Bab 26Industri Agrichemical

Bab ini berkaitan dengan penggunaan bahan kimia untuk meningkatkan produksi tanaman baik secara kualitas maupun kuantitas, untuk mengontrol kehidupan tumbuhan dan hewan berbahaya atau merugikan manusia, hewan, dan tanaman, dan untuk tingkat yang lebih rendah untuk melayani sebagai suplemen makanan atau tambahan . Produksi bahan kimia pertanian seperti pupuk, pestisida (lihat tabel 26.1), dan suplemen pakan bila dikombinasikan dengan pembuatan mesin pertanian dan peralatan dan pengolahan dan distribusi pangan dan serat, apakah volume dolar yang lebih besar dan bisnis dari total semua peternakan di Amerika Serikat. Ketika dipertimbangkan dalam terang ini, pertanian merupakan antara 10 dan 20 persen perekonomian nasional.

Seratus lima puluh tahun yang lalu keluarga pertanian khas relatif mandiri dan mandiri, memproduksi makanan sendiri, bahan bakar, hewan, pupuk, peralatan, tempat tinggal, dan sebagian besar pakaian nya. Kebun diproduksi kelebihan dijual sedikit. Hari ini, pertanian subsisten telah diganti dengan operasi komersial. Seorang petani AS tunggal kini memproduksi cukup makanan untuk memberi makan 30 orang. Sekitar 7 persen dari populasi memproduksi petani, sebagai lawan 85 persen hanya 75 tahun yang lalu. Petani yang modern biasanya tumbuh tanaman tunggal atau jenis ternak, sehingga operasinya sangat komersial. Bahan kimia pertanian (agrichemicals) berada di alat yang paling penting. Revolusi mekanik dalam pertanian dimulai pada abad kesembilan belas, dan produksi meningkat sebagai daerah digunakan untuk mendukung hewan ternak bisa diubah untuk tujuan lain. Mesin memungkinkan untuk membajak 100 kali lebih banyak per hari dengan rata-rata di mana mekanisasi tidak digunakan. Penelitian tentang metode pertanian yang sangat baik ini didorong oleh pembentukan perguruan tinggi hibah tanah dan kelompok penyuluhan pertanian. Pembentukan ini dilakukan ide-ide baru kepada petani sangat cepat, sehingga membuatnya mampu meningkatkan produksi dengan cepat sebagai hasil dari inovasi seperti membajak kontur, rotasi tanaman ilmiah, tingginya tingkat penggunaan pupuk, dan akhir-akhir penggunaan efektif pestisida. Penggunaan pestisida terus meningkat, khususnya herbisida seperti pada gambar 26.1. Antara 1940 dan 1960, produksi pertanian meningkat 54 persen meskipun daerah tersebut bertani sebenarnya menurun. 20 tahun terakhir telah melihat keuntungan setidaknya sama besar. Namun, efek bahan kimia terhadap lingkungan juga menjadi perhatian utama dari kedua industri dan petani pada tahun delapan puluhan.

1

PESTISIDA’

Serangga memiliki spesies lebih (lebih dari satu juta sudah dijelaskan) daripada bentuk lain dari kehidupan hewan dan dalam banyak bentuk yang paling tidak bisa dihancurkan. Sekitar 4 persen dari spesies menawarkan bahaya bagi manusia dan hewan, tetapi ini berarti bahwa Amerika Serikat pelabuhan 600 spesies bermasalah. Manusia

dan hama melawan pertempuran terus menerus untuk makanan dan tempat tinggal; serangga saja mengklaim sekitar 10 persen tanaman kami di Amerika Serikat, dan sekitar 14 persen di seluruh dunia. Berbagai penderitaan penyebab penyakit yang dibawa oleh serangga, malaria, demam kuning, tifus, dan wabah untuk beberapa nama. Bagi kami untuk bertahan hidup pada tingkat populasi saat ini, pestisida harus digunakan dan yang baru terus dikembangkan. Ketika insektisida diterapkan secara luas, semua kecuali beberapa serangga lokal hancur, tapi yang tersisa adalah yang paling resisten terhadap agen menghancurkan. Setelah beberapa generasi, pilihan ini membuat serangga yang masih hidup semakin resisten terhadap agen menghancurkan. Akhirnya, perlawanan lengkap dapat terjadi. Fenomena ini terlihat dengan produk medis, dan segala jenis pestisida. Dalam upaya untuk memperlambat tingkat di mana perlawanan tersebut berkembang, konsep pengelolaan hama terpadu (PHT) telah dikembangkan, yang akan dijelaskan lebih lanjut.

Kerugian tahunan dikaitkan dengan hewan peliharaan pertanian mendekati 10 persen dari total nilai produksi pertanian per tahun, mungkin $ 15 miliar pada Amerika Serikat saja. Tanpa kontrol kimia dan sarana yang menyertainya seperti IPM, kerugian akan menjadi mustahil besar dan kualitas produk rendah tidak dapat diterima. Setiap warga negara harus prihatin dengan kerugian yang luar biasa dan mengambil bagian dalam perang melawan musuh-musuh kita normal dan konstan. Tanpa penggunaan pestisida, kita kelaparan. Penggunaan pestisida adalah langkah paling penting dalam konservasi sumber daya dan dalam meningkatkan produktivitas tanah kita.

Pembuatan biaya rendah bahan kimia yang semakin kompleks menawarkan tantangan luar biasa untuk spesialis pengolahan.

2

PERATURAN KESELAMATAN. Kimia meresapi setiap bidang agribisnis. Bahan kimia yang digunakan terbatas pada sekitar 50 senyawa pada tahun 1940, sekarang beberapa ratus yang digunakan dalam formulasi komersial mungkin 50.000. Efektivitas dan produksi ekonomis penting, tetapi safty kepada petani, konsumen, dan masyarakat umum sangat penting bahwa undang-undang federal ketat menuntutnya. Undang-undang peraturan khusus berikut berlaku:

1. Undang-Undang Inspeksi Makanan 1906 (sebagaimana telah diubah)

2. Undang-undang Makanan, obat, dan Kosmetik 1938 (sebagaimana telah diubah dengan Amandemen Miller tahun 1954 terkait dengan residu pestisida; Warna Bill Sertifikasi Tahun 1960, dan Amandemen Obat Tahun 1962 amandemen yang disebut Delaney (atau kanker) ayat 409 (c) (3) (A) dari Amandemen Aditif Makanan.

3. Undang-Undang Pemasaran Pertanian 1946 (sebagaimana telah diubah)

4. Insektisida, Fungisida, dan rodentisida Undang-Undang tahun 1947

5. Undang-Undang Unggas Produk Inspeksi tahun 1957

6. Hukum Publik 86-139 0f 1959 (yang memperpanjang angka 4)

7. Federal Insektisida, Fungisida, dan rodentisida Undang-Undang (FIFRA), Hukum Publik 92-516 tahun 1972 dan amandemennya, Hukum Publik 94-140 dari 1975, dan Hukum Publik 95-396 dari 1978.

Bergabung dengan Badan Perlindungan Lingkungan (EPA) kini diperlukan dari semua pestisida. Potensi bahaya bahan kimia terhadap kesehatan masyarakat dan satwa liar yang terus-menerus dipertimbangkan dan dikaji oleh otoritas pemerintah yang kompeten dan ditimbang dengan nilai terbukti mereka dalam pertanian. 3 Sebagian dari masalah nyata terletak pada teknik analisis baru yang memungkinkan penentuan residu pada tingkat sangat rendah sehingga efeknya tidak diketahui dan sulit untuk ditentukan. Kronis (jangka panjang) efek sangat sulit untuk diukur, bahkan dengan konsentrasi yang relatif tinggi. Perlindungan yang memadai sekarang ada, asalkan rekomendasi label diikuti cerdas dan benar oleh pengguna. Perizinan aplikator membantu memastikan kepatuhan.

