Agrohemija
Agrohemija ili poljoprivredna hemija je studija hemije i biohemije koja je značajna za poljoprivrednu produkciju, preradu sirovih produkata u hranu i pića, i u praćenju i remedijaciji životne sredine. Te studije naglašavaju odnose između biljki, životinja i bakterija i njihovog životnog okruženja.[1] Agrohemija je nauka o hemijskim kompozicijama i promenama do kojih dolazi tokom prerade, zaštite, i korišćenja useva i stoke.[2] Kao osnovna nauka, ona obuhvata, osim eksperimentalne hemije, sve životne procese putem kojih ljudi dobijaju hranu i vlakna za sebe i hranu za životinje. Kao primenjena nauka ili tehnologija, ona ima fokus na kontroli tih procesa radi povećanja prinosa, poboljšanja kvaliteta, i redukcije troškova. Jedna vašna grana poljoprivredne hemije je hemurgija,[3] koja se prevashodno bavi upotrebom poljoprivrednih proizvoda kao hemijskih sirovina.
Nauka[уреди | уреди извор]
Ciljevi poljoprivredne hemije su poboljšanje razumevanja uzroka i efekata biohemijskih reakcija vezanih za rast biljaka i životinja, da bi se otkrile mogućnosti za kontrolu tih reakcija, i da bi se razvili hemijski proizvodi koji će pružiti željenu pomoć ili omogućiti kontrolu. Svaka naučna disciplina koja doprinosi poljoprivrednim procesima zavisi na neki način od hemije. Stoga agrohemija nije zasebna disciplina, već zajednička nit koja povezuje genetiku, fiziologiju, mikrobiologiju, entomologiju, i brojne druge nauke koje utiču na poljoprivredu.[4][5]
Hemijski materijali koji su reazvijeni kao pomoćna sredstva u proizvodnji hrane, stočne hrane i vlakana obuhvataju brojne herbicide, insekticide, fungicide, i druge pesticide, regulatore biljnog rasta, veštačka đubriva, i suplemente životinjske hrane. Glavni među tim grupama sa komercijalne tačke gledišta su veštačka đubriva, sintetički pesticidi (uključujući herbicide), i suplementi stočne hrane. Ova zadnja klasa obuhvata prehrambene aditive (na primer, dijetetske minerale) i medicinska jedinjenja za prevenciju ili kontrolu bolesti.[6]
Poljoprivredna hemija često ima za cilj prezervaciju ili povećanje plodnosti zemljišta, održavanje i poboljšanje poljoprivrednog prinosa, i poboljšanje kvaliteta useva.
Kad se poljoprivreda razmatara u kontekstu ekologije akcenat se stavlja na održivost. Moderna poljoprivredna industrija je stekla reputaciju delatonosti koja zarad maksimiziranja profita krši održiva i ekološki prihvatljiva poljoprivredna načela. Eutrofikacija, prevalencija genetički modifikovanih useva i povećanje koncentracije hemikalija u prehrambenom lancu (e.g. postojani organski zagađivači) su samo neke od posledica naivne industrijske poljoprivrede.[7][8]
Prednosti i nedostaci[уреди | уреди извор]
Ciljevi poljoprivredne hemije su da proširi razumevanje uzroka i efekata biohemijskih reakcija vezanih za rast biljaka i životinja, da se otkriju mogućnosti za kontrolu tih reakcija i da razviju hemijski proizvodi koji će pružiti željeni vid pomoći ili kontrole. Poljoprivredna hemija se stoga koristi za preradu sirovih proizvoda u hranu i piće, kao i za praćenje i sanaciju životne sredine. Takođe se koristi za pravljenje dodataka hrani za životinje, kao i lekovitih jedinjenja za prevenciju ili kontrolu bolesti. Kada se poljoprivreda razmatra sa ekologijom, razmatra se održivost operacije.
Međutim, savremena agrohemijska industrija je stekla reputaciju zbog maksimiziranja profita uz kršenje održivih i ekološki isplativih poljoprivrednih principa.[9] Eutrofikacija, rasprostranjenost genetski modifikovanih useva i sve veća koncentracija hemikalija u lancu ishrane (npr. trajni organski zagađivači) su samo neke od posledica naivne industrijske poljoprivrede.
Hemija zemljišta[уреди | уреди извор]
Poljoprivredna hemija često ima za cilj očuvanje ili povećanje plodnosti zemljišta, održavanje ili poboljšanje poljoprivrednog prinosa i poboljšanje kvaliteta useva.
