Innledning

På bakgrunn av en voksende verdensbefolkning og klimaendringer, hvordan man skal matte flere og flere mennesker med begrensede jord- og vannressurser har blitt et større utfordring for moderne landbruk. Som en nøkkeltilskuer for landbruksproduktivitet, Landbrukskjemikalier - fra gødninger til pesticidesprøyterer til planvekstregulerere - har ikke bare økt matproduksjonen kraftig, men også forårsaket en rekke miljøproblemer grunnet feilbruk. I denne artikkelen vil vi diskutere den sentrale rolle av jordbrukskjemikalier, deres anvendelsesformer og fremtidens retning mot bærekraftig utvikling fra et vitenskapelig perspektiv.

I. Definisjon og klassifisering av jordbrukskjemikalier

Gødninger: hovedsakelig brukt for å oppfylle jordens næringsstoffbehov for å støtte den friske veksten hos kornplanter, typiske representanter som urea, kaliumdihydrogenfosfat og andre.

Pesticider: Brukes for å kontrollere skadedyr og sykdommer på kornplanter for å sikre at veksten ikke blir truet, vanlige omfatter propiconazol (CAS 60207-90-1) , paclobutrazol (CAS 76738-62-0) og krypevegettsmidler som glyphosat.

Plantevekstregulatorer: optimere veksten til avlinger ved å regulere plantenes fysiologiske prosesser, som for eksempel giberellinsyre for å fremme frukttilløkning og chlormequatchlorid for å forebygge at avlinger faller omkull.

Funksjonelle kjemikalier: Disse inkluderer jordbetingelsesmidler og konservansemidler, som kan forbedre jordkvaliteten og forlenge lagringstiden for avlinger, som for eksempel humus syre for å gjenopprette saltjorder og 1-MCP for å forlenge friskheten til frukt og grønnsaker.

II. Den viktigste rollen for landbrukskjemikalier: økt avling og bærekraftig utvikling

1. Øke avlingene og sikre mattrygghet

Næringsforsyning fra gjøder: Gjøder betraktes som en viktig drivkraft bak verdens matproduksjon, spesielt i utviklingsland, hvor bruk av dem har ført til betydelige produktivitetsvinster. For eksempel kan bladsprøyting med kaliumdihydrogenfosfat øke sukkernivået i druer og redusere fruktsplitting, noe som øker både avlingsmengde og kvalitet.

Pestmidler er den ‘forsvaret mot sykdom’: Globalt kan omtrent 30-40 prosent av årlige avlingstap fra pestmidler forhindres. Ta propiconazol som eksempel, det kan effektivt forebygge og kontrollere røykferr i hveten, med en forebyggende effekt på mer enn 85%.

Nøyaktig kontroll av vekstregulatører: Vekstregulatører for planter kan nøyaktig justere den fysiologiske prosessen hos avlinger for å sikre sunn vekst. For eksempel kan polyoxazol effektivt kontrollere veksten til ris, redusere risikoen for sammenbrudd, og dermed forbedre den stabile avlingen av ris.

2、Fremme bærekraftig utvikling av jordbruket

Oppkomsten av grønne alternativer: Med økt miljøbevissthet har bruken av bio-pestmidler og miljøvennlige gødser gradvis erstatt tradisjonelle kjemiske pestmidler. For eksempel har Bacillus subtilis, som et slags bio-pestmiddel, ikke bare betydelige virkninger mot sykdom, men også reduserer miljøforurensning.

Innovasjon i forureningsremedieringsteknologi: Jordbrukskjemikalier spiller like viktig en rolle i rensingen av jord- og vannforurening. Kaliumtiosulfat kan effektivt pausere tungmetall kadmium i jorda, reduserer risikoen for kontaminering av grøfter og hjelper til å gjenopprette jordens helse.

3. Møte globale utfordringer

Motstandsevne: Motstandsevne i grøder lar grødeplante holde stand i ekstrem vær. Kjemikalier som silikater kan gjøre det mulig for grøder å vokse i miljøer med vannmangel ved å øke deres tørketoleranse.

