I01: La chimie participe à l'amélioration de notre qualité de vie

L'augmentation de la population mondiale fait croître les besoins de nourriture. Tous les sols disponibles doivent donc être utilisés aussi efficacement que possible. La chimie joue un rôle très important dans la réalisation de cet objectif. Le passage d'un sol aride vers un champ de terre arable implique de stimuler la croissance des plantes (engrais, semences modifiées et humidificateurs de sols) et de les protéger sélectivement (insecticides, phéromones et herbicides).

ENGRAIS
Les plantes contiennent du phosphore, de l'azote, de l'oxygène, du calcium, du potassium et du magnésium. Pour croître, les plantes extraient ces produits du sol; les autres substances nécessaires à leur croissance proviennent de la photosynthèse (CO₂ et H₂O).

Ainsi le sol s'appauvrit. Pour pouvoir l'utiliser à d'autres plantations, il faut compenser cet appauvrissement par l'addition dans le sol des produits chimiques qui ont été consommés: ce sont des engrais.

L'azote (N) est fourni principalement sous forme de nitrate d'ammonium (NH₄NO₃).

Le phosphore (P) est ajouté sous forme d'une solution aqueuse d'un phosphate. On utilise à cet effet le phosphate de calcium Ca₃(PO₄)₂ qui est rendu soluble par traitement à l'acide sulfurique et peut ainsi pénétrer dans le sol. C'est cet usage de l'acide sulfurique qui en fait le composé chimique le plus abondamment produit au monde.

Le potassium (K) est additionné sous forme de KCl.
Les engrais comportant ces trois éléments sont souvent appelés engrais NPK.

HUMIDIFICATEURS DE SOL
Le mélange au sol de polymères spécialement conçus permet de mieux en régler le degré d'humidité. Ces polymères ont la propriété de mieux retenir l'eau. Aujourd'hui des sols sablonneux et des déserts peuvent être fertilisés avec des quantités d'eau minimales.

INSECTICIDES
Les concentrations de plantes d'une même espèce sont des paradis pour les insectes. Comme ces plantes sont destinées à l'alimentation de l'homme et non des insectes, nous utilisons des produits chimiques (des composés organiques phosphorés par exemple) pour nous débarrasser de ces concurrents dans la lutte pour la nourriture d'une façon qui ne soit pas nuisible pour nous ... mais bien pour les insectes. Des insecticides plus sélectifs et moins persistants dans le milieu sont également produits grâce à la chimie.

PHEROMONES
Lorsqu'un agriculteur a des problèmes avec une espèce bien particulière d'insectes, il peut utiliser des substances contenant un poison qui attirent exclusivement cet insecte-là. Ces substances, les phéromones, sont d'abord récoltées en quantités minimes et leur structure déterminée. Ensuite, les chimistes synthétisent le produit grâce auquel, par exemple, on peut éliminer des chenilles nuisibles sans déranger les insectes utiles.

HERBICIDES
Les mauvaises herbes entrent en concurrence avec les plantes alimentaires pour la consommation des produits chimiques du sol et empêchent ainsi la croissance des plantes utiles. Lors des récoltes, elles perturbent aussi le travail de l'homme. C'est pourquoi ont été mises au point des substances chimiques (amides, triazines, dérivés de l'urée, ...) qui empêchent la croissance des mauvaises herbes sans nuire aux plantes utiles.

Ces composés sont utilisés pour détruire sélectivement les mauvaises herbes. Des recherches très approfondies permettent maintenant de mettre au point des herbicides totalement biodégradables et actifs sur un seul type de mauvaise herbe.