Otkriće Haber-Bošovog procesa dovelo je do povećanja proizvodnje useva u 20. veku.[10] Ovaj proces uključuje pretvaranje gasa azota i vodonika u amonijak za upotrebu u đubrivu. Amonijak je neophodan za rast useva, jer je azot vitalan u ćelijskoj biomasi.[11] Ovaj proces dramatično povećava stopu proizvodnje useva, tako da je u stanju da podrži rastuću ljudsku populaciju.[10] Najčešći oblik izvora đubrenja azotom je urea, ali se takođe koriste amonijum sulfat, diamonijum fosfat i kalcijum amonijum fosfat.[10]
Nedostatak Haber-Bosch procesa je njegova velika potrošnja energije.[12]
Pesticidi[уреди | уреди извор]
Hemijski materijali razvijeni da pomognu u proizvodnji hrane, krmiva i vlakana uključuju herbicide, insekticide, fungicide i druge pesticide. Pesticidi su hemikalije koje igraju važnu ulogu u povećanju prinosa useva i ublažavanju gubitaka useva.[13] Kao pesticidi se koriste razne hemikalije, uključujući 2,4-dihlorofenoksisirćetnu kiselinu (2,4-D), Aldrin/Dieldrin, atrazin i druge.[14] Oni rade na tome da insekte i druge životinje drže dalje od useva kako bi im omogućili da neometano rastu, efikasno regulišući štetočine i bolesti. Nedostaci pesticida i herbicida uključuju kontaminaciju zemlje i vode. Oni takođe mogu biti toksični za neciljne vrste, uključujući ptice i ribe.[15]
Biljna biohemija[уреди | уреди извор]
Biohemija biljaka je proučavanje hemijskih reakcija koje se dešavaju u biljkama. Naučnici koriste biljnu biohemiju da razumeju genetski sastav biljke kako bi otkrili koja DNK stvara koje karakteristike biljke. Inovacije u biljnoj biohemiji nastoje da povećaju otpornost biljaka i otkriju nove, efikasnije načine održavanja izvora hrane. Genetski modifikovani organizmi (GMO) su jedan od načina da se to postigne. GMO su biljke ili živa bića koja su naučnici izmenili na genomskom nivou kako bi poboljšali karakteristike organizama. Ove karakteristike uključuju obezbeđivanje novih vakcina za ljude, povećanje zaliha hranljivih materija i stvaranje jedinstvene plastike.[16] GMO takođe mogu da rastu u klimatskim uslovima koji obično nisu pogodni za rast prvobitnog organizma.[16] Primeri GMO uključuju duvan i tikvice otporne na viruse, paradajz sa odloženim sazrevanjem i soju otpornu na herbicide.[16]
Istorija[уреди | уреди извор]
- Godine 1761, Johan Gotsčalk Valerijus objavljuje svoj pionirski rad, Agriculturae fundamenta chemica (Åkerbrukets chemiska grunder).[17]
- Godine 1815, Hamfri Dejvi objavljuje rad Elementi poljoprivrdne hemija[18]
- Godine 1842, Justus fon Libig objavljuje rad Životinjska hemija ili organska hemija u njenim aplikacijama u fiziologiji i patologiji.[19][20]
- Jons Jakob Berzelijus objavljuje Traité de chimie minérale, végétale et animal (6 vols., 1845–50)[21]
- Žan-Baptist Busengo objavljuje Agronomie, chimie agricole, et physiologie (5 vols., 1860–1874; 2nd ed.,) 1884.
- Godine 1868, Samjuel Vilijam Džonson objavljuje Kako usevi rastu.[22]
- Godine 1870, S. V. Džonson objavljuje Kako se usevi hrane: Rasprava o atmosferi i zemljištu vezana za ishranu poljoprivrednih biljaka.[23]
- Godine 1872, Karl Hajnrih Rithauzen objavljuje Proteinska tela u žitaricama, mahunarkama i lanenom semenu. Doprinosi fiziologiji semena za uzgoj, ishranu i stočnu hranu[24]
Vidi još[уреди | уреди извор]
Reference[уреди | уреди извор]
- ^ Greene, Stanley A. (2005). Sittig's Handbook of Pesticides and Agricultural Chemicals. William Andrew (1st изд.). ISBN 9780815515166.
- ^ „Agricultural Chemistry - Chemistry Encyclopedia”.
- ^ Hale, William Jay (1934). The Farm Chemurgic: Farmward the Star of Destiny Lights Our Way. University of California: The Stratford company. стр. 201.
- ^ Essington, Michael E. (2015). Soil and Water Chemistry: An Integrative Approach (Second изд.). ISBN 978-1-4665-7315-4.
- ^ Chesworth, J M.; Stuchbury, T; Scaife, J R. (1997). Introduction to Agricultural Biochemistry (1998 изд.). Springer. ISBN 978-0-412-64390-3.
- ^ D. W. Gilchrist Shirlaw; J. E. Nichols. A Practical Course in Agricultural Chemistry, A volume in The Commonwealth and International Library: Agriculture and Forestry Division. ISBN 978-0-08-012460-5.
- ^ Factory farming. Webster's Dictionary definition of Factory farming
- ^ Encyclopædia Britannica's definition of Factory farm
- ^ Jessop, Anna; Wilson, Nicole; Bardecki, Michal; Searcy, Cory (јануар 2019). „Corporate Environmental Disclosure in India: An Analysis of Multinational and Domestic Agrochemical Corporations”. Sustainability (на језику: енглески). 11 (18): 4843. ISSN 2071-1050. doi:10.3390/su11184843
.
- ^ а б в Rouwenhorst, K. H. R.; Elishav, O.; Mosevitzky Lis, B.; Grader, G. S.; Mounaïm-Rousselle, C.; Roldan, A.; Valera-Medina, A. (2021-01-01), Valera-Medina, Agustin; Banares-Alcantara, Rene, ур., „Chapter 13 - Future Trends”, Techno-Economic Challenges of Green Ammonia as an Energy Vector (на језику: енглески), Academic Press, стр. 303—319, ISBN 978-0-12-820560-0, Приступљено 2023-03-31
- ^ Jahan Leghari, Shah; Ahmed Wahocho, Niaz; Mustafa Laghari, Ghulam; HafeezLaghari, Abdul; MustafaBhabhan, Ghulam; HussainTalpur, Khalid; Ahmed Bhutto, Tofique; Ali Wahocho, Safdar; Ahmed Lashari, Ayaz (30. 9. 2016). „Role of Nitrogen for Plant Growth and Development: A Review”. Advances in Environmental Biology: 209—218.
- ^ Pan, Baobao; Lam, Shu Kee; Mosier, Arvin; Luo, Yiqi; Chen, Deli (2016-09-16). „Ammonia volatilization from synthetic fertilizers and its mitigation strategies: A global synthesis”. Agriculture, Ecosystems & Environment (на језику: енглески). 232: 283—289. ISSN 0167-8809. doi:10.1016/j.agee.2016.08.019.
- ^ al-Saleh, I. A. (1994-01-01). „Pesticides: a review article”. Journal of Environmental Pathology, Toxicology and Oncology. 13 (3): 151—161. ISSN 2162-6537. PMID 7722882.
- ^ „Pesticides (chemicals used for killing pests, such as rodents, insects, or plants) | Chemical Classifications | Toxic Substance Portal | ATSDR”. wwwn.cdc.gov. Приступљено 2023-03-31.
- ^ Aktar, Wasim; Sengupta, Dwaipayan; Chowdhury, Ashim (2009-03-01). „Impact of pesticides use in agriculture: their benefits and hazards”. Interdisciplinary Toxicology. 2 (1): 1—12. ISSN 1337-9569. PMC 2984095 . PMID 21217838. doi:10.2478/v10102-009-0001-7.
- ^ а б в Bawa, A. S.; Anilakumar, K. R. (децембар 2013). „Genetically modified foods: safety, risks and public concerns—a review”. Journal of Food Science and Technology (на језику: енглески). 50 (6): 1035—1046. ISSN 0022-1155. PMC 3791249 . PMID 24426015. doi:10.1007/s13197-012-0899-1.
- ^ Translated into French in 1766: Elémens d'agriculture physique et chymique на сајту Гугл књиге
- ^ Humphry Davy (1815) Elements of agricultural chemistry from Google Books.
- ^ Justus von Liebig (1842) Animal Chemistry or Organic Chemistry
- ^ Liebig (1847) Philadelphia edition
- ^ J. J. Berzelius Traite de chimie minerale, vegetale et animal from Bibliothèque nationale de France
- ^ Samuel William Johnson (1868) How Crops grow Архивирано на сајту Wayback Machine (5. јануар 2014)
- ^ S.W. Johnson (1870) How Crops Feed: A treatise on the atmosphere and soil as related to the nutrition of agricultural plants Архивирано на сајту Wayback Machine (2. јул 2014)
- ^ Die Eiweisskörper der Getreidearten, Hülsenfrüchte und Ölsamen. Beiträge zur Physiologie der Samen der Kulturgewachese, der Nahrungs- und Futtermitel, Bonn, 1872
Literatura[уреди | уреди извор]
- Wendy B. Murphy, The Future World of Agriculture, Watts, 1984.
- Saltini, Antonio. Storia delle scienze agrarie. 4 vols, Bologna 1984-89. ISBN 978-88-206-2413-2.. ISBN 978-88-206-2414-9. ISBN 978-88-206-2415-6.
- Brady, Nyle C., and Weil, Ray R. (2002). The Nature and Properties of Soils , 13th edition. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall.
- Diamond, Jared M. (1997). Guns, Germs, and Steel: The Fates of Human Societies. New York: Norton.
- Hillel, Daniel (1991). Out of the Earth: Civilization and the Life of the Soil. New York: Free Press.
- Suzuki, David, and Dressel, Holly (1999). From Naked Ape to Superspecies: A Personal Perspective on Humanity and the Global Eco-crisis. New York: Stoddart.
- Sylvia, David M.; Fuhrmann, Jeffry J.; Hartel, Peter G.; and Zuberer, David A., eds. (1998). Principles and Applications of Soil Microbiology. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall.
- Davis, Frederick Rowe. "Pesticides and the perils of synecdoche in the history of science and environmental history." History of Science 57.4 (2019): 469–492.
- Davis, Frederick Rowe. Banned: a history of pesticides and the science of toxicology (Yale UP, 2014).
- Matthews, Graham A. A history of pesticides (CABI, 2018).
- S.Safe; H.Plugge; J.F.S.Crocker (1977). „Analysis of an aromatic solvent used in a forest spray program”. Chemosphere. 6 (10): 641—651. Bibcode:1977Chmsp...6..641S. doi:10.1016/0045-6535(77)90075-3.
- The Pesticide Manual: A World Compendium. British Crop Protection Council.|year=2012|isbn=978-1-901396-86-7
- Hamilton, Denis; Crossley, Stephen, ур. (14. 05. 2004). Pesticide Residues in Food and Drinking Water: Human Exposure and Risks. John Wiley & Sons. ISBN 978-0-470-09160-9.
- Den Hond, Frank; Groenewegen, Peter; Straalen, Nico van (2008-04-15). Pesticides: Problems, Improvements, Alternatives. John Wiley & Sons. ISBN 978-0-470-99544-0.
- Kegley, Susan E.; Wise, Laura J. (1998-01-01). Pesticides in Fruits and Vegetables. University Science Books. ISBN 978-0-935702-46-0.
- Larramendy, Marcelo L.; Soloneski, Sonia [Editors](2014): Pesticides: Toxic Aspects. InTech. ISBN 978-953-511-217-4 [Open Access Download available]
- Levine, Marvin J. (01. 01. 2007). Pesticides: A Toxic Time Bomb in Our Midst. Greenwood Publishing Group. ISBN 978-0-275-99127-2.
- Ware, George W. (1978). The Pesticide Book. W H Freeman.
- Watson, David H. (2004). Pesticide, Veterinary and Other Residues in Food. Woodhead Publishing. ISBN 978-1-85573-734-1.
- Davis, Frederick Rowe. "Pesticides and the perils of synecdoche in the history of science and environmental history." History of Science 57.4 (2019): 469–492.
- Davis, Frederick Rowe. Banned: a history of pesticides and the science of toxicology (Yale UP, 2014).
- Matthews, Graham A. A history of pesticides (CABI, 2018).
- Alarcon WA, Calvert GM, Blondell JM, Mehler LN, Sievert J, Propeck M, Tibbetts DS, Becker A, Lackovic M, Soileau SB, Das R, Beckman J, Male DP, Thomsen CL, Stanbury M (2005). „Acute Illnesses Associated With Pesticide Exposure at Schools”. Journal of the American Medical Association. 294 (4): 455—465. PMID 16046652. doi:10.1001/jama.294.4.455.
- World Health Organization Persistent Organic Pollutants: Impact on Child Health
- S.Safe; H.Plugge; J.F.S.Crocker (1977). „Analysis of an aromatic solvent used in a forest spray program”. Chemosphere. 6 (10): 641—651. Bibcode:1977Chmsp...6..641S. doi:10.1016/0045-6535(77)90075-3.
