Introducere

În contextul unei populații globale în creștere și a schimbărilor climatice, cum să hrânim din ce în ce mai mulți oameni cu resurse limitate de teren și apă a devenit o provocare majoră pentru agricultura modernă. Ca un motor cheie al productivității agricole, Chimicale agricole - de la fertilizante până la insecticide și regulatori ai creșterii plantelor - nu numai că au crescut în mod semnificativ producția de alimente, dar și cauzat o serie de probleme mediului datorită utilizării incorecte. În această lucrare, vom discuta rolul central al chimicalelor agricole, scenariile lor de aplicare și direcția viitoare a dezvoltării durabile dintr-o perspectivă științifică.

I. Definiție și Clasificare a Chimicalelor Agricole

Fertilizante: sunt folosite în principal pentru a reînnoi nutrientele din sol cu scopul de a susține creșterea sănătoasă a culturilor, reprezentanți tipici cum ar fi urea, fosfatic hidrogen potasiu și altele.

Insecticide: Se folosesc pentru controlul parazitelor și bolilor culturilor pentru a se asigura că creșterea acestora nu este amenințată, printre cele mai obișnuite se numără propiconazol (CAS 60207-90-1) , paclobutrazol (CAS 76738-62-0) și herbicide precum glyphosate.

Regulatori ai creșterii plantelor: optimizarea creșterii culturilor prin reglarea proceselor fiziologice ale plantelor, cum ar fi acizi giberelici pentru a promova mărirea fructelor și cloridul de chlormequat pentru a preveni căderea culturilor.

Substanțe chimice functionale: Acestea includ condiționatoare sol și conservanți, care pot îmbunătăți calitatea solului și să întoarcă durata de viață a culturilor, cum ar fi acidul humic pentru restaurarea solurilor salină și 1-MCP pentru a prelungi propretatea legumelor și a fructelor.

II. Rolul principal al Substanțelor Chimice Agricole: majorarea produsivității și dezvoltare durabilă

1. Majorarea produsivității și asigurarea securității alimentare

Furnizarea de nutrienți prin fertilizanți: Fertilizanții sunt considerați un motor important al producției globale de hrană, în special în țările în curs de dezvoltare, unde utilizarea lor a dus la câștiguri semnificative de productivitate. De exemplu, pulverizarea foliară cu fosfatică dihidrogen potasiată poate crește nivelurile de zahăr în struguri și reduce spargerea fructelor, ceea ce majorează cantitatea și calitatea recoltelor.

Insecticidele sunt ‘apărarea împotriva bolilor’: La nivel global, aproximativ 30-40% din pierderile anuale de recolte pot fi prevenite prin utilizarea de insecticide. Luăm propiconazola ca exemplu, aceasta poate preveni și controla eficient rostemia la grâu, având un efect preventiv de peste 85%.

Control precis al regulatorilor de creștere: Regulatorii de creștere ai plantelor pot ajusta precis procesul fiziologic al culturilor pentru a asigura creșterea sănătoasă a acestora. De exemplu, polioxoazola poate controla eficient creșterea orezului, reducând riscul de prăbușire, astfel încât să se îmbunătățească producția stabilă a orezului.

2, Promovează dezvoltarea durabilă a agriculturii

Risele alternativelor verzi: Cu intensificarea conștientizării ecologice, aplicarea bioinsecticidelor și a fertilizantelor prietenoase cu mediul a înlocuit treptat pesticidii chimici tradiționali. De exemplu, Bacillus subtilis, ca bioinsecticid, nu numai că are un efect semnificativ în prevenirea bolilor, dar reduce și poluarea mediului.

Inovare în tehnologia de remediere a poluării: Produse chimice agricole joacă un rol la fel de important în remedierea poluării solului și apei. Tiosulfatul de potasiu poate să pasiveze eficient metalul greu cadmiu din sol, reducând riscul de contaminare a culturilor și ajutând la restaurarea sănătății solului.

3. Abordarea provocărilor globale

Reziliență: Reziliența culturilor permite acesteia să reziste în condiții extreme de vreme. Substanțele chimice precum siliciile pot să permită creșterea culturilor în medii cu stres hídric prin creșterea toleranței la uscat.

