stringtranslate.com

Агрохимический

Сельскохозяйственный химический завод Пассаик в Ньюарке, штат Нью-Джерси, 1876 г.

Агрохимикат или агрохимикаты , сокращение от Agricultural Chemical , — это химический продукт, используемый в промышленном сельском хозяйстве . Под агрохимикатами обычно подразумевают биоциды ( пестициды , включая инсектициды , гербициды , фунгициды и нематоциды ) наряду с синтетическими удобрениями . Также могут включать гормоны и другие химические агенты роста . [1] [2] Хотя применение минеральных удобрений и пестицидов имеет долгую историю, большинство сельскохозяйственных химикатов были разработаны в 19 веке, и их использование значительно расширилось во время Зеленой революции и в конце 20 века. [3] Сельское хозяйство, в котором используются эти химикаты, часто называют обычным сельским хозяйством . [4]

Агрохимикаты относятся к специальным химикатам . Большинство агрохимикатов являются продуктами нефтехимической промышленности , где химикаты являются производными ископаемого топлива. [5] Производство и использование агрохимикатов вносят существенный вклад в изменение климата , как через прямые выбросы во время производства, так и через косвенные выбросы, возникающие из-за проблем с экологией почвы, вызванных химикатами. [5]

Агрохимикаты, особенно при неправильном использовании или выбросе в местную среду, привели к ряду проблем со здоровьем населения и окружающей средой. [3] Агрохимикаты и их производство могут быть значительным загрязнением окружающей среды . [3] Агрохимикаты наносят значительный ущерб водным путям через сток, а неправильно хранящиеся агрохимикаты и агрохимические отходы являются причиной разливов, особенно во время экстремальных погодных явлений. [6] [3] После публикации книги Рэйчел Карсон « Безмолвная весна » все большее внимание во всем мире уделяется этим экологическим последствиям определенных классов химикатов, как с точки зрения воздействия на экосистемы , так и с точки зрения потери биоразнообразия . Некоторые фермеры предпочитают не использовать агрохимикаты, используя такие устойчивые подходы к сельскому хозяйству, как органическое земледелие или агроэкология, избегая использования пестицидов и промышленных химикатов, в пользу химикатов природного происхождения. [7]

Категории

Биологическое действие

В большинстве случаев под агрохимикатами подразумеваются пестициды. [8]

Метод применения

Процесс подачи заявления

Агрохимикаты обычно вносятся в семена или на поля различными способами.

Обработка семян

Обработка семян — это обработка семян химическими агентами, биологическими или физическими методами. Обычно проводится для защиты семян и улучшения формирования здоровых культур. Не путать с покрытием семян.

В сельском хозяйстве и садоводстве покрытие семян — это процесс нанесения экзогенных материалов на семена. Также называется протравливанием семян.

Покрытие семян – это слой материала, добавляемый к семенам, который может содержать или не содержать «защитное вещество» (биологический или химический пестицид) или биостимулятор, нанесенный на семена, а также, возможно, какой-либо цвет... По количеству добавляемого материала его можно разделить на: [9]

  • Пленочное покрытие — слой тонкой пленки, наносимый на семена, обычно составляющий менее 10% от массы исходных семян.
  • Инкрустация, при которой наносимый материал обычно составляет 100–500 % от исходной массы семян, но форма все еще различима.
  • Гранулы, в которых слой нанесенного материала настолько толстый, что первоначальная форма семян неразличима.

Покрытие семян обеспечивает следующие функции:

  • Для составов с пестицидами прямое нанесение на семена может быть более экологически безопасным, поскольку используемые количества могут быть очень небольшими. [10]
  • Цвет делает обработанные семена менее привлекательными для птиц, а также их легче заметить и убрать в случае случайного просыпания. [11]
  • Толстое покрытие может улучшить обработку вручную или с помощью машины. Более тонкие покрытия также могут помочь с такими характеристиками, как текучесть. [9]
  • Толстые покрытия могут содержать дополнительные элементы, такие как удобрения, фитогормоны , полезные для растений микробы и полимеры, удерживающие воду. [9] [12]
Для безопасного и эффективного нанесения химикатов на семена требуется специализированное оборудование. [13] Для неопасных материалов покрытия достаточно бетономешалки. [12] Термин «протравливание семян» также используется для обозначения процесса удаления мякины , семян сорняков и соломы из семенного фонда.

