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可塑性とは何ですか、そしてそれは持続可能ですか?概要と農業への影響

この記事の内容
  • 農業用アプリケーション
  • 環境への影響
  • 解決策はありますか?
  • 可塑性の未来

プラスチック栽培とは、農業活動におけるプラスチックの使用を指します。これには、土壌燻蒸、灌漑、農産物の包装、および降水からの収穫物の保護が含まれます。プラスチックはマルチまたは温室カバーとしても表示されます。

可塑性栽培は、農民がより少ない水とより少ない肥料と農薬で効率的に作物を栽培する方法として宣伝されてきましたが、環境的に持続不可能であるという理由でも疑問視されています。引用された問題には、土壌、水、および食品の汚染が含まれます。大気汚染;大量のプラスチック廃棄物。

ここでは、このホットトピックのメリットとデメリットを掘り下げ、可塑性がいかに持続可能なかを明らかにします。

農業用途

プラスチック栽培の歴史は、1930年代に始まったプラスチックの大量生産から始まりました。研究者は、プラスチックの1つのタイプであるポリエチレンが、その耐久性、柔軟性、および耐薬品性のために農業用途に適していることを発見しました。 1940年代にガラスの代替として温室建材として最初に使用されました。人工マルチとしてのプラスチックの普及はすぐに続きました。

マルチング

植物が成長するための穴で土壌を覆うプラスチックのシートを利用するプラスチックマルチは、1960年代に商業的に利用可能になりました。それ以来、それは最も広く使用されている可塑性の形態になりました。

プラスチックマルチは、次の方法で作物の収穫量を増やすことができます:

  • 雑草の成長を抑制し、害虫や鳥から保護します
  • 蒸発を防ぐことで水を節約する
  • 侵食を防ぎ、土壌を暖かく保つのに役立ち、作物の生産性を高めることができます
  • 氷点下の気温、雹、洪水などの異常気象からの保護。
  • イチゴなどの特定の作物のために、燻蒸剤を空中に逃がすのではなく、土壌に保持します。

サイレージ、配管、プランター、および保管

今日のプラスチック培養の別の用途は、サイレージまたは他の動物飼料穀物の気密カバーとしてです。柔軟なプラスチックシートは、収穫された穀物やわら俵にしっかりと巻き付けることができます。これにより、一度に数か月以上、乾燥して新鮮な状態に保たれます。

ポリ塩化ビニル(PVC)とポリエチレンはどちらも、灌漑システムや水耕栽培システムのパイプで一般的に使用されています。これらの比較的軽いプラスチックチューブ材料は腐食にも耐え、金属パイプの魅力的な代替品になります。耐久性がありながら軽量のプラスチックで作られた石油ベースの苗木鉢、木枠、その他の容器は、プラスチック栽培のもう1つの重要なカテゴリです。

温室とトンネル

おそらく最も視覚的に目立つ形のビニールハウスは、温室や高いトンネル構造(フープハウス)の建設に使用され、保護された屋内環境で多くの作物を栽培できるようになっています。

これらの構造は、太陽の熱と光を吸収しながら、成長する温度を調整し、植物を要素から保護します。それらは、強度と耐久性を提供するポリカーボネートシートで構成されていることがよくあります。次に、エチレン酢酸ビニル共重合体(EVA)で作られた薄膜を使用して、トンネルを覆います。

プラスチック製の温室とトンネルは、土壌の炭素隔離を促進し、地球を暖める炭素を大気中に放出するのではなく、地面に閉じ込めることができます。それらはまた、水の消費量の低下と関連しており、有機農業で特に有用な作物の害虫からの保護に役立ちます。

環境への影響

残念ながら、プラスチック文化の潜在的な環境上の利点は、温室効果ガスの排出、土壌、水、空気、食品の汚染、大量のプラスチック廃棄物の発生などの環境への悪影響よりも重要であることがよくあります。

プラスチック廃棄物

おそらく、ヨーロッパで最も乾燥した場所の1つであるスペイン南部のアルメリアの広大な温室ほど、可塑性の利点と結果を示すものはありません。

これらの集約的な農業活動は作物を風から保護し、高度に制御された灌漑システムは水の節約と蒸発の防止に役立ちます。ここでは、可塑性が作物の収穫量を劇的に増加させ、地域経済を変革しました。巨大なプラスチック製の温室が乾燥した風景を覆い、大量の果物や野菜を生産しています。

スペインはプラスチック温室の集中度が最も高いかもしれませんが、それでも量の点で中国に次ぐ距離です。プラスチック温室は1970年代に導入されて以来、中国で急増しており、現在、中国は世界のプラスチック温室の約90%を誇っています。マルチングに使用されるような農業用プラスチックフィルムは、中国の作物収量を大幅に増加させましたが、その増大する汚染フットプリントは生産性を逆転させ始めました。

リサイクルされていない農業用プラスチックは大量の廃棄物を構成し、埋め立て地に埋め立てられたり、燃やされたり、投棄されたりすると、さらに環境に害を及ぼします。これは、適切な廃棄物管理インフラストラクチャが不足している発展途上国では特に懸念されますが、先進国にとっても大きなジレンマです。