III. Spesifikke anvendelser av jordbrukskjemikalier: fra jordforbedring til bekjempelse av skadelige organismer

Kaliumdihydrogenfosfat (CAS 7778-77-0) : som et viktig bladfertilisator kan kaliumdihydrogenfosfat effektivt forbedre sukkertallet i grøder, øke fruktets søthet og forbedre markedverdien på frukter ved å redusere oppsplittingen av frukter.

Fosfinsyrlighet (CAS 13598-36-2) : Fosforsyre forsterker ikke bare den naturlige immunforsvaret til planter, men forhindre og kontrollerer også effektivt mange avlingssykdommer, som sen kartoffelsyken, og sørger for den sunne veksten til avlinger ved å forsterke motstandsdyktigheten deres.

Kaliumtiosulfat (CAS 10294-66-3) : Som en synergistisk gødning kan kaliumtiosulfat ikke bare redusere ammoniakkvolatisering, men også effektivt redusere kadmiumforurensning i jorda og tungmetallinnholdet i avlinger når det brukes sammen med uréa.

Biodelbar landbruksfilm: Den stivelsebaserte biodelbare landbruksfilm som brukes i tomatdyrking kan dekomponeres naturlig på så lite som 60 dager, hvilket reduserer problemet med langvarig forurensning av jord og miljø forårsaket av tradisjonell landbruksfilm, og uttrykker konseptet om bærekraftig utvikling av grønn landbruk.

IV. Ufordel for landbrukskjemikalier: miljø- og helseoverveielser

Mens jordbrukskjemikalier spiller en stor rolle i å forbedre jordbruksproduktiviteten og sikre mattrygghet, stiller bruk av dem også utfordringer som ikke kan ignoreres:

Miljørisikoer: Overbruk av gødninger kan føre til eutrofisering av vannkroppar, og overbruk av pesticides kan også ha en negativ innvirkning på økosystemer. I tillegg kan rester av tradisjonelle jordbruksfilmor føre til mikroplastforurensning av jorda og skade miljøet.

Helsefare: Bestemte høytoxiske pesticides, særlig høyrisikopesticides brukt over en lengre periode, kan bli oppsamlet gjennom matkjeden, truer menneskelig helse og øker risikoen for kroniske sykdommer.

Motstandsproblem: Med langtidsbruk av enkle pesticides har noen skadedyr og sykdommer utviklet motstand mot pesticides, noe som fører til at effekten av pesticidekontroll synker år for år, og stiller nye utfordringer for jordbruksproduksjonen.

V. Fremtidige Trender: Grønn Teknologi og Intelligente Landbruk

1. Grønn kjemisk teknologi

Nanostyrt frigivningsgjødsel: Bruken av nanoteknologi har forbedret frigivelsesegenskapene til gjødselen betraktelig, og bruken av nye typer gjødsel, som polylaktinsiddekede urea, har økt utnyttelsesgraden av næringsstoffer til 80%, noe som reduserer miljøforurening betydelig.

Mikrobiell gjødsel: Ved å bruke azotbakterier og andre mikrobielle gjødsler er avhengigheten av kjemiske nitrogen-gjødsler redusert, og det gir en mer miljøvennlig alternativ til gjødsling i jordbruket.

2. Intelligente Forvaltninger

Bruk av IoT og AI-teknologi: IoT-sensorer kan overvåke jords nutrientsinnhold og fuktighet i sanntid, og ved å analysere dataene gjennom AI-modeller, kan bonder nøyaktig justere gjødslings- og beskyttelsesprogrammer for å oppnå mer effektiv jordbruksproduksjon.

Konklusjon

Landbrukskjemikalier er de uerstattelige ‘usynlige vogne’ i moderne jordbruk, som gir en viktig garanti for global mattrygghet, men står også overfor den doble utfordringen med miljø og helse. I fremtiden vil bruk av jordbrukskjemikalier tendere mot å bli mer nøyaktig og miljøvennlig, for å realisere bærekraftig utvikling av jordbruksproduksjon gjennom balansen mellom vitenskapelig teknologisk innovasjon og økologisk beskyttelse, og la jordbrukskjemikalier sikre menneskets overlevelse samtidig som de lever i harmoni med naturen.