Introducción

En el contexto de una población mundial en aumento y del cambio climático, la alimentación de cada vez más personas con recursos limitados de tierra y agua se ha convertido en un gran desafío para la agricultura moderna. Como motor clave de la productividad agrícola, químicos agriculturales Los productos químicos, desde fertilizantes hasta pesticidas y reguladores del crecimiento de las plantas, no solo han aumentado enormemente la producción de alimentos, sino que también han provocado una serie de problemas ambientales debido a su uso inadecuado. En este artículo, analizaremos el papel fundamental de los productos químicos agrícolas, sus escenarios de aplicación y la dirección futura del desarrollo sostenible desde un punto de vista científico.

I. Definición y clasificación de productos químicos agrícolas

Fertilizantes: se utilizan principalmente para reponer los nutrientes del suelo para apoyar el crecimiento saludable de los cultivos, representantes típicos como la urea, el dihidrogenofosfato de potasio, etc.

Pesticidas: Se utilizan para controlar plagas y enfermedades de los cultivos para garantizar que el crecimiento de los cultivos no se vea amenazado. Los más comunes incluyen: propiconazol (CAS 60207-90-1), Paclobutrazol (CAS 76738-62-0) y herbicidas como el glifosato.

Reguladores del crecimiento vegetal: optimizan el crecimiento de los cultivos regulando el proceso fisiológico de las plantas, como el ácido giberélico para promover el agrandamiento de los frutos y el cloruro de clormequat para evitar la caída de los cultivos.

Productos químicos funcionales: incluyen acondicionadores de suelo y conservantes, que pueden mejorar la calidad del suelo y extender la vida útil de los cultivos, como el ácido húmico para restaurar suelos salinos y el 1-MCP para extender la frescura de frutas y verduras.

II. El papel fundamental de los productos químicos agrícolas: mejora del rendimiento y desarrollo sostenible

1. Aumentar los rendimientos y garantizar la seguridad alimentaria

Aporte de nutrientes a partir de fertilizantes: Se considera que los fertilizantes son un importante motor de la producción mundial de alimentos, especialmente en los países en desarrollo, donde su uso ha permitido obtener importantes ganancias de productividad. Por ejemplo, las pulverizaciones foliares de dihidrogenofosfato de potasio pueden aumentar los niveles de azúcar en las uvas y reducir la rotura de los frutos, aumentando así el rendimiento y la calidad de los cultivos.

Los pesticidas son la "defensa contra las enfermedades": a nivel mundial, entre el 30 y el 40 por ciento de las pérdidas anuales de cultivos se pueden prevenir con pesticidas. Tomemos como ejemplo el propiconazol, que puede prevenir y controlar eficazmente la roya del trigo, con un efecto preventivo de más del 85 por ciento.

Control preciso de los reguladores de crecimiento: los reguladores de crecimiento de las plantas pueden ajustar con precisión el proceso fisiológico de los cultivos para garantizar el crecimiento saludable de los mismos. Por ejemplo, el polioxazol puede controlar eficazmente el crecimiento del arroz, reducir el riesgo de colapso y, por lo tanto, mejorar el rendimiento estable del arroz.

2、Promover el desarrollo sostenible de la agricultura.

El auge de las alternativas ecológicas: con la creciente conciencia ambiental, la aplicación de biopesticidas y fertilizantes ecológicos ha sustituido gradualmente a los pesticidas químicos tradicionales. Por ejemplo, el Bacillus subtilis, como tipo de biopesticida, no solo tiene un efecto importante en la prevención de enfermedades, sino que también reduce la contaminación ambiental.

Innovación en la tecnología de remediación de la contaminación: los productos químicos agrícolas desempeñan un papel igualmente importante en la remediación de la contaminación del suelo y del agua. El tiosulfato de potasio puede pasivar eficazmente el cadmio, un metal pesado, en el suelo, reduciendo el riesgo de contaminación de los cultivos y ayudando a restablecer la salud del suelo.

3. Abordar los desafíos globales

Resiliencia: la resiliencia de los cultivos permite que estos resistan condiciones climáticas extremas. Los productos químicos como los silicatos pueden permitir que los cultivos crezcan en entornos con escasez de agua al aumentar su tolerancia a la sequía.

III. Aplicaciones específicas de los productos químicos agrícolas: desde la mejora del suelo hasta el control de plagas

Fosfato de potasio dihidrógeno (CAS 7778-77-0):Como fertilizante foliar importante, el dihidrogenofosfato de potasio puede mejorar eficazmente el contenido de azúcar de los cultivos, aumentar la dulzura de las frutas y mejorar el valor de mercado de las frutas al reducir el fenómeno del agrietamiento de la fruta.

Ácido fosforoso (CAS 13598-36-2):El ácido fosforoso no solo mejora la inmunidad natural de las plantas, sino que también previene y controla eficazmente muchas enfermedades de los cultivos, como el tizón tardío de la papa, lo que garantiza el crecimiento saludable de los cultivos al mejorar su resistencia a las enfermedades.

Tiosulfato de potasio (CAS 10294-66-3):Como fertilizante sinérgico, el tiosulfato de potasio no sólo puede reducir la volatilización de amoníaco, sino que también reduce eficazmente la contaminación por cadmio en el suelo y el contenido de metales pesados ​​en los cultivos cuando se usa en combinación con urea.

Película agrícola biodegradable: La película agrícola biodegradable a base de almidón utilizada en el cultivo de tomates puede descomponerse naturalmente en tan solo 60 días, lo que reduce el problema de la contaminación a largo plazo del suelo y el medio ambiente causada por la película agrícola tradicional y encarna el concepto de desarrollo sostenible de la agricultura verde.

IV. Desafíos que enfrentan los productos químicos agrícolas: consideraciones ambientales y de salud

Si bien los productos químicos agrícolas desempeñan un papel enorme en la mejora de la productividad agrícola y la garantía de la seguridad alimentaria, su uso también plantea desafíos que no se pueden ignorar:

Riesgos ambientales: el uso excesivo de fertilizantes puede provocar la eutrofización de los cuerpos de agua, y el uso excesivo de pesticidas también puede tener un impacto negativo en los ecosistemas. Además, los residuos de películas agrícolas tradicionales pueden causar contaminación del suelo por microplásticos y dañar el medio ambiente.

Peligros para la salud: Ciertos pesticidas altamente tóxicos, especialmente los pesticidas de alto riesgo utilizados durante un largo período de tiempo, pueden enriquecerse a través de la cadena alimentaria, amenazando la salud humana y aumentando el riesgo de enfermedades crónicas.

Problema de resistencia: Con el uso a largo plazo de un solo pesticida, algunas plagas y enfermedades han desarrollado resistencia a los pesticidas, lo que lleva a una disminución de la eficacia del control de pesticidas año tras año y plantea nuevos desafíos a la producción agrícola.

V. Tendencias futuras: tecnología verde y agricultura inteligente

1. Tecnología química verde

Fertilizantes de liberación controlada nanométricos: la aplicación de la nanotecnología mejora enormemente el rendimiento de liberación controlada de los fertilizantes, y el uso de nuevos tipos de fertilizantes como la urea recubierta de ácido poliláctico ha aumentado la tasa de utilización de nutrientes al 80%, reduciendo significativamente la contaminación ambiental.

Fertilizante microbiano: mediante el uso de bacterias fijadoras de nitrógeno y otros fertilizantes microbianos, se ha reducido la dependencia de los fertilizantes nitrogenados químicos, proporcionando una alternativa más respetuosa con el medio ambiente a los fertilizantes para la agricultura.

2. Gestión Inteligente

Aplicación de la tecnología IoT e IA: los sensores IoT pueden monitorear los nutrientes y la humedad del suelo en tiempo real y, al analizar los datos a través de modelos de IA, los agricultores pueden ajustar con precisión los programas de fertilizantes y riego para lograr una producción agrícola más eficiente.

Conclusión

Los productos químicos agrícolas Los productos químicos agrícolas son los "guardianes invisibles" indispensables de la agricultura moderna, que proporcionan una importante garantía para la seguridad alimentaria mundial, pero también enfrentan el doble desafío del medio ambiente y la salud. En el futuro, la aplicación de productos químicos agrícolas tenderá a ser más precisa y respetuosa con el medio ambiente, de modo que se logre el desarrollo sostenible de la producción agrícola mediante el equilibrio entre la innovación científica y tecnológica y la protección ecológica, y que los productos químicos agrícolas aseguren la supervivencia de los seres humanos al tiempo que coexisten armoniosamente con la naturaleza.