Introducere

Pe fundalul unei populații globale în creștere și al schimbărilor climatice, modul de a hrăni din ce în ce mai mulți oameni cu resurse limitate de pământ și apă a devenit o provocare majoră pentru agricultura modernă. Ca un motor cheie al productivității agricole, produse chimice agricole - de la îngrășăminte la pesticide la regulatorii de creștere a plantelor - nu numai că au crescut foarte mult producția de alimente, dar au cauzat și o serie de probleme de mediu din cauza utilizării necorespunzătoare. În această lucrare, vom discuta despre rolul de bază al substanțelor chimice agricole, scenariile de aplicare ale acestora și direcția viitoare a dezvoltării durabile din punct de vedere științific.

I. Definirea şi Clasificarea Substanţelor Chimice Agricole

Îngrășăminte: utilizate în principal pentru a completa nutrienții din sol pentru a susține creșterea sănătoasă a culturilor, reprezentanți tipici, cum ar fi ureea, fosfat dihidrogen de potasiu și așa mai departe.

Pesticide: utilizate pentru a controla dăunătorii și bolile culturilor pentru a se asigura că creșterea culturilor nu este amenințată, cele comune includ propiconazol (CAS 60207-90-1), Paclobutrazol (CAS 76738-62-0) și erbicide precum glifosatul.

Regulatori de creștere a plantelor: optimizați creșterea culturilor prin reglarea procesului fiziologic al plantelor, cum ar fi acidul giberelic pentru a promova creșterea fructelor și clorura de clormequat pentru a preveni căderea culturilor.

Substanțe chimice funcționale: Acestea includ agenți de ameliorare a solului și conservanți, care pot îmbunătăți calitatea solului și pot prelungi durata de valabilitate a culturilor, cum ar fi acidul humic pentru refacerea solurilor saline și 1-MCP pentru extinderea prospețimii fructelor și legumelor.

II. Rolul de bază al produselor chimice agricole: creșterea randamentului și dezvoltarea durabilă

1. Creșterea recoltelor și asigurarea securității alimentare

Aprovizionarea cu nutrienți din îngrășăminte: îngrășămintele sunt considerate a fi un motor important al producției alimentare globale, în special în țările în curs de dezvoltare, unde utilizarea lor a condus la creșterea semnificativă a productivității. De exemplu, pulverizările foliare de fosfat dihidrogen de potasiu pot crește nivelul de zahăr din struguri și pot reduce despicarea fructelor, crescând astfel randamentul și calitatea culturii.

Pesticidele sunt „apărarea împotriva bolilor”: la nivel global, aproximativ 30-40% din pierderile anuale de recolte pot fi prevenite prin pesticide. Luați propiconazolul ca exemplu, acesta poate preveni și controla eficient rugina grâului, cu un efect preventiv de peste 85%.

Controlul precis al regulatorilor de creștere: Regulatorii de creștere a plantelor pot ajusta cu precizie procesul fiziologic al culturilor pentru a asigura o creștere sănătoasă a culturilor. De exemplu, polioxazolul poate controla eficient creșterea orezului, reduce riscul de colaps, îmbunătățind astfel randamentul stabil al orezului.

2、Promovarea dezvoltării durabile a agriculturii

Creșterea alternativelor verzi: Odată cu creșterea gradului de conștientizare a mediului, aplicarea de biopesticide și îngrășăminte ecologice a înlocuit treptat pesticidele chimice tradiționale. De exemplu, Bacillus subtilis, ca un fel de bio-pesticid, nu numai că are un efect semnificativ de prevenire a bolilor, dar reduce și poluarea mediului.

Inovație în tehnologia de remediere a poluării: Produsele chimice agricole joacă un rol la fel de important în remedierea poluării solului și apei. Tiosulfatul de potasiu poate pasiva eficient cadmiul din metalele grele din sol, reducând riscul de contaminare a culturilor și ajutând la restabilirea sănătății solului.

3. Abordarea provocărilor globale

Reziliență: rezistența culturilor permite culturilor să reziste pe vreme extremă. Produsele chimice, cum ar fi silicații, pot permite culturilor să crească în medii cu stres hidric prin creșterea toleranței la secetă.