3

INSEKTISIDA

Insektisida adalah agen untuk menghancurkan serangga dan biasanya diklasifikasikan dengan modus tindakan. Perut racun yang mematikan untuk serangga yang menelan mereka; insektisida kontak membunuh setelah kontak fisik sederhana, tindakan fumigants pada sistem pernapasan serangga. Tabel 26.2 berisi beberapa insektisida utama setiap kelas. Ini digunakan

sebagai semprotan, debu, atau gas. Tidak seperti ini insektisida konvensional, sistemik, tersedia baik untuk tumbuhan dan hewan, membuat tuan rumah beracun bagi serangga, khususnya mengisap orang, yang telah sangat sulit untuk membunuh. Pendekatan lain adalah melalui kontrol genetik dengan

menggunakan hormon yang menyebabkan kelainan untuk mengembangkan, akhirnya menyebabkan kematian serangga. Biologi mengontrol 4 dari berbagai jenis telah diusulkan. Ini biasanya mengambil bentuk penyakit yang serangga terinfeksi atau dorongan dari predator. Pelepasan jantan steril yang kawin untuk memproduksi telur subur juga telah terbukti efektif untuk beberapa hama. Penarik dan penolak juga telah digunakan.

Tidak ada keraguan bahwa itu diinginkan untuk mengurangi jumlah pestisida yang digunakan, biaya yang lebih rendah, dan meningkatkan efektivitas. Benar dan cerdik diterapkan, bahan lebih murah digunakan dan organisme mengembangkan resistansi terhadap agen lebih lambat. Pengelolaan program hama terpadu (PHT) memiliki sebagai tujuannya dorongan dari predator alami (sering hancur) tanpa pandang bulu oleh agen dirancang untuk menghancurkan hama), dorongan dari penyakit alami, dan pengendalian masalah dengan menggunakan minimal pestisida. Manipulasi simultan dari bahan kimia, hormon, lingkungan (jarak tanam, persiapan tanah, kultur campuran, dll), faktor genetik (varietas tahan), dan ekologi (musuh alami, predator, patogen, persaingan), memungkinkan penggunaan pestisida menjadi berkurang 50 sampai 90 persen tanpa kehilangan efektivitas. Daerah ini sedang hati-hati dipelajari sekarang. Insektisida selektif, serangga mematikan atau berbahaya tetapi tidak berbahaya dengan yang bermanfaat, sedang dicari, tapi mereka sulit untuk menemukan.

SEJARAH. Insektisida awal kebanyakan anorganik dengan bau tidak menyenangkan dan penampilan; legenda dan takhayul adalah dasar utama untuk seleksi. Sekitar pertengahan abad kesembilan belas, efek racun serangga mulai muncul. Paris hijau [3Cu (AsO4) 2.Cu (C2H3O2) 2], timah arsenat (PbHASO4), kalsium arsenate [Ca3 (AsO4)2], senyawa sulfur, dan Bordeaux campuran [CuSO4 + Ca (OH)2]. Senyawa ini cukup beracun untuk mamalia dan cenderung terakumulasi dalam tanah, sehingga berbahaya untuk menggunakannya. Deskripsi dari proses manufaktur yang sederhana diberikan dalam edisi sebelumnya buku ini.

4

SULFUR DAN SENYAWA SULFUR. Senyawa sulfur dan belerang menikmati penggunaan yang terbatas terhadap tungau, laba-laba, dan serangga mirip, tetapi kepala mereka (dan masih penting) penggunaan adalah sebagai fungisida. Sulfur digunakan untuk memeriksa lumut di pohon buah. Agar efektif, harus sangat halus yang terpisah (325 mesh atau lebih halus). Kehalusan tersebut dicapai dengan penggilingan, pengemulsi belerang cair, pemanasan campuran sulfur dan bentonit, dan menggunakan belerang flotasi dari proses Claus. Sulfurs Kapur digunakan untuk kontrol serangga skala dan penyakit buah pohon. Ini adalah polysulfides kalsium dan dapat dibuat dengan menambahkan air untuk campuran kering kapur dan belerang atau direbus campuran kapur dan belerang. Panas hidrasi kapur cukup untuk mempercepat reaksi kapur belerang. Bahan ini merupakan fungisida yang efektif untuk digunakan tetapi tidak aktif adalah racun pada daun tanaman dan buah russets.

Para fumigan yang paling banyak digunakan adalah asam hidrosianik. Hal ini digunakan di dalam tenda plastik untuk mengobati pohon jeruk, dan sangat efektif dalam rumah kaca. Hal ini dihasilkan oleh pengasaman NaCN dengan asam sulfat dan juga tersedia dalam silinder. Bahan ini sangat beracun untuk hewan. Fumigants lain menggunakan termasuk karbon disulfida, metil bromida, etilen oksida, akrilonitril, chloropicrin, diklorida etilena, dan dibromide etilen.

TANAMAN DERIVATIF. Tanaman derivatif, yang organik alami, tergantung toksisitas pada alkaloid yang dikandungnya. Beberapa telah dikenal untuk waktu yang lama, sebagian sedang digantikan oleh lebih murni, lebih kuat, sintetis lebih seragam.

PYRETHRINS. Ada beracun, ester organik asam nonnitrogenous chrysanthemic di bunga-bunga tanaman pyrethrum, jenis krisan. Tanaman ini dibudidayakan secara komersial di Kenya, Jepang, Cong dan Brasil. Ester yang diambil dari bunga kering 5 dengan minyak tanah sebesar 60oC. oleoresin yang diperoleh memberikan cepat "knockdown" lalat namun memiliki toksisitas yang sangat rendah untuk hewan berdarah panas. Bahan terlarut dalam nitromethane digunakan dalam bom aerosol untuk penggunaan rumah tangga. Dekomposisi yang cepat oleh sinar matahari menjamin residu beracun rendah, tetapi ini berarti bahwa membunuh semua harus dilakukan dalam waktu yang sangat singkat. Synergists, atau aktivator, seperti piperonyl, bekerja dengan pyrethirns. Sinergis adalah zat yang meningkatkan efek lain secara tidak proporsional, sering sinergis memiliki sedikit atau tidak berpengaruh dengan sendirinya.

Bahan sintetis yang mirip dengan pyrethrins6 (piretroid), baik baru ester asam chrysanthemic atau ester asam chrysanthemic dimodifikasi, muncul sangat menjanjikan untuk digunakan pada tanaman lapangan seperti katun,, kopi beras tembakau, dan fuits lainnya, biji-bijian, dan sayuran. Senyawa ini memiliki stabilitas sinar matahari lebih baik dan toksisitas lebih rendah dari mamalia pyrethrins alam.

NIKOTIN. Nikotin merupakan alkaloid yang mudah menguap diperoleh dengan mengolah limbah tembakau dengan alkali berair, diikuti dengan distilasi uap. Sebagian nikotin diubah

5

menjadi sulfat kurang stabil dan dijual sebagai solusi 40%. Solusi yang efektif terhadap kutu daun, thrips, dan wereng dan dapat digunakan sebagai fumigants.

ROTENONE. Rotenone adalah prinsip racun dari tanaman tropis dan subtropis beberapa kepala yang Derris. Ini adalah senyawa heterosiklik kompleks organik, C22H22O6. Tanah Derris akar yang diekstraksi dengan kloroform atau karbon tetraklorida dan pelarut menguap, meninggalkan campuran retonone dan beberapa zat yang kurang beracun lainnya, yang tidak dipisahkan. Senyawa rotenoid adalah perut dan racun kontak. Bahan-bahan ini pertama kali menggunakan racun ikan. Di Amerika Serikat mereka dapat digunakan di seluruh perusahaan susu dan pada buah dan sayuran dekat panen, untuk rotenone tidak membahayakan mamalia.

SINTETIS ORGANIK. Kenaikan fenomenal dalam senyawa organik sintetis yang digunakan untuk insektisida memiliki revolusi industri ini. Pada tahun 1940, output gabungan insecricides organik sintetis hanya beberapa juta kilogram per tahun, namun tahun 1982 pengiriman produk tahunan pada tahun 1981 adalah $ 4750 juta7 dengan harga satuan rata-rata $ 7,33 per kilogram. Penjualan tersebut dibagi sebagai herbisida berikut, 63 persen; insektisida, 28 persen, dan fungisida, 9 persen.