Распылители

Полевая опрыскивающая система в сложенном, частично разложенном и открытом виде
Видео с воздуха опрыскивателя (раскладывание и движение)
Распылитель — это устройство , используемое для распыления жидкости , где распылители обычно используются для распыления воды, гербицидов, материалов для повышения урожайности, химикатов для ухода за вредителями, а также ингредиентов для производственных линий. В сельском хозяйстве опрыскиватель — это часть оборудования , которая используется для внесения гербицидов , пестицидов и удобрений на сельскохозяйственные культуры. Опрыскиватели различаются по размеру от переносных устройств (обычно рюкзаков с распылителями ) до прицепных опрыскивателей, которые подсоединяются к трактору, и самоходных устройств, похожих на тракторы с креплениями для стрелы длиной от 4 до 30 футов (1,2–9,1 м) до 60–151 фута (18–46 м) в зависимости от инженерной конструкции трактора и размера земли. [14]

Воздушное применение

Агропылитель PZL-106 Kruk, распыляющий мелкодисперсный туман
Вертолет Ми-8 разбрасывает удобрения

Воздушное внесение , или то, что неофициально называют опылением сельскохозяйственных культур, [15] подразумевает опрыскивание сельскохозяйственных культур средствами защиты сельскохозяйственных культур с сельскохозяйственного самолета . Посадка определенных типов семян также включена в воздушное внесение. Конкретное распространение удобрений также известно как воздушное внесение в некоторых странах. Во многих странах было строго ограничено воздушное внесение пестицидов и других продуктов из-за опасностей для окружающей среды и здоровья населения, таких как снос распыления ; в частности, Европейский союз полностью запретил его с несколькими строго ограниченными исключениями в 2009 году, [16] фактически положив конец этой практике во всех государствах-членах.

Сельскохозяйственные самолеты — это узкоспециализированные, специально построенные самолеты. Современные сельскохозяйственные самолеты часто оснащены турбинными двигателями мощностью до 1500 л. с. (1100 кВт) и могут перевозить до 800 галлонов США (3000 л) средств защиты растений. Иногда используются вертолеты , а некоторые самолеты выполняют двойную функцию — они сбрасывают воду в районах, подверженных лесным пожарам . Эти самолеты называются SEAT или «одномоторные воздушные танкеры».

Экология

Многие агрохимикаты токсичны , а агрохимикаты при хранении навалом могут представлять значительную опасность для окружающей среды и/или здоровья , особенно в случае случайных утечек . Во многих странах использование агрохимикатов строго регламентируется. Могут потребоваться выданные правительством разрешения на покупку и использование одобренных агрохимикатов. Значительные штрафы могут возникнуть в результате неправильного использования, включая неправильное хранение, приводящее к утечке. На фермах надлежащие складские помещения и маркировка, оборудование и процедуры аварийной очистки, а также оборудование для обеспечения безопасности и процедуры обращения, применения и утилизации часто подлежат обязательным стандартам и правилам. Обычно правила выполняются посредством процесса регистрации.

Например, бычий соматотропин , хотя и широко используется в Соединенных Штатах , не одобрен в Канаде и некоторых других юрисдикциях, поскольку существуют опасения по поводу здоровья коров , использующих его.

Воздействие пестицидов

Пестициды распыляются на недавно вспаханном поле трактором. Воздушное распыление является основным источником сноса пестицидов , а нанесение на рыхлый верхний слой почвы увеличивает вероятность стока в водоемы.

Воздействие пестицидов на окружающую среду описывает широкий ряд последствий использования пестицидов. Непреднамеренные последствия пестицидов являются одним из основных факторов негативного воздействия современного промышленного сельского хозяйства на окружающую среду . Пестициды, поскольку они являются токсичными химикатами, предназначенными для уничтожения видов вредителей , могут влиять на нецелевые виды , такие как растения , животные и люди. Более 98% распыляемых инсектицидов и 95% гербицидов достигают места назначения, отличного от их целевых видов, поскольку они распыляются или распространяются по всем сельскохозяйственным полям. [17] Другие агрохимикаты, такие как удобрения , также могут оказывать негативное воздействие на окружающую среду.

Отрицательное воздействие пестицидов проявляется не только в области применения. Сток и дрейф пестицидов могут переносить пестициды в отдаленные водные среды или другие поля, пастбища, населенные пункты и неосвоенные территории. Другие проблемы возникают из-за ненадлежащих методов производства, транспортировки, хранения и утилизации. [18] Со временем повторное применение пестицидов повышает устойчивость вредителей, в то время как его воздействие на другие виды может способствовать возрождению вредителей. [19] Альтернативы интенсивному использованию пестицидов, такие как комплексная борьба с вредителями , и устойчивые методы ведения сельского хозяйства, такие как поликультура, смягчают эти последствия без применения вредных токсичных химикатов.

Экологическое моделирование показывает, что в глобальном масштабе более 60% мировых сельскохозяйственных земель (~24,5 млн км²) «подвержены риску загрязнения пестицидами более чем одним активным ингредиентом», и что более 30% находятся в зоне «высокого риска», из которых треть находится в регионах с высоким биоразнообразием. [20] [21] Каждый пестицид или класс пестицидов имеет определенный набор экологических проблем. Такие нежелательные эффекты привели к запрету многих пестицидов, в то время как правила ограничили и/или сократили использование других. Глобальное распространение использования пестицидов, включая использование старых/устаревших пестицидов, которые были запрещены в некоторых юрисдикциях, в целом увеличилось. [22] [23]

История

Шумеры , жившие 4500 лет назад, говорили, что использовали инсектициды в виде соединений серы . Кроме того, китайцы, жившие около 3200 лет назад, использовали соединения ртути и мышьяка для борьбы с платяными вшами . [24]

Агрохимикаты были введены для защиты сельскохозяйственных культур от вредителей и повышения урожайности . Наиболее распространенными агрохимикатами являются пестициды и удобрения. [25] Химические удобрения в 1960-х годах стали причиной начала « зеленой революции », когда использование той же поверхности земли с использованием интенсивного орошения и минеральных удобрений, таких как азот, фосфор и калий, значительно увеличило производство продовольствия. [26] На протяжении 1970-х и 1980-х годов исследования пестицидов продолжались с целью получения более селективных агрохимикатов. [24] Из-за адаптации вредителей к этим химикатам использовались все новые и новые агрохимикаты, вызывающие побочные эффекты в окружающей среде.

