الزراعة البلاستيكية

📅 آخر تحديث: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 4 صور
الموسوعة الحرة
غطاء بلاستيكي يستخدم لزراعة الفراولة

الزراعة البلاستيكية هي ممارسة استخدام المواد البلاستيكية في التطبيقات الزراعية . وغالبًا ما يُشار إلى هذه المواد البلاستيكية بشكل عام باسم "البلاستيك الزراعي". تشمل هذه المواد أغشية تبخير التربة ، وأنابيب الري بالتنقيط ، وحبال تغليف النباتات البلاستيكية ، وأواني المشاتل ، والبالات ، ولكن يُستخدم المصطلح في أغلب الأحيان لوصف جميع أنواع أغطية النباتات/التربة البلاستيكية. تتراوح هذه الأغطية من أغشية التغطية البلاستيكية ، وأغطية الصفوف، والأنفاق الزراعية ( الأنفاق البلاستيكية )، إلى البيوت البلاستيكية .

كان من المتوقع أن تشمل كمية البلاستيك المستخدم في الزراعة 6.7 مليون طن في عام 2019، أي ما يعادل 2% من الإنتاج العالمي للبلاستيك. [ 1 ] يصعب إعادة تدوير البلاستيك المستخدم في الزراعة بسبب تلوثه بالمواد الكيميائية الزراعية والتربة. [ 1 ] علاوة على ذلك، يُلحق تحلل البلاستيك إلى جزيئات بلاستيكية دقيقة ضررًا بصحة التربة والكائنات الحية الدقيقة والكائنات الحية المفيدة مثل ديدان الأرض. [ 1 ] [ 2 ] لا يزال العلم الحالي غير واضح بشأن ما إذا كانت هناك آثار سلبية على الغذاء، أو حتى بعد استهلاكه من قبل البشر. [ 1 ] نظرًا لهذه الآثار، بدأت بعض الحكومات، مثل الاتحاد الأوروبي في إطار خطة عمل الاقتصاد الدائري ، بتنظيم استخدام البلاستيك والنفايات البلاستيكية الناتجة عن المزارع.

أنواع البلاستيك المستخدمة

يُعد البولي إيثيلين (PE) غشاءً بلاستيكيًا شائع الاستخدام لدى غالبية المزارعين نظرًا لانخفاض تكلفته ومرونته وسهولة تصنيعه. [ 3 ] يتوفر البولي إيثيلين بسماكات مختلفة، منها النوع منخفض الكثافة (LDPE) والنوع الخطي منخفض الكثافة (LLDPE). ويمكن تعديل هذه الأنواع بإضافة عناصر معينة تُكسبها خصائص مفيدة لنمو النبات، مثل تقليل فقدان الماء، ومقاومة الأشعة فوق البنفسجية لتبريد التربة ومنع الحشرات، ومنع الإشعاع النشط ضوئيًا لمنع نمو الأعشاب الضارة، والشفافية للأشعة تحت الحمراء، ومقاومة التقطير/الضباب، والتألق. [ 3 ] [ 4 ]

يُستخدم البولي بروبيلين (PP) غالبًا في صناعة حبال تغليف النباتات الزراعية.

التطبيقات

البيوت الزجاجية وأغطية الأنفاق التي يمكن المشي عليها

البيت الزجاجي عبارة عن هيكل كبير يُمكن الوقوف والعمل فيه، مزود بنظام تهوية آلي. أما الأنفاق العالية فهي بيوت مقوسة تُهوى يدويًا عن طريق لف جوانبها. تتراوح سماكة أغشية البيوت الزجاجية والأنفاق العالية عادةً بين 80 و220 ميكرومترًا، وعرضها 20 مترًا، ويتراوح عمرها الافتراضي بين 6 و45 شهرًا، وذلك تبعًا لعدة عوامل. [ 4 ] تُعد أغشية البولي إيثيلين أحادية الطبقة أنسب للظروف البيئية الأقل قسوة، بينما أظهرت الأغطية متعددة الطبقات، المكونة من ثلاث طبقات (طبقة واحدة من EVA19 محصورة بين طبقتين من البولي إيثيلين منخفض الكثافة)، أداءً أفضل في الظروف القاسية. [ 5 ] تشمل المواد البلاستيكية الأخرى التي تُستخدم أحيانًا في بناء البيوت الزجاجية البولي كربونات وزجاج الأكريليك PMMA .

