Plastikultur:Fördelarna med plast i trädgårdsodling
Introduktion
Plastodling definieras som användningen av plast/polymer i jordbruket, hortikultur, vattenförvaltning och relaterade områden.
Trädgårdsodling använder plast i nästan all sin verksamhet från fröförpackningar, plantering, fortplantning, fälttäckning, bevattning, skörd, fruktförpackningar, transport, och bevarande av slutprodukten.
Fiber/polymerer har fysikaliska, kemisk, mekaniska och termiska egenskaper som har gjort det möjligt för den att användas i stor utsträckning inom jordbruket. De har god draghållfasthet och töjningsegenskaper, värmebevarande beteende, god vattengenomsläpplighet, bra fotopermeabilitet, bra termisk stabilitet, återanvändbar natur. Tan et al, 2016; Espi et al, 2006; Ebel, 1973; Sica et al 2015
Plastodling är en av de mest användbara indirekta jordbruksinsatserna som har löftet att omvandla jordbruket och hjälpa till att föra gryningen av " Andra gröna revolutionen ”.
Få av plastkulturens indirekta jordbruksinsatser är fuktbevarande, effektiv och exakt applicering av vatten och näringsämnen, kontrollerad miljö jordbruk – polyhouse , och växtskydd. Dessutom, plastkultur har också bidragit enormt med att tillhandahålla innovativa förpackningslösningar för lagring och transport av frukter och grönsaker .
Typer av plast som används i plastodling
Plastmaterial som polyeten (PE), polypropen (PP), eten-vinylacetat sampolymer (EVA), polyvinylklorid (PVC), polykarbonat (PC), polymetyl-1-metakrylat (PMMA), glasfiberarmerad polyester används i stor utsträckning inom jordbruket. Plast Europa, Mugnozo et al. 2011, Picuno, 2018
De plasttyper som används i plastodling kan grovt delas in i två kategorier.
Varuplast , vilket är majoriteten av plasttyper som produceras av den petrokemiska industrin. Följande är några av typerna av råvaruplast:
Polyeten (PE):lågdensitet PE (LDPE), High Density PE (HDPE), Linjär lågdensitet PE (LLDPE)
Polypropen (PP)
Polyvinylklorid (PVC)
Polystyren
Ingenjörs- och specialplaster , är den typ av plast som ger förbättrade mekaniska och termiska egenskaper jämfört med råvaruplast. Dessa plaster används för mycket specifika ändamål inom jordbruket. Några av exemplen på denna typ av plast är följande:
Styrenderivat (PS/EPS och SAN/ABS)
Polykarbonat
Polymetylmetakrylat
Polyoxy metylenplaster
Användning av biobaserade plastnät-polyaminosyror, polysackaridderivat, polyhydroxibutyrat, polykaprolakton, polyhydroxylakanoat, polymjölksyror som är biologiskt nedbrytbara i naturen är de mer avancerade och säkrare polymererna. Maraveas, 2020
Fördelar med plast framför traditionella material
Högre styrka till viktförhållande
Mycket hög flexibilitet, lätt att vikas och rulla
ogenomtränglig för gas, vatten osv
Korrosionsbeständig
Kemikaliebeständig
Jämnare yta som ger mycket mindre friktion
Lättvikt , hjälper därför till att öka lagringsutrymmet och effektivare transporter och mindre bränsleförbrukning under transport
Mycket hållbara
Föredragen hygienisk metod för livsmedelsförpackning
Exceptionell elektrisk och termisk isolering
Relativt billigare att tillverka
Olika typer av plastodlingsapplikationer
1. Vattenförvaltning
Beklädnad av kanaler, dammar och reservoarer med plastfilm
CAP täcker, kontrollerad atmosfärisk förpackning (CAP) &modifierad atmosfärisk förpackning (MAP)
Användning av plast i trädgårdsodling
Kompostering
Mulching är aktiviteten att täcka jorden runt växten med material som sågspån, kompost, gräs, hö, torra löv, stenar eller plastduk för att minska avdunstning av vatten, förhindra jorderosion, bibehålla marktemperaturen, ogräsbekämpning och behålla frukt rena.
Plast har sett en ökning av att användas som mulchmaterial. Plastskiva fungerar som en utmärkt kompost, skapa ett mikroklimat i växtens rotzon hjälpa till att mogna grödan tidigt och öka avkastningen . Plastplåt fungerar också exceptionellt bra i förhindrar ogrästillväxt och upprätthålla markfuktigheten .
Med droppbevattning och plastkompost, gödselmedel läcker inte under rotzonen, detta säkerställer att kväve och andra näringsämnen endast appliceras på rotzonen. I jämförelse med bredgödsling med översvämnings- och fårbevattning, den här metoden optimerar gödselutnyttjandet avsevärt.
Mulcher gjorda av plast minskar kontakten mellan frukt och grönsaker med jord , minska fruktröta och hålla produkterna rena.
Användningen av plastkompost minskar skorpbildningseffekten av regn och solljus, såväl som antalet ogräs, hjälpa till luftning av jorden, uppmuntra mikrobiell aktivitet och öka effekten av biogödsel om de används.
Ogräsreducering eliminerar rotskador och ökar den totala växttillväxten.
Plastkompostfilm finns i en mängd olika tjocklekar och väljs efter växtens typ och ålder. Tjockleken på plastkompost varierar från 7 till 100 mikron. En plastkompost med en tjocklek på 25 till 50 mikron är att föredra för medelvariga grödor, och en plastkompost med en tjocklek av 50 till 100 mikron föredras för långvariga grödor.
Plastöverdrag av LDPE (Low Density Polyethylene) och LLDPE (Linear Low Density Polyethylene) används idag mest vid mulching. Den genomsnittliga tjockleken på plastkompost i fruktodling är 25 till 40 mikron.
Följande tabell visar mängden ökning i avkastning på grönsaksväxter när plast användes som mulchmaterial
BESKÄRA
AVKASTNING ton/ha OMULSAT
AVKASTNING ton/ha MULCHAD
ÖKNING I AVKASTNING (%)
KÅL
14.30
19,90
39,16
BLOMKÅL
18.58
25.02
34,66
TOMAT
69,10
94,85
37,26
CHILI
16,79
19,71
17.39
OKRA
6,91
8,56
23,88
BITTER GUDD
20.12
25,63
27,39
BRINJAL
36,73
47,06
28.12
BROCCOLI
15,64
25.14
60,74
Källa:Bhattacharya et al., 2018
Från tabellen ovan, det är uppenbart att plastkomposteringen resulterar i större skördar i grödor.
Typer av plastkomposter
Svart plastkompost
Den svarta plastfilmen hindrar solljus från att nå jorden. I frånvaro av solljus under den svarta filmen, fotosyntes kan inte ske i jord. Därför, det stoppar ogräsväxten helt. Fukten bevaras, ogrästillväxten kontrolleras, och marktemperaturen höjs. Svart film har visat sig vara effektiv på slätten för att hålla grödor svala under sommaren.
Klar eller genomskinlig plastkompost
Transparenta filmer låter solljus passera igenom, vilket gör att ogräs kan växa. Dock, filmens insida kan beläggas med herbicid för att kontrollera ogrästillväxt. I dagisuppfostran, denna applikation är ganska framgångsrik. Det möjliggör solarisering av bäddar innan fröplantering, vilket resulterar i en nästan 100 % groningsgrad och sjukdomsfri plantskola. Under vintern, det är effektivt för att höja marktemperaturen i kuperade områden med kalla klimatförhållanden.
Två sidofärgade plastkomposter
Växtodlare kan kontrollera blad- och fruktstorleken, Färg, rotutveckling, avkastning, förgrening, växthöjd, styrkan hos stjälkar, tid för blomning, och till och med förebygga sjukdomar genom att hålla insekter på avstånd, genom att använda denna typ av plastkompost.
Följande är några av färgkombinationerna i tvåsidig plastkompost tillsammans med användningsområdena:
VIT SVART : Hjälper till att kyla jorden
GUL/SVART: Denna plastkompost drar till sig vissa insekter och fungerar som en fälla. Att fånga dessa insekter leder till minskning av sjukdomar som orsakas av skadedjur.
SILVER/SVART: Det avskräcker en del bladlöss och trips. Det hjälper också till att kyla jorden men inte lika mycket som vit och svart plastkompost.
RÖD SVART : Denna plastkompost är genomskinlig till sin natur, som låter strålning passera och hålla jorden varm. Vidare, den reflekterar strålning tillbaka in i växtkronan, ändra förhållandet mellan R:FR-ljus. Detta resulterar i en ökning av utvecklingen av grönsaker/blommor och tidig fruktsättning. Detta ökar till och med skördarna i vissa frukt- och grönsaksgrödor.
Nedbrytbar plastkompost
FOTOGRADERBAR plastkompost:Under den angivna mulchningsperioden, denna typ av plastfilm sönderfaller under solljus.
BIO NEDBRYTBAR plastkompost:Under naturliga miljöförhållanden, denna typ av plastkompostfilm sönderfaller och införlivas i jorden efter mulching.
Följande tabell visar effekten av mulching på olika faktorer såsom fukthalten i jorden, ogräs täthet, och avkastningsparametrar i chili (Capsicum annuum L).
KOMPOSTERING METOD
Jord fukt innehåll (%)
Ogräs densitet (g/plott torr vikt)
Antal frukter
Frukt längd (centimeter)
Frukt bredd (centimeter)
Frukt wt(g)
Grön frukt avkastning (kg/växt)
Grön frukt avkastning (q/ha)
BCR: Förhållande mellan nytta och kostnad
Inget kompostmaterial
10.10
418,41
55
12.50
1,97
7,81
0,433
144,6
1,63
Ekologisk kompost (6t/ha)
12,92
373,97
68
11,87
1,67
6.17
0,419
139,85
1,52
Ekologisk kompost (9t/ha)
13.32
366,08
60
12.60
1,33
5,39
0,504
167,99
1,48
Ekologisk kompost (12t/ha)
14,78
352,82
71
12.43
2.03
8,48
0,278
198,79
1,62
Svart polyeten (dubbel belagd 30 mikron)
16,74
75,37
140
14.06
2.07
9,99
1,39
463,88
3,49
vit polyeten (dubbel belagd 30 mikron)
15.22
82,82
80
14.02
1,83
8,86
0,718
239,12
1,77
Svart polyeten (enkelt belagd 30 mikron)
15.00
108,92
120
14.03
1,73
7,79
0,945
314,94
2,91
Källa:Kumar, 2013
Det är mycket uppenbart från ovanstående tabell att plastmulching inte bara resulterade i en ökning av avkastningen utan också en ökning av storleken på frukten. Jämfört med ingen mulching eller andra mulchingmetoder, plastskivor mulching lyckades behålla mer markfuktighet, minskade antalet ogräs avsevärt och hade också ett högre nytto-kostnadsförhållande (vilket motiverar investeringen på plastkompostering).
Droppbevattning
Exakt och reglerad applicering av bevattningsvatten och växtnäring vid lågt tryck genom droppare/avgivare direkt in i växtens rotzon med hjälp av ett tätt nätverk av rör kallas droppbevattningssystem.
Vatten droppas långsamt till växtens rötter, antingen genom jordytan eller direkt på rötterna. Vatten levereras direkt till växtbasen genom ett smalt plaströr.
Droppbevattningssystem görs mestadels med hjälp av HDPE plast . Sublines och laterala linjer har väggtjocklekar som sträcker sig från 0,5 till 2 mm.
Jämfört med konventionell bevattning, arbetskostnaden vid droppbevattning är mycket låg. Droppbevattning minskar driftskostnaderna ytterligare genom att eliminera aktiviteter som fältutjämning.
Förutom att tillhandahålla jämn vattenfördelning och bibehålla fukt i roten zon, vattenappliceringseffektiviteten blir mycket hög med användning av återvunnet vatten som inte är drickbart. 40 % – 70 % av vattnet kan sparas.
Droppbevattning resulterar också i effektiv användning av konstgödsel eftersom mängden urlakning minskar. Nästan 30 % av gödselmedlet kan sparas genom denna bevattning.
Droppbevattning är också fördelaktigt eftersom det hjälper till tidig mognad av grödan, hjälper till bekämpa ogräsbeståndet , eliminerar jorderosion (särskilt i ojämnt och böljande land), och glädjer appliceringen av saltvatten om det behövs.
En av de mest fördelaktiga egenskaperna hos plast vid droppbevattning är att den är rostsäker vilket gör att den håller länge. Detta gör plast, det föredragna materialet för bevattning under ytan (inline bevattning).
Utöver de ovan nämnda förmånerna, plaströr som används i droppbevattning är resistenta mot UV-strålning, sprickbeständig, och har ett brett tryckkompensationsområde. På grund av plastens flexibla natur, rören kan enkelt installeras, avinstallerad, flyttas och kan rullas för förvaring.
Följande tabell visar ökningen av skörden för olika grödor när droppbevattning appliceras:
Beskära
Avkastning (kg/acre) Konventionell metod
Avkastning (kg/acre) Droppmetod
% öka
Tomat
576
894
55
Bitter kalebass
2560
420
54
Chili
1280
1600
25
Blomkål
300
405
35
Potatis
600
800
33
Källa:Kumar, 2013
Klart, grödor under droppbevattning tenderar för att ge betydligt mer frukt (ibland mer än 50%).
Sprinklerbevattningssystem
Sprinklerbevattningsmetoden går ut på att spruta bevattningsvatten i luften genom sprinkler för att bryta upp det i mindre droppar innan det faller till marken. Det underlättar bevattningen av ojämna marker, och skyddar även grödan från frost.
Användningen av plast har inte bara avsevärt ökat systemets livslängd (på grund av att det är rostbeständigt), men också minskade de totala kostnaderna och kostnaderna för underhåll.
Farm Pond plastfoder
I torka utsatta regioner, nederbörden är mycket oförutsägbar, vilket gör system för uppsamling av regnvatten beroende av lagring av vatten. I dessa områden, vattenläckage och avdunstning utgör stora utmaningar. Dammar är förseglade med konventionella plastfoder för att undvika denna förlust av lagrat vatten. Det minskar läckage på ett effektivt och kostnadseffektivt sätt.
Plast som HDPE (polyeten med hög densitet), PVC (polyvinylklorid) och polyeten används i stor utsträckning för att tillverka dessa dammfoder.
Polyhouses / Skyddad odling
A poly hus är en struktur byggd av transparenta material, som plast, där reglerade klimatförhållanden kan simuleras för att stimulera grödans tillväxt. Simuleringar av klimat underlättas av utrustning som skärmar, värmeutrustning, kylutrustning, och belysningsutrustning. Polyetenfilm, polykarbonater, och polymetylmetakrylat akrylglas är konventionella plaster som används för polyhus.
Solstrålning passerar genom genomskinlig plast och fångar termisk energi inuti polyhuset, som emitteras av föremålen inuti strukturen, ett fenomen som kallas "växthuseffekt".
Före introduktionen av plast, växthus tillverkades med hjälp av glas, vilket ökade priset på konstruktion och underhåll. Efter introduktionen av plast, växthus brukar också kallas polyhus. Plast har kraftigt minskat bygg- och underhållskostnaderna för skyddade odlingsstrukturer. Plastbeklädnadsmaterialet är UV-stabiliserat, genomskinlig för ljus, antidimbildning, och anti-alger.
Mycket liknande integrerat jordbruk och diversifiering av grödor , Flerhusodling uppmuntras kraftigt av den lokala och centrala regeringen eftersom den har tagit bort säsongsberoendet för att odla en specifik lågsäsongsgröda. Det har gett bonden möjlighet att odla en viss gröda på vilken geografisk plats som helst på grund av förmågan att skapa klimat på konstgjord väg (som bidrar till tillväxten av en viss gröda).
Polyhouse-teknik resulterar i skörd av överlägsen kvalitet och ökad skörd. Det hjälper till att upprätthålla fukt, vilket minskar bevattningsbehovet. Vidare, den kan användas för att odla tidiga plantskolor för olika grödor och även härda vävnadsodlade växter och transplantat. Det gör det också möjligt för grödan att mogna tidigt.
Nedan följer en tabell som visar prestandajämförelse för olika tomatsorter under polyhouse och öppna fält.