Daftar dilarang yang dikeluarkan oleh EPA melarang pestisida dikenal dan digunakan dari beberapa atau semua penggunaan karena efek yang tidak dapat diterima pada manusia atau satwa liar. Daftar hadir (yang berubah sering) termasuk aldrin, amitrole, azodrin, bidrin, dieldrin, DDD, DDT, endrin, heptaklor, arsenicals anorganik, lindane, mercurials, strobane, sulfat talium, dan Toxaphene. Dilarang bahan tidak dibahas, meskipun beberapa dari mereka (misalnya DDT) masih menikmati penggunaan yang cukup sebuah DDT luas (dichlorodiphenyltrichloroethane) adalah kimia pertama yang memiliki tindakan cukup sisa untuk berguna. Serangga dapat dibunuh hanya dengan berjalan kaki di atas permukaan kering disemprot beberapa hari sebelumnya. Ini degradasi lambat terbukti menjadi berkat campuran, untuk DDT dapat disimpan dalam lemak dari organisme hidup, sehingga membangun konsentrasi melalui rantai makanan. Hal ini masih banyak digunakan di luar amerika serikat untuk mengendalikan malaria, demam kuning, dan tifus-bantalan nyamuk. Sintesis bahan ini convered secara rinci dalam edisi keempat dari buku ini.

CARBOPHOS. Carbophos, nama generik diterapkan untuk malathion8 (o, o-dimetil phosphorodithioate dari dietil mercaptosuccinate). Apakah salah satu dari sangat populer, berumur pendek insektisida spektrum luas untuk aplikasi untuk hampir semua buah-buahan, sayuran, tanaman lapangan, ternak perah, sebuah serangga rumah tangga. Ini memiliki toksisitas mamalia rendah.

CARBARYL. Carbaryl, juga dikenal sebagai Sevin9 (l - napthyl metil karbamat), adalah salah satu insektisida karbamat yang sangat berharga untuk digunakan di rumah. Ini adalah spektrum luas, memiliki toksisitas mamalia rendah, dan hancur begitu pesat di lingkungan yang dapat digunakan pada sayuran dan buah-buahan dalam satu hari untuk panen.

6

p-DICHLOROBENZENE, p-dicholorobenzene (ismers campuran) memiliki pasar yang sangat besar. Penggunaannya terhadap serangga terbatas, tetapi merupakan repellant ngengat dan digunakan sebagai deodoran ruang. Kedua batch dan proses yang terus menerus digunakan untuk klorinasi benzena dengan klorin dengan adanya AlCl sebagai katalis. Rincian proses yang tersedia.10

DIMETOAT. Dimetoat, yang disebut cygon11 (o, o-dimetil S-[(methylcarbornyl) metil] phosphorodithioate adalah insektisida sistemik Diterapkan pada daun th dan akar tanaman, itu membuat seluruh tanaman beracun bagi serangga untuk jangka waktu yang cukup lama.. Hal ini terutama efektif terhadap mengisap serangga seperti kutu daun di pohon dan semak belukar.

METHIOCARB12. Methiocarb, atau mesurol [4 - (methylthio) karbamat-3,5-xylylmethyl], efektif terhadap siput dan bertindak sebagai pengusir burung untuk beberapa buah-buahan dan berry.

DICHLOROVOS. Dichlorovos, yang disebut vapona (2,2-dimetil dichloroviny fosfat), adalah salah satu keluarga insektisida fosfat vinil dengan metode yang unik dari aplikasi. Dispersi dalam polyvinyl chloride digunakan di rumah untuk membunuh lalat dengan tindakan fumigan nya. Hal ini juga digunakan untuk membunuh cacing usus pada hewan dengan memberi mereka makan pelet dari komposisi yang sama.

Meskipun sering berubah, pada tanggal tulisan ini ada 179 bahan pada daftar yang disetujui insektisida dan 40 lebih yang dibatasi atau dilarang oleh EPA. Sejak beberapa ratus ribu senyawa telah diuji untuk aktivitas, ini adalah daftar yang sangat hati-hati dipilih.

Insektisida disetujui baru sedang ditemukan pada tingkat yang terus menurun mungkin karena prunarily dengan peningkatan biaya pengujian dan memperoleh persetujuan. Hal ini diperkirakan bahwa13 1080 karyawan-tahun yang diperlukan untuk menghasilkan pestisida baru pada tahun 1982. Meskipun demikian, produk yang baik dapat sangat berguna.

Penarik dan Penolak

Makanan umpan dikombinasikan dengan toxicants adalah penarik karena mereka memungkinkan kontrol atas lokasi dari racun daripada mereka tentang hamburan. Seks atraktan (feromon)14 sedang disintesis dalam jumlah yang meningkat dan diharapkan untuk membantu dalam pengendalian hama utama beberapa. Ngengat gipsi feromon seks adalah cis - 7,8-epoksi-2-methyloctadecane dan tersedia secara komersial, seperti feromon lainnya. Umpan seks menarik laki-laki, yang dikenakan chemosterilant, dengan demikian menghentikan reproduksi. Sterilants Kebanyakan turunan dari aziridine. Serangga laki-laki kadang-kadang mengangkat dan kemudian disterilkan oleh paparan radiasi gamma sebelum dibebaskan untuk kawin dengan perempuan liar yang tidak diobati. Metode ini telah efektif terhadap lalat buah oriental di Guam dan cacing sekrup cattale di bersatu selatan negara. Beberapa penolak terhadap serangga menikmati penggunaan yang cukup besar.

7

Diethyltoluamide adalah serangga semua tujuan-penolak diaplikasikan langsung pada kulit manusia. Ini dijual sebagai cair, busa semprot, dan di bawah nama dagang dari "off".

Beberapa agen biologis yang tersedia dan masih terus aktif mencari.15 Thuricide16

menyebabkan penyakit pada cacing tertentu yang menyerang kubis dan selada dan tidak berpengaruh pada hewan lain atau tanaman. Penggunaan hormon pengatur tumbuh remaja mencegah larva dari menjadi dewasa. Perkembangan harmone alam marah dengan menggunakan analog dari hormon alami yang membuat paculiar pengembangan, akhirnya menyebabkan kematian. Metopren hormon metoksi-pengganti alami, diserap dalam matriks plastik poliamida dari yang berdifusi selama sekitar satu minggu17. Nyamuk dan lalat menghubungi materi akan dicegah dari jatuh tempo dan mati. Karena mamalia dan unggas tidak metamorfosis undego, hormon dapat diberi makan kepada mereka dan melewati sebagai pupuk beracun bagi serangga.

Fumigants Fumigants adalah bahan kimia yang mengeluarkan uap beracun. Beberapa senyawa adalah nilai dalam mengendalikan tanah-infesting serangga; chloropicrin, yang sangat menjengkelkan; karbon disulfida, sekarang jarang digunakan karena bahaya kebakaran; metil bromida, yang disertai dengan masalah aplikasi, dan dibromide etilena, yang berlaku efektif pada kontrol dari wireworms. Ini alkana terhalogenasi terdiri sebagian besar fumigants tanah dijual. Tanaman di stroge, terutama biji-bijian dan biji-bijian, dapat menjadi penuh dengan serangga, hewan pengerat, dan mikroorganisme.18 Daerah penyimpanan harus cukup ketat untuk fumigasi. Hydrocyanic actd dan karbon tetraklorida, yang terakhir sendiri atau dalam kombinasi, adalah fumigants berguna. Fumigants juga digunakan untuk barang dikemas. Infestasi serius, seperti lalat buah Mediterania di California, yang dikandung oleh semua mengasapi diduga keluar akan menghasilkan.

