序章
塑性培養 農業におけるプラスチック/ポリマーの用途として定義されています。www.modernagriculturefarm.com 園芸、 水管理および関連分野。
園芸は、種子の包装からその活動のほとんどすべてにプラスチックを採用しています。 植付、 伝搬、 フィールドマルチング、 灌漑、 作物の収穫、 フルーツ包装、 交通手段、 そして最終製品の保存。
繊維/ポリマーには物理的な 化学、 農業分野での広範な使用を可能にした機械的および熱的特性。それらは良好な引張強度および伸び特性を有し、 保温挙動、 良好な透水性、 良好な光透過性、 良好な熱安定性、 再利用可能な性質。Tanetal、 2016;エスピら、 2006;エベル、 1973; Sica et al 2015
Plasticultureは、農業を変革し、「 第二の緑の革命 」。
プラスチック栽培の間接的な農業投入物のいくつかは、水分保全です。 水と栄養素の効率的かつ正確な適用、 制御された環境農業– ポリハウス 、 と植物の保護。さらに、 Plasticultureは、保管および輸送用の革新的なパッケージソリューションの提供にも大きく貢献しています。 果物 と 野菜 。
ポリエチレン（PE）などのプラスチック材料、 ポリプロピレン（PP）、 エチレン酢酸ビニル共重合体（EVA）、 ポリ塩化ビニル（PVC）、 ポリカーボネート（PC）、 ポリメチル1-メタクリレート（PMMA）、 ガラス繊維強化ポリエステルは農業で広く使用されています。プラスチックヨーロッパ、 Mugnozo et al、 2011年、 ピクノ、 2018年
プラスチック培養で使用されるプラスチックの種類は、大きく2つのカテゴリに分類できます。
商品プラスチック 、 これは、石油化学産業によって生産されるプラスチックタイプの大部分です。以下は、市販のプラスチックの種類の一部です。
ポリエチレン（PE）：低密度PE（LDPE）、 高密度PE（HDPE）、 リニア低密度PE（LLDPE）
ポリプロピレン（PP）
ポリ塩化ビニル（PVC）
ポリスチレン
エンジニアリングおよび特殊プラスチック 、 は、市販のプラスチックと比較して、機械的および熱的特性が向上しているタイプのプラスチックです。これらのプラスチックは、農業で非常に特定の目的に使用されます。この種のプラスチックの例のいくつかは次のとおりです。
スチレン誘導体（PS / EPSおよびSAN / ABS）
ポリカーボネート
ポリメチルメタクリレート
ポリオキシメチレンプラスチック
バイオベースのプラスチックネットの使用-ポリアミノ酸、 多糖類誘導体、 ポリヒドロキシ酪酸、 ポリカプロラクトン、 ポリヒドロキシアルカノエート、 自然界で生分解性のあるポリ乳酸は、より高度で安全なポリマーです。Maraveas、 2020
重量に対する強度の比率が高い 非常に高い柔軟性、 簡単に折りたたんで丸めることができる ガス不透過性、 水など 耐食性 耐薬品性 表面が滑らかになり、摩擦が非常に少なくなります 軽量、 したがって、輸送中の保管スペースの増加とより効率的な輸送およびより少ない燃料消費を支援します 非常に耐久性があります 食品包装の好ましい衛生的方法 卓越した電気および断熱 製造するのが比較的安い
1.1。 水管理
運河の裏地、 プラスチックフィルム付きの池と貯水池 ドリップアンドスプリンクラー灌漑 水輸送に使用されるPVCおよびHDPEパイプ 地下排水
2.2。 保育園管理
保育園バッグ、 プロトレイ、 プラスチックプラグ、 ココピット、 ハンギングバスケット、 トレイなど
3.3。 表面被覆栽培
4.4。 制御された環境園芸
ポリハウス シェードネットハウス 低いトンネル、 高いトンネル 植物保護ネット
5.5。 革新的なパッケージ
プラスチック製の箱、 メッシュバッグ、 ネットバッグ、 ビン、 パネット、 ボックス、 レノバッグ、 ユニット包装製品、 生分解性包装等 CAPカバー、 制御大気包装（CAP）および調整大気包装（MAP） マルチング
マルチングとは、おがくずなどの材料で植物の周りの土壌を覆う活動です。 堆肥、 草、 干し草、 乾燥した葉、 水の蒸発を減らすための石またはプラスチックシート、 土壌侵食を防ぎ、 土壌温度を維持し、 雑草防除と維持 フルーツ 掃除。
プラスチックはマルチング材としての使用が増加しています。プラスチックシートは優れた根おおいとして機能します、 植物の根域に微気候を作り出す 作物の早期成熟を支援し、収量を増やす 。プラスチックシートはまた、非常によく機能します 雑草の成長を防ぐ と 土壌水分を維持する 。
点滴灌漑とプラスチックマルチで、 肥料は根域の下に浸出しません、 これにより、窒素やその他の栄養素が根域にのみ適用されるようになります。洪水と畝間灌漑による放送施肥と比較して、 この方法 肥料の利用を大幅に最適化します。
プラスチック製の根おおいは果物と野菜の間の接触を減らします 土 、 果物の腐敗を減らし、農産物を清潔に保ちます。