أغطية الأنفاق الصغيرة

يبلغ عرض أغطية الأنفاق الصغيرة حوالي متر واحد وارتفاعها متر واحد، وتتميز بغشاء بولي إيثيلين أرق من أغطية الأنفاق الكبيرة، حيث يقل سمكه عادةً عن 80 ميكرومتر. كما أن عمرها الافتراضي أقصر من عمر الأغطية الكبيرة، إذ يتراوح عمره التشغيلي عادةً بين 6 و8 أشهر. ويُعد استخدام الأنفاق الصغيرة أقل شيوعًا من استخدام البيوت الزجاجية/الأنفاق التي يمكن الدخول إليها، والتي تُعتبر أغلى ثمنًا ولكنها أكثر متانة، وكذلك من استخدام نشارة البلاستيك الأرخص ثمنًا . [ 4 ]

نشارة بلاستيكية

غطاء بلاستيكي في حقل بالقرب من ميرستون، جزيرة وايت، المملكة المتحدة

التغطية البلاستيكية هي عملية يتم فيها وضع غشاء بلاستيكي رقيق فوق التربة، مع عمل ثقوب على فترات منتظمة لزراعة البذور، أو وضعه مباشرة فوق النباتات في المراحل الأولى من نموها. تبقى الأغشية في مكانها طوال فترة الزراعة ( عادةً من شهرين إلى أربعة أشهر) ويبلغ سمكها عادةً من 12 إلى 80 ميكرومترًا. تتمثل الوظائف الرئيسية للتغطية البلاستيكية في عزل التربة والحفاظ على درجة حرارة ورطوبة ثابتة ، ومنع تبخر الرطوبة منها، وتقليل وقت البذر والحصاد، ومنع نمو الأعشاب الضارة، ومنع التعرية. يمكن استخدام أغشية ملونة [ 6 ] أو عديمة اللون، ولكل منها مزايا وعيوب محددة مقارنةً بالأخرى. [ 4 ]

تمنع الأغشية السوداء نمو الأعشاب الضارة، لكنها لا تسمح بمرور الضوء لتسخين التربة؛ بينما تسمح الأغشية الشفافة بمرور الضوء وتسخين التربة، لكنها تشجع نمو الأعشاب الضارة. وقد طُوّرت أغشية حساسة للضوء مُلوّنة لمنع نمو الأعشاب الضارة، مع السماح بمرور الضوء لتسخين التربة. وتُعدّ هذه الأغشية الحساسة للضوء أغلى ثمناً من أغطية البولي إيثيلين الشفافة أو السوداء. [ 3 ] يُساعد غطاء التربة البلاستيكي الأسود على التحكم في تبخر الماء من التربة ويُحسّن من قدرتها على الاحتفاظ بالماء. وقد ثبت أن استخدام غطاء التربة البلاستيكي يُقلل من احتياجات الري في الفلفل بنسبة تتراوح بين 14 و29% نتيجةً للحد من تبخر الماء من التربة. [ 7 ]

انخفض وقت الإزهار في البامية عند استخدام غطاء بلاستيكي أسود؛ إذ وصلت النباتات إلى 50% من الإزهار قبل 3-6 أيام من الحقول غير المغطاة. كما زاد طول نباتات البامية بشكل ملحوظ عند استخدام الغطاء البلاستيكي الأسود مقارنةً بتلك المزروعة في التربة العارية. يمثل التبخر من التربة 25-50% من المياه المستخدمة في الري ، ويمنع استخدام الغطاء البلاستيكي جزءًا كبيرًا من هذا التبخر، وبالتالي يقلل كمية المياه اللازمة لنمو المحصول. [ 8 ] هذا الترشيد في استهلاك المياه يجعل الغطاء البلاستيكي خيارًا مفضلًا للمزارعين في المناطق الجافة والقاحلة حيث المياه مورد محدود. وباعتباره ثاني أكثر أنواع البلاستيك الزراعي استخدامًا في العالم، يُقدر حجم الغطاء البلاستيكي المستخدم سنويًا بنحو 700,000 طن. [ 4 ]

