Uvod

Na pozadini rasta svjetskog stanovništva i promjene klima, kako hranićemo sve više i više ljudi s ograničenim zemljištem i vodnim resursima postalo je glavnim izazovom za savremeno poljoprivredu. Kao ključni čimbenik poljoprivredne produktivnosti, Agrarna kemikalija - od gnojiva do pesticida, pa čak i regulаторa rasta biljaka - nisu samo znatno povećali proizvodnju hrane, nego su također uzrokovali seriju ekoloških problema zbog nepravilne upotrebe. U ovom članku raspravljamo o ključnoj ulozi kemijskih sredstava u poljoprivredi, njihovim primjenama i budućem smjeru održivog razvoja s znanstvene točke gledišta.

I. Definicija i klasifikacija poljoprivrednih kemijskih sredstava

Gnojiva: glavno se koriste za dopunu nutritivnih tvari u tlu kako bi se podržao zdravi rast biljaka, tipični predstavnici kao što su urijev, difosfat kalija i drugi.

Pesticidi: Koriste se za kontrolu štetnika i bolesti biljaka kako bi se osiguralo da rast biljaka nije ugrožen, obični uključuju propikonalaz (CAS 60207-90-1) , poklobutrazol (CAS 76738-62-0) i herbiциdi kao što je glifosat.

Regulatorji rasta biljaka: optimiziraju rast biljaka regulacijom fiziološkog procesa biljaka, poput kiseline giberelinske za promicanje uvećanja voća i klorhidrata mekvatnog za sprečavanje pada biljaka.

Funkcionalni kemikaliji: To uključuje uspavače tla i konzervante, koje mogu poboljšati kvalitet tla i produžiti rok upotrebe biljaka, poput kiseline huminske za obnove solitog tla i 1-MCP-a za produživanje osvježenja voća i povrća.

II. Glavna uloga poljoprivrednih kemikalija: povećanje dobije i održivi razvoj

1. Povećanje dobija i osiguravanje hrane

Izvor nutritivnih tvari od đubreta: Đubret se smatra važnim pogonom globalne proizvodnje hrane, posebno u razvojnim zemljama, gdje je njihova uporaba dovela do značajnih postignuća produktivnosti. Na primjer, listne šprajsove difosfata potasijevog mogu povećati razinu šećera u grozdiju i smanjiti rasprskavanje voća, čime se povećava dobiće i kvaliteta biljaka.

Sredstva za uništavanje štetnika su 'odbrana protiv bolesti': Globalno, izgube biljaka zbog štetnika od 30-40 posto godišnje možda se sprečiti pomoću pesticida. Uzmimo propikonazol kao primjer, on učinkovito može sprečavati i kontrolirati koprnu na pšeniči, s prev ventilacijom većom od 85%.

Precizna kontrola regulatora rasta: Regulatori rasta biljaka mogu precizno prilagoditi fiziološki proces biljaka kako bi se osigurala zdrava rast biljaka. Na primjer, polioksazol učinkovito može kontrolirati rast riže, smanjujući rizik od pada, time poboljšavajući stabilnu dobiju riže.

2, Poticajte održivi razvoj poljoprivrede

Uzlaz zelene alternative: S pojačanjem svijesti o okolišu, upotreba biopesticida i okolišno prijateljskih đubriva postupno je zamijenila tradicionalne kemikalije. Na primjer, Bacillus subtilis, kao vrsta biopesticida, ne samo da ima značajan efekt u sprečavanju bolesti, već i smanjuje onesnaženje okoliša.

Inovacije u tehnologiji za popravljanje zagađenja: Poljoprivredne kemikalije imaju jednako važnu ulogu u popravljanju zagađenja tla i vode. Kalijev tetrasulfid može učinkovito deaktivirati teške metale, poput kadmija u tlu, smanjujući rizik kontaminacije biljaka i pomažeći u obnovi zdravlja tla.

3. Suočavanje s globalnim izazovima

Otpornost: Otpornost biljaka omogućuje im da se drže u ekstremnim vremenskim prilikama. Kemikalije kao što su silikati mogu omogućiti rast biljaka u okruženjima sa nedostatkom vode povećanjem njihove otpornosti na sušu.

III. Specifične primjene poljoprivrednih kemikalija: od poboljšanja tla do kontroliranja štetnika

Difosfat kalija (CAS 7778-77-0) : kao važan folijarni gnojilo, difosfat kalija može učinkovito povećati sadržaj šećera u biljkama, povećati slatkiš odnosno poboljšati tržišnu vrijednost voća smanjujući pojavu crkanja voća.

Fosforna kiselina (CAS 13598-36-2) : Kislina fosforana ne samo da poboljšava prirodni imunološki sustav biljaka, već i učinkovito sprečava i kontrolira mnoge bolesti bijela, poput kasnog miljeća krumpira, osiguravajući zdravo rast bijela povećavanjem otpornosti na bolesti.

Kalijev tiosulfat (CAS 10294-66-3) : Kao sinergistično đubrivo, kalijev tiosulfat može ne samo smanjiti volatilizaciju amonijaka, već i učinkovito smanjiti zagađenje tlu sa kadmijem i sadržaj teških metala u bijelima kada se koristi u kombinaciji s ureom.

Biodegradabilna poljoprivredna folija: šećerne bazirana biodegradabilna poljoprivredna folija koja se koristi u uzgoju rajčica može se prirodno razlagati već za manje od 60 dana, smanjujući problem dugoročnog zagađivanja tla i okoline uzrokovanim tradicionalnom poljoprivrednom folijom, što potvrdjuje koncept održivog razvoja zelene poljoprivrede.

IV. Izazovi s prednjim Poljoprivrednim kemijskim sredstvima: promatrajući okolišnu i zdravstvenu stranu

Dok agrarni kemički proizvodi igraju veliku ulogu u poboljšanju produktivnosti poljoprivrede i osiguravanju hrane, njihova uporaba također stavlja izazove koje ne možemo zanemariti:

Okolišne rizike: Prekomjerana uporaba đubriva može dovesti do eutrofikacije vodnih tijela, a prekomjerana uporaba pesticida također može imati negativan utjecaj na ekosustave. Pored toga, ostaci tradičnih agrarnih folija mogu uzrokovati mikroplastično zagrijanje tla i štetiti okolišu.

Zdravstveni rizici: Određena visoko toksična pesticida, posebno ona visoke rizike koja se koriste dugi period vremena, mogu biti obojena kroz hranu, prijeteći ljudskom zdravlju i povećavajući rizik od kroničnih bolesti.

Problem otpornosti: S dugotrajnom uporabom jednog pesticida, neki štetnici i bolesti su razvile otpornost na pesticid, što dovodi do smanjenja učinka pesticida godinama, donoseći nove izazove poljoprireziji.

B. Budući trendovi: Zelena tehnologija i inteligentno poljoprivredno upravljanje

1. Zelena kemijska tehnologija

Nanotehnološki kontrolirano otpuštanje đubreta: primjena nanotehnologije znatno poboljšava performanse kontroliranog otpuštanja đubreta, a korištenje novih vrsta đubreta, poput đubreta omotanog polilaktidnom kiselinom, povećalo je iskorištenu stopu nutritivnih tvari na 80%, što je značajno smanjilo onesiguranje okoliša.

Mikrobiološko đubre: Kroz korištenje azotofiksacijskih bakterija i drugih mikrobioloških đubri, smanjena je ovisnost o kemikalijama kao izvoru azota, pružajući ekološki prihvatljiviju alternativu za poljoprivredno gajenje.

2. Inteligentno upravljanje

Primjena IoT i AI tehnologije: Senzori IoT mogu stvarno vremenski pratiti razinu tropskih tvari i vlage u tlovi, a analizom podataka putem AI modela, farmeri mogu precizno prilagoditi programe za đubrenje i zalivanje kako bi postigli efikasniju poljoprivrednu proizvodnju.

Zaključak

Agrarna kemikalija su nepromjenljivi 'nevidljivi čuvarovi' moderne poljoprivrede, koji pružaju važnu garanciju za globalnu sigurnost hrane, ali i suočeni su s dvostrukim izazovima okoliša i zdravlja. U budućnosti će se upotreba poljoprivrednih kemičkih tvari okreći prema većoj preciznosti i okolišno prijateljskoj primjeni, kako bi se ostvarila održiva razvoja poljoprivrede putem ravnoteže između znanstveno-tehnološke inovacije i ekološke zaštite, te kako bi poljoprivredne kemičke tvari osigurale preživljavanje ljudi dok se harmonijski suladuju sa prirodom.