojiv přes pesticidy až po regulátory růstu rostlin - nejen výrazně zvýšily produkci potravin, ale také způsobily řadu ekologických problémů v důsledku nesprávného používání. V tomto článku budeme diskutovat o hlavní roli zemědělských chemikálií, jejich aplikačních scénářích a budoucím směřování udržitelného rozvoje z vědeckého hlediska.

I. Definice a klasifikace zemědělských chemikálií

Hnojiva: používají se především k doplnění živin v půdě pro podporu zdravého růstu plodin, typických zástupců jako je močovina, dihydrogenfosforečnan draselný a tak dále.

Pesticidy: Používají se k regulaci škůdců a chorob plodin, aby se zajistilo, že růst plodin není ohrožen, mezi běžné patří propikonazol (CAS 60207-90-1), Paclobutrazol (CAS 76738-62-0) a herbicidy, jako je glyfosát.

Regulátory růstu rostlin: optimalizují růst plodin regulací fyziologických procesů rostlin, jako je kyselina giberelová pro podporu zvětšování plodů a chlormequat chlorid, aby se zabránilo pádu plodin.

Funkční chemikálie: Patří sem půdní kondicionéry a konzervační látky, které mohou zlepšit kvalitu půdy a prodloužit skladovatelnost plodin, jako je huminová kyselina pro obnovu zasolené půdy a 1-MCP pro prodloužení čerstvosti ovoce a zeleniny.

II. Hlavní role zemědělských chemikálií: zvyšování výnosů a udržitelný rozvoj

1. Zvýšení výnosů a zajištění potravinové bezpečnosti

Zásobování živinami z hnojiv: Hnojiva jsou považována za důležitou hnací sílu celosvětové produkce potravin, zejména v rozvojových zemích, kde jejich používání vedlo k výraznému zvýšení produktivity. Například postřiky dihydrogenfosforečnanem draselným na list mohou zvýšit hladinu cukru v hroznech a snížit štípání plodů, a tím zvýšit výnos a kvalitu plodiny.

Pesticidy jsou „obranou proti chorobám“: Globálně lze pesticidy zabránit asi 30–40 procentům ročních ztrát plodin. Vezměme si jako příklad propiconazol, který dokáže účinně předcházet a kontrolovat rzivost pšenici s preventivním účinkem více než 85 %.

Přesné řízení regulátorů růstu: Regulátory růstu rostlin dokážou přesně upravit fyziologický proces plodin tak, aby byl zajištěn zdravý růst plodin. Například polyoxazol může účinně kontrolovat růst rýže, snižovat riziko kolapsu, čímž zlepšuje stabilní výnos rýže.

2、Podporujte udržitelný rozvoj zemědělství

Vzestup zelených alternativ: Se zvyšováním povědomí o životním prostředí aplikace biopesticidů a hnojiv šetrných k životnímu prostředí postupně nahradila tradiční chemické pesticidy. Například Bacillus subtilis jako druh biopesticidu má nejen významný preventivní účinek proti nemocem, ale také snižuje znečištění životního prostředí.

Inovace v technologii sanace znečištění: Zemědělské chemikálie hrají stejně důležitou roli při sanaci znečištění půdy a vody. Thiosíran draselný může účinně pasivovat těžké kovy kadmium v ​​půdě, čímž snižuje riziko kontaminace plodin a pomáhá obnovit zdraví půdy.

3. Řešení globálních výzev

Odolnost: Odolnost plodin umožňuje plodinám udržet se v extrémním počasí. Chemikálie, jako jsou křemičitany, mohou plodinám umožnit růst v prostředích namáhaných vodou tím, že zvýší jejich odolnost vůči suchu.

III. Specifické aplikace zemědělských chemikálií: od zlepšování půdy po hubení škůdců

dihydrogenfosforečnan draselný (CAS 7778-77-0): jako důležité listové hnojivo může dihydrogenfosforečnan draselný účinně zvýšit obsah cukru v plodinách, zvýšit sladkost ovoce a zlepšit tržní hodnotu ovoce snížením jevu praskání ovoce.

