Vad är plastodling och är det hållbart? Översikt och jordbrukspåverkan

• Agricultural Applications
• Miljöpåverkan
• Finns det lösningar?
• Framtiden för plastikkultur

Plastodling avser användningen av plast i jordbruksverksamhet. Detta kan innefatta gasning av jord, bevattning, förpackning av jordbruksprodukter och skydd av skördar från nederbörd. Plast framträder också som täck- eller växthusskydd.

Även om plastodling har utpekats som ett sätt för bönder att effektivt odla grödor med mindre vatten och färre gödningsmedel och bekämpningsmedel, har den också ifrågasatts för att vara miljömässigt ohållbar. Problem som nämns inkluderar förorening av jord, vatten och mat; luftförorening; och stora mängder plastavfall.

Här gräver vi ner oss i fördelarna och nackdelarna med detta heta ämne och avslöjar hur hållbar plastkultur är.

Jordbruksapplikationer

Plastkulturens historia började med massproduktionen av plast, som började på 1930-talet. Forskare upptäckte att en typ av plast, polyeten, var väl lämpad för jordbruksbruk på grund av dess hållbarhet, flexibilitet och kemikaliebeständighet. Det användes först som byggmaterial för växthus på 1940-talet som ett alternativ till glas. Den utbredda användningen av plast som konstgjord kompost följde snart.

Mulching

Plastkompost, som använder ark av plast som täcker jorden med hål som gör att växter kan växa igenom, blev kommersiellt tillgänglig på 1960-talet. Sedan dess har det blivit den mest använda formen av plastkultur.

Plastkompost kan öka skörden genom att:

• Uppmuntrar ogrästillväxt och skyddar mot skadeinsekter och fåglar
• Spara vatten genom att förhindra avdunstning
• Hjälper till att förhindra erosion och håller jorden varm, vilket kan stödja grödans produktivitet
• Skydd mot extremt väder som minusgrader, hagel och översvämningar.
• Följa gasningsmedel i jorden istället för att fly ut i luften för vissa grödor, som jordgubbar.

Ensilage, rörledningar, planteringar och förvaring

En annan tillämpning av plastodling idag är som ett lufttätt skydd för ensilage eller andra djurfoderspannmål. Flexibla plastskivor kan lindas tätt runt skördade spannmål och halmbalar; detta håller dem torra och fräscha i månader eller mer åt gången.

Polyvinylklorid, eller PVC, och polyeten används båda ofta i rör för bevattning och hydroponiska system. Dessa relativt lätta plaströrmaterial motstår också korrosion, vilket gör dem till ett attraktivt alternativ till metallrör. Petroleumbaserade barnkrukor, lådor och andra behållare tillverkade av hållbar men lätt plast utgör en annan betydande kategori av plastodling.

Växthus och tunnlar

Den kanske mest visuellt framträdande formen av plastodling är dess användning vid konstruktion av växthus och höga tunnelstrukturer (hoophouses) som gör att många grödor kan odlas i en skyddande inomhusmiljö.

Dessa strukturer absorberar solens värme och ljus samtidigt som de reglerar växande temperaturer och skyddar växter från väder och vind. De är ofta tillverkade av polykarbonatskivor som ger styrka och hållbarhet. En tunn film gjord av eten-vinylacetat-sampolymer, eller EVA, används sedan för att täcka tunnlarna.

Växthus och tunnlar av plast kan främja större kolbindning i marken, låsa planetvärmande kol i marken snarare än att släppa ut det i atmosfären. De är också förknippade med lägre vattenförbrukning och hjälper till att skydda mot skadedjur, vilket är särskilt användbart i ekologiskt jordbruk.

Miljöpåverkan

Tyvärr uppvägs plastkulturens potentiella miljöfördelar ofta av negativa miljöeffekter som utsläpp av växthusgaser, förorening av mark, vatten, luft och mat och generering av enorma mängder plastavfall.

Plastavfall

Kanske ingenstans illustrerar plastkulturens fördelar och konsekvenser bättre än de expansiva växthusen i Almería i södra Spanien, en av de torraste platserna i Europa.

Dessa intensiva jordbruksoperationer skyddar grödor från vinden, medan högkontrollerade bevattningssystem hjälper till att spara vatten och förhindra avdunstning. Här har plastodlingen dramatiskt ökat skördarna och förändrat den lokala ekonomin. Enorma plastväxthus täcker det torra landskapet och producerar mängder av frukt och grönsaker.

Även om Spanien kan ha den största koncentrationen av plastväxthus, är det fortfarande en avlägsen sekund efter Kina när det gäller volym. Plastväxthus har ökat i Kina sedan de introducerades på 1970-talet, och Kina har nu omkring 90 % av plastväxthusen världen över. En jordbruksplastfilm som den som används för mulching ökade de kinesiska skördarna avsevärt, men dess växande föroreningsavtryck har börjat vända produktiviteten.

Oåtervunnen jordbruksplast utgör en enorm mängd avfall som skapar ytterligare miljörisker när det grävs ned, bränns eller slängs på soptippar. Detta är ett särskilt problem i utvecklingsländer som saknar adekvat infrastruktur för avfallshantering, men ett enormt dilemma även för utvecklade länder.

Miljontals ton plastfilmer används i USA varje år för kompost, radöverdrag, växthusöverdrag - och det inkluderar inte plast som används i bevattningsrör, slangar, förpackningar och lagring.

