25 просмотров

Еда

В 1960 году один гектар земли кормил двух человек. К 2050 году такой же объем земли должен будет прокормить более шести человек. Ожидается, что к 2050 году население Земли превысит 9 миллиардов человек. Однако мы по-прежнему не в состоянии прокормить 7 миллиардов, живущих в настоящее время на Земле. Каждый день более 800 миллионов человек ложатся спать голодными; это больше, чем все население Европы.

Задача «Накормить мир» включает в себя сложную смесь социальных, экономических и технических задач, включая ведение сельского хозяйства в условиях меняющейся окружающей среды, ограниченной доступности земли и борьбы с вредителями и болезнями.

По мере роста населения и дефицита таких ресурсов, как вода и питательные вещества, крайне важно разработать способы повышения урожайности, сокращения пищевых отходов и обеспечения людям доступа к обильным запасам безопасной и питательной пищи.

Химические науки будут играть ключевую роль благодаря:

  • Разработка новых продуктов для защиты сельскохозяйственных культур от вредителей и болезней
  • Улучшение нашего понимания почвы, чтобы мы могли лучше использовать этот ценный ресурс
  • Повышение эффективности, с которой растения получают жизненно важные питательные вещества

Посмотрите, как профессор Тим Бентон, лидер британской программы глобальной продовольственной безопасности, исследует проблемы устойчивого и справедливого обеспечения продовольствием растущего населения мира в нашей публичной лекции.

На этой странице

Защита растений

Подсчитано, что до 40% продовольствия в мире не существовало бы без средств защиты растений.

Статья в тему:  Как акцентирование помогает укрепить доверие к искусственному интеллекту

Химический синтез играет жизненно важную роль в создании новых продуктов для защиты растений.Часто источником вдохновения для их создания являются встречающиеся в природе соединения, которые могут быть разработаны для эффективного лечения сорняков, вредителей и грибковых заболеваний. Таким образом был разработан ведущий в мире сельскохозяйственный фунгицид.

Помимо разработки новых пестицидов и гербицидов, химия помогает нам понять и использовать взаимодействие между растениями и вредителями в дикой природе. Многие растения выделяют сложные смеси химических веществ, влияющих на поведение насекомых, влияя на то, куда они направляются, чтобы питаться или размножаться.

Кейс из нашего отчета Повышение производительности сельского хозяйства в Африке иллюстрирует, как, как только ученые поймут основу этих химических взаимодействий, они смогут использовать это для разработки практических методов борьбы с вредителями. Этот пример демонстрирует преимущества междисциплинарных исследовательских программ при разработке новых стратегий защиты растений.

Разработка азоксистробина

Посмотрите, как доктор Джон Клаф, один из ученых, работавших над азоксистробином, объясняет в своей лекции, как это произошло. Использование химии для повышения продуктивности сельского хозяйства.

Доклад Джона рассказывает о роли химии в создании средств защиты растений, в том числе о том, как синтез натуральных продуктов сыграл ключевую роль в открытии фунгицида азоксистробина.

Почвоведение

В некоторых частях мира почва теряется в сто раз быстрее, чем формируется.

По мере роста глобального спроса на продовольствие большая часть наших земель серьезно деградировала из-за расширения сельскохозяйственных угодий. Однако почва не только поддерживает производство продуктов питания, но и представляет собой сложную систему, поддерживающую природу. Он очищает и переносит воду, преобразует и транспортирует питательные вещества, хранит и выделяет парниковые газы.

Статья в тему:  Как ГМО помогают мировому голодающему сайту:.gov

Химики помогают нам понять почвенную среду, будь то физическое выветривание, приводящее к образованию почвы, или взаимодействие между организмами в почве и корнях растений, основанное на высвобождении и обнаружении определенных химических соединений.

В ноябре 2011 года мы собрали вместе ученых, занимающихся наукой о почве в Великобритании, чтобы согласовать будущие области исследований, которые станут ключевыми приоритетами, чтобы убедиться, что наука о почве может внести свой вклад в достижение цели накормить мир. Узнайте больше об их критической оценке будущих задач почвоведения в нашем отчете. Защита почв для устойчивого сельского хозяйства.

Питание растений

Азот является важным элементом растений и содержится, например, в ДНК и хлорофилле. Хотя газообразный азот (N2) в изобилии содержится в атмосфере, он не имеет прямого биологического применения и должен быть преобразован (или «зафиксирован») в другие формы, такие как нитраты, которые растения могут использовать. Сами растения не могут фиксировать газообразный азот, но этот процесс может осуществляться бактериями, которые живут либо в почве, либо в корневых клубеньках бобовых.

Мы используем удобрения уже много лет. Хотя они необходимы для обеспечения растений питательными веществами, их необходимо использовать и производить более эффективно. Процесс Габера позволил преобразовать азот в аммиак, который затем используется в производстве удобрений. Этот процесс требует большого количества энергии для создания тепла и давления, и хотя мы научились делать его значительно более эффективным, он по-прежнему использует более 1% мировой энергии. У химических наук есть потенциал для разработки новых катализаторов на основе более дешевых материалов, которые могли бы помочь более эффективно фиксировать азот.

Статья в тему:  Как продовольственные пожертвования могут помочь голодающим в мире, научная статья

Фосфор является еще одним важным элементом для растений, который также содержится в ДНК среди других областей. Однако в некоторых почвах до 80 % доступного фосфора находится в формах, которые не могут быть усвоены и использованы. В таких случаях удобрения создаются из каменного фосфата, формы, легко усваиваемой растениями. Однако фосфориты представляют собой ограниченный ресурс, который, по некоторым оценкам, будет исчерпан в ближайшие 50–100 лет.Химики играют роль в разработке новых технологий (например, материалов, которые эффективно связывают фосфор из потоков отходов) для извлечения фосфора из отходов для возможного повторного использования.

Мы работали с учеными из разных дисциплин, чтобы посмотреть, как химия может способствовать новым технологиям переработки. Восстановление питательных веществ является ключевым вопросом в науке о почвах.

Наш отчет Ресурсы, которые не стоят Земли включает пример термохимической обработки для извлечения фосфора из сжигаемого осадка сточных вод, что обеспечивает подходящий источник фосфора для производства удобрений.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:

0
Оставьте комментарий! Напишите, что думаете по поводу статьи.x