مقدمة
تعتبر أفلام المهاد الزراعية القابلة للتحلل الحيوي مواد أساسية في الزراعة الحديثة التي تعزز نمو المحاصيل وتطورها من خلال التحكم في درجة حرارة التربة، وإدارة الأعشاب الضارة، والاحتفاظ بالرطوبة، والحفاظ على العناصر الغذائية. تقليدياً، كانت معظم هذه الأفلام مصنوعة من مواد غير قابلة للتحلل مثل البولي إيثيلين، والتي أصبحت مشكلة بيئية كبيرة بسبب عدم قدرتها على التحلل في التربة. ولمعالجة هذه المشكلة، طور الباحثون أفلام نشارة زراعية قابلة للتحلل، وهي قابلة للتحلل وتعزز استدامة الممارسات الزراعية. الهدف من هذه المقالة هو تقديم نظرة عامة على أفلام النشارة الزراعية القابلة للتحلل من حيث عملية إنتاجها ومزاياها وعيوبها وتطبيقاتها.
عملية الإنتاج
يتضمن إنتاج طبقة النشارة الزراعية القابلة للسماد عدة خطوات، بما في ذلك تخليق البوليمرات القابلة للتحلل الحيوي، وبثق الطبقة، وتركيبها بالمواد المضافة. تشمل البوليمرات القابلة للتحلل الحيوي المستخدمة في تصنيع CAMFs حمض البوليلاكتيك (PLA)، والنشا، وبولي هيدروكسي ألكانوات (PHA)، والسليلوز. PLA مشتق من حمض اللاكتيك، الذي يتم الحصول عليه من الذرة أو قصب السكر. يتم الحصول على البوليمرات القائمة على النشا عن طريق تحويل نشا الذرة أو القمح أو البطاطس إلى مواد لدنة بالحرارة. PHA هو بوليمر طبيعي تنتجه البكتيريا، في حين أن السليلوز مشتق من مواد نباتية مثل القطن أو الخشب. يتم بعد ذلك مضاعفة الفيلم المبثوق بمواد مضافة مثل مثبتات الأشعة فوق البنفسجية ومضادات الأكسدة والملدنات لتحسين خواصه الفيزيائية والكيميائية.
تلوث التربة بواسطة طبقة المهاد التقليدية
قد تبدو المهاد وكأنها طبقة رقيقة، ولكن لها تأثير كبير. لا يمكنها فقط زيادة درجة حرارة الأرض والحفاظ على المياه والتربة والأسمدة لتحسين كفاءة الأسمدة، ولكن لها أيضًا العديد من الوظائف مثل قتل الأعشاب الضارة، ومنع الآفات والأمراض، ومنع الجفاف والتشبع بالمياه، وقمع الملح وحماية الشتلات، وتحسين الضوء والحرارة. الظروف بالقرب من الأرض، وجعل المنتج صحي ونظيف. بالنسبة لتلك الشتلات الناشئة حديثًا، فإن لديها وظيفة التغطية وتعزيز النمو. ومع ذلك، البلاستيك التقليدي أفلام المهاد ليست قابلة للتحلل وسوف تلوث التربة وتؤثر على الجيل القادم من الزراعة. يتجلى بشكل رئيسي في الجوانب التالية
يزداد تراكم الأغشية المتبقية في الأراضي الزراعية، مما يقلل من كفاءة مرور بخار الماء في التربة
منع خصوبة التربة من التشتت وتقليل النشاط الميكروبي
يؤثر على الظهور المبكر ونمو جذور المحاصيل في وقت لاحق ويؤدي إلى انخفاض سنوي في الغلة
من الصعب إعادة تدوير أغشية المهاد المتحللة بعد أن تصبح شظايا، مما يجعل التلوث أكثر خطورة.
كما أنه يشكل تهديدا كبيرا لسلامة الماشية والحيوانات الأخرى
تتطلب إعادة تدوير الفيلم المتبقي الكثير من القوى العاملة
يمكن أن تؤدي الطبقة المتبقية في الأراضي الزراعية بسهولة إلى عوائق الصرف، كما يؤثر تراكم المياه على المدى الطويل على نمو المحاصيل.
خصائص فيلم المهاد القابلة للتحلل
1. إنه قابل للتحلل بالكامل ولا يتحلل بشكل طبيعي. ولا يمكن أن تتحلل إلا بواسطة الكائنات الحية الدقيقة بعد ملامستها للتربة لفترة من الزمن؛
2. خصائص ميكانيكية جيدة، تمزيق طولي وعرضي جيد، ويمكن أن تلبي متطلبات التركيب الميكانيكي؛
3. كفاءة معالجة فيلم التغطية عالية، والتي يمكن أن تلبي القص عالي القوة وخصائص الفتح الجيدة، ويمكن أن تنتج أفلام نشارة بأكثر من 8 ميكرون على معدات التغطية العادية.
