Ievads

Uz sirmošanas fona pieaugošai pasaules iedzīvotāju skaitam un klimata pārmaiņām, kā barot arvien vairāk un vairāk cilvēku, izmantojot ierobežotus zemes un ūdens resursus, ir kļuvusi par lielu izaicinājumu modernajai lauksaimniecībai. Kā galvenais lauksaimniecības ražīguma stimulators, Zemkopības ķīmijas vielas - no gultnieku līdz pesticīdiem un augu izaugsmes regulatīviem - ne tikai ir nopelnījuši pārtikas ražošanu, bet arī izraisījuši vairākus vides problēmas tādēļ kā nepareizs lietošanas veids. Šajā rakstā mēs apspriedīsim lauksaimniecisko ķīmijas centrālo lomu, to pielietojamības gadījumus un ilgtspējīgas attīstības nākotnes virzienu no zinātniskas punkta skatu.

I. Lauksaimniecisko ķīmiju definīcija un klasifikācija

Gultnieki: galvenokārt tiek izmantoti, lai atjaunotu zemes smalkmateriālus un nodrošinātu dzīvnieku veselīgu augšanu, tipiskie pārstāvji, piemēram, karbamide, kalija difosfāts utt.

Pesticīdi: Tie tiek izmantoti, lai kontroli uzņēmuma sugu un slimības, lai nodrošinātu, ka dzīvnieku augšana nav apdraudēta, parasti ietver propikonzolu (CAS 60207-90-1) , paklobutrazolu (CAS 76738-62-0) un herbidžus, piemēram, glifosātu.

Augļu izaugsmes regulatori: optimizējiet kultūras augšanas procesus, regulējot augļu fizioloģiskos procesus, piemēram, giberelīna kisluma izmantošana fruktu paplašināšanai un hlormekvata hlorīda izmantošana, lai novērstu kultūru ietilpību.

Funkcionālie ķīmikāliji: Tie ietver zemes uzlabātājus un konzervanti, kas var uzlabot zemes kvalitāti un pagarināt kultūru glabāšanas ilgumu, piemēram, humuskislota, lai atjaunotu sālītas zemes, un 1-MCP, lai pagarinātu dārzeņu un fruktālu svaigumu.

II. Lauksaimniecības ķīmikāļu galvenā loma: ražojamības palielināšana un ilgtspējīga attīstība

1. Ražojamības palielināšana un pārtikas drošības nodrošināšana

Barības devu piegāde no fertilizatoriem: Fertilizatori tiek uzskatīti par svarīgu globālās pārtikas ražošanas veicinošo faktoru, īpaši attīstības valstīs, kur to izmantošana ir izraisījusi nozīmīgu produktivitātes pieaugumu. Piemēram, potāsia difosfāta lapu spraude var palielināt cukura līmeni dūķiem un samazināt dūku sadalīšanos, tādējādi palielinot kultūras ražu un kvalitāti.

Sieviešu lopjauki ir „aizsardzība pret slimībām”: Visā pasaulē aptuveni 30-40 % gadu paraugu zaudējumiem var tikt novērsti, izmantojot sieviešu lopjaukus. Piemēram, propikonazols efektīvi var novērst un kontrollēt rudzu rūgu, ar profilakses efektu vairāk nekā 85 %.

Precīza regulatoru kontrolēšana: Augu augšanas regulatori precīzi var pielāgot augļu fizioloģisko procesu, lai nodrošinātu to veselīgo augšanu. Piemēram, polioksazols efektīvi var kontrollēt rīsu augšanu, samazinot sabrukušanas risku un tādējādi uzlabojot rīsa stabilo ražu.

2. Veicināt lauksaimniecības ilgtspējīgu attīstību

Zaļo alternatīvu pieaugums: Ar vides apzināšanās palielināšanos bio-sieviešu lopjauku un videi draudzīgu ķīmijas lietošana progresīvi aizstāj tradicionālos ķīmiskos sieviešu lopjaukus. Piemēram, Bakiluss subtiliss kā viens no bio-sieviešu lopjaukiem neatkarīgi no sliktiem slimību novēršanas rezultātiem arī samazina vides piesārņojumu.

Inovācijas piesārņojuma novēršanas tehnoloģijās: Lauksaimniecības ķīmikāli spēlē nozīmīgu lomu cūkā un ūdens piesārņojuma novēršanā. Kalija tiosulfāts var efektīvi deaktivizēt zemē esošos smagmetālus, piemēram, kadmiju, samazinot risku, ka sējoli tiek piesārņoti, un palīdz atjaunot zemes veselību.

3. Risinot globālās izaicinājumus

Piederošanās spēja: Kultūras piederošanās spēja ļauj sējolim izturēt ekstrēmu klimata apstākļus. Silikāti kā ķīmiskie vielnes var ļaut sējolim augt vējā un sausumainā vidē, palielinot to dzirkstes toleranci.