Olika sorter
Polyhouse avkastning (q/ha)
Utbyte på öppet fält (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
Källa:Sanwalet al., 2004
Av resultaten, vi kan dra slutsatsen att skörden är mer än det dubbla när grödan odlas i polyhouse i kontrollerad miljö.
Olika frukter som t.ex Persika , Papaya , och Jordgubbe ; grönsaker som t.ex kål , spansk peppar , blomkål , chili, koriander, spenat , tomat etc; Blommor som nejlika, gerbera, ringblomma, orkidé och ros kan enkelt odlas i polyhouse.
Skuggnät av plast
Skuggnät är en jordbruksstruktur som består av ramar gjorda av material som bambu, trä, järn, etc. dock, användningen av plast har gjort konstruktionen av skuggnät mer ekonomiskt och enkelt. Det används främst för uppfödning av plantskolor.
Strukturellt, det liknar ett polyhouse, och den är täckt med plastnät gjorda av polyetentrådar, har olika nyansprocent (15 %, 35 %, 40 %, 50 % och 90 %).
Den finns även i olika färger som grönt, vit, svart, blått eller rött och i olika färgkombinationer som grönt × svart, svart × svart, grön × grön eller vit × grön.
Varje växt har sina egna specifika krav på solljus och skugga som den trivs under. Att välja rätt skuggfaktor i procent är nödvändigt för att simulera de optimala tillväxtförhållandena. Året runt kan odling ske genom att styra atmosfären och miljön genom att styra ljusintensiteten och effektiv värme under dagtid.
Skuggnät kan ge bättre avkastning under sommarsäsongen och kan användas för att skydda plantor från intensivt solljus.
Jordsolarisering med plastkompostering
Jordsolarisering är en teknik som används för att kontrollera ogrästillväxt och jordburna skadedjur som bakterier, insekter, nematoder och kvalster genom att använda solenergi.
Solenergin fångas upp genom att täcka den fuktiga jorden med ett transparent polyetenöverdrag.
Solarisering utförs normalt under sommarmånaderna när lufttemperaturen är över 35°C. A transparent polyetenskiva med en tjocklek på 25 mikron rekommenderas för jordsolarisering.
Solvärmen fångas mellan plastduken och jorden vilket hjälper till med saneringen av jorden. Solarisering inducerar biologiska, kemisk, och fysiska förändringar i marken som leder till en ökad tillväxtrespons och långsiktig biologisk kontroll.
Minskningen av ogräs och skadedjur resulterar också i mindre användning av ogräsmedel/herbicider och bekämpningsmedel. Vidare, jordsolerisering förbättrar jordfärgen, markstruktur, marktemperatur och markfuktighet.
Låga tunnlar Plastskivor
Låga tunnlar tillåter växtodling i kalla klimat, slätter, och under regnperioden. Polyetenplåtsöverdrag har visat sig vara mycket ekonomiska och effektiva för att kontrollera växternas tillväxtförhållanden.
IR-klassad transparent plast med en tjocklek på 30 mikron är vanligtvis att föredra för att göra låga tunnlar.
Grödorna växer och mognar snabbare på grund av kontrollerade förhållanden. Användningen av vatten är optimerad eftersom 40-50 % av vattnet som används för bevattning sparas.
Följande tabell visar jämförelsen av tillväxt och skörd av kål under låga tunnel- och öppna fältförhållanden.
Karaktär
Plats-1 Låg Tunnel
Plats-1 Öppen Fält
Plats-2 Låg Tunnel
Plats-2 Öppen Fält
Plats-3 Låg Tunnel
Plats-3 Öppen Fält
Genomsnitt Låg Tunnel
Genomsnitt Öppen Fält
Groning (%)
90
72
96
84
87
70
91*
75,3
Dagar Till Mognad Av Fröplantor
46
52
48
54
46
51
46,6*
53,0
Transplantation Överlevnad (%)
98
81
98
75
94
73
96,6*
76,3
Dagar Till Head Mognad
72
88
70
86
75
82
72,3*
85,3
Antal bildade huvud Växt (%)
96
91
98
90
95
88
96,3*
89,6
Genomsnittlig huvudvikt (Kg)
0,86
1.01
0,96
0,98
0,81
0,82
0,87
0,93
Avkastning (Q/Ha)
555,79
652,56
633,34
587,88
518,02
562,32
569,0
600,9
Utbyte Av Super Heads (Q/Ha)
278,58
191,55
301,92
186,76
280,30
180,43
290,2*
186,2
Källa:Saleem et al., 2014
Under låg tunnel, skörden, och grödans överlevnad var båda märkbart höga.
