Plasticulture — это практика использования пластиковых материалов в сельскохозяйственных целях. Пластиковые материалы сами по себе часто и широко называются «ag plastics». Пластиковые пластиковые материалы Plasticulture включают в себя пленку для фумигации почвы , капельную ленту /трубку для орошения, пластиковый упаковочный шнур для растений , рассадные горшки и тюки , но этот термин чаще всего используется для описания всех видов пластиковых покрытий для растений/почвы. Такие покрытия варьируются от пластиковой мульчирующей пленки, рядовых покрытий, высоких и низких туннелей ( политуннелей ) до пластиковых теплиц .
Пластик, используемый в сельском хозяйстве, как ожидается, будет включать 6,7 млн тонн пластика в 2019 году или 2% от мирового производства пластика. [1] Пластик, используемый в сельском хозяйстве, трудно перерабатывать из-за загрязнения сельскохозяйственными химикатами. [1] Более того, разложение пластика в микропластик наносит вред здоровью почвы, микроорганизмам и полезным организмам, таким как дождевые черви. [1] [2] Современная наука не ясно, есть ли негативное воздействие на продукты питания или продукты, выращенные в пластиковых культурах, употребляются в пищу людьми. [1] Из-за этих воздействий некоторые правительства, такие как Европейский союз в рамках Плана действий по экономике замкнутого цикла , начинают регулировать его использование и пластиковые отходы, производимые на фермах.
Полиэтилен (ПЭ) — это пластиковая пленка, используемая большинством производителей из-за ее доступности, гибкости и простоты производства. [3] Она бывает разной толщины, например, с низкой плотностью (ПЭНП), а также с линейной низкой плотностью (ЛПЭНП). Их можно модифицировать, добавляя в пластик определенные элементы, которые придают ему полезные для роста растений свойства, такие как снижение потери воды, УФ-стабилизация для охлаждения почвы и предотвращения появления насекомых, устранение фотосинтетически активного излучения для предотвращения роста сорняков, ИК-непрозрачность, защита от капель/запотевания и флуоресценция. [3] [4]
Полипропилен (ПП) часто используется для изготовления упаковочного шнура для сельскохозяйственных растений.
Теплица — это большая конструкция, в которой можно стоять и работать с автоматизированной вентиляцией. Высокие туннели — это каркасные дома , вентилируемые вручную путем сворачивания сторон. Пленки для теплиц и высоких туннелей обычно имеют толщину 80–220 мкм и ширину 20 м и срок службы от 6 до 45 месяцев в зависимости от нескольких факторов. [4] Однослойные полиэтиленовые пленки лучше подходят для менее экстремальных условий окружающей среды, в то время как многослойные покрытия, сделанные из трех слоев, один слой EVA19, вставленный между двумя слоями полиэтилена низкой плотности, как было показано, имеют лучшую производительность в суровых условиях. [5]
Маленькие туннельные покрытия имеют ширину около 1 м и высоту 1 м и имеют более тонкую полиэтиленовую пленку, чем большие туннельные покрытия, обычно менее 80 мкм. Их срок службы также короче, чем у более крупных версий; обычно они имеют полезный срок службы 6–8 месяцев. Использование маленьких туннелей менее популярно, чем более дорогие, но прочные теплицы/туннели с проходом и более дешевая пластиковая мульча . [4]
Пластиковое мульчирование — это когда тонкая пластиковая пленка размещается на земле, прокалывая отверстия на регулярных интервалах для посадки семян или размещая ее непосредственно над растениями на начальных стадиях роста. Пленки остаются на месте в течение всего периода выращивания ( обычно 2–4 месяца) и обычно имеют толщину 12–80 мкм. Основные функции пластиковой мульчи — изоляция и поддержание постоянной температуры и влажности почвы , предотвращение испарения влаги из почвы, минимизация времени посева и сбора урожая, предотвращение роста сорняков и предотвращение эрозии. Могут использоваться пигментированные [6] или бесцветные пленки, каждая из которых имеет определенные преимущества и недостатки по сравнению с другой. [4]
Черные пленки предотвращают рост сорняков, но не пропускают свет для нагрева почвы; прозрачные пленки пропускают свет и нагревают почву, но способствуют росту сорняков. Были разработаны светочувствительные пленки, которые пигментированы для предотвращения роста сорняков, но все равно пропускают свет для нагрева почвы. Эти светочувствительные пленки более дороги, чем прозрачная или черная полиэтиленовая пленка. [3] Черная пластиковая мульча контролирует испарение из почвы и улучшает удержание воды в почве. Доказано, что пластиковое мульчирование снижает потребность в орошении перца на 14-29% из-за устранения испарения из почвы. [7]
Время цветения бамии также сократилось при использовании черной пластиковой мульчи; растения достигли 50% цветения на 3–6 дней раньше, чем на незамульчированных участках. Высота растений бамии значительно увеличилась при использовании черной пластиковой мульчи по сравнению с теми, которые выращивались на голой почве. Испарение из почвы составляет 25–50% воды, используемой для орошения , использование пластиковой мульчи предотвращает большую часть этого испарения и, таким образом, уменьшает количество воды, необходимое для выращивания урожая. [8] Такое сохранение воды делает пластиковую мульчу выгодной для фермеров в сухом и засушливом климате, где вода является ограниченным ресурсом. Как второй по использованию агропластик в мире, объем пластиковой мульчи, используемой каждый год, оценивается в 700 000 тонн. [4]
