Агрохимикаты, как важнейшая основа современного развития сельского хозяйства, широко используются в сельскохозяйственном производстве, переработке сельскохозяйственной продукции и защите окружающей среды в сельском хозяйстве. Однако из-за противоречивой терминологии и когнитивных различий агрохимикаты часто путают с такими понятиями, как пестициды, удобрения и сельскохозяйственные химикаты. На самом деле агрохимикаты — это более широкое понятие, охватывающее множество продуктов, каждый из которых имеет существенные различия в функциях, назначении и нормативных требованиях. В этой статье будут систематически объясняться основные различия между агрохимикатами с точки зрения определения, классификации, сценариев применения и нормативных стандартов.
I. Определение и сфера применения агрохимикатов: комплексная концепция, выходящая за рамки единственной функции
Агрохимикаты — это общий термин для химических продуктов, производимых посредством химического синтеза или биотехнологии, которые прямо или косвенно способствуют процессам сельскохозяйственного производства. Их основные функции включают содействие росту сельскохозяйственных культур, контроль биологических опасностей (таких как вредители и болезни), улучшение почвенной среды и обеспечение послеуборочного качества сельскохозяйственной продукции. В отличие от распространенных терминов «пестициды» (которые борются только с вредителями) или «удобрения» (которые обеспечивают только питательные вещества), агрохимикаты охватывают более широкий спектр продуктов, включая как традиционные химические составы, так и химические продукты на биологической основе (такие как микробные пестициды и биостимуляторы).
С точки зрения производственной цепочки агрохимикаты служат промежуточным звеном между основным химическим сырьем и конечным-потреблением сельскохозяйственной продукции. Например, карбамид (азотное удобрение), синтезируемый из нефтехимического сырья, классифицируется как удобрение в составе агрохимикатов, а имидаклоприд (инсектицид), также получаемый с помощью химических процессов, классифицируется как пестицид. Кроме того, полиакриламид (влагоудерживающий агент), используемый для улучшения почвы, и хитозановые покрытия, используемые для консервации фруктов и овощей, хотя и не действуют напрямую как удобрения или пестициды, также являются важными компонентами агрохимикатов.
II. Основная классификация агрохимикатов: дифференциация по функциям и ингредиентам
В зависимости от их функций и основных ингредиентов агрохимикаты обычно можно разделить на следующие четыре категории, каждая из которых имеет фундаментальные различия в механизме действия и предполагаемом применении:
(I) Химические удобрения: питательные-химические вещества
Химические удобрения — это неорганические/органические питательные добавки, производимые путем химического синтеза или переработки природных минералов. Их основная функция — обеспечить сельскохозяйственные культуры макроэлементами, такими как азот (N), фосфор (P) и калий (K), а также микроэлементами, такими как кальций (Ca), магний (Mg) и сера (S). В зависимости от формы питательных веществ их можно разделить на элементарные удобрения (например, мочевину, содержащую только азот), сложные удобрения (например, диаммонийфосфат, содержащий как азот, так и фосфор) и удобрения с медленным-высвобождением (с использованием технологии покрытия для задержки высвобождения питательных веществ). Ключевое различие между этими удобрениями и другими агрохимикатами заключается в том, что они нацелены на физиологические метаболические потребности сельскохозяйственных культур, а не создают биологический риск или угрозу изменения окружающей среды.
(2) Пестициды: химикаты для борьбы с биологической опасностью
Пестициды — это химические препараты, используемые для предотвращения, контроля или уничтожения сельскохозяйственных вредителей (таких как болезни, насекомые-вредители и сорняки). В первую очередь к ним относятся инсектициды (например, лямбда-цигалотрин), фунгициды (например, карбендазим), гербициды (например, глифосат) и регуляторы роста растений (например, хлормекват). Их основной характеристикой является то, что они мешают физиологическим функциям организмов-мишеней посредством химической токсичности или биологической активности. Важно отметить, что хотя пестициды классифицируются как сельскохозяйственные химикаты, не все сельскохозяйственные химикаты являются пестицидами. Например, хотя метамизол, используемый для дезинфекции почвы, обладает фунгицидными свойствами, его обычно классифицируют как средство для обработки почвы (подкатегория пестицидов), поскольку его основная цель — улучшить качество почвы, а не напрямую контролировать болезни сельскохозяйственных культур.
(3) Сельскохозяйственные биологические агенты: функциональные химические вещества биологического происхождения.
Сельскохозяйственные биологические агенты — это химические продукты, изготовленные из микроорганизмов (таких как Bacillus subtilis), растительных экстрактов (таких как азадирахтин) или биологических метаболитов (таких как сельскохозяйственные антибиотики). Они выполняют двойную функцию: контролируют биологические опасности и способствуют росту сельскохозяйственных культур. По сравнению с химическими пестицидами/удобрениями их преимущества заключаются в их экологичности (быстрое разложение и низкий уровень остатков) и целевой специфичности (минимальное воздействие на не-целевые организмы). Например, препараты Bacillus thuringiensis (Bt) убивают чешуекрылых вредителей, производя токсины, но безвредны для полезных насекомых, таких как пчелы. Альгинатные биостимуляторы повышают стрессоустойчивость, регулируя эндогенный гормональный баланс сельскохозяйственных культур, а не напрямую обеспечивая питательные вещества.
