Ce este plasticultura și este sustenabilă? Prezentare generală și impact agricol

Plasticultura se referă la utilizarea plasticului în activitățile agricole. Aceasta poate include fumigarea solului, irigarea, ambalarea produselor agricole și protecția recoltelor împotriva precipitațiilor. Plasticul apare, de asemenea, sub formă de mulci sau acoperiș pentru sere.

Deși plasticultura a fost prezentată ca o modalitate prin care fermierii pot cultiva eficient, cu mai puțină apă și mai puține îngrășăminte și pesticide, ea a fost, de asemenea, pusă sub semnul întrebării din cauza insustenabilității sale ecologice. Problemele citate includ contaminarea solului, a apei și a alimentelor; poluarea aerului; și cantități mari de deșeuri din plastic.  

Aici, analizăm beneficiile și dezavantajele acestui subiect fierbinte, descoperind cât de sustenabilă este, de fapt, plasticultura.

Aplicații agricole

Istoria plasticulturii a început cu producția în masă a materialelor plastice, care a demarat în anii 1930. Cercetătorii au descoperit că un tip de plastic, polietilena, era potrivit pentru utilizare agricolă datorită durabilității, flexibilității și rezistenței sale chimice. A fost folosită pentru prima dată ca material de construcție pentru sere în anii 1940, ca alternativă la sticlă. Utilizarea pe scară largă a plasticului ca mulci artificial a urmat la scurt timp.

Mulcirea

Mulciul din plastic, care folosește folii de plastic ce acoperă solul cu găuri prin care plantele pot crește, a devenit disponibil comercial în anii 1960. De atunci, a devenit cea mai utilizată formă de plasticultură.

Mulciul din plastic poate crește randamentul culturilor prin:

• Descurajarea creșterii buruienilor și protejarea împotriva dăunătorilor insecte și păsări
• Conservarea apei prin prevenirea evaporării
• Ajutarea la prevenirea eroziunii și menținerea solului cald, ceea ce poate sprijini productivitatea culturilor
• Protejarea împotriva condițiilor meteorologice extreme, cum ar fi temperaturile de îngheț, grindina și inundațiile
• Menținerea fumiganților în sol, în loc să le permită să scape în aer pentru anumite culturi, cum ar fi căpșunile

Silozuri, țevi, ghivece și depozitare

O altă aplicație a plasticulturii astăzi este ca acoperiș etanș pentru silozuri sau alte furaje pentru animale. Foliile flexibile de plastic pot fi înfășurate strâns în jurul cerealelor recoltate și al baloturilor de paie; acest lucru le menține uscate și proaspete luni de zile sau chiar mai mult. 

Clorura de polivinil, sau PVC, și polietilena sunt ambele utilizate frecvent în țevi pentru irigații și sisteme hidroponice. Aceste materiale din tubulatură plastică, relativ ușoare, rezistă, de asemenea, la coroziune, făcându-le o alternativă atractivă la țevile metalice. Ghivecele de pepinieră pe bază de petrol, lăzi și alte recipiente fabricate din materiale plastice durabile, dar ușoare, reprezintă o altă categorie semnificativă de plasticultură.

Sere și tunele

Poate cea mai vizibilă formă de plasticultură este utilizarea sa în construcția serelor și a structurilor înalte de tip tunel (solarii) care permit cultivarea multor plante într-un mediu interior protejat.

Aceste structuri absorb căldura și lumina soarelui, în timp ce reglează temperaturile de creștere și protejează plantele de intemperii. Sunt construite frecvent din foi de policarbonat care oferă rezistență și durabilitate. O folie subțire din copolimer etilen-vinil acetat, sau EVA, este apoi utilizată pentru a acoperi tunelele.

Serele și tunelele din plastic pot promova o mai mare sechestrare a carbonului în sol, blocând carbonul care încălzește planeta în pământ, în loc să îl emită în atmosferă. De asemenea, sunt asociate cu un consum mai mic de apă și ajută la protejarea împotriva dăunătorilor culturilor, ceea ce este util în special în agricultura ecologică. 

