Küresel tarımın intenmesi, tarımın aşırı azot ve fosforlara dayanıyor - biyolojik gübreler, onunbisitler, inekler ve mantarlar – bitki verimlerini artırmak ve gıda malzemeleri sağlamak için.Ancak bu bağımlılık, arazide bir araya gelir ve olmayan ekosistemlere, tarım kirleticilerine, su kirliliğine, su kirliliğine ve su kirliliğine yol açan insanlara karşı koruma sağlar.

Kontrollü Serbestleştirme Teknolojilerinin Anlanması

Kontrollü salıverme sistemleri, önceden belirlenmiş bir oranda ve süresinde birgrokimya teslim etmek için mühendisi olarak tasarlanmıştır, ilaçlama desenlerini veya tüm para yüklerini salıveren geleneksel tedavilerden farklı olarak, aşırı yüklemeye veya bir hidrojeziğe karşı dirençlidir - her mekanizma aktif ve çevrenin kimyasal özelliklerine göre belirlenir.

Açıklama :TwitterFacebookPolitikaları

En yaygın yaklaşımlar şunlardır:

  • [FONT=0]Diffüzyon kontrollü sistemler[Değer 1: 1 ): Aktif madde bir polimer matrixinde dağılır veya polimerik bir kabuk içinde sıkıştırılır.Diffüzyon kontrollü sistemler [CFONTT:1).
  • [FONT=0)Degradasyon-kontrol sistemleri[Dönetici: Yüzey veya matrix materyali hidrolysis veya mikrobiyal aksiyon yoluyla zaman ayırılabilir. Polimer erodları olarak, entrapped kimyasal serbesttir. Poly(lactic asit) (PLA), policaprolactone (PCL), ve polihidrojen polimerler (PH As) sık sık sık kullanılan biyodegradatif polimerler kullanılır.
  • [FONT=0]Osmotic pompalar [Döntgenlik: Küçük bir lazerli delikli yarı-parlanabilir bir membranla çevrilir. Su osmosis, bina basıncı ve bir jeneratif çözümü inşa ederek veya mükemmel bir şekilde zorlamaktadır. Bu sistemler sıfır sipariş salıverme kinetics, kesin dosing için ideal.
  • [FONT:0]Triggered release[[Dönetici: Akıllı formülasyonlar sadece toprak pH, sıcaklık, nem, ne de enzymatik aktivite gibi çevresel uyaranlara yanıt verir. Örneğin, pH-responsive polimerler daha fazla hisbicide asitli bölgelerde serbest bırakırken, ne kadar hassas kapsüller sadece yağışlardan sonra aktive eder.

Bu mekanizmaları anlamak, ekinoloji ve yerel iklim koşulları ile uyumlu olan formülasyonları geliştirmek için kritiktir. Agronomistler çiçeklenme sırasında zirvede besinleri satan veya sadece zararlı baskılar sağlayarak tam olarak kullanılabilecek bir formülasyon seçebilirler.

Kontrollü Serbestleşme Formülasyonları

Encapsated Formulations

Encapsulation, koruyucu bir kabuk içinde aktif malzemelerin enklon veya katı partiküllerini içerir. Mikrocapsules (1-1000 μm) ve nanocapsules (<1 μm) interfacial polimerizasyon, sprey kurutma, koacerasyon, veya sıvılaştırılmış yatak kaplamaları ile karşılaştırılır, çünkü kabuk materyali sentetik emapoz, polithane, poliamid) veya doğal (gelen, dişil, dişil, dişsiz) ile karşılanır.

Polimer-Coated Granules

Bu kategori gübre için yaygın olarak kullanılır - özellikle de kontrollü sürüm azot (CRN) ürünleri. Atriks veya ESN® gibi ticari ürünler, poliurethane, polipirik veya sulfur-polimer kompozit.Bu kaplamalar ve kompozisyonu salıverme oranını belirlemek için yeterince ince olmalıdır.SpetenkoteTM ve ESN® gibi ticari ürünler altı ay boyunca tutarlı, genişletilmiş besin salıvermelerini önemli ölçüde azaltmalıdır.

Bio-Based Carriers

Çevre ve ekonomik kaygılar yenilenebilir, biyodegrad edilebilir malzemelere yönelik araştırmayı sürdürüyor. Lignin, bir plato ve kağıt endüstrisinin bir ürünü olan, onu transistörleri dahil edebilir ve onları yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş su bazlı taşıyıcılar.