Klimatpåverkan

En studie av plastväxthus i Kina fann att de var förknippade med större klimatförändrande utsläpp av växthusgaser som koldioxid och dikväveoxid, som också är en bov i luftföroreningar genom att de bidrar till partiklar och ozon.

Konventionell plast är petroleumbaserade produkter gjorda av fossila bränslen. Förutom att pumpa ut klimatförändrande växthusgaser till atmosfären skapar plasttillverkningsprocessen luft- och vattenföroreningar som kan påverka arbetare och närliggande samhällen.

Mikroplaster

En annan ny oro handlar om hur mycket plastodling kan bidra till förekomsten av mikroplast i mark och vatten.

Särskilt tunn kompostfilm är benägen att försämras till små bitar av plast, vilket kan påverka markkvaliteten, påverka mikrober och andra varelser som lever i jorden. Plastpartiklarna spolas ut i ytvatten och i slutändan oceaner genom regn och bevattning, och de kan också absorberas av växter och eventuellt hamna i livsmedelssystemet.

Ett antal nyare studier har upptäckt mikroplast i floder och hav, fiskar, skaldjur och mänskligt avfall, de senare indikerar att människor får i sig betydande mängder mikroplast. Att reta plastkulturens bidrag till detta problem är ett område av framväxande forskning.

Dessutom avger förbränning av plast beständiga miljöföroreningar som kallas dioxiner, medan nedgrävning eller sändning av plasten till deponier leder till urlakning.

Och även om grödor som odlas i plastväxthus kan kräva färre bekämpningsmedel, betyder det faktum att växthus kan förlänga växtsäsonger och möjliggöra ytterligare skördar att de ofta är platsen för överlag mer koncentrerad gödningsmedel och bekämpningsmedelsanvändning. Dessa bekämpningsmedel och gödningsmedel kan läcka ut i jorden, försura den och förorena grundvattnet.

Dessutom kan kemiska tillsatser i plast ansamlas i jorden, med ännu okända effekter på vår mat- och vattenförsörjning. En studie från 2019 fann att plastkompostering avsevärt ökade ackumuleringen av ftalatestrar (mjukgörare) i vetekorn och deras jordar i koncentrationer.

Finns det lösningar?

Medan en del av den tunga plast som används i växthusbyggen kan återvinnas eller återanvändas, är en betydande del inte det. Ännu mindre av den lättare plasten som används vid mulching återvinns eftersom den är mycket tunn och ofta förorenad med bekämpningsmedel, smuts och gödningsmedel, vilket gör återanvändning eller återvinning arbetsintensiv och dyr.

I USA har majoriteten av jordbruksplaster som bärgats för återvinning under de senaste åren skickats till Vietnam, Kina och Malaysia, men dessa länder har nu förbjudit sådana transporter. Det innebär att mer jordbruksplast nu skickas till deponier eller bränns.

Biologiskt nedbrytbara alternativ

Forskare börjar utveckla biologiskt nedbrytbara alternativ till konventionella plastfilmer. Biologiskt nedbrytbart material kan omvandlas till koldioxid, vatten och andra naturliga ämnen av markmikrober. Istället för att kräva borttagning som deras konventionella polyetenmotsvarigheter, kan dessa bearbetas tillbaka i jorden.

Men även om de är biologiskt nedbrytbara kvarstår frågor om de långsiktiga effekterna av biologiskt nedbrytbar plast i markens ekosystem. Dessutom tillverkas biologiskt nedbrytbar plast fortfarande med petroleumprodukter och kan innehålla tillsatser med negativa miljöeffekter.

Av dessa skäl förbjöd Australien nyligen biologiskt nedbrytbar plast direkt. Europeiska unionen har utvecklat en standard för biologiskt nedbrytbara kompostfilmer, som kräver att de undviker skador på ekosystemen genom att lägga restriktioner på skadliga komponenter.

En överraskande källa till plastodling är ekologiskt jordbruk eftersom plastkompostering och växthus kan hjälpa ekologiska odlare att skydda grödor från ogräs och skadedjur. Halm och papperskompostmaterial ger lovande alternativ, men de är fortfarande för dyra och arbetsintensiva för många odlare.

Planteringsmaskiner utgör ytterligare en möjlighet att bekämpa plastavfall. Planterbara behållare gjorda av naturliga material som torv, kogödsel, ris, trämassa, kokos eller papper kan planteras i marken med växter.

Ett annat alternativ är växtbehållare gjorda av naturliga material som inte planteras utan kan komposteras. Slutligen finns det återvunna biobaserade plastbehållare, ibland blandade med naturfibrer, som gradvis bryts ned biologiskt.

Plastkulturens framtid

Även om användningen av mer biologiskt nedbrytbar plast och icke-plastiska alternativ inte helt kan lösa miljöproblemen som är förknippade med plastodling, hjälper de till att göra ett betydande grepp när det gäller att bekämpa de skadliga effekterna av plast i jordbruket.

Ju fler odlare, konsumenter och regeringar stödjer hållbara alternativ till jordbruksplaster – samtidigt som de förstärker metoder som vattenbesparing och minskad användning av kemiska gödningsmedel och bekämpningsmedel – desto hälsosammare kommer våra samhällen, matsystem och planeter att bli.