III. Aplicații specifice ale produselor chimice agricole: de la îmbunătățirea solului până la combaterea dăunătorilor

Fosfat dihidrogen de potasiu (CAS 7778-77-0): ca îngrășământ foliar important, fosfatul dihidrogen de potasiu poate îmbunătăți în mod eficient conținutul de zahăr al culturilor, poate crește dulceața fructelor și poate îmbunătăți valoarea de piață a fructelor prin reducerea fenomenului de crăpare a fructelor.

Acid fosfor (CAS 13598-36-2): Acidul fosfor nu numai că îmbunătățește imunitatea naturală a plantelor, ci și previne și controlează eficient multe boli ale culturilor, cum ar fi rănirea tardivă a cartofilor, asigurând creșterea sănătoasă a culturilor prin sporirea rezistenței acestora la boli.

Tiosulfat de potasiu (CAS 10294-66-3): Ca îngrășământ sinergic, tiosulfatul de potasiu poate nu numai să reducă volatilizarea amoniacului, ci și să reducă eficient contaminarea cu cadmiu în sol și conținutul de metale grele din culturi atunci când este utilizat în combinație cu uree.

Film agricol biodegradabil: Filmul agricol biodegradabil pe bază de amidon utilizat în cultivarea tomatelor este capabil să se descompună natural în cel puțin 60 de zile, reducând problema poluării pe termen lung a solului și a mediului cauzată de filmul agricol tradițional și întruchipând conceptul de dezvoltare durabilă a agriculturii verzi.

IV. Provocări cu care se confruntă produsele chimice agricole: considerente de mediu și sănătate

În timp ce substanțele chimice agricole joacă un rol imens în îmbunătățirea productivității agricole și în asigurarea securității alimentare, utilizarea lor ridică și provocări care nu pot fi ignorate:

Riscuri pentru mediu: Utilizarea excesivă a îngrășămintelor poate duce la eutrofizarea corpurilor de apă, iar utilizarea excesivă a pesticidelor poate avea, de asemenea, un impact negativ asupra ecosistemelor. În plus, reziduurile de pelicule agricole tradiționale pot provoca contaminarea cu microplastic a solului și dăunează mediului.

Pericole pentru sănătate: Anumite pesticide extrem de toxice, în special pesticidele cu risc ridicat utilizate pe o perioadă lungă de timp, pot fi îmbogățite prin lanțul alimentar, amenințând sănătatea umană și crescând riscul de boli cronice.

Problemă de rezistență: Odată cu utilizarea pe termen lung a singurelor pesticide, unii dăunători și boli au dezvoltat rezistență la pesticide, ceea ce duce la o scădere a eficacității controlului pesticidelor an de an, aducând noi provocări producției agricole.

V. Tendințe viitoare: tehnologie verde și agricultură inteligentă

1, Tehnologie chimică verde

Nano îngrășăminte cu eliberare controlată: aplicarea nanotehnologiei face ca performanța de eliberare controlată a îngrășămintelor să fie mult îmbunătățită, iar utilizarea de noi tipuri de îngrășăminte, cum ar fi ureea acoperită cu acid polilactic, a crescut rata de utilizare a nutrienților la 80%, reducând semnificativ poluarea mediului.

Îngrășământ microbian: Prin utilizarea bacteriilor fixatoare de azot și a altor îngrășăminte microbiene, dependența de îngrășămintele chimice cu azot a fost redusă, oferind o alternativă mai ecologică la îngrășămintele pentru agricultură.

2. Management inteligent

Aplicarea tehnologiei IoT și AI: Senzorii IoT pot monitoriza nutrienții și umiditatea solului în timp real, iar analizând datele prin modele AI, fermierii pot ajusta cu precizie programele de îngrășăminte și irigare pentru a obține o producție agricolă mai eficientă.

Concluzie

Produse chimice agricole sunt „gardienii invizibili” indispensabili ai agriculturii moderne, care oferă o garanție importantă pentru securitatea alimentară globală, dar se confruntă și cu provocările duale de mediu și sănătate. În viitor, aplicarea substanțelor chimice agricole va tinde să fie mai precisă și mai ecologică, astfel încât să realizeze dezvoltarea durabilă a producției agricole prin echilibrul inovației științifice și tehnologice și protecția ecologică și să lase chimicalele agricole să asigure supraviețuirea ființelor umane în timp ce coexistă armonios cu natura.