プラスチックマルチの使用は、雨や日光のクラスト効果を軽減します。 雑草の数だけでなく、 支援 土壌の通気、 微生物の活動を促進し、適用された場合はバイオ肥料の効果を高めます。
雑草の減少 根の損傷を排除します そして全体的な植物の成長を高めます。
プラスチックマルチフィルムにはさまざまな厚さがあり、植物の種類と年齢に応じて選択されます。プラスチックマルチの厚さは7から100ミクロンの範囲です。中程度の期間の作物には、25〜50ミクロンの厚さのプラスチックマルチが好ましい。 また、50〜100ミクロンの厚さのプラスチックマルチは、長期間の作物に適しています。
LDPE（低密度ポリエチレン）およびLLDPE（リニア低密度ポリエチレン）プラスチックカバーは、今日のマルチングで主に使用されています。果実栽培におけるプラスチックマルチの平均厚さは25から40ミクロンです。
次の表は、 野菜植物 マルチング材としてプラスチックを使用した場合
作物 収量トン/ヘクタール 収量トン/ヘクタール 収量の増加（％） キャベツ 14.30 19.90 39.16 カリフラワー 18.58 25.02 34.66 トマト 69.10 94.85 37.26 チリ 16.79 19.71 17.39 オクラ 6.91 8.56 23.88 ゴーヤ 20.12 25.63 27.39 ナス 36.73 47.06 28.12 ブロッコリ 15.64 25.14 60.74 出典：Bhattacharya et al。、 2018年
上記の表から、 プラスチックマルチが作物の収量を増やすことは明らかです。
プラスチックマルチの種類
黒いプラスチックマルチ
透明または透明なプラスチックマルチ
両面着色プラスチックマルチ 白黒 ： 土壌の冷却に役立ちます イエロー/ブラック： このプラスチックマルチは特定の昆虫を引き付け、トラップとして機能します。それらの昆虫を捕獲することは、害虫によって負わされる病気の減少をもたらします。 シルバー/ブラック： それはいくつかのアブラムシとアザミウマを阻止します。また、土壌の冷却にも役立ちますが、白と黒のプラスチックマルチほどではありません。 赤、黒 ： このプラスチックマルチは本質的に半透明です、 これにより、放射線が通過し、土壌が暖かく保たれます。さらに、 放射線を反射して植物の林冠に戻します。 R：FRライトの比率を変更します。これにより、野菜/花の発育と早期結実の速度が向上します。これにより、一部の果物や野菜の収穫量も増加します。
分解性プラスチックマルチ
次の表は、土壌の含水率などのさまざまな要因に対するマルチングの影響を示しています。 雑草密度、 トウガラシ（Capsicum annuum L）の収量パラメーター。
マルチング 土 雑草 の数 フルーツ フルーツ フルーツ 緑 緑 BCR： 根おおいなし 10.10 418.41 55 12.50 1.97 7.81 0.433 144.6 1.63 有機マルチ 12.92 373.97 68 11.87 1.67 6.17 0.419 139.85 1.52 有機マルチ 13.32 366.08 60 12.60 1.33 5.39 0.504 167.99 1.48 有機マルチ 14.78 352.82 71 12.43 2.03 8.48 0.278 198.79 1.62 黒のポリエチレン 16.74 75.37 140 14.06 2.07 9.99 1.39 463.88 3.49 白いポリエチレン 15.22 82.82 80 14.02 1.83 8.86 0.718 239.12 1.77 黒 15.00 108.92 120 14.03 1.73 7.79 0.945 314.94 2.91 出典：クマール、 2013年
上記の表から、プラスチックマルチングは収量の増加だけでなく、果実のサイズの増加ももたらしたことは非常に明白です。マルチングや他のマルチング方法がない場合と比較して、 プラスチックシートマルチングは、より多くの土壌水分を保持することに成功しました。 雑草の数を大幅に減らし、費用便益比も高くなりました（これはプラスチックマルチへの投資を正当化するものです）。
点滴灌漑システムは、点滴灌漑システムとして知られている、点滴灌漑システムとして知られています。
植物の根にゆっくりと水が滴り、 土壌表面を通して、または直接根に。水は細いプラスチックチューブを介してプラントベースに直接供給されます。
点滴灌漑システムは主にを使用して作られています HDPEプラスチック 。サブラインと側線の壁の厚さは0.5〜2mmです。
従来の灌漑と比較して、 点滴灌漑の人件費は非常に低いです。 点滴灌漑は、フィールドレベリングなどの活動を排除することにより、運用コストをさらに削減します。
提供することに加えて 均一な配水 と 根の水分を維持する ゾーン、 再生された非飲用水を使用すると、水の適用効率が非常に高くなります。 水の40％〜70％を節約できます。
点滴灌漑も結果として 肥料の効率的な使用 浸出の量が減少するにつれて。この灌漑により、肥料の約30％を節約できます。
点滴灌漑は、 作物の早期成熟、 に役立ちます 雑草の個体数を制御する 、 土壌侵食を排除します （特に不均一で起伏のある土地で）、 と 食塩水の適用を促進します 必要に応じて。
点滴灌漑におけるプラスチックの最も有益な特徴の1つは、錆びないため長持ちすることです。これはプラスチックになります、 地下灌漑（インライン灌漑）に適した材料。
上記のメリットに加えて、 点滴灌漑で使用されるプラスチックチューブは、紫外線に耐性があります。 耐クラック性、 広い圧力補償範囲を持っています。プラスチックの柔軟性のため、 パイプは簡単に設置できます、 アンインストール、 再配置され、保管のために転がすことができます。
次の表は、点滴灌漑を適用した場合のさまざまな作物の収量の増加を示しています。
作物 収量（kg /エーカー） 収量（kg /エーカー） ％ 増加 トマト 576 894 55 ゴーヤ 2560 420 54 チリ 1280 1600 25 カリフラワー 300 405 35 じゃがいも 600 800 33 出典：クマール、 2013年
明らかに、 点滴灌漑下の作物は傾向があります かなり多くの果物（時には50％以上）を生み出すために。
スプリンクラー灌漑方法では、スプリンクラーを介して空気中に灌漑用水を噴霧し、地面に落下する前に小さな水滴に分解します。それは不均一な土地の灌漑を容易にします、 また、霜から作物を保護します。
プラスチックの使用は、システムの寿命を大幅に延ばすだけでなく（錆びにくいため）、 だけでなく、総コストとメンテナンスのコストを削減しました。
干ばつが発生しやすい地域では、 降雨量は非常に予測不可能です、 これにより、雨水収穫システムは水の貯蔵に依存するようになります。これらの分野では、 水の浸透と蒸発は大きな課題をもたらします。この貯水量の損失を防ぐために、池は従来のプラスチックライニングで密閉されています。それは効果的かつ費用効果の高い方法で浸透を減らします。
HDPE（高密度ポリエチレン）のようなプラスチック、 これらの池の裏地には、PVC（ポリ塩化ビニル）とポリエチレンが広く使用されています。
NS ポリハウス 透明な素材で作られた構造です、 プラスチックなど、 規制された気候条件をシミュレートして、作物の成長を刺激することができます。気候のシミュレーションは、スクリーンなどの機器によって支援されます。 暖房設備、 冷却装置、 と照明器具。ポリエチレンフィルム、 ポリカーボネート、 ポリメチルメタクリレートアクリルガラスは、ポリハウスに使用される従来のプラスチックです。
太陽放射は透明なプラスチックを通過し、ポリハウス内に熱エネルギーを閉じ込めます。 構造内のオブジェクトから放出されるもの、 「温室効果」として知られる現象。
プラスチックの導入前は、 温室はガラスを使って作られました、 これは、建設とメンテナンスの価格を上昇させました。プラスチックの導入後、 温室は一般的にポリハウスとも呼ばれます。プラスチックは、保護された栽培構造の建設と維持費を大幅に削減しました。プラスチック被覆材はUV安定化されており、 光を透過し、 曇り止め、 と抗藻。
のように 統合農業 と 作物の多様化 、 ポリハウス栽培は、特定のオフシーズン作物を栽培するための季節への依存を取り除いたため、地方および中央政府によって大いに奨励されています。人工的に気候を作り出す能力があるため（特定の作物の成長を助長する）、農民は地理的な場所を問わず特定の作物を栽培することができます。
ポリハウス技術は、優れた品質の作物と収穫量の増加をもたらします。それは湿気の維持に役立ちます、 したがって、灌漑の必要性を減らします。さらに、 さまざまな作物の初期の苗床を育てたり、組織培養された植物や移植片を硬化させたりするために使用できます。また、作物を早期に成熟させることもできます。
以下は、ポリハウスとオープンフィールド条件下でのさまざまなトマト品種の性能比較を示す表です。
品種 ポリハウス収量（q / ha） オープンフィールド収量（q / ha） BT-117-5-3-1 342.00 115.00 KT-10 283.60 117.40 BT-10 294.00 111.65 ArkaAlok 260.00 57.90 BT-12 302.40 101.00 出典：Sanwalet al。、 2004年
結果によって、 制御された環境のポリハウスで作物を栽培すると、収穫量は2倍以上になると結論付けることができます。
のような様々な果物 桃 、 パパイヤ 、 と いちご ;のような野菜 キャベツ 、 トウガラシ属 、 カリフラワー 、 チリ、 コリアンダー、 ほうれん草 、 トマトなど;カーネーションなどの花、 ガーベラ、 マリーゴールド、 蘭とバラはポリハウスで簡単に育てられます。
シェードネットは、竹などの素材で作られたフレームで構成される農業構造です。 木材、 鉄、 など、しかし、 プラスチックの利用により、シェードネットの構築がより経済的かつ簡単になりました。主に苗床の育成に使用されます。
構造的に、 それはポリハウスに似ています、 そしてそれはポリエチレンの糸で作られたプラスチックの網で覆われています、 異なる色合いの割合（15％、 35％、 40％、 50％および90％）。
緑のようなさまざまな色でもご利用いただけます、 白い、 黒、 青または赤、緑×黒などのさまざまな色の組み合わせ、 黒×黒、 緑×緑または白×緑。
すべての植物には、それが繁栄する日光と日陰に対する独自の特定の要件があります。最適な成長条件をシミュレートするには、正しいシェードファクターのパーセンテージを選択する必要があります。日中の光強度と有効熱を制御することで大気と環境を制御することにより、一年中栽培を行うことができます。
シェードネットは夏季の収穫量を増やし、強い日光から植物の苗木を保護するために使用できます。
土壌ソラリゼーションは、雑草の成長やバクテリアなどの土壌伝染性の害虫を制御するために使用される技術です。 昆虫、 太陽エネルギーを利用した線虫やダニ。
太陽エネルギーは、湿った土壌を透明なポリエチレンで覆ってマルチングすることで閉じ込められます。
ソラリゼーションは通常、気温が35°Cを超える夏の数か月間に実行されます。 NS 土壌のソラリゼーションには、25ミクロンの厚さの透明なポリエチレンシートをお勧めします。
太陽熱はプラスチックシートと土壌の間に閉じ込められ、土壌の除染に役立ちます。ソラリゼーションは生物学的、 化学、 土壌の物理的変化は、成長反応の増加と長期的な生物的防除につながります。
雑草や害虫を減らすことで、除草剤/除草剤や農薬の使用量も減ります。さらに、 土壌のソレリゼーションは土壌の色を改善し、 土壌構造、 土壌温度と土壌水分。
低いトンネルは寒い気候で作物の生産を可能にします、 平野、 そして梅雨の時期に。ポリエチレンシートカバーは、植物の成長条件を制御するのに非常に経済的で効果的であることが証明されています。
低いトンネルを作るには、通常、厚さ30ミクロンのIRグレードの透明なプラスチックが好まれます。
制御された条件により、作物はより早く成長し成熟します。灌漑に使用される水の40〜50％が節約されるため、水の使用は最適化されます。
次の表は、低トンネルおよびオープンフィールド条件下でのキャベツの成長と収量の比較を示しています。
キャラクター 場所-1 場所-1 場所-2 場所-2 場所-3 場所-3 平均 平均 発芽（％） 90 72 96 84 87 70 91 * 75.3 満期までの日数 46 52 48 54 46 51 46.6 * 53.0 移植 98 81 98 75 94 73 96.6 * 76.3 満期までの日数 72 88 70 86 75 82 72.3 * 85.3 形成された頭の数 96 91 98 90 95 88 96.3 * 89.6 平均頭重量 0.86 1.01 0.96 0.98 0.81 0.82 0.87 0.93 収量（Q / Ha） 555.79 652.56 633.34 587.88 518.02 562.32 569.0 600.9 スーパーヘッドの収量 278.58 191.55 301.92 186.76 280.30 180.43 290.2 * 186.2 出典：Saleem et al。、 2014年
低いトンネルの下で、 収穫量、 と作物の生存率は両方とも著しく高かった。
Vermibed（vermes =ミミズ、bed =寝具）はHDPEプラスチックで作られています。蠕虫のベッドを作るのに使用されるプラスチックのために、 完全にステッチが少なく、 耐久性があり、 軽量、 UV安定化され、優れた通気制御を備えています。それは環境ストレスに耐える能力を持っています。必要なスペースが少なく、どこにでも設置できます。
ミミズ堆肥とミミズ堆肥は、有機農業用の農業バーミベッドで生産されています。年間約100リットルのバーミウォッシュを生成できます。
一般的、 バーミベッドは12 "x 4" x 2 "（L x W x H）で、重量は1平方メートルあたり340グラム（最小）です。ベッドには14個のサポートポケット（40mm x 120mm）があり、ペグを挿入してベッドを直立させておくことができます。
プラスチックは、苗床作業で広く使用されています。プラスチックの用途のいくつかを以下に示します。
レイヤリングとグラフト ：プラスチックストリップは、苗床での層状化と接ぎ木に使用されます。重ね着には色違いのポリラッパーを使用。赤、 青、 黒のポリラッパーは、生理活性を高める能力（黄化効果）があるため、発根と生存の成功率が高くなります。 これは細胞分裂と細胞増殖に不可欠です。