Первое использование пластиковой пленки в сельском хозяйстве было попыткой сделать более дешевую версию теплицы. В 1948 году профессор Э. М. Эммерт построил первую пластиковую теплицу, деревянную конструкцию, покрытую пленкой из ацетата целлюлозы . Позже он заменил ее на более эффективную полиэтиленовую пленку. После этого внедрения пластиковой пленки в сельское хозяйство ее начали использовать в больших масштабах по всему миру к началу 1950-х годов для замены бумаги для мульчирования овощей. [4]
К 1999 году почти 30 миллионов акров по всему миру были покрыты пластиковой мульчей. Лишь небольшой процент из них находился в Соединенных Штатах (185 000 акров), большая часть этого роста пластика происходила в экономически бедных регионах мира и ранее непродуктивных пустынных регионах, таких как Альмерия на юге Испании. [9]
Наибольшая концентрация теплиц в мире в основном находится в двух областях: 80% на Дальнем Востоке (Китай, Япония, Корея) и 15% в Средиземноморском бассейне . Площадь тепличного покрытия все еще увеличивается быстрыми темпами, за последнее десятилетие, по оценкам, она росла на 20% каждый год. Такие области, как Ближний Восток и Африка, увеличивают использование пластиковых теплиц на 15-20% в год по сравнению со слабым ростом в более развитых и экономически стабильных областях, таких как Европа . Китай лидирует в мире по темпам роста в 30% в год, что означает объем пластиковой пленки, достигающий 1 000 000 тонн/год. В 2006 году 80% площади, покрытой пластиковой мульчей, находились в Китае, где темпы роста составляли 25% в год; это самый высокий показатель в мире. [4]
С момента своего появления в 1950-х годах пластиковая пленка была разработана и разработана для увеличения урожайности, увеличения размера продукции и сокращения времени роста. Разработки в области пластиковой пленки включают долговечность, оптические (ультрафиолетовые, видимые, ближние инфракрасные и средние инфракрасные) свойства и антикапельный или антизапотевающий эффект. Последние разработки в этой области включают УФ-блокирующие, ближние инфракрасные, флуоресцентные и ультратермические пленки. [4]
Использование пластиковой культуры в сельском хозяйстве быстро растет, возможно, нигде так заметно, как вокруг Альмерии на юге Испании . Восточные подступы к Альмерии, к северу от аэропорта, густо покрыты, как и большая территория дальше на северо-восток, окружающая города Кампоэрмосо, Лос-Пипасес и Лос-Гриллос (рядом с Нихаром ).
Самая плотная концентрация находится примерно в 20 км к юго-западу от Альмерии, где почти весь Кампо-де-Далиас , низменный мыс , теперь находится под пластиком (приблизительная площадь 20 000 гектаров). Дальше на западе похожая, но меньшая прибрежная равнина вокруг Карчуны, к юго-востоку от Мотриля , также окутана. Метод не ограничивается равнинами; он также применяется к широким террасам по сторонам неглубоких долин, как показывает долина к северу от Кастель-де-Ферро.
В других местах вдоль Коста-Тропикаль и Коста-дель-Соль , особенно между Альмерией и Малагой , фруктовые деревья, растущие на террасах в крутых долинах, могут быть покрыты огромными тентами из пластиковой сетки.
Поскольку (небиоразлагаемые ) пластмассы используются в сельском хозяйстве, существует риск их попадания в почву, загрязняя ее в процессе. [ необходимо разъяснение ]
Одним из важных компонентов пластиковой культуры является утилизация использованного пластика. Существуют технологии, которые позволяют перерабатывать пластик в пластиковые смолы для повторного использования в индустрии производства пластика . [10]
Переработка пластиковой мульчи затруднена, поскольку мульча часто бывает мокрой или грязной. Тонкая мульча быстро разлагается, и ее может быть невозможно собрать для переработки после разложения. [11]
В Европейском союзе действует Директива 2008/98/EC об управлении отходами, в статье 8 которой говорится, что «каждое государство-член может ввести концепцию ERP в свою собственную правовую базу в дополнение к решению о том, как поощрять производителей участвовать в предотвращении, повторном использовании, переработке и восстановлении использованных пластиковых изделий». [12] Кроме того, в 2018 году Европейская комиссия опубликовала сообщение, излагающее стратегию для пластика в круговой экономике . В нем упоминалось сокращение пластиковых отходов и мусора, например, путем сокращения одноразового пластика, устранения источников морского мусора в море, ограничения использования оксоразлагаемых пластиков и сокращения загрязнения микропластиком. [13] [ необходимо разъяснение ] В 2020 году ЕС наконец опубликовал свой План действий по круговой экономике . Он включал набор мер по сокращению пластикового мусора и решению проблемы наличия микропластика в окружающей среде. В нем также говорилось о решении вопросов устойчивости путем разработки рамочной политики в отношении биоразлагаемых или компостируемых пластиков. [14]
Портал сельского хозяйства и агрономии{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )