Εισαγωγή

Στο φondo μιας αυξανόμενης παγκόσμιας πληθυσμιακής αύξησης και της κλιματικής αλλαγής, πώς να τρέφουμε όλο και περισσότερα ανθρώπινα σώματα με περιορισμένα εδάφη και υδατικά πόρια έχει γίνει μια μεγάλη πρόκληση για τη σύγχρονη γεωργία. Ως κύριος ώθητής της γεωργικής παραγωγικότητας, Γεωργικά χημικά - από τα προσκυνήματα μέχρι τα φυτοφάρμακα και τους ρυθμιστές ανάπτυξης φυτών - δεν έχουν μόνο αυξήσει σημαντικά την παραγωγή τροφίμων, αλλά έχουν προκαλέσει επίσης μια σειρά περιβαλλοντικών προβλημάτων λόγω εσφαλμένης χρήσης. Σε αυτό το άρθρο, θα συζητήσουμε τον κεντρικό ρόλο των γεωργικών χημικών, τις εφαρμογές τους και τη μελλοντική κατεύθυνση βιώσιμης ανάπτυξης από επιστημονική οπτική.

I. Ορισμός και ταξινόμηση γεωργικών χημικών

Προσκυνήματα: χρησιμοποιούνται κυρίως για να αναπληρώνουν τα ιδιαίτερα στοιχεία στον γηπεδό για να υποστηρίξουν την υγιή ανάπτυξη των καλλιέργειων, τυπικοί αντιπρόσωποι όπως το ουρείο, το διαμονικό φωτικό και άλλα.

Φυτοφάρμακα: Χρησιμοποιούνται για να ελέγχουν τις επιδρομές και τις νόσους των φυτών για να μην απειλείται η ανάπτυξη των καλλιεργειών, κοινά φυτοφάρμακα περιλαμβάνουν propiconazole (CAS 60207-90-1) , Paclobutrazol (CAS 76738-62-0) και ερβικτικά όπως το glyphosate.

Ρυθμιστές ανάπτυξης φυτών: βελτιώνουν την ανάπτυξη καλλιέργειων με τη ρύθμιση της φυσιολογικής διαδικασίας των φυτών, όπως ο γιμπερελικός οξύς για την προαγωγή της ευρύτερης αύξησης των καρπών και ο chlormequat chloride για να επιβραβεύουν τις καλλιέργειες από την πτώση.

Λειτουργικά χημικά: Αυτά περιλαμβάνουν τροφοδοτικούς και συντηρητικούς, οι οποίοι μπορούν να βελτιώσουν την ποιότητα του εδάφους και να επεκτείνουν την ζωή στο ράφι των καλλιεργειών, όπως ο οξυδικός θάλλιος για την αποκατάσταση αλατοπληρώμενων εδαφών και το 1-MCP για την επέκταση της 新鲜της των φρούτων και λαχανικών.

II. Η κεντρική ρόλος των Γεωργικών Χημικών: αύξηση των αποδόσεων και βιώσιμη ανάπτυξη

1. Αύξηση των αποδόσεων και εγγύηση της τροφικής ασφάλειας

Παροχή θρεπτικών ουσιών από τα ποντικά: Τα ποντικά θεωρούνται ότι είναι ένας σημαντικός κινητήριος της παγκόσμιας παραγωγής τροφίμων, ειδικά στις αναπτυσσόμενες χώρες, όπου η χρήση τους έχει οδηγήσει σε σημαντικές αποδοτικές κατακτήσεις. Για παράδειγμα, οι επιφυσιακές βρύσεις με φωσφόρο διπρωτού καλλιέργειας μπορούν να αυξήσουν τα επίπεδα ζάχαρης στα σταφύλια και να μειώσουν την σπασιμότητα των καρπών, με αποτέλεσμα η αύξηση της απόδοσης και της ποιότητας των καλλιεργειών.

Τα φυτοφάρμακα είναι η ‘αμυνή κατά των νόσων’: Για παγκόσμια βάση, κατά προσέγγιση το 30-40% των ετήσιων απώλειων σιτηρών μπορεί να προληφθεί με τη χρήση φυτοφαρμάκων. Να πάρουμε ως παράδειγμα το propiconazole, το οποίο μπορεί να προλάβει αποτελεσματικά και να ελέγξει τη ρούχινη του σιταριού, με προληπτικό αποτέλεσμα πάνω από 85%.