Nematacides Nematoda dikendalikan oleh fumigasi tanah, tapi siklus hidup mereka dan metode pengendalian tidak juga dipahami sebagai orang-hama lainnya. Tanah-hama yang terkandung sulit dijangkau. Selain fumigants tanah, phosphorothicates digunakan untuk kontrol langsung.

Acaricides (Miticides)

Bahan kimia untuk pengendalian tungau sedang menikmati booming sejak insektisida membasmi musuh netral tungau sementara meninggalkan tungau sendiri terluka. Berbagai luas miticides yang tersedia, termasuk Kelthane, tetradifon, morocide, dan torak, yang efektif dalam pengendalian kutu buah. Fosfat produk seperti ethion yang mulai digunakan di kebun jeruk dan sulfar telah kehilangan. Derivatif dinitrophenol telah mempertahankan beberapa pasar mereka.

Rodentisida Rodentisida digunakan untuk mengendalikan hama hewan tertentu seperti tikus, tikus, groundhogs, tupai, dan tikus lapangan karena kemampuan mereka untuk melakukan kerusakan

8

properti estensive dan menyebarkan penyakit. Hewan Pengerat saja menyebabkan kerusakan di amerika serikat dari $1000 juta per tahun. Dalam butir-negara penghasil, rodentisida banyak digunakan untuk mengendalikan masalah dalam penanganan dan distribusi makanan. Warfarin, 3-(a-acetonylbenzyl)-4-hydroxycoumarrin, adalah pemimpin salaes. Lain turunan kumarin dan dua produk berbasis 1,3-indanedione di antara mereka sekarang bersaing dengan itu. Senyawa 1080, monofluoroacetate natrium, adalah produk yang signifikan, mematikan untuk segala sesuatu, termasuk manusia. Penggunaannya sangat terbatas dan ada tekanan untuk melarang sepenuhnya. Hal ini dibuat dengan mereaksikan chloroacetate etil dan fluorida kalium dalam autoklaf pada 200oC. yang flouroacetate dihasilkan disaponifikasi dengan larutan metanol NaOH, dan produk mengkristal keluar. Karena toksisitas tinggi fluoroacetate etil, sangat hati-hati harus diperhatikan selama proses ini. Seng fosfida (Zn3P2), suatu senyawa yang lebih tua, digunakan untuk tujuan yang sama. Sulfat thallium efektif terhadap sejumlah tikus. Strychnine dan squill merah rodentisida botani. Dosis mematikan berulang menyebabkan shyness.powder umpan dan ekstrak squill Norwegia membunuh tikus; standarisasi isinya dalam umpan telah menjadi salah satu faktor dalam peningkatan permintaan. N-3-pyridylmethyl-Np-nitrophenylurea, rodentisida baru relatif tidak berbahaya bagi manusia, telah diperkenalkan dengan nama vacce EPA baru-baru ini menyetujui senyawa tersebut-(epicbloc),19 sebuah chemosterilant yang menghasilkan lesi hanya pada tikus jantan, yang memiliki efek dari vasektomi. Ini adalah rodentisida spesies-spesies pertama.

Fungisida Fungisida, termasuk slimicides dan pengawet kayu, menyumbang sekitar 10 persen dari penjualan pestisida. Mereka aktif terhadap jamur, tanaman parasit yang terdiri membusuk jamur, Jamur embun, jamur karat, akar dan batang, jamur api, jamur, dan froms sekutu mampu menghancurkan tanaman tingkat tinggi, kain, dan beberapa plastik, dimana mencabut manusia dari makanan yang berharga dan bahan. Mereka menyerang bibit tanaman yang tumbuh, bahan tanaman, dan di bawah kondisi yang tepat produk jadi seperti lem, kulit, cat, dan kain. Fungisida untuk tanaman bertindak dengan dontact langsung dan sering melukai tanaman serta jamur.

Fungisida anorganik. Elemen sulfur dan senyawa logam berat seperti tembaga sebuah merkuri pernah mendominasi dield tersebut. Karena pertimbangan lingkungan, pendaftaran untuk merkuri yang mengandung produk yang telah dibatalkan oleh EPA.

Bordeaux campuran, yang penting fungisida, sederhana untuk membuat di lapangan dan digunakan dalam formulasi beberapa. Rumus 4:04:50 terdiri dari 4 kg tembaga sulfat 4 kg kapur terhidrasi, dan 416 liter air (4 lb, £ 4, dan 50 USgal). sulfat tembaga dilarutkan dalam satu kapal dan kapur di negara lain. Setiap diencerkan sampai 208 L dan dituangkan secara simultan melalui saringan ke dalam pembuluh ketiga. Benar dibuat, campuran Bordeaux terdiri dari endapan gelatin cahaya biru tersuspensi dalam air. Hal ini efektif untuk cetakan yang paling biasa dan mildws. Buah yang paling umum dan sayuran dapat aman diobati dengan itu, tapi sintetis keduanya lebih efektif dan lebih selektif.

9

Organik fungisida. Fungisida organik bervariasi dalam komposisi, tetapi fungisida baru jatuh ke dalam dithiocarbamates kimia klasifikasi, fenol diklorinasi, dan carboximides. Meskipun klorinasi sangat penting dalam insektisida, jauh lebih sedikit sehingga dalam fungisida. Selanjutnya belerang, nitrogen tampaknya merupakan elemen yang paling efektif dari fungisida organik selain karbon dan hidrogen. Keberhasilan pertama organik fungisida, formaldehida, dijual sebagai solusi 40% dalam air dan disebut formalin. Karena volatilitas, ia masih luas digunakan sebagai fumigan untuk benih, tanah, dan rumah kaca. Para dithiocarbates dibuat dengan mereaksikan karbon disulfida dengan amina untuk membentuk asam dithiocarbarnic. Asam direaksikan dengan hidroksida logam alkali untuk memberikan garam stabil.

H2NCH2CH2NH2 +2CS2 HSCSNH(CH2)2NHCSSH

HSCSNH(CH2)2NHCSSH +2NaOH NaSCSNH(CH2)2NHCSSNa + 2H2O

Ini garam natrium dari bisdithiocarbamate etilena digunakan dengan sulfat zine dan kapur dan mungkin membentuk garam zine. Salst ini digunakan untuk memerangi blights sayuran, terutama kentang dan tomat. Febam atau besi dimethylthiocarbamate adalah yang tertua dari senyawa ini dan sangat efektif terhadap apel karat. Ziram atau dimethylthiocarbamate seng, dan ethylenebisdithiocarbamate maneb atau mangan yang penting untuk kontrol buah membusuk dan penyakit daun sayuran.

Penggunaan dithiocarbamates telah ditentang oleh EPA karena mereka cenderung terurai menjadi senyawa beracun, seperti tiourea.

Fungisida tanah yang saat ini digunakan pada 8 105 ha x kapas untuk melindungi sistem akar mereka. PCNB (pentachloronitrobenzene), sendiri atau dengan fungisida lainnya seperti Captan (cis-N-trichloromethyl) tio-4-sikloheksena-1,2-dicarboximide) diterapkan pada penanaman untuk memerangi damping off atau dieback postemergence, dan lainnya seperti fungisida baru sedang dikembangkan.

Horsfall20 daftar 35 fungisida terdaftar yang banyak digunakan. Tipe lain dari fungisida dari interst yang bagus adalah fungisida chemotheraputent atau sistemik yang diserap di pabrik, bertindak sebagai fungistat untuk jangka waktu yang cukup lama. Yang utama yang digunakan saat ini adalah benoanyl [metil 1 - (butylcarbamcyl)-2-benzimidazole karbamat]. Lainnya adalah carboxin, beberapa pyramidine, triforlne, beberapa morpholtnes, 8-azauracil, azipines, phenolthioureas, dan chloroneb.

Selektivitas dalam fungisida sangat diinginkan namun sulit diperoleh. Karena siklus produktif jamur cepat, perubahan genetik cepat terjadi sehingga perlu ada perubahan sering agen pengobatan. Antisporulants, ketika dikembangkan, dapat meringankan masalah.