III. Aplicații specifice ale produselor chimice agricole: de la îmbunătățirea solului la controlul parasitilor

Fosfатul dihidrogen de potasiu (CAS 7778-77-0) : ca fertilizant foliar important, fosfatul dihidrogen de potasiu poate să îmbunătățească eficient conținutul de zahăr al culturilor, să crească dulceata fructelor și să îmbunătățească valoarea de piață a fructelor prin reducerea fenomenului de spargere a fructelor.

Acid fosforic (CAS 13598-36-2) : Aciziul fosforic nu numai că consolidează imunitatea naturală a plantelor, dar previne și controlează, cu succes, multe boli ale culturilor, cum ar fi maladia tardivă a cartofei, asigurând creșterea sănătoasă a acestora prin consolidarea rezistenței la boli.

Tiosulfat de potasiu (CAS 10294-66-3) : Ca fertilizant sinergistic, tiosulfatul de potasiu poate nu doar să reducă volatilizarea amoniacului, ci și să scadă eficient contaminarea solului cu cadium și conținutul de metale grele din culturi atunci când este folosit în combinație cu urea.

Film Agricol Biodegradabil: Filmul agricol biodegradabil bazat pe amido folosit în cultivarea tomatei se poate descompune natural în timp de minim 60 de zile, reducând problema poluării pe termen lung a solului și mediului cauzată de filmul agricol tradițional, și ilustrând conceptul dezvoltării durabile a agriculturii verzi.

IV. Provocările cu care se confruntă Chimica Agricolă: considerente legate de mediu și sănătate

Deși chimicalele agricole joacă un rol enorm în îmbunătățirea productivității agricole și în asigurarea securității alimentare, utilizarea lor prezintă și provocări care nu pot fi ignorate:

Riscuri pentru mediul înconjurător: Suprautilizarea fertilizanților poate duce la eutrofizarea corpurilor de apă, iar suprafolosirea insectoricidelor poate avea, de asemenea, un impact negativ asupra ecosistemelor. În plus, reziduurile de filme agricole tradiționale pot provoca contaminarea solului cu microplastice și dăuna mediului.

Pericoluri pentru sănătate: Anumite pesticide toxice, în special cele de înalt risc folosite pe o perioadă lungă de timp, se pot acumula prin lanțul trofic, amenințând sănătatea omului și crescând riscul bolilor cronice.

Problema rezistenței: Cu utilizarea pe termen lung a unui singur pesticid, unele paraziti și boli au dezvoltat rezistență la aceste substanțe, ceea ce duce la o scădere anuală a eficienței controlului cu pesticide, aducând noi provocări producătorilor agricoli.

V. Tendințe Viitoare: Tehnologie Verde și Agricultură Inteligență

1. Tehnologie chimică verde

Fertilizante cu eliberare controlată la nivel nanometric: aplicarea tehnologiei nanometrice îmbunătățește considerabil performanța de eliberare a fertilizantelor, iar utilizarea de noi tipuri de fertilizante, cum ar fi urea revopsită cu acizi polilactici, a crescut rata de utilizare a nutrienților la 80%, reducând semnificativ poluarea mediului.

Fertilizant microbial: Prin utilizarea fertilizantelor microbilor, cum ar fi bacteriile fixatoare de azot, s-a redus dependența de fertilizante chimice cu azot, oferind o alternativă mai prietenoasă mediului pentru agricultură.

2. Gestionare Inteligență

Aplicarea tehnologiilor IoT și AI: senzori IoT pot monitoriza în timp real nutrientele din sol și umiditatea, iar prin analiza datelor prin intermediul modelelor AI, fermierii pot ajusta cu precizie programele de fertilizare și irigare pentru a obține o producție agricolă mai eficientă.

Concluzie

Chimicale agricole sunt 'paznici invizibili' indispensabili pentru agricultura modernă, oferind o garanție importantă pentru securitatea alimentară globală, dar față de provocările duble ale mediului și sănătății. În viitor, utilizarea produselor chimice agricole va tinde să fie mai precisă și prietenoasă cu mediul, realizând astfel dezvoltarea durabilă a producției agricole prin echilibrarea inovației tehnologice și protecției ecologice, lăsând produsele chimice agricole să asigure supraviețuirea umanoștii în timp ce coexistă armonios cu natura.