III. Lauksaimniecības ķīmikālu specifiskais pielietojums: no zemes uzlabošanas līdz parazītu kontrolei

Kalija difosfāts (CAS 7778-77-0) : kā svarīgs lapu barības līdzeklis, kalija difosfāts var efektīvi palielināt sējolu cukura saturu, padarot dārzeņus garšīgākus un uzlabot to tirgus vērtību, samazinot dārzeņu sprāgstamību.

Fosfornā caustika (CAS 13598-36-2) : Fosforu kislotas ne tikai uzlabo dzīvnieku dabīgo imunitāti, bet arī efektīvi novērš un kontroliņa daudzas sējumu slimības, piemēram, kartupeļu vēsā skabaru, nodrošinot sējumu veselīgu augšanu, palielinot to slimību atstāvību.

Kalja tiosulfāts (CAS 10294-66-3) : Kā sinerģiskais ērkšķis kalja tiosulfāts ne tikai var samazināt amonija izkrievi, bet arī efektīvi samazināt cīnī krājumu apkaklē un smagmetālu saturu sējumos, kad to izmanto kopā ar urēdu.

Biodegradējamais lauksaimniecības films: tomātu audzēšanā izmantotais stärķa bāzētais biodegradējamais lauksaimniecības filmas var noplūst dabīgi jau 60 dienās, samazinot tradicionālo lauksaimniecības filmas ilgtermiņa piesārņojuma problēmu zemē un vides apvidū, uzsverot zaļās lauksaimniecības ilgtspējīgas attīstības ideju.

IV. Lauksaimniecības ķīmijas iespaidi: vides un veselības aspekti

Kamēr lauksaimniecības ķīmikāli spēlē lielu lomu lauksaimniecības ražīguma uzlabošanā un pārtikas drošības nodrošināšanā, to izmantošana arī rada izaicinājumus, kas nevar tikt ignorēti:

Vides riski: Ātrumu pārmērīga izmantošana var izraisīt ūdens telos eutrofikāciju, un pesticīdu pārmērīga lietošana var arī negatīvi ietekmēt ekosistēmas. Turklāt tradicionālo lauksaimniecības filmu atliekas var izraisīt mikroplastmasas siltināšanu zemē un kaitēt vides aizsardzībai.

Sveikības briesmas: Daži ļoti toksiķiskie pesticīdi, īpaši augstas risks pesticīdi, kas tiek izmantoti ilgu laiku, var akumulēties caur pārtikas virknēm, apdraudot cilvēku veselību un palielinot chronisku slimību risku.

Atspējamības problēma: Ar pesticīdu vienotas veidnes ilgtspējīgu izmantošanu daži parazīti un slimības ir attīstījušas pesticīdu pretību, kas izraisa pesticīdu kontroles efektivitātes gada pēc gada samazināšanos, radot jaunas grūtības lauksaimniecības ražošanā.

V. Nākotnes tendences: Zaļā tehnoloģija un inteliģenta lauksaimniecība

1. Zaļā ķīmiskā tehnoloģija

Nanotehnoloģijas kontroles atbrīvojošie gaismiņas: nanotehnoloģijas pielietojums ir nozīmīgi uzlabojis gaismiņu kontroles atbrīvošanas veiksmīgumu, un jaunu gaismiņu tipu, piemēram, polilaktīns apvalkots urēns, izmantošana ir paaugstinājusi barības vielu izmantošanas efektivitāti līdz 80%, nozīmīgi samazinot vides piesārņojumu.

Mikrobioloģiskās gaismiņas: ar azotu fiksējošo baktēriju un citu mikrobioloģisko gaismiņu palīdzību ir samazināta atkarība no ķīmiskajiem azota gaismiņām, nodrošinot videi draudzīgu alternatīvu lauksaimniecības gaismiņām.

2. Inteliģenta pārvaldība

IoT un AI tehnoloģiju pielietojums: IoT dzinēji var reālā laikā novērot zemes barības vielas un mitrumu, un analizējot datus caur AI modeliem, lauksaimnieki var precīzi koriģēt gaismiņu un ūdens piegādes programmas, sasniegdami efektīvāku lauksaimniecības ražošanu.

Secinājums

Zemkopības ķīmijas vielas ir nepieciešamie „nevizibilie sargi” modernajai lauksaimniecībai, nodrošinot svarīgu garantiju globālajai pārtikas drošībai, taču vienlaicīgi saskaras ar abu pušu izaicinājumiem videi un veselībai. Nākotnē pesticīdu lietošana būs vērsta uz precizitāti un vides draudzīgumu, lai sasniegtu ilgtspējīgu lauksaimniecības attīstību, balansējot zinātniskās inovācijas un ekoloģiskās aizsardzības starpā, un lai pesticīdi nodrošinātu cilvēcei dzīvesties, vienlaicīgi harmoniski kopdzīvojot ar dabu.