10

Industri Biocides

Nama ini umumnya diterapkan untuk produk yang membunuh atau mengontrol mikroorganisme-bakteri, ganggang, jamur lendir, jamur, dan virus. Sebuah pasar yang besar di dunia pengawet 439 x 106 kg digunakan pada tahun 1982. Berikut kreosot memegang 60 persen pasar dengan senyawa tembaga dan pentaklorofenol masing-masing memegang sekitar 20 persen. Biocides industri digunakan di banyak pasar lebih dari pengawetan kayu meskipun pasar yang lebih kecil. Awam, 21citting sebuah studi oleh CH Kline dan Co, daftar desinfektan dan pembersih, cat, produk rumah sakit, pengawet kayu, sistem pendingin air,, kertas plastik dan resin, minyak bumi, logam dan minyak bekerja sebagai semua biosida yang membutuhkan. Penggunaan mercurials sedang dibatasi atau dilarang, ada keberatan terhadap kedua kreosot batubara tar dan senyawa tembaga dengan alasan pencemaran lingkungan, sehingga industri ini memiliki masalah.

Bahan-bahan organik baru yang ditawarkan termasuk zat halogenasi, fenolat, garam amonium kuartener, senyawa sulfur organik, bahan anorganik alternatif, organometallics (terutama organition), dan nitrogen yang mengandung senyawa. Ada yang cukup baik beberapa, tapi kebanyakan sangat mahal jika dibandingkan dengan yang tradisional. Salah satu bahan baru diperkenalkan dengan janji much is Tektamer (1,2-dibromo-2 ,4-dicyanobutane) untuk cat, dll cat kecil manufaktur yang diizinkan untuk terus menggunakan mercurials seperti garam merkuri fenil, dan mereka enggan untuk mengubah .

Fungisida Industri diilustrasikan oleh kreosot batubara tar penting, yang telah lama menjadi bahan standar untuk pengawetan kayu. Hal ini efektif, tetap murah, tetapi lengket dan memiliki bau yang tajam. Itu menanamkan noda gelap, dan kayu sehingga diperlakukan tidak dapat dicat. Untuk berbagai tujuan, seperti tiang pagar creosoted dan hubungan kereta api, keunggulan ini tidak penting. Pengawet kayu lainnya adalah fenol terklorinasi; tetra dan pentachlorophenols, kloro-o-phenylphenol, dan β-napthol. Ini diterapkan dalam solusi 5% dalam pelarut organik. Umumnya fenol yang tidak begitu kuat seperti kreosot, tetapi mereka tidak memiliki keuntungan. Penjualan pentaklorofenol memiliki 1,36 x 106 kg pada 1951-25,9 kg x 106

pada tahun 1978.

Tanaman- Modifikasi Pertumbuhan

Pertumbuhan tanaman pengubah termasuk bahan kimia yang dirancang untuk mengubah dan mengatur kebiasaan pertumbuhan tanaman (ZPT) dan mereka yang dirancang untuk jadi mengganggu perkembangan normal mereka bahwa tanaman yang dihancurkan (herbisida). Untuk menjadi berguna, kedua jenis zat harus efektif bila diterapkan dalam konsentrasi yang sangat rendah (10-3 sampai 225 x 10-3 g/m3).

11

Pertumbuhan Regulator

Tanaman pengatur tumbuh yang digunakan untuk meningkatkan hasil panen, meningkatkan atau menurunkan perkecambahan benih. Menyebabkan pematangan awal atau akhir dari tanaman, meningkatkan kualitas, mempercepat pematangan buah-buahan dan biji-bijian, hasil panen meningkat, menghentikan berbunga tidak diinginkan, menghasilkan buah lebih sedikit tetapi lebih besar dengan bunga menipis, mencegah penurunan buah preharvest, menyebabkan gugurnya buah bila diinginkan, menghasilkan buah tanpa biji , dan kontrol tumbuh sayuran disimpan. Diharapkan bahwa pasar untuk zat (sekarang 5 sampai 10 persen pasar agrichemical) akhirnya akan melebihi pasar herbisida ini. 22 Bahan kimia yang digunakan sangat beragam, yang tidak mengherankan karena hasilnya juga beragam. Daftar bahan kimia dalam skala besar tersedia. 22 dan kompilasi yang luas bahan kimia yang digunakan sebelumnya diberikan oleh Leopold23.

Zat pertama yang secara komersial penting adalah 3-indoleaacetic asam, asam naftalen asetat, dan asam indolebutyric. Zat-zat ini merangsang pertumbuhan akar, menghambat preharvest penurunan buah apel, dan dapat menyebabkan buah untuk mengatur dengan tidak adanya serangga penyerbuk. Naftalen asetat juga dapat digunakan pada waktu yang tepat dan konsentrasi untuk buah tipis, sehingga sisanya untuk mengembangkan ukuran untuk unggul. Pembungaan di nanas dapat diinduksi dengan menggunakan sesedikit 0,12 g/m2 dari 2-kloroetil asam fosfat (ethepon). Produksi bunga di pohon buah dikendalikan dengan penyemprotan dengan asam suksinat-2 ,2-dimetil hidrazin (Alar). Sebuah daftar yang baik susunan kimia, menggunakan, dan nama dagang umum dari berbagai luas pengatur pertumbuhan tanaman diberikan oleh Nickell.22

Banyak zat yang pengatur tumbuh pada konsentrasi rendah dapat digunakan sebagai herbisida pada konsentrasi yang lebih tinggi.

Hormon tanaman sering sangat efektif sehingga jumlah miligram per meter persegi jelas dapat mengubah respon tanaman seperti waktu pemasakan, ketahanan terhadap kekeringan, dingin, dan penyakit, atau panjang musim tanam / bantalan. Zat ini mengatur reaksi kimia yang rumit yang menyebabkan tanaman untuk memanfaatkan zat-zat gizi tersebut. Sebagai contoh, giberelin dapat menginduksi pembungaan pada tanaman banyak pada waktu yang diinginkan, menginduksi percabangan dan mencegah jauh melebihi tanaman, merangsang pertumbuhan tebu, dan meningkatkan banyak dan ukuran buah anggur. Hal ini juga menghasilkan hasil yang tidak menentu dan ingin tahu dalam beberapa kondisi. Sebuah pengatur pertumbuhan luas digunakan untuk mengurangi panjang tangkai dalam biji-bijian sereal adalah 2-kloroetil trimetilamonium klorida (Cycocel). Jenis lain dari bahan kimia memiliki efek jauh melebihi dan menjaga tanaman berbunga dari menjadi "berkaki panjang". Salah satunya yang menikmati digunakan secara luas adalah 2,4-dichlorotributylphosphonium klorida (Phosphon), yang menyebabkan krisan berbunga sedangkan batang masih sangat pendek. Bahan lain yang jauh melebihi adalah CCC

12

[(2-kloroetil) trimetilamonium klorida], yang mempengaruhi lebih dari berbagaai macam tanaman dari phosphon.

Kedua-Pertumbuhan Inhibitor dan Defoliants

Hydrazide Maleat disemprotkan pada tembakau berhenti "pengisap" pertumbuhan, meningkatkan hasil dan mengurangi tenaga kerja tangan sebelumnya diperlukan. Ini juga bahan kimia pertama digunakan untuk mencegah berkembangnya tebu, tetapi beberapa lebih efektif agen seperti 6,7-dihydrodipyrido (1,2-a: 2'1'c) pyrazidimium dibromide (Diquat) dan 3-(3, 4-Dikhlorofenil)-1,1-dimethylurea (Duron) yang sekarang digunakan.

Gametocides kontrol penyerbukan dengan membunuh sel-sel tumbuhan seks selektif. Sebuah sterilisasi laki-laki telah digunakan pada tanaman kapas, dan diharapkan detasseling jagung untuk menghasilkan hibrida akan segera digantikan umumnya dengan pengobatan kimia.