الأصول والتطور حول العالم

كان أول استخدام للأغشية البلاستيكية في الزراعة في محاولة لصنع نسخة أرخص من البيوت الزجاجية. في عام 1948، بنى البروفيسور إي. إم. إيمرت أول بيت زجاجي بلاستيكي، وهو عبارة عن هيكل خشبي مغطى بغشاء من أسيتات السليلوز . ثم استبدله لاحقًا بغشاء من البولي إيثيلين أكثر فعالية. بعد إدخال الأغشية البلاستيكية إلى الزراعة، بدأ استخدامها على نطاق أوسع في جميع أنحاء العالم بحلول أوائل الخمسينيات من القرن الماضي ليحل محل الورق في تغطية تربة الخضراوات. [ 4 ]

بحلول عام 1999، كانت مساحة ما يقرب من 30 مليون فدان حول العالم مغطاة بالبلاستيك. كانت نسبة ضئيلة فقط من هذه المساحة في الولايات المتحدة (185 ألف فدان)، بينما تركزت معظم هذه الزيادة في المناطق الفقيرة اقتصادياً في العالم، وفي المناطق الصحراوية التي كانت غير منتجة سابقاً، مثل ألميريا في جنوب إسبانيا. [ 9 ]

تتركز أكبر تجمعات البيوت الزجاجية حول العالم في منطقتين رئيسيتين، حيث تشكل منطقة الشرق الأقصى (الصين واليابان وكوريا) 80% منها، بينما تشكل منطقة حوض البحر الأبيض المتوسط ​​15% . ولا تزال مساحة البيوت الزجاجية تتزايد بوتيرة سريعة، إذ تشير التقديرات إلى أنها نمت بنسبة 20% سنويًا خلال العقد الماضي. وتشهد مناطق مثل الشرق الأوسط وأفريقيا نموًا في استخدام البيوت الزجاجية البلاستيكية بنسبة تتراوح بين 15 و20% سنويًا، مقارنةً بالنمو البطيء في المناطق الأكثر تطورًا واستقرارًا اقتصاديًا مثل أوروبا . وتتصدر الصين قائمة النمو العالمي بنسبة 30% سنويًا، ما يعني وصول حجم الأغشية البلاستيكية إلى مليون طن سنويًا. وفي عام 2006، كانت 80% من المساحة المغطاة بالبلاستيك في الصين، حيث بلغ معدل نموها 25% سنويًا، وهو أعلى معدل في العالم. [ 4 ]

منذ ظهورها في خمسينيات القرن الماضي، صُممت الأغشية البلاستيكية وطُورت لزيادة إنتاجية المحاصيل، وتكبير حجمها، وتقصير فترة نموها. وتشمل التطورات في مجال الأغشية البلاستيكية المتانة، والخصائص البصرية (فوق البنفسجية، والمرئية، والأشعة تحت الحمراء القريبة، والأشعة تحت الحمراء المتوسطة)، ومقاومة التقطير أو الضباب. ومن التطورات الحديثة في هذا المجال الأغشية المانعة للأشعة فوق البنفسجية، والأغشية المانعة للأشعة تحت الحمراء القريبة، والأغشية الفلورية، والأغشية فائقة الحرارة. [ 4 ]

استخدام واسع النطاق في جنوب إسبانيا

"بحر البلاستيك" يغطي مساحة 20 ألف  هكتار من منطقة كامبو دي دالياس حول إل إيخيدو وروكويتاس دي مار في جنوب إسبانيا

يتزايد استخدام الزراعة البلاستيكية في الزراعة بسرعة، ولعل أبرز مثال على ذلك هو محيط مدينة ألميريا في جنوب إسبانيا . فالمناطق الشرقية المؤدية إلى ألميريا، شمال المطار، مغطاة بكثافة بالبلاستيك، وكذلك مساحة واسعة تقع شمال شرق المدينة، تحيط ببلدات كامبوهيرموسو ولوس بيباسيس ولوس غريلوس (بالقرب من نيجار ).

