Introduksjon

På bakgrunn av en voksende global befolkning og klimaendringer, har det blitt en stor utfordring for moderne landbruk å mate flere og flere mennesker på begrensede land- og vannressurser. Som en nøkkeldriver for landbruksproduktivitet, landbrukskjemikalier - fra gjødsel til plantevernmidler til plantevekstregulatorer - har ikke bare økt matproduksjonen kraftig, men også forårsaket en rekke miljøproblemer på grunn av feil bruk. I denne artikkelen vil vi diskutere kjernerollen til landbrukskjemikalier, deres anvendelsesscenarier og den fremtidige retningen for bærekraftig utvikling fra et vitenskapelig synspunkt.

I. Definisjon og klassifisering av landbrukskjemikalier

Gjødsel: brukes hovedsakelig til å fylle på næringsstoffene i jorda for å støtte sunn vekst av avlinger, typiske representanter som urea, kaliumdihydrogenfosfat og så videre.

Plantevernmidler: Brukes til å kontrollere planteskadedyr og sykdommer for å sikre at veksten av avlinger ikke er truet, vanlige er bl.a. propikonazol (CAS 60207-90-1), Paclobutrazol (CAS 76738-62-0) og ugressmidler som glyfosat.

Plantevekstregulatorer: optimaliserer veksten av avlinger ved å regulere den fysiologiske prosessen til planter, slik som gibberellinsyre for å fremme fruktforstørrelse og klormequatklorid for å forhindre at avlinger faller ned.

Funksjonelle kjemikalier: Disse inkluderer jordforbedringsmidler og konserveringsmidler, som kan forbedre jordkvaliteten og forlenge holdbarheten til avlinger, for eksempel humussyre for å gjenopprette saltholdig jord og 1-MCP for å forlenge friskheten til frukt og grønnsaker.

II. Kjernerollen til landbrukskjemikalier: avkastningsøkning og bærekraftig utvikling

1. Øke avlingene og sikre matsikkerhet

Næringstilførsel fra gjødsel: Gjødsel anses å være en viktig driver for global matproduksjon, spesielt i utviklingsland, hvor bruken av dem har ført til betydelige produktivitetsgevinster. For eksempel kan bladsprayer av kaliumdihydrogenfosfat øke sukkernivået i druer og redusere fruktspalting, og dermed øke avlingen og kvaliteten.

Plantevernmidler er "forsvaret mot sykdom": Globalt kan rundt 30-40 prosent av årlige avlingstap forhindres av plantevernmidler. Ta propikonazol som et eksempel, det kan effektivt forebygge og kontrollere hveterust, med en forebyggende effekt på mer enn 85%.

Nøyaktig kontroll av vekstregulatorer: Plantevekstregulatorer kan justere den fysiologiske prosessen til avlinger nøyaktig for å sikre sunn vekst av avlinger. For eksempel kan polyoksazol effektivt kontrollere veksten av ris, redusere risikoen for kollaps, og dermed forbedre det stabile utbyttet av ris.

2、Fremme bærekraftig utvikling av landbruket

Fremveksten av grønne alternativer: Med økt miljøbevissthet har bruken av bio-sprøytemidler og miljøvennlig gjødsel gradvis erstattet tradisjonelle kjemiske plantevernmidler. For eksempel har Bacillus subtilis, som et slags biopesticid, ikke bare betydelig sykdomsforebyggende effekt, men reduserer også miljøforurensning.

Innovasjon innen forurensningssaneringsteknologi: Landbrukskjemikalier spiller en like viktig rolle i saneringen av jord- og vannforurensning. Kaliumtiosulfat kan effektivt passivere tungmetallkadmium i jorda, redusere risikoen for forurensning av avlinger og bidra til å gjenopprette jordhelsen.

3. Ta tak i globale utfordringer

Spenst: Avlingens motstandskraft lar avlingene holde seg i ekstremvær. Kjemikalier som silikater kan gjøre det mulig for avlinger å vokse i vannpreget miljø ved å øke tørketoleransen.