Defoliants atau abscissants menyebabkan tanaman untuk menumpahkan daun, bunga, buah, dan / atau batang. Mesin panen kapas sangat meningkat ketika daun disebabkan jatuh sebelum mulai panen. Lebih dari 75 persen dari tanaman kapas secara kimia defoliated sebelum memetik. Kalsium sianamida dan klorat magnesium adalah contoh bahan kimia yang cocok untuk tujuan ini. Jeruk yang kendur dari pohon sehingga mereka dapat dikumpulkan dengan gemetar dengan menggunakan bahan kimia seperti 5-kloro-3-metil-4-nitro-1H-pirazol (Release) atau cyclhohexamide (Acti-Aid).

Hasil stimulator

Beberapa bahan kimia khusus telah ditemukan untuk meningkatkan hasil tanaman tertentu secara dramatis. 2,4-Dinitro-6-sec-butylphenol (Dinoseb) adalah herbisida, tetapi diterapkan dalam konsentrasi rendah meningkatkan hasil panen jagung 5 sampai 10 persen. Karet produksi pohon meningkat dengan 2-kloro-ethylphosphoric asam (ethepon). Sebuah pertumbuhan tanaman regulator pernah digunakan untuk mengurangi pertumbuhan berdaun bunga, asam suksinat-2,2-dimetil hidrazin (Diaminozide) membuat pohon buah menanggung tahun sebelumnya. Sebuah ripener tebu, N,N-bis (fosfonometil) glisin (Glyphosine) digunakan di seluruh dunia untuk meningkatkan hasil gula sebesar 10 sampai 20 persen.

Semua senyawa ini menawarkan tantangan kepada insinyur kimia untuk menemukan bahan baku baru dan metode sederhana dan lebih murah pembuatan, untuk sebagian besar sangat mahal. Prinsip-prinsip yang manufaktur mereka prosedur sisanya dibahas dalam bab 39 tentang intermediet dan beberapa proses serupa dalam bab 40. Groggins24 juga sangat membantu.

HERBISIDA

Daerah pertumbuhan paling cepat di bidang bahan kimia pertanian adalah bahwa dari herbisida. Hal ini tidak mengherankan, karena Departemen Pertanian AS memperkirakan

13

kerugian tahunan yang disebabkan oleh gulma pada $ 18.000 juta, dan herbisida merupakan metode biaya terendah mengendalikan gulma. Antara 1966 dan 1981, herbisida digunakan meningkat 175 persen, dengan penggunaan pertanian meningkat 280 persen. Amerika Serikat menggunakan 284 x 106 kg pada 1981. Penjualan herbisida adalah sekitar $ 240 juta per tahun (1981). Meningkatnya biaya minyak dan mesin telah menyebabkan penerimaan lebih cepat herbisida, untuk budidaya mekanis tradisional telah menjadi dengan lumat mahal. Dengan senyawa baru terus-menerus menjadi tersedia dan baru metode lebih murah dan lebih efektif dan aplikasi terus dikembangkan, biaya menggunakan herbisida belum maju sebanyak paling item lainnya yang petani menggunakan.

Saat ini, laris herbisida adalah dari jenis postemergence. Herbisida merupakan 57 persen dari $ 37.000 juta per tahun pestisida market.25 Glyphosate (Roundup) adalah penjual besar pada tahun 1982 diharapkan kotor lebih dari $ 500 juta dan untuk menjadi molekul eksklusif pertama yang kotor lebih dari $ 1000 juta per tahun pada tahun 1985. Preemegance dan preplanting herbisida biasanya bekerja secara mekanis ke dalam tanah, yang meningkatkan biaya mereka diterapkan. Bahan Postemergence diterapkan hanya setelah spesies yang tidak diinginkan ditetapkan. Ketekunan dalam tanah, kadang-kadang diinginkan, kadang tidak, juga bervariasi dengan jenis herbisida yang digunakan, berpose masalah besar bagi aplikator.

Pencinta lingkungan menemukan kurang mengkritik tentang herbisida daripada yang mereka lakukan tentang insektisida, untuk sebagian besar dari mereka bekerja dengan mengubah fungsi yang tidak terjadi pada hewan. Ada, bagaimanapun, timbul sebuah kontroversi mengenai penggunaan 2,4,5-T yang tetap belum terpecahkan.

Dalam arti, itu adalah rasa malu itu, tanpa diragukan lagi, AS besar surplus jagung, gandum, kedelai, dll, tidak akan ada tanpa pestisida. Tidak akan, unfortunetly, ada keuntungan bagi petani, baik, dan makanan yang tidak diobati akan kualitas yang buruk sehingga akan sulit untuk menjual.

Ada begitu banyak herbisida yang tidak praktis untuk menyebutkan mereka semua Johnson26 daftar 106 dan Sanders27 51 lebih satu terakhir, termasuk beberapa belum disetujui.Sereal produksi biji-bijian adalah pasar terbesar dan kapas yang kedua, tapi hampir setiap tanaman atau tumbuhan ornaamental memiliki masalah gulma. Bahkan pasar untuk pembunuh dandelion dan crabgrass besar.

Ada tiga jenis herbisida, diklasifikasikan berdasarkan metode penerapan: preplant, preemergence, dan postemergence dan ini dapat dibagi ke dalam kontak dan sistemik. Ada juga selektif (misalnya, membunuh hanya berdaun lebar tanaman atau rumput saja) dan nonselektif. Herbisida nonselektif telah tersedia selama bertahun-tahun, mereka telah digunakan untuk membersihkan gulma di sepanjang rel kereta api, jalan raya, area industri, dan parit. Sebelum pengenalan dari hormon-jenis pembunuh gulma di 1940-an, sodium khlorit nonselektif, arsenit natrium, Borat berbagai limbah industri, dan semprotan minyak yang digunakan. Natrium klorat

14

(Bab 14) masih digunakan dan yang lainnya di organik, sulfamate amonium, dijual dengan laju beberapa juta kilogram per tahun sebagai semprot dedaunan dengan efek permanen kecil di rumput. Herbisida yang memicu pasar yang berkembang sekarang adalah 2,4-D (2,4-asam diklorofenoksi asetat) 28 Secara historis, hasil mengikuti aplikasi yang fenomenal. Tanaman menjadi lemas dan layu dalam 24 jam; dalam waktu 48 jam dan akar rimpang dirangsang untuk tumbuh dan berkembang biak, hanya untuk hancur dan mati. Herbisida ini terbukti selektif; yang, membunuh tanaman berdaun lebar tetapi rumput kiri hampir untouched.29

American Chemical Paint Co diperkenalkan 2,4,5-T (2,4,5-trichlorophenoxyacetic asam) pada 1948, dan terbukti sangat efektif terhadap kuas. Penggunaannya sembarangan di Vietnam dan penemuan jumlah jejak residu TCDD, umumnya dikenal sebagai dioksin dan racun kekerasan, telah menyebabkan banyak kontroversi dan permintaan untuk melarangnya. American Council on Science and Health, sebuah organisasi independen ilmuwan, baru-baru ini melaporkan "Tidak ada laporan ilmiah disajikan sampai saat ini telah menunjukkan hubungan yang meyakinkan antara penggunaan tradisional 2,4,5-T dan merugikan kesehatan dan manusia." Kontroversi terus . Konsentrasi senyawa fenoksi diperlukan untuk menghasilkan hasil yang baik sangat rendah sehingga biaya pengobatan kecil dan cahaya eksposur.

Pembuatan 2,4-D tidak sulit. Fenol ini diklorinasi untuk 2,4-dichlorophenol, yang dimurnikan dengan distilasi dan diubah menjadi garam natrium. Natrium monochloroacetate dibentuk dengan melakukan klorinasi asam asetat kemudian direaksikan dengan garam natrium untuk membentuk 2,4-D. biasanya digunakan dalam bentuk garam amina atau ester untuk mengurangi volatilitas.