تتركز أعلى كثافة للغطاء البلاستيكي على بعد حوالي 20  كيلومترًا جنوب غرب ألميريا، حيث تغطي هذه الطبقة شبه الكاملة من كامبو دي دالياس ، وهو رأس منخفض ، (مساحة تُقدر بنحو 20,000 هكتار). وإلى الغرب، تغطي هذه الطبقة سهلًا ساحليًا مشابهًا، وإن كان أصغر حجمًا، حول كارتشونا، جنوب شرق موترِل . ولا تقتصر هذه التقنية على السهول فحسب، بل تُطبق أيضًا على المدرجات الواسعة على جوانب الوديان الضحلة، كما هو الحال في الوادي الواقع شمال كاستيل دي فيرو.

أظهرت دراسات حديثة أن هذا الاستخدام الواسع النطاق للغطاء البلاستيكي وأغشية البيوت الزجاجية في ألميريا قد ساهم في ارتفاع مستويات التلوث بالجسيمات البلاستيكية الدقيقة في التربة والأنظمة المائية المحيطة، مما قد يؤثر على خصوبة التربة والنظم البيئية البحرية القريبة. [ 10 ]

وفي أماكن أخرى على طول كوستا تروبيكال وكوستا ديل سول ، وخاصة بين ألميريا ومالقة ، قد تُغطى أشجار الفاكهة التي تنمو على المدرجات في الوديان الأكثر انحدارًا بخيام ضخمة من الشباك البلاستيكية.

الجوانب البيئية

بما أن المواد البلاستيكية (غير القابلة للتحلل الحيوي ) تستخدم في الزراعة، فهناك خطر من وصولها إلى التربة، وبالتالي تلوثها في هذه العملية.

إعادة التدوير

يُعد التخلص من البلاستيك الزراعي المُستعمل أحد المكونات الهامة للزراعة البلاستيكية. وتوجد تقنيات تسمح بإعادة تدوير البلاستيك الزراعي إلى راتنجات بلاستيكية لإعادة استخدامها في صناعة البلاستيك . [ 11 ]

إعادة تدوير نشارة البلاستيك أمر صعب لأنها غالباً ما تكون رطبة أو متسخة. تتحلل النشارة الرقيقة بسرعة، وقد يكون من المستحيل جمعها لإعادة تدويرها بعد تحللها. [ 12 ]

