Introduction

Dans le contexte d'une population mondiale en croissance et du changement climatique, la manière de nourrir toujours plus de personnes avec des ressources limitées en terres et en eau est devenue un défi majeur pour l'agriculture moderne. En tant que moteur clé de la productivité agricole, produits chimiques agricoles - des engrais aux pesticides en passant par les régulateurs de croissance végétale - non seulement ont considérablement augmenté la production alimentaire, mais ont également causé une série de problèmes environnementaux en raison d'une utilisation inappropriée. Dans cet article, nous discuterons du rôle central des produits chimiques agricoles, de leurs scénarios d'application et de la direction future du développement durable sous l'angle scientifique.

I. Définition et classification des produits chimiques agricoles

Engrais : principalement utilisés pour réapprovisionner les nutriments dans le sol afin de soutenir la croissance saine des cultures, les représentants typiques incluent l'urée, le phosphate dipotassique, entre autres.

Pesticides : Utilisés pour contrôler les ravageurs et maladies des cultures afin de garantir que leur croissance ne soit pas menacée, parmi les plus courants figurent propiconazole (CAS 60207-90-1) , Paclobutrazol (CAS 76738-62-0) et des herbicides tels que le glyphosate.

Régulateurs de croissance des plantes : optimisez la croissance des cultures en régulant le processus physiologique des plantes, comme l'acide gibbérellique pour favoriser l'agrandissement des fruits et le chlorhydrate de chlorméquat pour éviter que les cultures ne tombent.

Produits fonctionnels : Ceux-ci incluent des amendements et des conservateurs sols, qui peuvent améliorer la qualité du sol et prolonger la durée de conservation des cultures, comme l'acide humique pour restaurer les sols salins et le 1-MCP pour prolonger la fraîcheur des fruits et légumes.

II. Le rôle central des produits chimiques agricoles : augmentation du rendement et développement durable

1. Augmenter les rendements et assurer la sécurité alimentaire

Approvisionnement en nutriments par les engrais : Les engrais sont considérés comme un moteur important de la production alimentaire mondiale, surtout dans les pays en développement, où leur utilisation a conduit à des gains de productivité significatifs. Par exemple, les pulvérisations foliaires de phosphate de potassium dihydrogénique peuvent augmenter les niveaux de sucre dans les raisins et réduire la fissuration des fruits, ce qui augmente le rendement et la qualité des cultures.

Les pesticides sont le 'bouclier contre les maladies' : À l'échelle mondiale, environ 30 à 40 % des pertes annuelles de récoltes peuvent être évitées grâce aux pesticides. Prenez par exemple le propiconazole, qui peut prévenir efficacement et contrôler la rouille du blé, avec un effet préventif supérieur à 85 %.

Contrôle précis des régulateurs de croissance : Les régulateurs de croissance végétale peuvent ajuster précisément le processus physiologique des cultures pour assurer leur croissance saine. Par exemple, le polyoxazole peut contrôler efficacement la croissance du riz, réduire le risque de chute, améliorant ainsi la production stable du riz.

2, Promouvoir le développement durable de l'agriculture

L'émergence des alternatives vertes : Avec l'accroissement de la conscience environnementale, l'utilisation de biopesticides et d'engrais respectueux de l'environnement a progressivement remplacé les pesticides chimiques traditionnels. Par exemple, le Bacillus subtilis, en tant que biopesticide, non seulement offre un effet significatif de prévention des maladies, mais réduit également la pollution environnementale.

Innovation dans la technologie de réhabilitation de la pollution : les produits chimiques agricoles jouent un rôle tout aussi important dans la réhabilitation de la pollution des sols et des eaux. Le thiosulfate de potassium peut efficacement passerifier le cadmium lourd dans le sol, réduisant le risque de contamination des cultures et aidant à restaurer la santé du sol.

3. Répondre aux défis mondiaux

Résilience : la résilience des cultures permet aux plantes de résister en cas de conditions météorologiques extrêmes. Les produits tels que les silicates peuvent permettre aux cultures de pousser dans des environnements où l'eau est rare en augmentant leur tolérance à la sécheresse.