Pembunuh gulma lain yang saat ini populer adalah s-triazines, urea tersubstitusi, karbamat, acetanilides, asam alifatik terklorinasi, asam benzoat terklorinasi, fenolat, dan digantikan dinitroanilines.30 Modus tindakan senyawa ini jarang dipahami dengan baik, beberapa memiliki beberapa mekanisme. Sebagian besar herbisida baru telah ditemukan sebagai hasil dari tes skrining luas.

Terlaris saat ini pembunuh gulma adalah: AAtrex, Avadex, Basagran, Blazer, Bronate, Bronco, Eradicane, Lasso, Paraquat, Roundup, Sultan, dan Treflam. Sebagian besar telah diberi nama kode yang jarang menunjukkan struktur kimianya. Struktur kimia yang tersedia. 31 Para sintesis mirip dengan yang dikembangkan untuk pembuatan intermediet dan pewarna (Bab 39). Contohnya adalah Treflan synthesisof (Trifluralin nama kode), awalnya diperkenalkan sebagai pembunuh crabgrass preemergent, tetapi kemudian digunakan dalam kapas dan pengendalian gulma kedelai (Gambar 26.2).

15

SAFENERS. Karena beberapa tanaman yang terluka oleh herbisida selalu digunakan di sekitar mereka, bahan kimia yang disebut safeners, pelindung tanaman, atau penangkal herbisida telah dikembangkan untuk melindungi mereka. Mereka juga mengizinkan penggunaan dosis yang lebih besar herbisida tanpa kerusakan tanaman. Tiga senyawa seperti yang digunakan saat ini adalah: R25788 (N, N-dialil-2,2-dichloroacetamide), CGA-43089 Ciba-Geigy ini [α (cyanomethoxyimino)-benzacetonitrile] dan Stauffer yang Gulf Oil Chemical 1,8-naphthalic anhidrida.

16

17

TANAMAN NUTRISI DAN REGULATOR

CAMPURAN PUPUK

Dalam petani kuno menemukan bahwa kotoran hewan dan tubuh mereka membusuk adalah makanan untuk kehidupan tanaman. Indian Amerika digunakan ikan dan abu kayu untuk pupuk. Orang Cina telah mempertahankan kesuburan tanah mereka untuk tahun 5000 dengan penerapan prinsip ini Pupuk kandang telah diterapkan pada skala besar untuk mempertahankan hasil tanaman lebih baik. Sebelum 1900, lebih dari 90 persen dari semua pupuk N adalah dalam bentuk organik alami, dengan 195, proporsi itu telah menurun menjadi 5 persen. Abu kayu telah dikenal untuk menjadi sumber potasium (potas), untuk beberapa waktu. Tulang telah melayani untuk memasok fosfor.

Produksi makanan dan serat dengan menggunakan tarif tinggi yang diperlukan oleh populasi yang besar ini sangat tergantung pada pupuk yang mengandung nutrisi multi. Dimana pupuk kembali sebagai bahan nutrisi banyak untuk tanah seperti yang telah dihapus oleh kesuburan hasil panen dapat dipertahankan, tetapi di banyak penggunaan pupuk dunia cukup secara perlahan mengurangi kemampuan tanah untuk menghasilkan tanaman yang diperlukan.

Di Amerika Serikat, industri pupuk dimulai pada tahun 1849, tetapi hanya diproduksi superfosfat dan pupuk campuran sampai 1930. Pupuk campuran diproduksi mineral alam yang terkandung, produk samping dari industri lain, dan bahan impor seperti sendawa Chile (NaNO3) dan garamnya pupuk Jerman (KCL). Bisnis pupuk merupakan segmen yang sangat penting dari industri kimia dengan beberapa ribu tanaman pencampuran yang tersebar di seluruh negeri. Pupuk merupakan item tunggal terbesar di antara bahan kimia pertanian. Penggunaan pupuk telah berkembang pesat, Amerika Serikat Amerika Serikat diproduksi 27,4 x 109 t nutrisi utama untuk pupuk pada tahun 1981 dan dikonsumsi 22,6 x 109 t32.32a. Penggunaan ini menjadi lebih signifikan ketika kebutuhan masa depan dianggap. Luas garapan minimum yang diperlukan untuk mempertahankan satu manusia serat dan makanan didirikan pada 1945 sebagai 10.110 m2. Pada tahun 1979, rata-rata US tersedia adalah 6741 orang per m2, dan ini memungkinkan surplus produksi makanan besar, yang menunjukkan bahaya dari membuat perhitungan tersebut. Penduduk AS didasarkan mendekati 400 juta pada tahun 2000, ketika tanah yang subur, termasuk daerah reklamasi diantisipasi, akan menjadi 6475 orang per m2. Di dunia 33 secara keseluruhan akan ada kurang dari 2020 m2 tanah diolah per orang. Tidak ada cara ini jutaan bisa diberi makan tanpa ekstensif menggunakan pupuk dan pestisida.

Ketiga unsur utama yang dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman adalah (1) nitrogen yang dibutuhkan untuk mempromosikan pengembangan item dan daun, (2) fosfor, yang merangsang pertumbuhan dan mempercepat pembentukan buah dan biji, dan (3) kalium, yang penting untuk pengembangan pati, gula, dan serat dan membantu untuk mencegah penyakit dan mengurangi efek dari aplikasi nitrogen yang berlebihan. AS konsumsi pupuk ditunjukkan pada Gambar. 26,3.

18

Komposisi campuran komersial umumnya dinyatakan dalam nitrogen sebagai nitrogen, fosfor sebagai P2O5, dan kalium sebagai K2O. Dengan demikian formula 30:12:6 akan berisi total nitrogen 30%, fosfat tersedia 12% (P2O5-setara dengan P 5,23%), dan kalium larut 6% (K2O-setara dengan K 5%). 34Ini mudah diingat urutan konstituen dalam jumlah standar untuk mereka

berada di urutan abjad. Cara lain untuk mengevaluasi formula pupuk adalah sebagai "unit". Unit A adalah 1 persen dari US ton pendek, atau 20 lb (9,1 kg). karena kandungan bahan aktif pupuk jarang melebihi 30 persen, sisanya terdiri dari pengisi, pengencer, atau bahan tanah pengkondisian. Beberapa pengisi yang inert, misalnya, pasir, sampah, tanah atau batu. Lainnya memenuhi peran penyejuk gambut, sekam tanah kelapa, dan bahan semacam itu membantu mencegah penggumpalan. Dolomit dan kapur yang alkalizing agen yang melakukan fungsi pengkondisian tanah. Tabel 26.3 menunjukkan

bahan umumnya digunakan sebagai bahan pupuk.

19

Tanaman membutuhkan bahan selain NPK, tetapi kuantitas yang dibutuhkan biasanya sedikit. Ini "elemen" termasuk Ca, Mg, Na, dan S dan ini dibutuhkan dalam jumlah yang lebih kecil, "mikronutrien" B, Cu, Fe, Mn, Mo, dan Zn. Ini biasanya ditambahkan secara lokal, sesuai kebutuhan. Sumber bahan ini sering oleh-produk kimia lainnya atau operasi pertambangan. Secara berlebihan, beberapa mikronutrien yang beracun bagi tanaman.