Компании

Syngenta была китайским мировым лидером по продажам агрохимикатов в 2013 году с объемом продаж около 10,9 млрд долларов США, за ней следовали Bayer CropScience , BASF , Dow AgroSciences , Monsanto и затем DuPont с объемом продаж около 3,6 млрд долларов США. [27] Компания по-прежнему занимает лидирующие позиции в мире по объему продаж в 2019 году. Согласно статистике statistica , в 2019 году объем мирового рынка агрохимикатов составлял около 234,2 млрд долларов США. Ожидается, что к 2025 году эта цифра превысит 300 млрд долларов США. [28]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Справочник по агрохимии от CHIPS" CHIPS
  2. ^ "Агрохимикаты и безопасность". Университет Флориды. Архивировано из оригинала 2017-10-16 . Получено 2008-12-14 .
  3. ^ abcd Деви, П. Индира; Манджула, М.; Бхавани, Р.В. (17.10.2022). «Агрохимикаты, окружающая среда и здоровье человека». Ежегодный обзор окружающей среды и ресурсов . 47 (1): 399–421. doi : 10.1146/annurev-environ-120920-111015 . ISSN  1543-5938.
  4. ^ Ястржембска, Магдалена; Костшевская, Марта; Саид, Агнешка (01 января 2022 г.), Хойнацка, Катаржина; Саид, Агнешка (ред.), «Глава 1 - Традиционные агрохимикаты: за и против», «Умные агрохимикаты для устойчивого сельского хозяйства» , Academic Press, стр. 1–28, ISBN 978-0-12-817036-6, получено 2024-10-31
  5. ^ ab Агрохимикаты — это ископаемое топливо в другой форме (отчет). Центр международного экологического права (CIEL). 2022-01-01.
  6. ^ Аненберг, Сьюзан К.; Калман, Кейси (май 2019 г.). «Экстремальные погодные условия, химические объекты и уязвимые сообщества на побережье Мексиканского залива США: катастрофическое сочетание». GeoHealth . 3 (5): 122–126. doi :10.1029/2019GH000197. ISSN  2471-1403. PMC 7038901 . PMID  32159036. 
  7. ^ Гангули, Рам К.; Мукерджи, Арпан; Чакраборти, Сусанта К.; Верма, Джей Пракаш (2021-01-01), Верма, Джей Пракаш; Макдональд, Катриона А.; Гупта, Виджай Кумар; Подиле, Аппа Рао (ред.), «Глава 2 — Влияние применения агрохимикатов на устойчивое сельское хозяйство», Новые и будущие разработки в области микробной биотехнологии и биоинженерии , Elsevier, стр. 15–24, ISBN 978-0-444-64325-4, получено 2024-10-31
  8. ^ "Агрохимикаты: типы и их воздействие". worldofchemicals.com . 2 февраля 2018 г. . Получено 23 июля 2020 г. .
  9. ^ abc Pedrini, Simone; Merritt, David J.; Stevens, Jason; Dixon, Kingsley (февраль 2017 г.). «Покрытие семян: наука или маркетинговый ход?» (PDF) . Тенденции в растениеводстве . 22 (2): 106–116. doi :10.1016/j.tplants.2016.11.002. PMID  27979716.
  10. ^ Мэтьюз, GA (2000). "Глава 12: Обработка семян, применение пыли и гранул". Методы применения пестицидов . Blackwell Science Ltd. стр. 253–267. ISBN 0632054735.
  11. ^ Каллан, И. В. (1975). «Достижения и ограничения обработки семян». Outl. Agric . 8 (5): 271–274. doi :10.1177/003072707500800504. S2CID  157582780.
  12. ^ аб Роша, Инес; Ма, Ин; Соуза-Алонсо, Пабло; Восатка, Мирослав; Фрейтас, Хелена; Оливейра, Руй С. (6 ноября 2019 г.). «Покрытие семян: инструмент для доставки полезных микробов к сельскохозяйственным культурам». Границы в науке о растениях . 10 : 1357. doi : 10.3389/fpls.2019.01357 . ПМЦ 6852281 . ПМИД  31781135. 
  13. ^ Харрис, ДА (1975). «Применение химикатов к семенам». Outl. Agric . 8 (5): 275–280. doi :10.1177/003072707500800505. S2CID  157559918.
  14. ^ "Обзор сельскохозяйственных опрыскивателей". Successful Farming . 2018-01-26 . Получено 2018-11-21 .
  15. ^ "Delta Air Lines | DL | DAL | Heathrow". Аэропорт Хитроу . Получено 2022-05-06 .
  16. ^ Директива 2009/128/EC Европейского парламента и Совета от 21 октября 2009 г., устанавливающая рамки действий Сообщества по достижению устойчивого использования пестицидов.
  17. ↑ Джордж Тайлер Миллер (1 января 2004 г.). Поддержание Земли: комплексный подход . Томсон/Брукс/Коул. С. 211–216. ISBN 978-0-534-40088-0.
  18. ^ Ташкент (1998), Часть 75. Условия и положения по разработке национальной стратегии сохранения биоразнообразия Архивировано 13 октября 2007 г. в Wayback Machine . Национальная стратегия и план действий по сохранению биоразнообразия Республики Узбекистан. Подготовлено Руководящим комитетом проекта Национальной стратегии сохранения биоразнообразия при финансовой поддержке Глобального экологического фонда (ГЭФ) и технической помощи Программы развития Организации Объединенных Наций (ПРООН). Получено 17 сентября 2007 г.
  19. ^ Дамалас, Калифорния; Элефтерохоринос, И.Г. (2011). «Воздействие пестицидов, вопросы безопасности и индикаторы оценки риска». Международный журнал исследований окружающей среды и общественного здравоохранения . 8 (12): 1402–19. doi : 10.3390/ijerph8051402 . PMC 3108117. PMID  21655127 . 
  20. ^ «Треть мировых сельскохозяйственных угодий подвержена «высокому» риску загрязнения пестицидами». phys.org . Получено 22 апреля 2021 г. .
  21. ^ Тан, Фиона ХМ; Ленцен, Манфред; МакБрэтни, Александр; Магги, Федерико (апрель 2021 г.). «Риск загрязнения пестицидами в глобальном масштабе». Nature Geoscience . 14 (4): 206–210. Bibcode : 2021NatGe..14..206T. doi : 10.1038/s41561-021-00712-5 . ISSN  1752-0908.
  22. ^ Lamberth, C.; Jeanmart, S.; Luksch, T.; Plant, A. (2013). «Текущие проблемы и тенденции в открытии агрохимикатов». Science . 341 (6147): 742–6. Bibcode :2013Sci...341..742L. doi :10.1126/science.1237227. PMID  23950530. S2CID  206548681.
  23. ^ Тоси, С.; Коста, К.; Веско, У.; Куалья, Г.; Гвидо, Г. (2018). «Обследование пыльцы, собранной медоносными пчелами, выявило широко распространенное загрязнение сельскохозяйственными пестицидами». Наука об окружающей среде в целом . 615 : 208–218. doi :10.1016/j.scitotenv.2017.09.226. PMID  28968582. S2CID  19956612.
  24. ^ ab Ансворт, Джон (10 мая 2010 г.). «История использования пестицидов». Международный союз теоретической и прикладной химии .
  25. ^ "Агрохимия". 2 мая 2017 г.
  26. ^ Карвальо, Фернандо П. (2006). «Сельское хозяйство, пестициды, продовольственная безопасность и безопасность пищевых продуктов». Environmental Science & Policy . 9 (7–8). Elsevier BV: 685–692. Bibcode : 2006ESPol...9..685C. doi : 10.1016/j.envsci.2006.08.002. ISSN  1462-9011.
  27. ^ Agropages.com 25 марта 2014 г. Шесть крупнейших агрохимических компаний продемонстрировали стабильный рост в 2013 г.
  28. ^ Statista.com/ 6 июля 2021 г. Стоимость мирового рынка сельскохозяйственных химикатов в 2018 и 2019 годах с прогнозом на период с 2020 по 2025 год

Внешние ссылки

  • в
  • т
  • е