Introductie

Tegen de achtergrond van een groeiende wereldbevolking en klimaatverandering is het voeden van steeds meer mensen met beperkte land- en waterbronnen een grote uitdaging geworden voor de moderne landbouw. ​​Als een belangrijke motor van landbouwproductiviteit, landbouwchemicaliën - van meststoffen tot pesticiden tot plantengroeiregulatoren - hebben niet alleen de voedselproductie enorm doen toenemen, maar ook een reeks milieuproblemen veroorzaakt door onjuist gebruik. In dit artikel bespreken we de kernrol van landbouwchemicaliën, hun toepassingsscenario's en de toekomstige richting van duurzame ontwikkeling vanuit een wetenschappelijk oogpunt.

I. Definitie en classificatie van landbouwchemicaliën

Meststoffen: worden voornamelijk gebruikt om de voedingsstoffen in de bodem aan te vullen ter ondersteuning van een gezonde groei van gewassen. Typische vertegenwoordigers hiervan zijn ureum, kaliumdiwaterstoffosfaat, enzovoort.

Pesticiden: worden gebruikt om plagen en ziekten in gewassen te bestrijden en ervoor te zorgen dat de groei van gewassen niet wordt bedreigd. Veelvoorkomende pesticiden zijn: propiconazool (CAS 60207-90-1), Paclobutrazol (CAS 76738-62-0) en herbiciden zoals glyfosaat.

Groeiregulatoren voor planten: optimaliseren de groei van gewassen door de fysiologische processen van planten te reguleren. Gibberellinezuur bevordert bijvoorbeeld de vruchtgroei en chloormequatchloride voorkomt dat gewassen omvallen.

Functionele chemicaliën: Hieronder vallen bodemverbeteraars en conserveermiddelen die de bodemkwaliteit kunnen verbeteren en de houdbaarheid van gewassen kunnen verlengen, zoals humuszuur voor het herstellen van zoute bodems en 1-MCP voor het verlengen van de versheid van fruit en groenten.

II. De kernrol van landbouwchemicaliën: opbrengstverbetering en duurzame ontwikkeling

1. Opbrengsten verhogen en voedselzekerheid garanderen

Voedingsstoffenvoorziening door meststoffen: Meststoffen worden gezien als een belangrijke motor van de wereldwijde voedselproductie, met name in ontwikkelingslanden, waar hun gebruik heeft geleid tot aanzienlijke productiviteitswinsten. Bijvoorbeeld, bladsprays met kaliumdiwaterstoffosfaat kunnen het suikergehalte in druiven verhogen en het scheuren van fruit verminderen, waardoor de opbrengst en kwaliteit van het gewas toenemen.

Pesticiden zijn de 'verdediging tegen ziektes': wereldwijd kan ongeveer 30-40 procent van de jaarlijkse oogstverliezen worden voorkomen door pesticiden. Neem bijvoorbeeld propiconazol, het kan effectief tarweroest voorkomen en bestrijden, met een preventief effect van meer dan 85%.

Precieze controle van groeiregulatoren: Plantengroeiregulatoren kunnen het fysiologische proces van gewassen nauwkeurig aanpassen om de gezonde groei van gewassen te garanderen. Polyoxazool kan bijvoorbeeld effectief de groei van rijst controleren, 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 toename van het milieubewustzijn heeft de toepassing van biopesticiden en milieuvriendelijke meststoffen geleidelijk de traditionele chemische pesticiden vervangen. Bacillus subtilis heeft bijvoorbeeld als een soort biopesticide niet alleen een significant ziektepreventief effect, maar vermindert ook de milieuvervuiling.

Innovatie in technologie voor het saneren van vervuiling: Landbouwchemicaliën spelen een even belangrijke rol bij het saneren van bodem- en watervervuiling. Kaliumthiosulfaat kan effectief het zware metaal cadmium in de bodem passiveren, waardoor het risico op verontreiniging van gewassen wordt verminderd en de gezondheid van de bodem wordt hersteld.

3. Het aanpakken van mondiale uitdagingen

Veerkracht: Gewasveerkracht zorgt ervoor dat gewassen bestand zijn tegen extreem weer. Chemicaliën zoals silicaten kunnen ervoor zorgen dat gewassen kunnen groeien in waterarme omgevingen door hun droogtetolerantie te vergroten.