米国では、マルチ、列カバー、温室カバーに毎年数百万トンのプラスチックフィルムが使用されています。これには、灌漑パイプ、チューブ、包装、保管に使用されるプラスチックは含まれていません。

気候への影響

中国のプラスチック温室の研究では、二酸化炭素や亜酸化窒素などの気候を変える温室効果ガスの排出量の増加に関連していることがわかりました。これは、粒子状物質やオゾンに寄与することで大気汚染の原因にもなっています。

従来のプラスチックは、化石燃料から作られた石油ベースの製品です。気候を変える温室効果ガスを大気中に排出することに加えて、プラスチックの製造プロセスは、労働者や近隣のコミュニティに影響を与える可能性のある大気汚染や水質汚染を引き起こします。

マイクロプラスチック

もう1つの新たな懸念は、土壌や水中のマイクロプラスチックの存在にどれだけの可塑性が寄与している可能性があるかということです。

特に薄いマルチングフィルムは、小さなプラスチック片に劣化する傾向があり、土壌の質に影響を与え、微生物や土壌に生息する他の生物に影響を与える可能性があります。プラスチック粒子は、雨や灌漑によって地表水、そして最終的には海に流され、植物に吸収されて、最終的には食料システムに入る可能性があります。

最近の多くの研究では、川や海、魚介類、し尿からマイクロプラスチックが検出されています。後者は、人々がかなりの量のマイクロプラスチックを摂取していることを示しています。この問題への可塑性の寄与をからかうことは、新たな研究分野です。

さらに、プラスチックの燃焼はダイオキシンと呼ばれる持続的な環境汚染物質を放出しますが、プラスチックを埋め立てたり埋め立て地に送ったりすると、浸出につながります。

プラスチック温室で栽培された作物は必要な農薬が少ないかもしれませんが、温室が成長期を延長し、追加の収穫を可能にするという事実は、それらが全体的に高濃度の肥料と農薬の使用の場所であることが多いことを意味します。これらの農薬や肥料は土壌に浸出し、土壌を酸性化し、地下水を汚染する可能性があります。

さらに、プラスチックに含まれる化学添加物が土壌に蓄積する可能性がありますが、食料や水の供給に与える影響はまだ不明です。 2019年の調査によると、プラスチックマルチは、小麦の穀物とその土壌に濃度のフタル酸エステル(可塑剤)の蓄積を大幅に増加させました。

解決策はありますか?

温室建設に使用される重いプラスチックの一部はリサイクルまたは再利用できますが、大部分はそうではありません。マルチングに使用される軽量のプラスチックは非常に薄く、農薬、汚れ、肥料で汚染されていることが多く、再利用やリサイクルに多大な労力と費用がかかるため、リサイクルされるプラスチックはさらに少なくなります。

米国では、近年リサイクルのために回収された農業用プラスチックの大部分がベトナム、中国、マレーシアに出荷されていましたが、これらの国々は現在、そのような出荷を禁止しています。つまり、より多くの農業用プラスチックが埋め立て地に送られるか、燃やされるようになりました。

生分解性代替品

科学者たちは、従来のプラスチックマルチフィルムに代わる生分解性の代替品を開発し始めています。生分解性物質は、土壌微生物によって二酸化炭素、水、およびその他の天然物質に変換される可能性があります。従来のポリエチレンの対応物のように除去する必要はなく、これらを耕して土壌に戻すことができます。

しかし、それらは生分解性ですが、土壌生態系における生分解性プラスチックの長期的な影響については疑問が残ります。さらに、生分解性プラスチックは依然として石油製品で作られているため、環境に悪影響を与える添加物が含まれている可能性があります。

これらの理由から、オーストラリアは最近、生分解性プラスチックを完全に禁止しました。欧州連合は、生分解性マルチフィルムの基準を策定し、有害な成分に制限を設けることで生態系への害を回避することを求めています。

プラスチックマルチングと温室は、有機栽培者が雑草や害虫から作物を保護するのに役立つため、プラスチック栽培の驚くべき源は有機農業です。わらと紙のマルチは有望な代替品を提供しますが、多くの栽培者にとってコストがかかり、労働集約的です。

プランターは、プラスチック廃棄物と戦うもう1つの機会です。泥炭、牛糞、米、木材パルプ、ココナッツ、紙などの天然素材で作られた植え付け可能な容器は、植物とともに地面に植えることができます。

もう1つの方法は、植え付けられないが堆肥化できる天然素材で作られた植物容器です。最後に、リサイクルされたバイオベースのプラスチック容器があり、天然繊維とブレンドされることもあり、徐々に生分解します。

プラスチック文化の未来

より多くの生分解性プラスチックと非プラスチックの代替品を使用しても、プラスチック栽培に関連する環境問題を完全に解決することはできませんが、農業におけるプラスチックの有害な影響と戦う上で大きな打撃を与えるのに役立ちます。

より多くの生産者、消費者、政府が農業用プラスチックの持続可能な代替品をサポートする一方で、節水や化学肥料や農薬の使用量の削減などの慣行を拡大する一方で、私たちのコミュニティ、食料システム、地球はより健康になります。


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