III. Applications spécifiques des produits chimiques agricoles : de l'amélioration du sol au contrôle des ravageurs

Phosphate monopotassique (CAS 7778-77-0) : en tant qu'engrais foliaire important, le phosphate monopotassique peut efficacement augmenter le taux de sucre des cultures, augmenter la douceur des fruits et améliorer la valeur marchande des fruits en réduisant le phénomène de fendillement des fruits.

Acide phosphoreux (CAS 13598-36-2) : L'acide phosphorique non seulement renforce l'immunité naturelle des plantes, mais prévient et contrôle également de nombreuses maladies des cultures, comme la pourriture tardive de la pomme de terre, en améliorant leur résistance aux maladies et en assurant une croissance saine des cultures.

Thiosulfate de potassium (CAS 10294-66-3) : En tant que fertilisant synergique, le thiosulfate de potassium peut non seulement réduire la volatilisation d'ammoniac, mais aussi diminuer efficacement la contamination au cadmium dans le sol et le contenu en métaux lourds dans les cultures lorsqu'il est utilisé en combinaison avec de l'urée.

Film agricole biodégradable : Le film agricole biodégradable à base d'amidon utilisé dans la culture des tomates peut se décomposer naturellement en aussi peu que 60 jours, réduisant ainsi le problème de pollution à long terme du sol et de l'environnement causé par les films agricoles traditionnels, et incarnant le concept de développement durable de l'agriculture verte.

IV. Défis liés aux produits chimiques agricoles : considérations environnementales et de santé

Bien que les produits chimiques agricoles jouent un rôle crucial dans l'amélioration de la productivité agricole et la garantie de la sécurité alimentaire, leur utilisation présente également des défis qui ne peuvent être ignorés :

Risques environnementaux : une surutilisation d'engrais peut entraîner l'eutrophisation des plans d'eau, et une surutilisation de pesticides peut également avoir un impact négatif sur les écosystèmes. De plus, les résidus de films agricoles traditionnels peuvent provoquer une contamination microplastique du sol et nuire à l'environnement.

Risques pour la santé : certains pesticides hautement toxiques, en particulier ceux à haut risque utilisés sur une longue période, peuvent s'accumuler via la chaîne alimentaire, menaçant la santé humaine et augmentant le risque de maladies chroniques.

Problème de résistance : avec l'utilisation prolongée de pesticides uniques, certaines nuisances et maladies ont développé une résistance aux pesticides, entraînant une diminution de l'efficacité du contrôle par les pesticides d'année en année, apportant de nouveaux défis à la production agricole.

V. Tendances futures : Technologie verte et agriculture intelligente

1. Technologie chimique verte

Engrais à libération contrôlée au niveau nano : l'application de la nanotechnologie améliore considérablement les performances de libération contrôlée des engrais, et l'utilisation de nouveaux types d'engrais tels que l'urée revêtue d'acide polylactique a augmenté le taux d'utilisation des nutriments à 80 %, réduisant considérablement la pollution environnementale.

Engrais microbien : grâce à l'utilisation d'engrais microbiens tels que les bactéries azotofixantes, la dépendance aux engrais azotés chimiques a été réduite, offrant une alternative plus respectueuse de l'environnement pour les fertilisants en agriculture.

2. Gestion intelligente

Application des technologies IoT et IA : les capteurs IoT peuvent surveiller en temps réel les nutriments et l'humidité du sol, et en analysant les données via des modèles d'IA, les agriculteurs peuvent ajuster précisément les programmes d'engrais et d'irrigation pour obtenir une production agricole plus efficace.

Conclusion

Produits chimiques agricoles sont les 'gardiens invisibles' indispensables de l'agriculture moderne, offrant une garantie importante pour la sécurité alimentaire mondiale, mais faisant également face aux défis environnementaux et sanitaires. À l'avenir, l'utilisation des produits chimiques agricoles tendra vers plus de précision et de respect de l'environnement, afin de réaliser le développement durable de la production agricole grâce à l'équilibre entre l'innovation technologique et la protection écologique, et de permettre aux produits chimiques agricoles de garantir la survie de l'humanité tout en coexistant harmonieusement avec la nature.