Kontrollü Serbestleşmenin Çevre Faydaları Agrokimya

Nutrient Runoff ve Leaching

Konvansiyonel su-solan gübreler hızla sulama veya yağmur tarafından çözülüyor. büyük bir kesik -% 40-70'i uygulanan azotun% 50'si - nitrata leaching, amonyak to polimer-coated ureaification before products can take it up. Controlled release gübre (CRFs) bitki talebi ile senkronize edilen miktar,% 40-70 oranında (CFL) Bu tür alanlara doğrudan maruz kalmadığını gösteriyor.

Geliştirilmiş Pestisit Kaderi ve Ecooksisiteyi Azalttım

Bitkisel ilaçlar için, kontrollü salıvermeler toprak ve sudaki zirve konsantrasyonlarını azaltır ve böylece dünya solucanları, arılar ve balıkları gibi hedefsiz toksisitelere karşı da azaltır.Çünkü kimyasal yavaş yavaş serbest bırakılır, daha az aktif madde genel olarak gereklidir - bazen 30-50% azalma geleneksel spreylerle karşılaştırıldığında, mikroenkapsiyonel formülasyonların uygulama sırasında da azalırken, dergilerde daha hızlı bir şekilde konsantre olur.

Soil Health ve Microbial Toplulukları

Aşırı gübre ve pestisit kalıntıları toprak mikrobiyal toplulukları bozabilir, afportunist türlere destek verebilir ve biyostimüller ve mikrontrientlerin daha sabit bir kimyasal ortamı korur, yüksek başlangıç dozlarının şokundan kaçınır, bu da toprak bakterilerine, mantarlara ve protozoa'nın iyileşmesine izin verir, beslenmeye ve organik madde dekompozisyona destek verir. Örneğin, biyostimülatörlerin ve mikronutrientlerin serbest bırakılması, sistemim tarafından kolonileşmeyi artırabilir.

Ekonomik ve Agronomik Avantajları

Azaltılmış Uygulama Frekansı

Kontrollü salıverme ürünleri genellikle büyüyen sezon başına tek bir uygulama gerektirir, geleneksel olarak çözülmemiş gübreler için üç ila beşe kıyasla.Bu, doğrudan yakıt, iş ve ekipman aşınması için tasarruf sağlar. büyük ölçekli çiftçiler için, polimer destekli urea maliyeti ton başına 20-40 daha yüksek olabilir, ancak mevcut besin birimleri için net maliyet, kayıplar için hesaba katlandığında daha düşük.

Geliştirilmiş Bitkileri ve Kaliteleri

Sustained besleyici kullanılabilirlik eksikliğini ve toksisite hızlarını önler, daha tutarlı bitki büyümesine yol açar. pirinçte, kontrollü salıverme azot, çinko ve boron gibi mikrontrientlerin sürekli salıverilmesine kıyasla% 10 ila 15 oranında artarken, bitkilerin ertelenebilmesi ve büyümez hale gelir.

Hassas Tarım Tarım ile Uyumluluk

Kontrollü salım formülasyonları değişken-düşük teknoloji (VRT) ve hassas yerleştirme için ideal ortaklardır. Bir çiftçi, bir kez, alan bazlı polimer-koated besinlerin tohumlama ile birleştirilerek, salıverilen profilin talep eğrisini eşleştireceğini bilmek.Bu, mevsimlik yan yana giyim, basitleştirme işlemlerinin ihtiyacını ortadan kaldırır. Bazı sistemler artık toprak sensörü verileri akıllı sürüm formülasyonları ile entegre edebilir: toprak ne zaman bir eşiğinin altındaki bir eşiği aşağıdan aşağıya düşürdüğünde, kaplama bir sonraki yağmur etkinliğine kadar kalır.

Meydanlar ve Sınırlar

Üretim Maliyetleri ve Scalability

Açık faydalara rağmen, kontrollü serbest bırakma teknolojilerinin benimsenmesi daha yüksek ücretli maliyetlerle sınırlı kalmaktadır.Encapsulation and kaplama süreçleri özel ekipman, karmaşık kimya ve standart üretim için standart bir kontrol içerir. Birçok küçük çiftçi için özellikle gelişmekte olan ülkelerde, fiyat primi yasaklanmıştır. Araştırma çabaları daha ucuz biyodegrad edilebilir malzemeler kullanmaya odaklanır (örneğin, nişasta, ligin veya yeniden işleme işlemleri).