III. Specifieke toepassingen van landbouwchemicaliën: van bodemverbetering tot ongediertebestrijding

Kaliumdiwaterstoffosfaat (CAS 7778-77-0):Kaliumdiwaterstoffosfaat is een belangrijke bladmeststof die het suikergehalte van gewassen effectief kan verhogen, de zoetheid van fruit kan vergroten en de marktwaarde van fruit kan verhogen door het barsten van fruit te verminderen.

Fosforigzuur (CAS 13598-36-2):Fosforzuur versterkt niet alleen de natuurlijke immuniteit van planten, maar voorkomt en bestrijdt ook effectief veel gewasziekten, zoals de aardappelziekte. Het zorgt voor een gezonde groei van gewassen door de resistentie tegen ziekten te vergroten.

Kaliumthiosulfaat (CAS 10294-66-3):Kaliumthiosulfaat kan als synergetische meststof niet alleen de ammoniakvervluchtiging verminderen, maar ook effectief de cadmiumverontreiniging in de bodem en het gehalte aan zware metalen in gewassen verminderen wanneer het in combinatie met ureum wordt gebruikt.

Biologisch afbreekbare landbouwfolie: De biologisch afbreekbare landbouwfolie op basis van zetmeel die wordt gebruikt bij de tomatenteelt, kan op natuurlijke wijze afbreken in slechts 60 dagen. Hierdoor wordt het probleem van langdurige vervuiling van de bodem en het milieu, veroorzaakt door traditionele landbouwfolie, verminderd en wordt het concept van duurzame ontwikkeling van groene landbouw belichaamd.

IV. Uitdagingen voor landbouwchemicaliën: milieu- en gezondheidsoverwegingen

Hoewel landbouwchemicaliën een grote rol spelen bij het verbeteren van de landbouwproductiviteit en het waarborgen van voedselveiligheid, brengt het gebruik ervan ook uitdagingen met zich mee die niet genegeerd kunnen worden:

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

Gezondheidsrisico's: Bepaalde zeer giftige pesticiden, met name pesticiden met een hoog risico die gedurende een lange periode worden gebruikt, kunnen via de voedselketen in de voedselketen terechtkomen, wat een bedreiging vormt voor de gezondheid van de mens en het risico op chronische ziekten vergroot.

Resistentieprobleem: Door het langdurig gebruik van één enkel pesticide zijn sommige plagen en ziekten resistent geworden tegen pesticiden. Hierdoor neemt de effectiviteit van de pesticidenbestrijding jaar na jaar af en ontstaan ​​er nieuwe uitdagingen voor de landbouwproductie.

V. Toekomstige trends: groene technologie en intelligente landbouw

1、Groene chemische technologie

Nanomeststoffen met gecontroleerde afgifte: dankzij de toepassing van nanotechnologie worden de prestaties van meststoffen met gecontroleerde afgifte aanzienlijk verbeterd. Bovendien is door het gebruik van nieuwe soorten meststoffen, zoals met polymelkzuur gecoate ureum, de benuttingsgraad van voedingsstoffen verhoogd tot 80%, waardoor de milieuvervuiling aanzienlijk is afgenomen.

Microbiële meststof: Door het gebruik van stikstofbindende bacteriën en andere microbiële meststoffen is de afhankelijkheid van chemische stikstofmeststoffen verminderd. Dit biedt een milieuvriendelijker alternatief voor meststoffen in de landbouw.

2. Intelligent beheer

Toepassing van IoT- en AI-technologie: IoT-sensoren kunnen de voedingsstoffen en de vochtigheid van de bodem in realtime bewaken. Door de gegevens te analyseren met behulp van AI-modellen, kunnen boeren hun meststoffen- en irrigatieprogramma's nauwkeurig aanpassen om zo een efficiëntere landbouwproductie te realiseren.

Conclusie

Agrarische chemicaliën zijn de onmisbare 'onzichtbare bewakers' van de moderne landbouw, die een belangrijke garantie bieden voor de wereldwijde voedselzekerheid, maar ook de dubbele uitdagingen van milieu en gezondheid het hoofd bieden. In de toekomst zal de toepassing van landbouwchemicaliën de neiging hebben om nauwkeuriger en milieuvriendelijker te zijn, om de duurzame ontwikkeling van de landbouwproductie te realiseren door de balans van wetenschappelijke en technologische innovatie en ecologische bescherming, en om landbouwchemicaliën het voortbestaan ​​van de mens te laten verzekeren terwijl ze harmonieus samenleven met de natuur.