Impacturi asupra mediului

Din păcate, potențialele beneficii ecologice ale plasticulturii sunt adesea depășite de impacturile negative asupra mediului, cum ar fi emisiile de gaze cu efect de seră, contaminarea solului, a apei, a aerului și a alimentelor, și generarea unor cantități enorme de deșeuri de plastic. 

Deșeuri de plastic

Poate că nicăieri nu sunt ilustrate mai bine beneficiile și consecințele plasticulturii decât în serele extinse din Almería, în sudul Spaniei, unul dintre cele mai uscate locuri din Europa.

Aceste operațiuni agricole intensive protejează culturile de vânt, în timp ce sistemele de irigare strict controlate ajută la conservarea apei și la prevenirea evaporării. Aici, plasticultura a crescut dramatic randamentul culturilor și a transformat economia locală. Sere uriașe din plastic acoperă peisajul arid, producând cantități masive de fructe și legume.

Deși Spania poate avea cea mai mare concentrație de sere din plastic, ea se află totuși pe un loc secundar distanțat față de China în ceea ce privește volumul. Serele din plastic au proliferat în China de la introducerea lor în anii 1970, iar China deține acum peste 90% din serele din plastic la nivel mondial. Foliile plastice agricole, cum ar fi cele utilizate pentru mulcire, au crescut semnificativ randamentul culturilor chinezești, dar amprenta crescândă a poluării a început să inverseze productivitatea.

Materialele plastice agricole nereciclate constituie un volum enorm de deșeuri care creează pericole suplimentare pentru mediu atunci când sunt îngropate, arse sau depozitate în gropile de gunoi. Aceasta este o preocupare deosebită în țările în curs de dezvoltare care nu dispun de infrastructură adecvată pentru gestionarea deșeurilor, dar și o dilemă enormă pentru țările dezvoltate.

Milioane de tone de folii de plastic sunt utilizate anual în Statele Unite pentru mulci, acoperirea rândurilor, acoperirea serelor – și asta nu include materialele plastice utilizate în țevile de irigație, tubulatură, ambalaje și depozitare.

Impacturi climatice

Un studiu al serelor din plastic din China a constatat că acestea au fost asociate cu emisii mai mari de gaze cu efect de seră care modifică clima, cum ar fi dioxidul de carbon și oxidul de azot, care este, de asemenea, un factor responsabil pentru poluarea aerului, contribuind la particulele în suspensie și ozon.

Materialele plastice convenționale sunt produse pe bază de petrol, fabricate din combustibili fosili. Pe lângă pomparea gazelor cu efect de seră care modifică clima în atmosferă, procesul de fabricație a materialelor plastice creează poluarea aerului și a apei care poate afecta lucrătorii și comunitățile din apropiere.

Microplastice

O altă preocupare emergentă implică măsura în care plasticultura poate contribui la prezența microplastice în sol și apă.

Foliile subțiri de mulcire, în special, sunt predispuse să se deterioreze în bucăți mici de plastic, care pot afecta calitatea solului, impactând microbii și alte creaturi care trăiesc în sol. Particulele de plastic sunt spălate în apele de suprafață și, în cele din urmă, în oceane, de către ploaie și irigații, și pot fi, de asemenea, absorbite de plante, ajungând potențial în sistemul alimentar. 

O serie de studii recente au detectat microplastice în râuri și oceane, pește, crustacee și deșeuri umane, acestea din urmă indicând că oamenii ingerează cantități semnificative de microplastice. Identificarea contribuției plasticulturii la această problemă este un domeniu de cercetare emergent. 

În plus, arderea plasticului emite poluanți ambientali persistenți cunoscuți sub numele de dioxine, în timp ce îngroparea sau trimiterea plasticului la gropile de gunoi duce la scurgeri toxice.