Plast Vermi bädd i ekologiskt jordbruk
Vermibed (vermes=daggmaskar; säng=sängkläder) är gjord av HDPE-plast. På grund av plasten som används för att göra vermi säng, det är helt stick mindre, hållbar, lättvikt, UV-stabiliserad och har utmärkt luftningskontroll. Den har kapacitet att motstå miljöpåfrestningar. Den kräver mindre utrymme och kan installeras var som helst.
Vermi kompost och vermi wash produceras i Agriculture Vermi Bed för ekologisk odling. Den kan producera nästan 100 liter vermi-tvätt per år.
Rent generellt, Vermi sängar är 12" x 4" x 2" (L x B x H) och väger 340 gram per kvadratmeter (minst). Sängen har fjorton stödfickor (40mm x 120mm) där pinnar kan sättas in för att hålla sängen upprätt.
Plast används i barnkammare
Plast används flitigt i plantskolor. Några av användningsområdena för plast nämns nedan:
Skiktning och ympning :Plastremsor används vid skiktning och ympning i plantskolor. Poly-omslag i olika färger används i lager. Röd, blå, och svarta poly-omslag har en högre framgångsgrad vid rotning och överlevnad på grund av deras förmåga att öka fysiologisk aktivitet (etiolaterande effekt), som är avgörande för celldelning och cellexpansion.
Barnkammare väska :Plast används också för att göra plantskolepåsar för växter och plantor. Barnkassarna kan användas i olika storlekar och tjocklekar, beroende på skörden. Växtpåsar i plast är kostnadseffektiva, utrymmes sparande, hållbar, ekonomisk, etc.
Pluggbricka eller pro-tray: Dessa är små brickor som används för att odla pluggar (små plantor) i krukjord i trädgårdsodling. Pro-brickor används för att producera bra variation av plantor och för att spara utrymme. De konformade brickblocken hjälper till med korrekt tillväxt och utveckling av rötterna. Beroende på typ av gröda, storleken på blocken kan vara 1,5-2,0 m2 eller 1,0-1,5 m2 i dimension. Plantorna odlas i jord mindre media (blandning av cocopeat , vermikulit och perlit @3:1:1).
Hängande korg :Dessa är upphängda behållare som oftast används för att plantera dekorativa växter.
Plastanvändning i aktiviteter efter skörd
En avsevärd del av de producerade frukterna och grönsakerna kan gå förlorade på grund av misskötsel och slöseri på grund av brist på korrekta lagrings- och transportmetoder. Ineffektiva och dåliga förpackningar är en av de främsta faktorerna för skador på färska skördar.
Plast har möjliggjort utformningen av innovativa förpackningstekniker som i sin tur avsevärt har minskat slöseriet med produkter under transport eller lagring. Plastförpackningar är mycket viktiga eftersom plaster är flexibla, lättvikt, kostnadseffektiv, hygienisk, transparent, lätt att skriva ut och forma, återanvändbar, och öka produkternas hållbarhet.
De traditionella metoderna för förpackning av produkter, speciellt frukt och grönsaker i jutepåse och trälådor har många nackdelar. Trälådor är ibland inte att föredra för förvaring av mjuka frukter och grönsaker på grund av deras hårdhet och strävhet. Träbackar har också en tendens att ruttna eller vara värd för oönskade bakterier och svampar. Plast övervinner dessa problem.
LDPE (lågdensitetspolyeten), PVC (polyvinylklorid), PP (polypropen), LLDPE (linjär lågdensitetspolyeten), HDPE (High Density Polyethylene) och PA (Polyamid) används vanligtvis för att tillverka förpackningar.
Några av de mycket viktiga förpackningsenheterna gjorda av plast listas nedan:
