Introduktion

Mot bakgrund av en växande världsbefolkning och klimatförändringar har hur man ska mata allt fler människor på begränsade mark- och vattenresurser blivit ett stort utmaning för modern jordbruk. Som en nyckeldrivkraft i jordbruksproduktivitet, Jordbrukskemikalier - från gödsel till bekämpningsmedel till växtnäringsregulatorer - har inte bara höjt matproduktionen kraftigt, utan orsakat också en serie miljöproblem på grund av felaktig användning. I denna artikel diskuterar vi den centrala rollen av jordbrukskemikalier, deras tillämpningsområden och framtida hållbarhetsriktning utifrån ett vetenskapligt perspektiv.

I. Definition och klassificering av jordbrukskemikalier

Gödsel: huvudsakligen används för att fylla på näringsämnen i marken för att stödja den hälsosamma tillväxten hos grödor, typiska företrädare som urea, kaliumdihydrogenfosfat och så vidare.

Bekämpningsmedel: Används för att kontrollera skadedjur och sjukdomar hos grödor för att se till att deras tillväxt inte hotas, vanliga inkluderar propiconazol (CAS 60207-90-1) , paclobutrazol (CAS 76738-62-0) och ogräsbekämpningsmedel som glyphosat.

Växtväxstregare: optimera växten av grödor genom att reglera växternas fysiologiska processer, som gibberellinsyra för att främja fruktutveckling och chlormequatklorid för att förebygga att grödorna faller omkull.

Funktionskemikalier: Dessa inkluderar jordbetingelsesförbättrare och konservanter, vilka kan förbättra jordkvaliteten och förlänga lagringstiden för grödor, som humussyra för att återställa saltbelastade jordar och 1-MCP för att förlänga friskheten hos frukter och grönsaker.

II. Den centrala rollen av Jordbrukskemikalier: odlingstillväxt och hållbar utveckling

1. Att öka odlingarna och säkerställa livsmedelssäkerhet

Näringsförsörjning från gödsel: Gödsel anses vara en viktig drivkraft bakom den globala livsmedelsproduktionen, särskilt i utvecklingsländer, där deras användning har lett till betydande produktivitetsvinster. Till exempel kan bladsprut med kaliumdihydrogenfosfat höja sockernivån i vinbär och minska fruktsprickning, vilket leder till högre grödetyngder och kvalitet.

Pesticider är den ‘försvarsmiddel mot sjukdomar’: Globalt kan omkring 30-40 procent av årliga odlingsskador förhindras genom pesticider. Ta propiconazol som exempel, det kan effektivt förebygga och kontrollera rugg på vetekorn, med en förebyggande verkan på mer än 85%.

Noggrann kontroll av växtväxstreglerare: Växtväxstreglerare kan noggrant justera den fysiologiska processen hos odlingar för att säkerställa deras hälsosamma tillväxt. Till exempel kan polyoxazol effektivt kontrollera tillväxten hos ris, minska risken för kollaps och därmed förbättra risets stabila produktion.

2、Framjorda hållbar utveckling inom jordbruket

Uppkomsten av gröna alternativ: Med ökad miljömålsmedvetenhet har användningen av biopesticider och miljövänliga gödselmedel alltmer ersatt traditionella kemiska pesticider. Till exempel, Bacillus subtilis, som en typ av biopesticid, inte bara har en betydande sjukdomsförebyggande verkan, utan minskar också miljömiljöförstöringen.

Innovation in pollution remediation technology: Agrarkemikalier spelar lika viktig roll vid rening av jord- och vattenföroreningar. Kaliumtiosulfat kan effektivt passivera tungmetallen kadmium i marken, vilket minskar risken för förorening av grödor och hjälper till att återställa markhälsan.

3. Mötandet av globala utmaningar

Tålamod: Odlingars tålamod gör det möjligt för grödor att klara extrema väderförhållanden. Kemikalier som silikat kan göra det möjligt för grödor att växa i vattenbristande miljöer genom att öka deras torrtålamod.

III. Specifika tillämpningar av agrarkemikalier: från jordförbättring till skadegodsbekämpning

Kaliumdihydrogenfosfat (CAS 7778-77-0) : som ett viktigt lövfodreringsmedel kan kaliumdihydrogenfosfat effektivt höja sockerinnehållet i grödor, öka fruktens söthet och förbättra frukternas marknadsvalue genom att minska fenomenet med sprickande frukt.

Fosforösursyra (CAS 13598-36-2) : Fosforösursyra förstärker inte bara planters naturliga immunförmåga, utan förhindrar och kontrollerar också effektivt många grödorsjukdomar, såsom sena potatisröta, och säkrar grödornas hälsa genom att förbättra deras motståndskraft mot sjukdomar.

Kaliumtiosulfat (CAS 10294-66-3) : Som en synergistisk gödsling kan kaliumtiosulfat inte bara minska ammoniakavolatiliseringen, utan när det används i kombination med uréa kan det också effektivt minska jordens kadmiumförorening och tungmetallhalt i grödor.

Biotolkbart Jordbruksfilm: Stärkbasen biotolkbara jordbruksfilmer som används i tomatodlingen kan brytas ner naturligt inom så kort tid som 60 dagar, vilket minskar problemet med långsiktig förorening av mark och miljö orsakad av traditionell jordbruksfilm och återspeglar konceptet om hållbar utveckling av grön jordbruk.

IV. Utmaningar för jordbrukskemikalier: miljö- och hälsoaspekter

Medan jordbrukskemikalier spelar en stor roll i att förbättra jordbrukets produktivitet och säkerställa livsmedelsförsöringen, utgör deras användning också utmaningar som inte kan ignoreras:

Miljörisker: Överanvändning av gödsel kan leda till eutrofiering av vattenmiljöer, och överanvändning av bekämpningsmedel kan också ha en negativ inverkan på ekosystemen. Dessutom kan rester av traditionella jordbruksgaller orsaka mikroplastkontaminering av marken och skada miljön.

Hälsofaror: Vissa högt toksiska bekämpningsmedel, särskilt de hög risk bekämpningsmedel som används under lång tid, kan förringas genom näringskedjan, vilket hotar människors hälsa och ökar risken för kroniska sjukdomar.

Resistensproblem: Med långtidsanvändning av enskilda bekämpningsmedel har vissa skadedjur och sjukdomar utvecklat resistens mot dessa, vilket leder till en årlig minskning av bekämpningsmedlens effektivitet och ställer nya utmaningar inför jordbruket.

V. Framtida Trender: Grön Teknik och Intelligenta Jordbruk

1. Grön kemiteknik

Nanokontrollerad utsläppsförsening: Användningen av nanoteknik har förbättrat kontrollerade utsläppsegenskaper hos gödslen, och användningen av nya typer av gödsel som polylaktinskaftad uri har höjt näringsåtervinningssatsen till 80%, vilket betydligt minskar miljömiljöbelastningen.

Mikroberigödsel: Genom att använda stickstoffsbindande bakterier och andra mikroberigödsel har beroendet av kemiska stickstofsgödslen minskat, vilket ger en mer miljövänlig alternativ för jordbruket.

2. Intelligert Management

Användning av IoT och AI-teknik: IoT-sensorer kan övervaka jordnäringsämnen och fuktighet i realtid, och genom att analysera datan via AI-modeller kan lantbrukare noggrant justera gödsel- och besvårningsprogram för att uppnå mer effektiv jordbruksproduktion.

Slutsats

Jordbrukskemikalier är de oumbärliga ‘osynliga vakterna’ i modern jordbruk, vilka ger en viktig garanti för global matssäkerhet, men står också inför de dubbla utmaningarna med miljö och hälsa. I framtiden kommer användningen av jordbrukskemikalier att bli mer exakt och miljövänlig, för att realisera en hållbar utveckling av jordbruksproduktion genom balansen mellan vetenskaplig teknisk innovation och ekologisk skydd, och låta jordbrukskemikalier säkerställa människors överlevnad samtidigt som de leverer harmoniskt med naturen.