Și deși culturile cultivate în sere din plastic pot necesita mai puține pesticide, faptul că serele pot extinde sezoanele de creștere și permit recoltări suplimentare înseamnă că sunt adesea locul unei utilizări totale mai concentrate de îngrășăminte și pesticide. Aceste pesticide și îngrășăminte se pot infiltra în sol, acidificându-l și poluând apele subterane. 

În plus, aditivii chimici din materialele plastice se pot acumula în sol, cu impacturi încă necunoscute asupra alimentelor și rezervelor noastre de apă. Un studiu din 2019 a constatat că mulcirea cu plastic a crescut semnificativ acumularea de esteri de ftalați (plastifianți) în boabele de grâu și în solurile acestora, în concentrații ridicate.

Există soluții?

Deși o parte din plasticul greu utilizat în construcția serelor poate fi reciclat sau refolosit, o parte semnificativă nu este. Și mai puțin din plasticul mai ușor utilizat în mulcire este reciclat, deoarece este foarte subțire și adesea contaminat cu pesticide, pământ și îngrășăminte, ceea ce face refolosirea sau reciclarea intensivă în muncă și costisitoare. 

În SUA, majoritatea materialelor plastice agricole recuperate pentru reciclare în ultimii ani au fost expediate în China, Vietnam și Malaysia, dar aceste țări au interzis acum astfel de expedieri. Aceasta înseamnă că mai multe materiale plastice agricole sunt acum trimise la gropile de gunoi sau arse. 

Alternative biodegradabile

Oamenii de știință încep să dezvolte alternative biodegradabile la foliile convenționale de mulcire din plastic. Materialele biodegradabile pot fi transformate în dioxid de carbon, apă și alte substanțe naturale de către microbii din sol. În loc să necesite îndepărtarea, precum omologii lor convenționali din polietilenă, acestea pot fi reincorporate în sol prin arătură.

Dar, deși sunt biodegradabile, rămân întrebări cu privire la Australia a interzis materialele plastice biodegradabile impacturile pe termen lung asupra ecosistemelor solului. În plus, materialele plastice biodegradabile sunt încă fabricate cu produse petroliere și pot conține aditivi cu efecte adverse asupra mediului.

Din aceste motive, Australia a interzis complet materialele plastice biodegradabile. Uniunea Europeană a elaborat un standard pentru foliile de mulcire biodegradabile, cerând ca acestea să evite dăunarea ecosistemelor prin impunerea de restricții asupra componentelor dăunătoare.

O sursă surprinzătoare de plasticultură este agricultura ecologică, deoarece mulcirea cu plastic și serele pot ajuta cultivatorii ecologici să protejeze culturile de buruieni și dăunători. Mulciul din paie și hârtie oferă alternative promițătoare, dar rămân prea costisitoare și intensive în muncă pentru mulți cultivatori. 

Ghivecele reprezintă o altă oportunitate de a combate deșeurile de plastic. Recipientele plantabile fabricate din materiale naturale precum turba, gunoiul de grajd, orezul, pulpa de lemn, nuca de cocos sau hârtia pot fi plantate în pământ împreună cu plantele.

O altă alternativă sunt recipientele pentru plante fabricate din materiale naturale care nu sunt plantate, dar pot fi compostate. În cele din urmă, există recipiente din plastic bio-bazat reciclat, uneori amestecate cu fibre naturale, care se biodegradează treptat. 

Viitorul plasticulturii

Deși utilizarea mai multor materiale plastice biodegradabile și alternative non-plastice nu poate rezolva complet problemele de mediu asociate cu plasticultura, ele contribuie semnificativ la combaterea efectelor dăunătoare ale materialelor plastice în agricultură.

Cu cât mai mulți cultivatori, consumatori și guverne sprijină alternative sustenabile la materialele plastice agricole – amplificând, în același timp, practici precum conservarea apei și utilizarea redusă de îngrășăminte chimice și pesticide – cu atât comunitățile noastre, sistemul alimentar și planeta vor fi mai sănătoase.