Isi nutrisi total tanah adalah mengherankan rendah. Lapisan dibajak dari lahan pertanian di Amerika Serikat telah memperkirakan35bahwa mengandung nitrogen 0,14%, 0,14% P2O5 dan K2O 1%. Tanaman memanfaatkan konsentrasi ini hukum untuk pertumbuhan, dan zat-zat gizi secara permanen dihapus ketika tanaman dipanen. Ketika bagian-bagian yang tidak terpakai dari tanaman (batang, daun, sapi jantan) dikembalikan ke tanah, kesuburan dipertahankan lebih lama dan bahan organik yang terkandung sangat membantu dalam mempertahankan kelembaban. Beberapa nutrisi yang ditambahkan oleh sebab-sebab alamiah, misalnya, petir membentuk NO2

yang menggunakan hujan sebagai transportasi. Tiga kolom terakhir dari Tabel 26.4 menunjukkan jumlah minimal pupuk yang harus ditambahkan hanya untuk mempertahankan kesuburan tanah ini. Nitrogen menambah tanah yang hilang akibat penguapan sebagai amoniak, konversi kembali ke nitrogen tidak berguna, pencucian keluar, dan sedang dibawa pergi selama erosi, sehingga jumlah yang ditemukan di tanaman sekitar 40 persen yang diterapkan. Ketika P2O5 ditambahkan ke dalam tanah, maka dengan cepat dikonversi menjadi bentuk larut tidak tersedia untuk tanaman kecuali sebagai hasil dari pelapukan lambat sehingga efisiensi langsung sangat rendah. Efisiensi Potash adalah sekitar 50 persen untuk tahun pertama. Ada daerah sangat sedikit di dunia di mana pupuk yang dipasok dalam jumlah yang cukup untuk mempertahankan kesuburan. Bab 18 menjelaskan sumber dan metode pembuatan nitrogen yang mengandung senyawa yang digunakan dalam pupuk. Bab 16 membahas fosfat dan bab 17, kalium. Tabel 26.5 memberikan pupuk dunia statistik.

PRODUK ATAU PASIR PELLET. Selama 20 tahun terakhir, pupuk dan produksi teknologi telah sangat berubah. Pupuk telah menjadi lebih terkonsentrasi, lebih mudah untuk diterapkan, dan lebih disesuaikan dengan kebutuhan individu. Bentuk fisik pupuk yang paling telah diperbaiki menyebabkan pemborosan kurang dan membuat aplikasi lebih mudah. Pupuk masih banyak lagi telah tersedia dalam bentuk cair. Aplikasi udara dengan campuran pupuk dan pestisida telah menjadi umum. Pupuk Tinggi analisis larut dalam air lebih murah untuk transportasi dan untuk menangani. Produk butiran atau pelet cenderung untuk mengambil (membuat tidak berguna "tombatones") dari bahan bubuk dan kurang berdebu dan korosif.

20

Seragam-partikel berukuran meningkatkan keseragaman distribusi selama aplikasi, dan ini sangat penting. Pada tahun 1950, tidak ada pupuk granular. Pada tahun 1960, 60 persen dari semua pupuk campuran dipasarkan dalam bentuk butiran atau pelet. Gambar 26,5 menunjukkan metode pembuatan yang menggunakan spheroidizer a. Hal ini dimungkinkan untuk pelet mantel untuk mengatur dan memperlambat laju pelepasan dari isi, tetapi yang telah digunakan terutama untuk tanaman rumah dan taman rumah.

Tennessee Valley Authority Nasional Pupuk Pusat Pengembangan telah sangat aktif dalam proses berkembang untuk membuat bubur cair baru, dan pupuk granular. The 36-ammoniator granulator36 rotary yang dikembangkan telah digunakan di banyak pabrik pupuk besar campuran. AS Hampir semua dijual dalam bentuk butiran. Gambar 26,4 menunjukkan pabrik modern ultilizing yang TVA pipa lintas reaktor 37 dan granulator drum. Reaktor lintas pipa menggunakan tabung Pelindung reaksi sederhana sekitar 13 cm dengan diameter sebesar 3 m panjang di mana amonia anhidrat, asam sulfat, asam fosfat, dan air yang disuntikkan dalam proporsi yang tepat, maka uap dan campuran pupuk dibuang langsung ke granulator.

21

Panas reaksi digunakan untuk mengeringkan produk granular terbentuk.

Industri pupuk telah terus-menerus meningkatkan konsentrasi pupuk standar. Biasanya, fosfat alam dibuat larut oleh pengobatan dengan asam sulfat, tetapi acidulation dengan asam nitrat

menambahkan nitrogen ke pupuk (KCl juga dapat ditambahkan). Acidulation menggunakan asam fosfat atau campuran sulfat-fosfat asam juga mungkin. Sayangnya, produk sampingan Ca (NO3) 2 yang dihasilkan adalah higroskopis, metode begitu baru pengkondisian produk harus digunakan untuk mencegah penggumpalan pupuk. Nitrophosphates yang mulai populer. Sebagai bentuk bubur juga telah mendapat kasih karunia beberapa.

Gambar 26,5 menunjukkan tanaman kombinasi pupuk dengan prosedur sebagai berikut. Tanah batuan fosfat diangkat dan dimasukkan ke dalam reaktor acidulation terus menerus.

22

Dalam reaktor acidulation, batu itu terurai oleh asam nitrat ditambah sejumlah kecil asam fosfat.

Amoniasi terjadi dalam reaktor yang tersisa, bubur setelah melalui terus menerus.

KCl ditambahkan dalam reaktor terakhir atau tangki bubur pencampuran.

Bubur mengalir ke tangki gelombang bubur, dari yang dipompa dan disemprotkan ke dalam spheroidizer dipanaskan, dimana pellet dan dikeringkan.

Spheroidezer adalah pendek-panjang berdiameter besar rotary drier yang rotasi mandi isinya melalui pengeringan gas panas, membangun pelet menjadi bola berlapis-lapis melalui akumulasi mantel kering berturut-turut (lapisan simultan dan pengeringan). Bahan proses di setiap saat dasarnya tetap kering.

23

24

Tidak semua unsur pupuk yang tersedia untuk semua tanaman dengan fasilitas yang sama karena begitu banyak tergantung pada bahan yang terlibat, kehadiran bahan lain di dalam tanah, sifat penyangga dan pertukaran ion tanah, dan tanaman itu sendiri. Pencampuran dan aplikasi harus dilakukan dengan hati-hati, beberapa campuran hanya tidak kompatibel. AS Jasa Penyuluhan Pertanian dan The Stasiun Percobaan Pertanian melalui penyuluh mereka saran yang diberikan dan membantu petani pada mata pelajaran pertanian dan bisnis ini dan lainnya yang telah membantu membuat petani Amerika yang sangat efisien.

BULK BLENDING DAN DISTRIBUSI. Distributor sering memainkan peran penting dalam mengadopsi pupuk campuran untuk memenuhi kondisi lokal. Blender curah kering membuat perubahan untuk memenuhi kebutuhan pelanggan yang mungkin. Mana makanan tanaman lengkap diberikan oleh produsen, ini agak lebih sulit. Hampir setengah dari pupuk yang digunakan dipasok ke petani dalam jumlah besar bukan tas, memberinya penghematan yang cukup besar.

CAMPURAN PUPUK CAIR. Pupuk Semakin banyak dikonsumsi dalam bentuk cair. Cairan jauh lebih mudah untuk menerapkan dan sangat berlaku untuk aplikasi udara. Cairan yang terbentuk harus bebas dari padatan untuk menghindari menyumbat nosel semprot. Konsentrat asam fosfat (asam superphosphoric disebut) digunakan sebagai dasar untuk-analisis cairan. Dengan bereaksi dengan amonia, memberikan solusi netral yang menganalisis 10:34:00 dan yang tidak mengkristal pada suhu rendah. Jika teramoniasi bawah tekanan, bentuk amonium polifosfat. Hal ini dapat disimpan dan dikirim sebagai padatan terlarut dan mudah bila diperlukan. Lain favorit adalah pupuk amonia anhidrat cair, menguap menjadi gas dan dibajak secara langsung ke dalam tanah.

SLURRY PUPUK. Dikembangkan di bawah "pupuk dasar suspensi" nama, solusi suspensi kombinasi yang mengandung nitrogen 15% dan, 43% P2O5 yang blender kustom dapat menambahkan elemen garam abu dan jejak jika diperlukan, telah dikembangkan. Sejumlah kecil (1 sampai 3%) dari tanah liat attapulgite membantu untuk menghindari penggumpalan pupuk menetap dan masalah, selama penyimpanan. Liat terus kristal garam kecil. Tidak murni H3PO4 mengandung agen sesquestering yang membantu dalam menjaga fluiditas. Jenis ini belum memperoleh popularitas yang luas.

25

26