Inleiding

Tegen de achtergrond van een groeiende wereldbevolking en klimaatverandering is het voeden van steeds meer mensen met beperkte grond- en waterbronnen een grote uitdaging voor moderne landbouw. Als een belangrijke drijvende kracht achter landbouwproductiviteit, Landbouwchemie - van kunstmest tot pesticiden tot plantengroeiregelaars - hebben niet alleen de voedselproductie aanzienlijk verhoogd, maar ook een reeks milieu problemen veroorzaakt door onjuist gebruik. In dit artikel zullen we de kernrol van landbouwchemica's bespreken, hun toepassingsgebieden en de toekomstige richting van duurzame ontwikkeling vanuit een wetenschappelijk oogpunt.

I. Definitie en Classificatie van Landbouwchemica's

Meststoffen: hoofdzakelijk gebruikt om de bodemvoedingsstoffen aan te vullen om de gezonde groei van gewassen te ondersteunen, typische vertegenwoordigers zoals ureum, dipotassiumhydrogenfosfaat enzovoort.

Pesticiden: Gebruikt om gewasplagen en -ziekten te bestrijden om ervoor te zorgen dat de groei van gewassen niet bedreigd wordt, gangbare voorbeelden zijn propiconazool (CAS 60207-90-1) , paclobutrazol (CAS 76738-62-0) en herbiciden zoals glyphosate.

Groei-regulerende stoffen voor planten: optimaliseer de groei van gewassen door het reguleren van de fylogenieke processen van planten, zoals giberellzuur om vruchtenvergroting te bevorderen en chlormequatchloride om te voorkomen dat gewassen omvallen.

Functionele chemicaliën: Dit zijn onder andere grondverbeteraars en conserveringsmiddelen, die de kwaliteit van de bodem kunnen verbeteren en de houdbaarheid van gewassen kunnen verlengen, zoals huminezuur om zoutachtige gronden te herstellen en 1-MCP om de versheid van fruit en groenten langer te behouden.

II. De kernrol van Landbouwchemicaliën: opbrengstverhoging en duurzame ontwikkeling

1. Verhoging van opbrengsten en waarborgen van voedselzekerheid

Voedingsstoffenlevering door meststoffen: Meststoffen worden beschouwd als een belangrijke drijfveer achter de wereldwijde voedselproductie, vooral in ontwikkelingslanden, waar hun gebruik heeft geleid tot aanzienlijke productiviteitswinsten. Bijvoorbeeld, bladspuiten met kaliumdihydrogenfosfaat kunnen suikerniveaus in druiven verhogen en vruchtbarsten verminderen, waardoor de oogstopbrengst en -kwaliteit toenemen.

Pestmiddelen zijn de ‘verdediging tegen ziekten’: Wereldwijd kunnen ongeveer 30-40 procent van de jaarlijkse oogstverliezen voorkomen worden door pesticiden. Neem propiconazool als voorbeeld, dit kan effectief roest op tarwe voorkomen en bestrijden, met een preventief effect van meer dan 85%.

Nauwkeurige controle van groeiregulators: Plantengroeiregulators kunnen precies het fysiologische proces van gewassen aanpassen om de gezonde groei van gewassen te waarborgen. Bijvoorbeeld, polyoxazool kan effectief de groei van rijst reguleren, het risico op instorting verminderen en zo de stabiele opbrengst van rijst verbeteren.

2, Bevorder de duurzame ontwikkeling van de landbouw

De opkomst van groene alternatieven: Met de versterking van milieubewustzijn wordt de toepassing van biologische pesticiden en milieu-vriendelijke meststoffen geleidelijk een vervanging van traditionele chemische pesticiden. Bijvoorbeeld, Bacillus subtilis, als een soort biologisch middel, heeft niet alleen een significant ziektevoorkomend effect, maar vermindert ook milieuvervuiling.

Innovatie in de technologie voor bestrijding van verontreiniging: Landbouwchemicaliën spelen eveneens een belangrijke rol bij het herstellen van bodem- en waterverontreiniging. Kaliumthiosulfaat kan zware metalen zoals cadmium in de bodem effectief passiveren, waardoor het risico op besmetting van gewassen wordt verminderd en de bodemgezondheid wordt hersteld.

3. Aangaan van wereldwijde uitdagingen

Veerkracht: Door veerkragtige gewassen kunnen gewassen het beter maken in extreme weersomstandigheden. Chemicaliën zoals silicaten kunnen gewassen in staat stellen om te groeien in waterstressomstandigheden door hun droogteverdraagzaamheid te vergroten.