保育園バッグ ：プラスチックは、植物や苗の苗床バッグの製造にも使用されます。ナーサリーバッグは、さまざまなサイズと厚さで使用できます。 作物によって異なります。プラスチック製の植物バッグは費用対効果が高く、 省スペース、 耐久性があり、 経済的、 NS。
Plug tray or pro-tray : These are small trays used to grow plugs (small-sized seedlings) in potting soil in horticulture. Pro-trays are used to produce good variety of seedlings and to save space. The cone-shaped tray blocks help in the proper growth and development of the roots. Depending on the type of crop, the size of the blocks can be 1.5-2.0 m2 or 1.0-1.5 m2 in dimension. The seedlings are grown in soil less media (mixture of cocopeat 、 vermiculite and perlite @3:1:1).
Hanging basket :These are suspended containers mostly used to plant decorative plants.
Plastic uses in Post harvest activities
A considerable portion of the fruits and vegetables produced can be lost due to mismanagement and wastage due to a lack of proper storage and transportation practices. Inefficient and bad packaging is one of the prime factors of perishable crop damage.
Plastic has enabled the designing of innovative packaging techniques which in turn has significantly reduced the wastage of produce while being transported or being stored. Plastic packaging is very significant because plastics are flexible, lightweight, cost-effective, hygienic, transparent, easy to print and mould, reusable, and increase the shelf-life of products.
The traditional methods of packaging products, especially fruits and vegetables in a jute bag and wooden crates have many disadvantages. Wooden crates sometimes are not preferred for storing soft fruits and vegetables because of their hardness and roughness. Wooden crates also have a tendency to rot or be host to undesirable bacteria and fungus. Plastics overcomes these problems.
LDPE (Low Density Polyethylene), PVC (Polyvinyl Chloride), PP (Polypropylene), LLDPE (Linear low- density polyethylene), HDPE (High Density Polyethylene) and PA (Polyamide) are typically used to make packaging.
Some of the very essential packaging entities made from plastic are listed below:
（私） Plastic trays / Plastic crates
（ii） Leno bags
（（ iii) Net bags
(iv) Sleeving
(v) Punnets
(vi) PVC cling film and tray packing
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