III. Spesifikke bruksområder for landbrukskjemikalier: fra jordforbedring til skadedyrkontroll

Kaliumdihydrogenfosfat (CAS 7778-77-0): Som en viktig bladgjødsel kan kaliumdihydrogenfosfat effektivt øke sukkerinnholdet i avlinger, øke søtheten til frukt og forbedre markedsverdien til frukt ved å redusere fenomenet med sprekkdannelse av frukt.

Fosforsyre (CAS 13598-36-2): Fosforsyre forbedrer ikke bare den naturlige immuniteten til planter, men forhindrer og kontrollerer også effektivt mange avlingssykdommer, som for eksempel potetsykdom, og sikrer sunn vekst av avlinger ved å øke deres sykdomsresistens.

Kaliumtiosulfat (CAS 10294-66-3): Som en synergistisk gjødsel kan kaliumtiosulfat ikke bare redusere fordampning av ammoniakk, men også effektivt redusere kadmiumforurensning i jorda og tungmetallinnhold i avlinger når det brukes i kombinasjon med urea.

Biologisk nedbrytbar landbruksfilm: Den stivelsesbaserte biologisk nedbrytbare landbruksfilmen som brukes i tomatdyrking er i stand til å dekomponere naturlig på så lite som 60 dager, noe som reduserer problemet med langsiktig forurensning av jord og miljø forårsaket av tradisjonell landbruksfilm, og legemliggjør konseptet med bærekraftig utvikling av grønt landbruk.

IV. Utfordringer landbrukskjemikalier står overfor: miljø- og helsehensyn

Mens landbrukskjemikalier spiller en stor rolle i å forbedre landbrukets produktivitet og sikre matsikkerhet, utgjør bruken også utfordringer som ikke kan ignoreres:

Miljørisiko: Overforbruk av gjødsel kan føre til eutrofiering av vannforekomster, og overforbruk av plantevernmidler kan også ha en negativ innvirkning på økosystemene. I tillegg kan rester av tradisjonelle landbruksfilmer forårsake mikroplastisk forurensning av jorda og skade miljøet.

Helsefarer: Visse svært giftige plantevernmidler, spesielt høyrisiko-sprøytemidler som brukes over lang tid, kan anrikes gjennom næringskjeden, truer menneskers helse og øker risikoen for kroniske sykdommer.

Resistensproblem: Med langvarig bruk av enkeltsprøytemidler har noen skadedyr og sykdommer utviklet resistens mot sprøytemidler, noe som har ført til en nedgang i effektiviteten av sprøytemiddelkontroll år for år, noe som gir nye utfordringer for landbruksproduksjonen.

V. Fremtidige trender: Grønn teknologi og intelligent landbruk

1, Grønn kjemisk teknologi

Nanogjødsel med kontrollert frigjøring: bruken av nanoteknologi gjør ytelsen til kontrollert frigjøring av gjødsel betydelig forbedret, og bruken av nye typer gjødsel som polymelkesyrebelagt urea har økt utnyttelsesgraden av næringsstoffer til 80 %, noe som har redusert miljøforurensning betydelig.

Mikrobiell gjødsel: Gjennom bruk av nitrogenfikserende bakterier og annen mikrobiell gjødsel har avhengigheten av kjemisk nitrogengjødsel blitt redusert, noe som gir et mer miljøvennlig alternativ til gjødsel for landbruket.

2. Intelligent ledelse

Anvendelse av IoT- og AI-teknologi: IoT-sensorer kan overvåke jordens næringsstoffer og fuktighet i sanntid, og ved å analysere dataene gjennom AI-modeller kan bønder nøyaktig justere gjødsel- og vanningsprogrammer for å oppnå mer effektiv landbruksproduksjon.

Konklusjon

Landbrukskjemikalier er de uunnværlige 'usynlige vokterne' av moderne landbruk, som gir en viktig garanti for global matsikkerhet, men som også møter de doble utfordringene miljø og helse. I fremtiden vil bruken av landbrukskjemikalier ha en tendens til å være mer presis og miljøvennlig, for å realisere en bærekraftig utvikling av landbruksproduksjon gjennom balansen mellom vitenskapelig og teknologisk innovasjon og økologisk beskyttelse, og for å la landbrukskjemikalier sikre overlevelse av mennesker mens de sameksisterer harmonisk med naturen.