Introduction

Dans un contexte de croissance démographique mondiale et de changement climatique, nourrir toujours plus de personnes avec des ressources en terres et en eau limitées est devenu un défi majeur pour l'agriculture moderne. En tant que moteur essentiel de la productivité agricole, produits chimiques agricoles - des engrais aux pesticides en passant par les régulateurs de croissance des plantes - ont non seulement considérablement augmenté la production alimentaire, mais ont également provoqué une série de problèmes environnementaux en raison d'une utilisation inappropriée. Dans cet article, nous examinerons le rôle essentiel des produits chimiques agricoles, leurs scénarios d'application et l'orientation future du développement durable d'un point de vue scientifique.

I. Définition et classification des produits chimiques agricoles

Engrais : principalement utilisés pour reconstituer les nutriments du sol afin de soutenir la croissance saine des cultures, représentants typiques tels que l'urée, le phosphate dipotassique, etc.

Pesticides : Utilisés pour lutter contre les ravageurs et les maladies des cultures afin de garantir que la croissance des cultures ne soit pas menacée. Les plus courants sont les suivants : propiconazole (CAS 60207-90-1), Paclobutrazol (CAS 76738-62-0) et des herbicides tels que le glyphosate.

Régulateurs de croissance des plantes : optimisent la croissance des cultures en régulant les processus physiologiques des plantes, comme l'acide gibbérellique pour favoriser le grossissement des fruits et le chlorure de chlorméquat pour éviter la chute des cultures.

Produits chimiques fonctionnels : Il s’agit notamment d’amendements et de conservateurs du sol, 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 essentiel des produits chimiques agricoles : amélioration des rendements et développement durable

1. Augmenter les rendements et assurer la sécurité alimentaire

Apport de nutriments par les engrais : les engrais sont considérés comme un moteur important de la production alimentaire mondiale, en particulier dans les pays en développement, où leur utilisation a permis des gains de productivité considérables. Par exemple, les pulvérisations foliaires de phosphate de potassium dihydrogène peuvent augmenter la teneur en sucre des raisins et réduire l'éclatement des fruits, augmentant ainsi le rendement et la qualité des récoltes.

Les pesticides sont la « défense contre les maladies » : à l’échelle mondiale, environ 30 à 40 % des pertes annuelles de récoltes peuvent être évitées grâce aux pesticides. Prenons l’exemple du propiconazole, qui peut prévenir et contrôler efficacement la rouille du blé, avec un effet préventif de plus de 85 %.

Contrôle précis des régulateurs de croissance : les régulateurs de croissance des plantes peuvent ajuster avec précision le processus physiologique des cultures pour assurer une croissance saine des cultures. Par exemple, le polyoxazole peut contrôler efficacement la croissance du riz, réduire le risque d'effondrement, améliorant ainsi le rendement stable du riz.

2. Promouvoir le développement durable de l’agriculture

L'essor des alternatives écologiques : Avec la prise de conscience environnementale croissante, l'utilisation de biopesticides et d'engrais respectueux de l'environnement a progressivement remplacé les pesticides chimiques traditionnels. Par exemple, Bacillus subtilis, en tant que type de biopesticide, a non seulement un effet préventif important sur les maladies, mais réduit également la pollution de l'environnement.

Innovation dans la technologie de dépollution : les produits chimiques agricoles jouent un rôle tout aussi important dans la dépollution des sols et des eaux. Le thiosulfate de potassium peut passiver efficacement le cadmium, un métal lourd présent dans le sol, réduisant ainsi le risque de contamination des cultures et contribuant à restaurer la santé du sol.

3. Relever les défis mondiaux

Résilience : La résilience des cultures leur permet de résister aux conditions climatiques extrêmes. Des produits chimiques tels que les silicates peuvent permettre aux cultures de pousser dans des environnements soumis à un stress hydrique en augmentant leur tolérance à la sécheresse.

III. Applications spécifiques des produits chimiques agricoles : de l'amélioration des sols à la lutte contre les ravageurs

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

Acide phosphoreux (CAS 13598-36-2):L'acide phosphoreux non seulement améliore l'immunité naturelle des plantes, mais prévient et contrôle également efficacement de nombreuses maladies des cultures, telles que le mildiou de la pomme de terre, assurant la croissance saine des cultures en améliorant leur résistance aux maladies.

Thiosulfate de potassium (CAS 10294-66-3):En tant qu'engrais synergique, le thiosulfate de potassium peut non seulement réduire la volatilisation de l'ammoniac, mais également réduire efficacement la contamination du sol par le cadmium et la teneur en métaux lourds des cultures lorsqu'il est utilisé en combinaison avec l'urée.

Film agricole biodégradable : Le film agricole biodégradable à base d'amidon utilisé dans la culture de tomates est capable de se décomposer naturellement en seulement 60 jours, réduisant ainsi le problème de pollution à long terme du sol et de l'environnement causé par le film agricole traditionnel et incarnant le concept de développement durable de l'agriculture verte.

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

Si les produits chimiques agricoles jouent un rôle majeur dans l’amélioration de la productivité agricole et la garantie de la sécurité alimentaire, leur utilisation pose également des défis qui ne peuvent être ignorés :

Risques environnementaux : l’utilisation excessive d’engrais peut entraîner l’eutrophisation des plans d’eau et l’utilisation excessive de pesticides peut également avoir un impact négatif sur les écosystèmes. De plus, les résidus de films agricoles traditionnels peuvent provoquer une contamination des sols par des microplastiques et nuire à l’environnement.

Risques pour la santé : Certains pesticides hautement toxiques, en particulier les pesticides à haut risque utilisés sur une longue période, peuvent être enrichis tout au long de la chaîne alimentaire, menaçant la santé humaine et augmentant le risque de maladies chroniques.

Problème de résistance : Avec l’utilisation à long terme de pesticides uniques, certains ravageurs et maladies ont développé une résistance aux pesticides, entraînant une baisse de l’efficacité de la lutte contre les pesticides d’année en année, apportant de nouveaux défis à la production agricole.

V. Tendances futures : technologies vertes et agriculture intelligente

1. Technologie chimique verte

Engrais à libération contrôlée nanométrique : 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 enrobée d'acide polylactique a augmenté le taux d'utilisation des nutriments à 80 %, réduisant ainsi considérablement la pollution de l'environnement.

Engrais microbien : Grâce à l’utilisation de bactéries fixatrices d’azote et d’autres engrais microbiens, la dépendance aux engrais azotés chimiques a été réduite, offrant une alternative plus respectueuse de l’environnement aux engrais pour l’agriculture.

2. Gestion intelligente

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

Pour aller plus loin

Produits chimiques agricoles Les agriculteurs sont les « gardiens invisibles » indispensables de l'agriculture moderne, garants importants de la sécurité alimentaire mondiale, mais confrontés également à un double défi environnemental et sanitaire. À l'avenir, l'application des produits chimiques agricoles tendra à être plus précise et plus respectueuse de l'environnement, de manière à réaliser le développement durable de la production agricole grâce à l'équilibre entre l'innovation scientifique et technologique et la protection écologique, et à permettre aux produits chimiques agricoles d'assurer la survie des êtres humains tout en coexistant harmonieusement avec la nature.