Introduktion

På baggrund af en voksende global befolkning og klimaændringer er det blevet en stor udfordring for moderne landbrug, hvordan man kan brødføde flere og flere mennesker på begrænsede jord- og vandressourcer. Som en central drivkraft for landbrugets produktivitet, landbrugskemikalier - fra gødning til pesticider til plantevækstregulatorer - har ikke kun øget fødevareproduktionen markant, men også forårsaget en række miljøproblemer på grund af forkert brug. I dette papir vil vi diskutere landbrugskemikaliers kernerolle, deres anvendelsesscenarier og den fremtidige retning for bæredygtig udvikling fra et videnskabeligt synspunkt.

I. Definition og klassificering af landbrugskemikalier

Gødning: bruges hovedsageligt til at genopbygge næringsstofferne i jorden for at understøtte en sund vækst af afgrøder, typiske repræsentanter som urinstof, kaliumdihydrogenphosphat og så videre.

Pesticider: Bruges til at bekæmpe afgrødeskadedyr og sygdomme for at sikre, at væksten af ​​afgrøder ikke er truet, almindelige er bl.a. propiconazol (CAS 60207-90-1), Paclobutrazol (CAS 76738-62-0) og herbicider såsom glyphosat.

Plantevækstregulatorer: optimerer væksten af ​​afgrøder ved at regulere planters fysiologiske proces, såsom gibberellinsyre for at fremme frugtforstørrelse og chlormequatchlorid for at forhindre afgrøder i at falde ned.

Funktionelle kemikalier: Disse omfatter jordforbedringsmidler og konserveringsmidler, som kan forbedre jordkvaliteten og forlænge holdbarheden af ​​afgrøder, såsom humussyre til at genoprette saltholdig jord og 1-MCP til at forlænge friskheden af ​​frugt og grøntsager.

II. Landbrugskemikaliers kernerolle: øget udbytte og bæredygtig udvikling

1. Forøgelse af udbyttet og sikring af fødevaresikkerhed

Næringsstofforsyning fra gødning: Gødning anses for at være en vigtig drivkraft for global fødevareproduktion, især i udviklingslande, hvor deres anvendelse har ført til betydelige produktivitetsgevinster. For eksempel kan bladspray af kaliumdihydrogenphosphat øge sukkerniveauet i druer og reducere frugtspaltning og derved øge afgrødeudbytte og kvalitet.

Pesticider er 'forsvaret mod sygdom': På verdensplan kan omkring 30-40 procent af de årlige afgrødetab forhindres med pesticider. Tag propiconazol som et eksempel, det kan effektivt forebygge og kontrollere hvederust med en forebyggende effekt på mere end 85%.

Præcis kontrol af vækstregulatorer: Plantevækstregulatorer kan præcist justere den fysiologiske proces af afgrøder for at sikre en sund vækst af afgrøder. For eksempel kan polyoxazol effektivt kontrollere væksten af ​​ris, reducere risikoen for kollaps og dermed forbedre det stabile udbytte af ris.

2、Fremme bæredygtig udvikling af landbruget

Fremkomsten af ​​grønne alternativer: Med øget miljøbevidsthed har anvendelsen af ​​biopesticider og miljøvenlig gødning gradvist erstattet traditionelle kemiske pesticider. For eksempel har Bacillus subtilis, som en slags biopesticid, ikke kun en betydelig sygdomsforebyggende effekt, men reducerer også miljøforurening.

Innovation inden for forureningsrensningsteknologi: Landbrugskemikalier spiller en lige så vigtig rolle i rensningen af ​​jord- og vandforurening. Kaliumthiosulfat kan effektivt passivere tungmetalcadmium i jorden, hvilket reducerer risikoen for forurening af afgrøder og hjælper med at genoprette jordens sundhed.

3. Håndtering af globale udfordringer

Modstandsdygtighed: Afgrødefasthed gør det muligt for afgrøder at holde stand i ekstremt vejr. Kemikalier såsom silikater kan sætte afgrøder i stand til at vokse i vandstressede miljøer ved at øge deres tørketolerance.

III. Specifikke anvendelser af landbrugskemikalier: fra jordforbedring til skadedyrsbekæmpelse

Kaliumdihydrogenphosphat (CAS 7778-77-0): Som en vigtig bladgødning kan kaliumdihydrogenphosphat effektivt øge sukkerindholdet i afgrøder, øge frugternes sødme og forbedre markedsværdien af ​​frugter ved at reducere fænomenet med revner.

Fosforsyre (CAS 13598-36-2): Fosforsyre øger ikke kun planters naturlige immunitet, men forebygger og bekæmper også effektivt mange afgrødesygdomme, såsom kartoffelskimmel, hvilket sikrer en sund vækst af afgrøder ved at øge deres sygdomsresistens.

Kaliumthiosulfat (CAS 10294-66-3): Som en synergistisk gødning kan kaliumthiosulfat ikke kun reducere ammoniakfordampning, men også effektivt reducere cadmiumforurening i jorden og tungmetalindholdet i afgrøder, når det bruges i kombination med urinstof.

Biologisk nedbrydelig landbrugsfilm: Den stivelsesbaserede bionedbrydelige landbrugsfilm, der bruges i tomatdyrkning, er i stand til at nedbrydes naturligt på så lidt som 60 dage, hvilket reducerer problemet med langvarig forurening af jord og miljø forårsaget af traditionel landbrugsfilm og inkorporerer konceptet om bæredygtig udvikling af grønt landbrug.

IV. Udfordringer for landbrugskemikalier: miljø- og sundhedshensyn

Mens landbrugskemikalier spiller en enorm rolle i at forbedre landbrugets produktivitet og sikre fødevaresikkerhed, udgør deres anvendelse også udfordringer, som ikke kan ignoreres:

Miljørisici: Overforbrug af gødning kan føre til eutrofiering af vandområder, og overforbrug af pesticider kan også have en negativ indvirkning på økosystemer. Derudover kan rester af traditionelle landbrugsfilm forårsage mikroplastisk forurening af jorden og skade miljøet.

Sundhedsfarer: Visse meget giftige pesticider, især højrisiko-pesticider, der anvendes over en længere periode, kan beriges gennem fødekæden, hvilket truer menneskers sundhed og øger risikoen for kroniske sygdomme.

Resistensproblem: Med langvarig brug af enkelt-pesticider har nogle skadedyr og sygdomme udviklet resistens over for pesticider, hvilket fører til et fald i effektiviteten af ​​pesticidbekæmpelse år for år, hvilket bringer landbrugsproduktionen med nye udfordringer.

V. Fremtidige tendenser: Grøn teknologi og intelligent landbrug

1, Grøn kemisk teknologi

Nano-gødninger med styret frigivelse: Anvendelsen af ​​nanoteknologi gør gødningsegenskaberne med kontrolleret frigivelse betydeligt forbedret, og brugen af ​​nye gødningstyper såsom polymælkesyrebelagt urinstof har øget udnyttelsesgraden af ​​næringsstoffer til 80%, hvilket har reduceret miljøforurening betydeligt.

Mikrobiel gødning: Gennem brugen af ​​kvælstoffikserende bakterier og andre mikrobielle gødninger er afhængigheden af ​​kemisk kvælstofgødning blevet reduceret, hvilket giver et mere miljøvenligt alternativ til gødning til landbruget.

2.Intelligent ledelse

Anvendelse af IoT- og AI-teknologi: IoT-sensorer kan overvåge jordens næringsstoffer og fugt i realtid, og ved at analysere dataene gennem AI-modeller kan landmændene nøjagtigt justere gødnings- og kunstvandingsprogrammer for at opnå mere effektiv landbrugsproduktion.

Konklusion

Landbrugskemikalier er det moderne landbrugs uundværlige 'usynlige vogtere', som giver en vigtig garanti for global fødevaresikkerhed, men som også står over for de dobbelte udfordringer miljø og sundhed. I fremtiden vil anvendelsen af ​​landbrugskemikalier have en tendens til at være mere præcis og miljøvenlig for at realisere en bæredygtig udvikling af landbrugsproduktionen gennem balancen mellem videnskabelig og teknologisk innovation og økologisk beskyttelse, og for at lade landbrugskemikalier sikre menneskers overlevelse, mens de sameksisterer i harmoni med naturen.