Esittely

Maailman väestön kasvun ja ilmastonmuutoksen taustalla, kuinka ruokita yhä enemmät ihmiset rajoitetuilla maaperällä ja veden resursseilla on muodostunut suuri haaste moderneille maatalouksille. Maatalouden tuottavuuden tärkeänä tekijänä Maatalouskemikaalit - tilaajista pientaimiin ja kasvien kasvun sääteleviin aineisiin - ovat ei vain huomattavasti lisänneet elintarvikkeiden tuotantoa, vaan aiheuttaneet myös sarjan ympäristöongelmia epäsopivasta käytöstä johtuen. Tässä artikkelissa keskustelemme maatalouskemikaalien keskeisestä roolista, niiden käyttötarkoituksista ja kestävän kehityksen tulevaisuuden suunnasta tieteellisen näkökulman pohjalta.

I. Määritelmä ja luokittelu maatalouskemikaaleille

Lannoitteet: käytetään pääasiassa maaperän ravinteiden täydentämiseen tukeakseen viljelykasvien terveellistä kasvua, tyypilliset edustajat kuten uréa, kaliumdihydrogenfosfaatti jne.

Torjunta-aineet: Käytetään viljelykasvien haittoeläinten ja sairauksien hallitsemiseen varmistaakseen, etteivät kasvien kasvuuhun liity uhkaa, yleisimpiä ovat propikonasooli (CAS 60207-90-1) , pakkobutraasoli (CAS 76738-62-0) ja torjunta-aineet kuten glyfosfaatti.

Kasvun säätelevät aineet: optimoivat viljelykasvien kasvua säätämällä kasvien fysiologista prosessia, kuten gibaariinihappo hedelmien suurenemisen edistämiseksi ja klorimekaatti kloridin välttämiseksi viljelykasveilta kaatumaan.

Funktiokemikaalit: Niihin kuuluvat maaperän parantajat ja hoidot, jotka voidaan käyttää parantaakseen maaperän laadun ja pidentääkseen viljelyn varastointiaikaa, kuten humiinihappo suolaisen maaperän korjaamiseksi ja 1-MCP hedelmien ja vihannesten uudessa pitämiseksi pidempään.

II. Maatalouskemikaalien keskipuolinen rooli: tuoton lisääminen ja kestävä kehitys

1. Tuotannon lisääminen ja elintarviketurvallisuuden varmistaminen

Lannoitteiden antama ravinto: Lannoitteet pidetään globaalin elintarvikkeiden tuotannon tärkeimpänä ajopaineeksi, erityisesti kehittyvissä maissa, joissa niiden käytöstä on seurannut merkittäviä tuottavuuden voittoja. Esimerkiksi kaliumdihydrogenfosfaattipohjaiset lehtilannoitteet voivat nostaa viinirypäleissä sokeritasoa ja vähentää hedelmien rakoilua, mikä lisää viljelyn tuotantoa ja laatua.

Torjunta-aineet ovat 'suojelu taudeilta': Maailmanlaajuisesti noin 30-40 prosenttia vuosittaisista viljelymenetyksistä voidaan estää torjunta-aineilla. Otetaan esimerkiksi propikonazoli, joka voi tehokkaasti estää ja hallita vehnärenkkää, sen ennaltaehkäisynto on yli 85 %.

Tarkka ohjaus kasvun sääteilejillä: Kasvun sääteilyaineet voivat tarkasti säätää viljelykasvien fysiologista prosessia varmistaakseen niiden terveen kasvun. Esimerkiksi polyyksaasi voi tehokkaasti ohjata riisin kasvua, vähentää kaatumisen riskiä ja siten parantaa riisin vakavaa tuotantoa.

2. Edistää maatalouden kestävää kehitystä

Vihreiden vaihtoehtojen nousu: Ympäristöluvun lisääntyessä biologisten torjunta-aineiden ja ympäristöystävällisten hauttoaineiden käyttö on vahvasti korvannut perinteiset kemialliset torjunta-aineet. Esimerkiksi Bacillus subtilis, joka on yksi biologisista torjunta-aineista, ei ainoastaan ehkäisyllä sairauksia merkittävästi, vaan myös vähentää ympäristönsaastuttamista.

Innovaatioraakia saastumisen korjaamisteknologiassa: Maatalouskemikaalit ovat yhtä tärkeitä maan ja veden saastumisen korjaamisessa. Kaliumtiosulfatti voi tehokkaasti passivoitaa maassa olevaa raskasta metalia kyyneliittymää, vähentämällä viljelykasvien saastumisen riskiä ja auttamalla palauttamaan maan terveyden.

3. Kohtaaminen globaaleja haasteita

Kestävyys: Kestävyyttä kasveissa voidaan parantaa niin, että ne kestävät äärimmäisen sääolosuhteet. Kemikaaleja, kuten silikaatteja, voidaan käyttää edistämään kasvien kasvua vesipulan alueilla lisäämällä niiden kuivatuulevuudenkestävyyttä.

III. Maatalouskemikaalien erityiskäyttötarkoituksia: maaperän parantamisesta haittoeläinten torjuntaan

Kaliumdihydrogenfosfaatti (CAS 7778-77-0) : tärkeänä lehtikasvimena kaliumdihydrogenfosfaatti voi tehokkaasti parantaa viljelyn sokeripitoisuutta, lisätä hedelmien makeutta ja parantaa hedelmien markkina-arvoa vähentämällä hedelmien rakoilun ilmiötä.

Fosfiinihappo (CAS 13598-36-2) : Fosforihappo ei vain vahvista kasvien luonnollista kestökykyä, vaan se myös tehokkaasti estää ja hallitsee monia viljelykasvihaavia, kuten perunoiden mykotalaa, varmistamalla niiden terveen kasvun kasvien taudinkestävyyden parantamisen avulla.

Kaliumtiosulkatti (CAS 10294-66-3) : Kombinoitaessa yhdeksessä uréan kanssa kaliumtiosulkatti toimii synergistisena lannoitteena, mikä ei vain vähennä ammiakkipuhallusta, vaan se myös tehokkaasti vähentää järven kontaminaatiota maassa sekä raskasmetallipitoisuuksia viljelykasveissa.

Biologisesti hajoava maatalouspeitto: Tomaattikasvatuksessa käytettyjä tulppaaniperustainen biologisesti hajoava maatalouspeitto kykenee hajoutumaan luonnollisesti jo 60 päivässä, mitä vähentää perinteisten maatalouspeittojen aiheuttamaa pitkäaikaista maan ja ympäristön saastumista ja ilmaisee vihreän maatalouden kestävän kehityksen käsitteen.

IV. Maatalouskemikaalien edessä olevat haasteet: ympäristö- ja terveysnäkökulmat

Vaikka maatalouskemikaalit pelottavat suuren roolin parantaa maatalouden tuottavuutta ja varmistaa elintarviketurvallisuuden, niiden käyttö aiheuttaa myös haasteita, joita ei voi sivuuttaa:

Ympäristöriskejä: Lannoitteiden ylikerrointi voi johtaa vesistöjen eutrofioon ja torjunta-aineiden ylikerrointi voi vaikuttaa haitallisesti ekosysteemeihin. Lisäksi perinteisten maatalouspeittojen jäämät voivat aiheuttaa mikroplastien saastumisen maaperään ja vahingoittaa ympäristöä.

Terveysvaarat: Tiettyjä erittäin myrkyllisiä torjunta-aineita, erityisesti pitkään ajan käytettyjä korkean riskin sisältäviä aineita, voi bioaccumuloitua ravintoketjuun, uhkaamaan ihmisten terveyttä ja lisäämään kroonisten tautien riskejä.

Vastustusongelma: Pituista yksittäisten torjunta-aineiden käytön seurauksena jotkut haittaeläimet ja sairaudet ovat kehittyneet vastustukseen niihin, mikä johtaa vuoden vuodesta torjunta-aineiden tehon laskemiseen ja tuo uusia haasteita maatalouteen.

V. Tulevat suuntaviivat: Vihreä teknologia ja älykäs maatalous

1. Vihreä kemiallinen teknologia

Nanokontrolloitu peittämäinen: Nanoteknologian käyttö on vahvistanut peittämäisten julkaisua, ja uusien tyyppien peittämäisten, kuten polyylakonisoitettu uréa, käyttö on nostanut ravinteiden hyödyntymisasteen 80 %:iin, mikä vähentää huomattavasti ympäristövaikutuksia.

Mikrobipuolustin: Nitrogenikiintyvien bakteerien ja muiden mikrobipuolustimien avulla riippuvuus kemiallisista nitrogenipuolustimista on vähennetty, tarjoamalla ympäristöystävällisemmän vaihtoehdon maataloudelle.

2. Älykäs hallinta

IoT- ja tekoälytekniikan käyttö: IoT-sensorit voivat seurata maaperän ravintoaineita ja kosteutta real time -tietojen perusteella, ja analysoimalla datan tekoälymallien kautta viljelijät voivat tarkasti säätää puolustimia ja vesitysohjelmia tehokkaampaan maatalouteen.

Johtopäätös

Maatalouskemikaalit ovat modernin maatalouden äärettömän tärkeät 'näkymättömät suojelijat', jotka tarjoavat merkittävän takeen maailman elintarviketurvallisuuden hyväksi, mutta niitä koettelee myös kaksinkertainen haaste ympäristön ja terveyden osalta. Tulevaisuudessa kasvinsuojeluaineiden käyttö kehittyy olevan tarkempi ja ympäristöystävällisempi, jotta voidaan saavuttaa maatalouden kestävä kehitys tasapainottamalla teknologisen innovaation ja ekologisen suojelun, ja antaa kasvinsuojeluaineille mahdollisuus taata ihmiskunnan selviytymistä samalla kun ne elävät rauhanomaisesti luonnon kanssa.