Kyselina fosforitá (CAS 13598-36-2): Kyselina fosforečná nejen zvyšuje přirozenou imunitu rostlin, ale také účinně předchází a kontroluje mnoho chorob plodin, jako je plíseň bramborová, a zajišťuje zdravý růst plodin zvýšením jejich odolnosti vůči chorobám.

Thiosíran draselný (CAS 10294-66-3): Jako synergické hnojivo může thiosíran draselný nejen snížit těkání amoniaku, ale také účinně snížit kontaminaci kadmiem v půdě a obsah těžkých kovů v plodinách, pokud se používá v kombinaci s močovinou.

Biologicky odbouratelný zemědělský film: Biologicky odbouratelný zemědělský film na bázi škrobu používaný při pěstování rajčat je schopen se přirozeně rozložit již za 60 dní, čímž se snižuje problém dlouhodobého znečištění půdy a životního prostředí způsobeného tradičním zemědělským filmem a ztělesňuje koncept udržitelného rozvoje zeleného zemědělství.

IV. Výzvy, kterým čelí zemědělské chemikálie: hlediska životního prostředí a zdraví

Zatímco zemědělské chemikálie hrají obrovskou roli při zlepšování zemědělské produktivity a zajišťování potravinové bezpečnosti, jejich používání také přináší výzvy, které nelze ignorovat:

Environmentální rizika: Nadměrné používání hnojiv může vést k eutrofizaci vodních ploch a nadměrné používání pesticidů může mít také negativní dopad na ekosystémy. Kromě toho zbytky tradičních zemědělských fólií mohou způsobit mikroplastickou kontaminaci půdy a poškodit životní prostředí.

Zdravotní rizika: Některé vysoce toxické pesticidy, zejména vysoce rizikové pesticidy používané po dlouhou dobu, se mohou obohacovat prostřednictvím potravinového řetězce, což ohrožuje lidské zdraví a zvyšuje riziko chronických onemocnění.

Problém rezistence: Při dlouhodobém používání jednotlivých pesticidů si někteří škůdci a choroby vyvinuli odolnost vůči pesticidům, což vede k poklesu účinnosti kontroly pesticidů rok od roku, což přináší nové výzvy pro zemědělskou produkci.

V. Budoucí trendy: Zelené technologie a inteligentní zemědělství

1, Zelená chemická technologie

Nano hnojiva s řízeným uvolňováním: Aplikace nanotechnologií výrazně zvyšuje účinnost hnojiv s řízeným uvolňováním a použití nových typů hnojiv, jako je močovina obalená kyselinou polymléčnou, zvýšilo míru využití živin na 80 %, čímž se výrazně snížilo znečištění životního prostředí.

Mikrobiální hnojivo: Díky použití bakterií fixujících dusík a dalších mikrobiálních hnojiv se snížila závislost na chemických dusíkatých hnojivech, což představuje ekologičtější alternativu k hnojivům pro zemědělství.

2. Inteligentní řízení

Aplikace technologie IoT a AI: Senzory IoT mohou monitorovat živiny a vlhkost půdy v reálném čase a pomocí analýzy dat prostřednictvím modelů AI mohou farmáři přesně upravovat programy hnojení a zavlažování, aby dosáhli efektivnější zemědělské produkce.

Proč investovat do čističky vzduchu?

Zemědělské chemikálie jsou nepostradatelnými „neviditelnými strážci“ moderního zemědělství, kteří poskytují důležitou záruku pro globální potravinovou bezpečnost, ale zároveň čelí dvojím výzvám v oblasti životního prostředí a zdraví. V budoucnu bude aplikace zemědělských chemikálií mít tendenci být přesnější a šetrnější k životnímu prostředí, aby byl realizován udržitelný rozvoj zemědělské výroby prostřednictvím rovnováhy mezi vědeckými a technologickými inovacemi a ekologickou ochranou a aby zemědělské chemikálie zajistily přežití lidských bytostí při harmonickém soužití s ​​přírodou.