(IV) Сельскохозяйственные вспомогательные материалы: экологически оптимизирующие химикаты
Эти продукты не способствуют непосредственно росту сельскохозяйственных культур или биологическому контролю, а скорее улучшают внешние условия сельскохозяйственного производства. К ним относятся пластиковые пленки (например, грунтованные пленки для изоляции и удержания влаги), добавки к сельскохозяйственным пленкам (например, фотоконвертеры для увеличения светопропускания), кондиционеры почвы (например, бентонит для регулирования pH) и консерванты сельскохозяйственной продукции (например, агенты медленного-высвобождения диоксида серы для хранения и транспортировки фруктов и овощей). Их существенное отличие от других категорий состоит в том, что их функции направлены на регулирование среды сельскохозяйственного производства, а не на непосредственное воздействие на сельскохозяйственные культуры или организмы.
III. Различные сценарии применения и функциональные цели
Конкретные сценарии применения различных видов агрохимикатов в сельскохозяйственном производстве существенно различаются, напрямую отражая специфику их функциональных задач:
• Химические удобрения в основном используются в критические периоды питания сельскохозяйственных культур (такие как стадия кущения риса и стадия сращивания пшеницы). Их вносят в почву или внекорнево, чтобы дополнить определенные питательные вещества с целью повышения урожайности и качества.
• Пестициды применяются в целевых местах на ранних стадиях заражения вредителями (таких как стадия нимфы цикадки риса и период заражения фузариозом пшеницы), строго соблюдая безопасные интервалы (применение запрещено до сбора урожая). Их основная цель — сократить потери биологических отходов.
• Сельскохозяйственные биологические агенты часто используются в сочетании с химическими продуктами (например, синергетическая модель «биопестицид + химическое удобрение»). Они подходят для зеленого сельского хозяйства или органического земледелия, подчеркивая экологическую устойчивость.
• Вспомогательные сельскохозяйственные материалы применяются на протяжении всего производственного цикла (например, мульчирование продолжается от посева до сбора урожая), при этом основное внимание уделяется устранению природных ограничений (таких как низкие температуры и засуха) или устранению потерь после-уборки урожая.
IV. Управление и регулирование: система регулирования,-основанная на рисках
Поскольку сельскохозяйственные химикаты могут повлиять на экологическую среду, безопасность сельскохозяйственной продукции и здоровье человека, страны создали строгие системы регулирования. Однако интенсивность регулирования варьируется в зависимости от категории продуктов:
• Пестициды являются наиболее строго регулируемой категорией, требующей от них прохождения испытаний на токсичность (острую и хроническую), оценки воздействия на окружающую среду (риски для пчел и рыб) и установления предельных значений остатков. Прежде чем поступить на рынок, они должны получить свидетельство о регистрации пестицидов (например, Положения Китая об управлении пестицидами требуют, чтобы все пестициды были одобрены Министерством сельского хозяйства и сельских дел).
• Химические удобрения в первую очередь регулируются по содержанию питательных веществ. Маркировка сельскохозяйственной продукции требует подтверждения ее подлинности (например, мочевина должна быть маркирована как содержащая более или равное 46% общего азота) и примесей тяжелых металлов (например, ограничения на мышьяк и кадмий). Некоторые новые удобрения (например, водо-растворимые удобрения) также требуют проверки их растворимости и эффективности абсорбции.
• Сельскохозяйственные биологические агенты должны четко демонстрировать микробную безопасность (например, не-патогенность, отсутствие риска резистентности) и жизнеспособную бактериальную стабильность (например, эффективное количество жизнеспособных бактерий, превышающее или равное 200 миллионам/г). В некоторых странах требуется маркировка «биологического происхождения», чтобы отличить их от химических продуктов.
• Регулирование сельскохозяйственных вспомогательных материалов сосредоточено на физических свойствах (например, толщине и устойчивости мульчи к погодным условиям) и характеристиках разложения (например, период полного разложения разлагаемой мульчи менее или равен 12 месяцам) с целью снижения риска нерегулируемой сельскохозяйственной продукции.
Заключение
Сельскохозяйственные химикаты – понятие многогранное и многофункциональное. В этой категории разные продукты существенно различаются по своим определениям, ингредиентам, сценариям применения и нормативным требованиям. Правильное понимание этих различий не только помогает сельскохозяйственным производителям делать осознанный выбор ресурсов (например, избегая неправильного использования регуляторов в качестве удобрений), но также обеспечивает основу для регулирующих органов для формулирования целевой политики (например, проведение более тщательного обучения по использованию пестицидов, признание их характеристик высокого-риска). В будущем, с развитием зеленого сельского хозяйства и устойчивого развития, сельскохозяйственные химикаты будут и дальше дифференцироваться в сторону высокой эффективности, низкой токсичности и экологичности, а их система классификации и стандарты управления будут продолжать динамически оптимизироваться.
