پلاستیک در صنعت کشاورزی: متعادل کردن مزایا و خطرات زیست محیطی
از آنجایی که جمعیت جهان در نوامبر 2022 از مرز 8 میلیارد نفر فراتر رفت، چالش قریب الوقوع تغذیه 10 میلیارد نفر تا سال 2050 به طور فزاینده ای دلهره آور می‌شود. نوآوری های فناوری، مانند استفاده از پلاستیک در کشاورزی، در دو دهه گذشته ظرفیت تولید غذا برای جمعیت در حال رشد را افزایش داده و در عین حال تعادل میان اثرات زیست محیطی و نیاز به انتقال پایدار را به چشم می‌آورد.
با این حال کشاورزی همچنان یک عامل استرس زای محیطی عمده است که اغلب با اهداف توسعه پایدار سازمان ملل متحد (SDGs) در تضاد است. این صنعت بخشی است که 29 درصد از گازهای گلخانه ای را منتشر می کند، 30 درصد انرژی جهان را مصرف می کند، از 33 درصد زمین های موجود استفاده می کند، 70 درصد از آب‌‌های زیرزمینی را استخراج میکند و مسئول 75 درصد از جنگل زدایی است. علاوه بر این شبکه به هم پیوسته این فشارهای محیطی گرمایش جهانی را تشدید میکند که بر عملکرد محصول تأثیر منفی می‌گذارد. برای پاسخگویی به تقاضای غذا، باید تعادلی بین تشدید کشاورزی با حفظ اکوسیستم و تقویت نوآوری‌های تکنولوژیکی وجود داشته باشد.
در دهه‌‌های اخیر، پلاستیک ها به عنوان یک جزء حیاتی در کشاورزی مدرن گیاهی ظاهر شده اند و نقشی محوری در دستیابی به اهداف پایداری دارند. با این حال با توجه به یک گزارش تحقیقاتی اخیر در Communications, Earth & Environment، با عمیقتر کردن این رابطه همزیستی بین کشاورزی و پلاستیک، بررسی پیامدهای بالقوه درازمدت استفاده از آنها نیز ضروری است.
آشنایی با پلاستیک در کشاورزی
پلاستیک یک اصطلاح گسترده شامل مواد مشتق شده از پلیمرهای آلی تقویت شده با افزودنی‌های مختلف، به عنوان محور اصلی این حوزه عمل میکند.
این افزودنیها به پلاستیکها خواص ویژه ای می‌بخشد، از مقاومت در برابر شعله و کیفیت ضد الکتریسیته ساکن تا رنگ دهی و محافظت در برابر اشعه ماوراء بنفش. پلیمرهای معمولی مانند پلی اتیلن (PE)، پلی پروپیلن (PP) و پلی وینیل کلراید (PVC) به دلیل پایداری شیمیایی ساختار پلیمری خود به دلیل پایداری در محیط زیست مشهور هستند. پلاستیک های کشاورزی عمدتاً این پلیمرهای معمولی را تشکیل میدهند و تمایل دارند که به میکرو و نانوپلاستیک ها (MNP) تجزیه شوند که در خاک ها انباشته میشوند، در اکوسیستم ها نفوذ می‌‌کنند و روی زیست بوم‌ها تاثیر می گذارند.
در مقابل پلیمرهای زیست تخریب پذیر برای انجام فرآیندهای متابولیک میکروبی طراحی شده اند که در آن کربن پلیمری در شرایط غنی از اکسیژن به دی اکسید کربن و زیست توده میکروبی تبدیل می‌شود. زیست تخریب پذیری یک پلیمر به خواص فیزیکی و شیمیایی آن و شرایط محیطی که در آن تجزیه می‌شود بستگی دارد. پلیمرهای زیست تخریب پذیر، چه از منابع پتروشیمی تجدیدناپذیر و چه از منابع زیستی تجدیدپذیر، ممکن است به طور گذرا قطعات MNP را در طول تجزیه تولید کنند.
نقش فراگیر پلاستیک در کشاورزی
پلاستیکها کاربردهای چند وجهی در کشاورزی پیدا کرده اند و استفاده از آنها در 70 سال گذشته به 12.5 میلیون تن در سال افزایش یافته است. این ادغام گسترده پلاستیکها در کشاورزی منجر به تجمع مقادیر قابل توجهی از ماکرو، میکرو و نانو پلاستیک در خاک و محیطهای اطراف شده است. حضور همه جانبه پلاستیک در کشاورزی، تهدیدی فزاینده برای عملکرد خاک و اکوسیستم طبیعی گسترده تر است و بر ضرورت اتخاذ شیوه های پایدارتر تأکید میکند.
در یک چرخش قابل توجه در مارس 2022، 175 کشور متحد شدند تا مذاکراتی را برای یک معاهده جهانی و قانونی الزام آور پلاستیک (UNEA-5.2) با ماموریت ریشه کنی آلودگی پلاستیکی تا سال 2024 آغاز کنند. خطرات بهداشتی مرتبط با کل چرخه پلاستیک در زندگی، از جمله پیامدهای آن در کشاورزی مورد نظر قرار گرفته است. انتظار می رود این معاهده گزارش منظم دولت‌‌ها و سهامداران غیردولتی را در مورد تلاش هایشان برای کاهش آلودگی پلاستیک الزامی کند.
کاربردها و مزایا
پلاستیکها مزایای زیست محیطی و اجتماعی فراوانی را در کشاورزی معرفی کرده اند. فیلم های مالچ پلاستیکی که تقریباً 50 درصد از کل پلاستیک های کشاورزی را تشکیل میدهند، در تولید محصولات زراعی نقش اساسی دارند. پلاستیکها مزایای بی شماری از جمله کنترل علف‌های هرز و آفات، حفظ رطوبت، تنظیم دما و افزایش جذب مواد مغذی را ارائه میدهند که همگی منجر به افزایش بازدهی، بهبود بهره وری منابع و کاهش استفاده از آفت کش‌ها میشوند. در مناطقی مانند چین، فیلم های مالچ پلاستیکی ضروری هستند و میلیون‌‌ها هکتار از زمین های قابل کشت را نجات می دهند.
فیلم های مالچ پلاستیکی معمولی که عمدتاً از پلی اتیلن با چگالی کم تشکیل شده اند، اما گاهی اوقات کوپلیمرهای PVC یا اتیلن-وینیل استات، نقش مهمی در کشاورزی دارند. با این حال، جمع آوری ناقص آنها پس از استفاده و شستشوی افزودنی های شیمیایی می‌‌تواند منجر به تجمع بقایای پلاستیک و اثرات نامطلوب بر بهره وری خاک شود.
اثرات نامطلوب و خطرات
استفاده گسترده از پلاستیک در کشاورزی تأثیراتی بر عملکرد خاک دارد و بر خواص فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی آنها تأثیر می‌گذارد. پسماندهای پلاستیکی معمولی می‌توانند مانع نفوذ آب، کاهش ظرفیت نگهداری آب، اختلال در جوامع میکروبی و کاهش حاصلخیزی خاک شوند. این به نوبه خود می‌‌تواند بر رشد و عملکرد گیاه تأثیر منفی بگذارد، به ویژه زمانی که غلظت پلاستیک بالا باشد.
پلاستیک ها در کشاورزی با عوامل استرس زای جهانی مختلف، از جمله تغییرات آب و هوایی، آفت کش‌‌های شیمیایی و گونه های مهاجم، همزیستی دارند و شبکه ای پیچیده از فعل و انفعالات و نتایج غیرقابل پیش بینی را برای اکوسیستم‌‌های خاک ایجاد می‌‌کنند. فرسایش خاک نشان دهنده یک مسیر بالقوه برای ورود پلاستیک به بدنه‌های آبی است که بر نیاز به اقدامات کنترل فرسایش تاکید دارد.
ورود پلاستیکها به زنجیره غذایی، عمدتاً از طریق جذب گیاه و مصرف آن توسط ریشه، سؤالاتی را در مورد ایمنی غذا و تأثیر آن بر سلامت انسان ایجاد میکند. پلاستیک اثراتی بر رشد محصول، قطعات ریز در خاک و قطعات بزرگ در محیطهای آزمایشگاهی داشته است و البته اغلب در غلظت‌‌های بالاتر و در سیستم های هیدروپونیک مشاهده شده است.
گذشت زمان، تکه تکه شدن و تجزیه پلاستیکها باعث افزایش آزاد شدن مواد افزودنی شده و باعث ایجاد بار شیمیایی بر روی خاک می‌شود. اثر انتشار این مواد شیمیایی بسیار متفاوت است و از قرن‌ها برای فتالات‌های آبگریز تا روزها برای فتالات‌های قطبی تر ممکن است اثرگذار باشد. این افزودنیها، از جمله مواد مختل کننده غدد درون ریز، ممکن است در گیاهان خوراکی انباشته شده و وارد زنجیره غذایی انسان شوند و نگرانی‌هایی را در مورد ایمنی مواد غذایی ایجاد کنند.
سخن پایانی
رابطه پیچیده بین پلاستیک و کشاورزی معمایی را مطرح میکند. در حالی که پلاستیکها مزایای قابل توجهی را به همراه داشته اند، تأثیرات زیست محیطی و پایداری طولانی مدت آنها چالش‌هایی را ایجاد میکند که توجه ما را می‌طلبد. پرداختن به این چالش‌ها مستلزم رویکردی کل نگر شامل پیشرفت‌های تکنولوژیکی، اقدامات نظارتی و تغییرات اجتماعی است. همانطور که ما در این مسیر به پیش می‌رویم، ایجاد تعادل بین بهره گیری از مزایای پلاستیک در کشاورزی و حفاظت از سلامت سیاره ما و ساکنان آن ضروری است.
سفارش یا خرید نایلون کشاورزی یا زراعی