Serbest Koşullara Eşleşme Profilleri

Laboratuvar tasarlı salım eğrileri genellikle alan gerçekliklerinden farklı olarak ayrılır. Soil sıcaklık, nem, pH ve mikrobiyal aktivite tüm polimer kaplamalarının bozulmasını etkiler. Avrupa'da iyi çalışan bir kaplama, tropikal koşullarda veya çok yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş, kuru topraklar veya tabakalı kaplamalar gibi, yüksek çözünürlükte eşitsiz kaplamalar ile senkronize edilmezse kirliliği arttırır.

Düzenleme ve Kabul

Kontrollü serbest bırakma formlarında ilaçlar ve gübreler, toprak ve parçalanma konusunda yeni kayıt veya ek veriler gerektirebilir. Ayrıca, çiftçiler bazen Amerika Birleşik Devletleri gibi bir teknolojiden kuşku duyuyor veya mevsimsel olarak ayarlanmamış durumda - ürün ve üreticiye güven gerektirir.

Future Yol ve İnovasyonlar

Çevre Sensing ile Akıllı Yayın Sistemleri

Bir sonraki kontrol edilen salım formülasyonları, sadece patojenik mantarlardan gelen spesifik enzimlerin varlığına tepki veren hassas polimerleri entegre edecektir. Örneğin, kök aktivitesinin yüksek olduğunda daha fazla salıverilen bir pH duyarlı hidrojekte olan azot gübresi ve kuru büyüleri azaltmak için sadece kuru büyüler için asitli olarak açar.

Hedeflenen Teslimat için Nanoteknoloji

Nanoscale taşıyıcıları - sadecedrimerler, mesoffer silik nanopartiküller ve karbon nanotüpler - uzaysal ve zamansal salıverme üzerinde benzer bir kontrol.Bu sistemler, etkinliği sürdürmekte iken yüzeysel olarak işlevsel hale getirilebilir ([Döneticiler veya kök saçlar. ). Birçok nanocarrier hala araştırma aşamasındayken, nano-encaplar kontrümansiyonel baskılar uygulanan dozları 80–% 90 ile% 90 ile% 90,0)

Biostimulants ve Biyolojiklerle entegrasyon

Entegre pestis yönetime ve rejeneratif tarıma doğru hareket, biyolojik ajanlarla sentetik girdilerin kontrollü serbest bırakılmasını teşvik eder. Örneğin, kontrollü bir salıverici granül hem yavaş-dönüşümlü bir mantar (örneğin, ssişik) nitrikasyonu artırabilir ve sinerjiyi artırır ve çevresel ayak izi daha da azaltır.

Yaşam döngüsü Değerlendirme ve Geometri Ekonomi

Gelecek gelişmeler, ürünün tüm yaşam döngüsünü vurgulayacaktır - kullanımdan sonra hammadde tedarikinden. Tam biyodegradlı kaplamalar, polihidrojenalkanos veya hücreli türevlerden yapılan testler sadece daha düşük kirliliğin kullanımı için değil, aynı zamanda üretim ve lojistikte de azaltılmalıdır.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Kontrollü salıverme teknolojileri, agrokimyasal bir uygulamadaki bir paradigma değişikliğini temsil eder. Aynı zamanda, gıda ve pestisitlerin biyolojik talepleri ile, bu sistemler modern tarımın çevresel yükünü azaltırlar.Onlar runoff, leaching, volatilizasyon ve ecotoxicity, aynı anda tasarruf eden tarım, yakıt ve girdi maliyetlerine rağmen - daha yüksek üretim maliyetleri, değişken alan performansı ve düzenleyici karmaşıklıkları - akıllı malzemelerdeki yenilikleri azaltırlar - nanoteknoloji ve biyo bazlı ürünlerde hızla kontrol edilir ve etkili bir şekilde kontrol edilir. Politika yapıcılar, araştırmacılar, ve çiftçiler, ve endüstri liderleri, özellikle de bu temelleri kabul eden teknolojilerle işbirliği içinde işbirliği yapabilirler.