التشريعات المتعلقة باستخدام البلاستيك في الزراعة

في الاتحاد الأوروبي، يُطبّق التوجيه 2008/98/EC بشأن إدارة النفايات، وتنص المادة 8 منه على أنه "يجوز لكل دولة عضو إدخال مفهوم خطة إدارة النفايات الإلكترونية في إطارها القانوني، بالإضافة إلى تحديد كيفية تشجيع المصنّعين على المشاركة في منع إعادة استخدام المنتجات البلاستيكية المستعملة وإعادة تدويرها واستعادتها". [ 13 ] علاوة على ذلك، نشرت المفوضية الأوروبية في عام 2018 بيانًا يحدد استراتيجية للبلاستيك في الاقتصاد الدائري . وقد أشار البيان إلى الحد من النفايات البلاستيكية والتلوث، على سبيل المثال عن طريق تقليل استخدام البلاستيك ذي الاستخدام الواحد، ومعالجة مصادر التلوث البحري، وتقييد استخدام البلاستيك القابل للتحلل الأكسجيني، والحد من تلوث الجسيمات البلاستيكية الدقيقة. [ 14 ] وفي عام 2020، أصدر الاتحاد الأوروبي أخيرًا خطة عمل الاقتصاد الدائري . وقد تضمنت هذه الخطة مجموعة من التدابير للحد من النفايات البلاستيكية ومعالجة وجود الجسيمات البلاستيكية الدقيقة في البيئة. كما أعربت عن معالجة قضايا الاستدامة من خلال وضع إطار سياساتي بشأن البلاستيك القابل للتحلل الحيوي أو القابل للتسميد. [ 15 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ١ ٢ ٣ ٤ "لماذا مشكلة البلاستيك في الطعام أكبر مما نتصور؟" . www.bbc.com . تاريخ الاطلاع: ٢٧ مارس ٢٠٢١ .
  2. ↑ نيكس، سالي (2021). كيف تزرع بطريقة منخفضة الكربون: الخطوات التي يمكنك اتخاذها للمساعدة في مكافحة تغير المناخ (الطبعة الأمريكية الأولى ). نيويورك. ISBN  978-0-7440-2928-4. OCLC 1241100709 . {{cite book}}: CS1 maint: موقع الناشر مفقود ( رابط )
  3. 1 2 3 ألينغهام يائيل (1992). [صفائح بلاستيكية للاستخدام في الزراعة]. براءة اختراع الولايات المتحدة .
  4. 1 2 3 4 5 6 7 8 إسباي إي، سالمرون أ، فونتيشا أ، غارسيا ي، وريال إيه آي (2006). الأغشية البلاستيكية للتطبيقات الزراعية. مجلة الأغشية والصفائح البلاستيكية ، 22(85):e85-102.
  5. ↑ آدم أ، كويدر س أ، حمو أ، سايتر ج أ (2005). دراسات حول أغشية البولي إيثيلين متعددة الطبقات المستخدمة كأغطية للبيوت الزجاجية في ظل الظروف المناخية الصحراوية. اختبار البوليمر ، 24(7):e834–838.
  6. ↑ "ما وراء لون النشارة (النشارة البيضاء/السوداء) - مجتمع البلاستيك الزراعي" . 31 أغسطس 2018.
  7. ↑ أبو عواد أ.م. (1998). [تأثير كمية النشارة ومياه الري على تبخر التربة ونتحها] مجلة علم الزراعة والمحاصيل ، 18:e55–59.
  8. ↑ راماكريشنا أ. وآخرون (2006). [تأثير التغطية على درجة حرارة التربة ورطوبتها وانتشار الأعشاب الضارة وإنتاجية الفول السوداني في شمال فيتنام] بحوث المحاصيل الحقلية ، 95:e115–125.
  9. ↑ مايلز سي، كولكر كيه، ريد جيه، بيكر جيه. بدائل للغطاء البلاستيكي لإنتاج الخضراوات العضوية . جامعة ولاية واشنطن، 2005.
  10. ↑ تشين، ل. ورحمان، أ. (2024). التلوث البلاستيكي في الزراعة كتهديد للأمن الغذائي والنظام البيئي والبيئة: نظرة عامة. علم الزراعة، 14(3)، 548. https://doi.org/10.3390/agronomy14030548
  11. ↑ عملية إعادة تدوير أغشية التغطية البلاستيكية. مؤرشفة بتاريخ 18-05-2008 في موقع Wayback Machine. موقع إعادة تدوير البلاستيك الزراعي، تم الوصول إليه بتاريخ 07-09-2008.
  12. ↑ مانكل، كارين. "البلاستيك الزراعي في الولايات المتحدة والصين: نعمة أم نقمة؟" . شركة أغري كوميونيكيتورز . تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 ديسمبر 2020 .
  13. ↑ التنظيم الأوروبي للبلاستيك الزراعي: المبدأ
  14. ↑ "جدول مواعيد القطارات التشريعية" .
  15. ↑ نص عمل الاقتصاد الدائري

للمزيد من القراءة