Ακριβής ελεγχός των ρυθμιστών ανάπτυξης: Οι ρυθμιστές ανάπτυξης των φυτών μπορούν να συντονίσουν με ακρίβεια την φυσιολογική διαδικασία των καλλιέργειων για να εξασφαλίσουν την υγιή ανάπτυξή τους. Για παράδειγμα, το polyoxazole μπορεί να ελέγξει αποτελεσματικά την ανάπτυξη του ρυζιού, να μειώσει τον κίνδυνο κατάρρευσης και να βελτιώσει τη σταθερή απόδοση του ρυζιού.

2, Προαγωγή της βιώσιμης ανάπτυξης της γεωργίας

Η άνοδος των πράσινων εναλλακτικών: Με την ενίσχυση της περιβαλλοντικής συνείδησης, η χρήση βιοφυτοφαρμάκων και φιλικών προς το περιβάλλον πυρετών έχει αρχίσει να αντικαθιστά τα παραδοσιακά χημικά φυτοφάρμακα. Για παράδειγμα, το Bacillus subtilis, ως είδος βιοφυτοφαρμάκου, δεν μόνον έχει σημαντική αποτελεσματικότητα κατά των νόσων, αλλά και μειώνει την περιβαλλοντική ρύπανση.

Ιννοβατική τεχνολογία καθάρσεως από ρύπανση: Τα γεωργικά χημικά παίζουν εξίσου σημαντικό ρόλο στην καθάρσεως της ρύπανσης του έδαφους και του νερού. Το θιοσουλφάτο κάλιου μπορεί να αποδυναμώσει αποτελεσματικά το βαρύ μέταλλο κάδμιο στο έδαφος, μειώνοντας τον κίνδυνο μολύνσεως των καλλιέργειων και βοηθώντας στην αποκατάσταση της υγείας του έδαφους.

3. Αντιμετώπιση παγκόσμιων προκλήσεων

Αντοχή: Η αντοχή των φυτών επιτρέπει στα φυτά να αντέχουν σε ακραίες καιρικές συνθήκες. Χημικά όπως οι σιλικάτες μπορούν να επιτρέψουν στα φυτά να αναπτύσσονται σε περιβάλλοντα με λιγόστευση νερού αυξάνοντας την αντοχή τους στην ξηρασία.

ΙΙΙ. Ειδικές εφαρμογές γεωργικών χημικών: από τη βελτίωση του έδαφους έως την ελέγχωση των επιδρομών.

Διυδρογονικό φωσφορικό (CAS 7778-77-0) : ως σημαντικός φυλλικός ποντικός, το διυδρογονικό φωσφορικό μπορεί να ενισχύσει αποτελεσματικά το περιεχόμενο ζάχαρης των καλλιεργειών, να αυξήσει τη γλυκότητα των φρούτων και να βελτιώσει την αγοραστική τιμή των φρούτων μειώνοντας το φαινόμενο της σχίσης των φρούτων.

Φωσφορικό οξύ (CAS 13598-36-2) : Το οξύ φωσφόρου δεν μόνο ενισχύει τη φυσική ανοσία των φυτών, αλλά και αποτελεσματικά προλαμβάνει και ελέγχει πολλές νόσους καλλιέργειας, όπως η βρωμιάτιδα στην πατάτα, εξασφαλίζοντας την υγιή ανάπτυξη των καλλιεργειών με την ενίσχυση της ανοσίας τους.

Θιοσουλφάτο κάλιου (CAS 10294-66-3) : Ως συνεργητικό προϊόν τροφιμοποίησης, το θιοσουλφάτο κάλιου μπορεί όχι μόνο να μειώσει την αποπνοή του αμμωνίου, αλλά και αποτελεσματικά να μειώσει την ρύπανση με κάδμιο στο έδαφος και το περιεχόμενο βαρύων μετάλλων στις καλλιέργειες όταν χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με ουρία.

Βιοδιασπαζόμενη Γεωργική Φοινία: Η βασισμένη σε αμυλωτικό βιοδιασπαζόμενη γεωργική φοινία που χρησιμοποιείται στην καλλιέργεια τομάτων μπορεί να διασπασθεί φυσικά σε αρκετά λιγότερο από 60 ημέρες, μειώνοντας το πρόβλημα της μακροχρόνιας ρύπανσης του έδαφους και του περιβάλλοντος που προκαλείται από την παραδοσιακή γεωργική φοινία, και εκφράζοντας την έννοια της βιωσιμής ανάπτυξης της πράσινης γεωργίας.

Δ. Προκλήσεις που αντιμετωπίζουν τα γεωργικά χημικά: θέματα περιβάλλοντος και υγείας

Ενώ οι γεωργικές χημικές ουσίες διαδραματίζουν κεντρικό ρόλο στη βελτίωση της γεωργικής παραγωγικότητας και την εγγύηση της τροφικής ασφάλειας, η χρήση τους παρουσιάζει επίσης προκλήσεις που δεν μπορούν να παραβλεφθούν:

Περιβαλλοντικά κινδύνια: Η υπερχρήση ποντικαλιών μπορεί να οδηγήσει στην ευτροφικοποίηση των σωμάτων νερού, ενώ η υπερχρήση φυτοφαρμάκων μπορεί επίσης να έχει αρνητική επίδραση στα οικοσυστήματα. Επιπλέον, τα υπολείμματα παραδοσιακών γεωργικών φιλμ μπορούν να προκαλέσουν μικροπλαστική ρύπανση του έδαφους και να βλάψουν το περιβάλλον.

Κινδύνοι για την υγεία: Ορισμένα εξαιρετικά δηλητηριώδη φυτοφάρμακα, ειδικά αυτά υψηλού κινδύνου που χρησιμοποιούνται για μεγάλο διάστημα, μπορεί να ενισχυθούν μέσω της τροφικής αλυσίδας, απειλώντας την ανθρώπινη υγεία και αυξάνοντας τον κίνδυνο χρόνιων νόσων.

Πρόβλημα αντοχής: Με τη μακροχρόνια χρήση μονοτόνων φυτοφαρμάκων, ορισμένα εντομά και νόσοι έχουν αναπτύξει αντοχή στα φυτοφάρμακα, προκαλώντας μείωση της αποτελεσματικότητας της ελέγχου των φυτοφαρμάκων χρόνο με τον χρόνο, φέροντας νέες προκλήσεις για τη γεωργική παραγωγή.

Μ. Μέλλοντα Τάσεις: Πράσινη Τεχνολογία και Εξυπνή Γεωργία

1. Πράσινη χημική τεχνολογία

Νανο ελεγχόμενη απελευθέρωση προϊόντων: Η εφαρμογή νανοτεχνολογίας βελτιώνει σημαντικά την απόδοση ελεγχόμενης απελευθέρωσης των προϊόντων, ενώ η χρήση νέων τύπων προϊόντων όπως του πολυλακτικού οξειδίου διαζώτου αυξάνει το ποσοστό χρήσης τροφίμων σε 80%, μειώνοντας σημαντικά την περιβαλλοντική ρύπανση.

Μικροβιακά προϊόντα: Με τη χρήση αζωτοπαράγοντων βακτηρίων και άλλων μικροβιακών προϊόντων, μειώνεται η εξάρτηση από χημικά αζωτικά προϊόντα, παρέχοντας πιο φιλική προς το περιβάλλον εναλλακτική λύση για τη γεωργία.

2. Εξυπνή Διαχείριση

Εφαρμογή τεχνολογίας IoT και ΤΠ: Οι αισθητήρες IoT μπορούν να παρακολουθούν τα τρόφιμα του έδαφους και την υγρασία σε πραγματικό χρόνο, και με την ανάλυση των δεδομένων μέσω μοντέλων ΤΠ, οι γεωργοί μπορούν να επιβάλλουν με ακρίβεια τα προγράμματα προϊόντων και θάλαμα για πιο αποτελεσματική γεωργική παραγωγή.

Συμπέρασμα

Γεωργικά χημικά είναι οι απαραίτητοι ‘άφανες φύλακες’ της σύγχρονης γεωργίας, που παρέχουν σημαντική εγγύηση για την παγκόσμια ασφάλεια τροφίμων, αλλά αντιμετωπίζουν επίσης τις διπλές προκλήσεις του περιβάλλοντος και της υγείας. Στο μέλλον, η χρήση γεωργικών φαρμάκων θα τείνει να είναι πιο ακριβής και φιλική προς το περιβάλλον, ώστε να επιτευχθεί η βιώσιμη ανάπτυξη της γεωργικής παραγωγής μέσω της ισορροπίας μεταξύ επιστημονικής και τεχνολογικής καινοτομίας και οικολογικής προστασίας, και να επιτρέπεται στα γεωργικά φάρμακα να εγγυάται την επιβίωση του ανθρώπινου είδους ενώ συνυπάρχει αρμονικά με τη φύση.