III. Specifieke toepassingen van landbouwchemicaliën: van bodemverbetering tot plaagbestrijding

Kaliumdihydrogenfosfaat (CAS 7778-77-0) : als een belangrijk bladvoedingstmiddel kan kaliumdihydrogenfosfaat de suikerinhoud van gewassen effectief verhogen, de zoetheid van fruit verbeteren en de marktwaarde van fruit verbeteren door het fenomeen van fruitbarsten te verminderen.

Fosforzuur (CAS 13598-36-2) : Phosphorzuur versterkt niet alleen de natuurlijke immuuniteit van planten, maar voorkomt en bestrijdt ook effectief vele gewasziekten, zoals aardappelvergare, door hun weerstand tegen ziekten te verbeteren en zo de gezonde groei van gewassen te waarborgen.

Kaliumthiosulfaat (CAS 10294-66-3) : Als een synergistisch kunstmest kan kaliumthiosulfaat niet alleen ammoniakverdamping verminderen, maar ook effectief cadmiumverontreiniging in de bodem en zware metalen in gewassen reduceren wanneer het in combinatie met ureum wordt gebruikt.

Biologisch afbreekbaar landbouwfolie: De op staarch gebaseerde biologisch afbreekbare landbouwfolie die wordt gebruikt bij tomaatenteelt kan binnen slechts 60 dagen naturally afbreken, wat het probleem van langdurige verontreiniging van bodem en milieu door traditionele landbouwfolie vermindert en het concept van duurzame ontwikkeling van groene landbouw weerspiegelt.

IV. Uitdagingen voor landbouwchemicaliën: milieubewuste en gezondheidsaspecten

Hoewel landbouwchemicaliën een enorme rol spelen bij het verbeteren van de landbouwproductiviteit en het waarborgen van voedselveiligheid, stelt hun gebruik ook uitdagingen die niet kunnen worden genegeerd:

Milieurisico's: Overmatig gebruik van meststoffen kan leiden tot verrijking van waterlichamen, en overmatig gebruik van pesticiden kan ook een negatieve invloed hebben op ecosystemen. Bovendien kunnen resten van traditionele landbouwfolies microplasticverontreiniging van de bodem veroorzaken en schade aanrichten aan het milieu.

Gezondheidsrisico's: Bepaalde hoogtoxische pesticiden, vooral langdurig gebruikte hoge-risico pesticiden, kunnen via de voedselketen worden verrijkt, waarmee ze de menselijke gezondheid bedreigen en het risico op chronische ziekten vergroten.

Resistentieprobleem: Door langdurig gebruik van enkele pesticiden hebben sommige plagen en ziektes resistentie tegen pesticiden ontwikkeld, wat leidt tot een jaarlijks dalende effectiviteit van pesticidenbestrijding en nieuwe uitdagingen oplevert voor de landbouwproductie.

V. Toekomstige Trends: Groene Technologie en Slimme Landbouw

1. Groene chemische technologie

Nanokontroleermeststoffen: de toepassing van nanotechnologie verbetert de controleerprestaties van meststoffen aanzienlijk, en het gebruik van nieuwe soorten meststoffen zoals polylactzuur-gecoate ureum heeft de benuttingsgraad van voedingsstoffen verhoogd tot 80%, wat de milieubelasting aanzienlijk verminderd.

Microbiële meststoffen: door het gebruik van stikstofvastleggende bacteriën en andere microbiële meststoffen is de afhankelijkheid van chemische stikstofmeststoffen gereduceerd, waardoor er een milieuvriendelijker alternatief voor meststoffen in de landbouw wordt geboden.

2. Slimme Beheer

Toepassing van IoT en AI-technologie: IoT-sensoren kunnen bodemvoedingsstoffen en vochtigheid in real-time monitoren, en door de data te analyseren via AI-modellen, kunnen boeren nauwkeurig de mest- en besproeiingsprogramma's aanpassen om efficiëntere agrarische productie te bereiken.

Conclusie

Landbouwchemie zijn de onmisbare 'onzielijke bewakers' van de moderne landbouw, die een belangrijke garantie bieden voor de wereldwijde voedselveiligheid, maar tegelijkertijd staan voor de dubbele uitdaging van milieu en gezondheid. In de toekomst zal het gebruik van landbouwchemicaliën tendensen tonen naar meer precisie en milieuvriendelijkheid, om zo duurzame ontwikkeling van de landbouwproductie te realiseren door balans te creëren tussen wetenschappelijke innovatie en ecologische bescherming, en om landbouwchemicaliën te laten zorgen voor het overleven van de mensheid terwijl ze harmonieus samenleven met de natuur.