4. يتمتع بحفظ جيد للحرارة واحتفاظ بالرطوبة، وله توازن جيد بين احتباس الماء ونفاذية الهواء، وهو مفيد لتنظيم درجة الحرارة واحتياجات التنفس للمحاصيل في فترة النمو اللاحقة، وهو ذو فائدة كبيرة للتنفس. المحاصيل الجذرية؛
5. حل مشاكل فيلم المهاد العادي الذي لا يتحلل، والفيلم القائم على النشا يتحلل بسرعة كبيرة، ووضع الفيلم مما يقلل الإنتاج والتلوث الثانوي؛
6. يمكن تعديل مقاومة التحلل المائي والشيخوخة الضوئية وفقًا للمناطق والمحاصيل المختلفة لتلبية متطلبات الزراعة.
7. تحسين كفاءة استخدام الأسمدة الكيماوية في الأراضي الزراعية بشكل كبير وتقليل فقدان الأسمدة والتلوث الثانوي.
مزايا وعيوب أفلام المهاد القابلة للتحلل
مزايا
إحدى المزايا الأساسية لـ CAMFs مقارنة بالأفلام التقليدية غير القابلة للتحلل الحيوي هي تأثيرها الإيجابي على البيئة. نظرًا لأنها قابلة للتحلل الحيوي، تتحلل CAMFs بشكل طبيعي في التربة، مما يقلل من تلوث التربة ويقلل من كمية نفايات الأفلام التي تنتهي في مواقع دفن النفايات. يؤدي تحلل CAMFs أيضًا إلى تعزيز خصوبة التربة عن طريق زيادة محتوى المادة العضوية في التربة. تم الإبلاغ أيضًا عن أن CAMFs تنظم درجة حرارة التربة بشكل أفضل من الأفلام التقليدية عن طريق الاحتفاظ بالحرارة خلال فترات الشتاء الباردة وموازنة درجة الحرارة خلال الفترات الأكثر دفئًا. تنظيم درجة الحرارة هذا يعزز نمو النبات وإنتاجيته. بالإضافة إلى ذلك، تعمل CAMFs بمثابة نشارة طبيعية، مما يعزز احتباس الماء في التربة، ويقلل من نمو الأعشاب الضارة ويساعد في السيطرة على التآكل. تعمل CAMFs أيضًا على تعزيز صحة النبات عن طريق تقليل احتمالية الإصابة بالآفات عن طريق إزالة أماكن اختباء الآفات.
سلبيات
على الرغم من فوائدها العديدة، فإن CAMFs لديها العديد من العيوب التي لا تزال بحاجة إلى المعالجة. العيب الأساسي هو ارتفاع تكلفة الإنتاج مقارنة بالأفلام التقليدية. تتطلب أفلام CAMF المزيد من التكنولوجيا والمعدات المتخصصة، ومواد خام أكثر تكلفة، ووقت إنتاج أطول مقارنة بالأفلام التقليدية. يعتمد أداء CAMFs أيضًا على الظروف البيئية مثل درجة الحرارة والرطوبة ونوع التربة. ويعني هذا الاعتماد أن تحلل الأفلام قد يستغرق وقتًا أطول من المتوقع في البيئات الجافة أو ذات درجات الحرارة المنخفضة حيث لا تزدهر الكائنات الحية الدقيقة.
مقارنة بين فيلم المهاد القابل للتحلل الحيوي وفيلم المهاد البلاستيكي التقليدي
التطبيقات
لأفلام المهاد الزراعي القابلة للسماد العديد من التطبيقات في الزراعة الحديثة. ويمكن استخدامها في إنتاج الخضروات والفواكه، وزراعة الزهور، وصيانة المناظر الطبيعية. كما وجد أن أفلام النشارة الزراعية القابلة للتسميد مفيدة في تحسين خصوبة التربة في ممارسات الزراعة العضوية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام الأفلام في أنظمة إنتاج الدفيئة لتقليل نمو الأعشاب الضارة والحفاظ على الرطوبة. في البلدان التي لا يُسمح فيها باستخدام الأفلام التقليدية غير القابلة للتحلل الحيوي، تقدم أفلام CAMF بديلاً مستدامًا.
كيفية اختيار أفلام المهاد القابلة للتحلل بشكل علمي؟
1. تلبية احتياجات المحاصيل
ارجع إلى فترة السلامة لأغشية المهاد للمحاصيل الرئيسية في المناطق الرئيسية، واختر أغشية المهاد المناسبة القابلة للتحلل البيولوجي بالكامل لتجنب التدهور والتمزق المبكر بسبب عدم كفاية مقاومة الطقس لأغشية المهاد القابلة للتحلل الحيوي، والتي لا يمكنها تلبية الاحتياجات الوظيفية للمحاصيل مثل الترطيب والترطيب. الحفاظ على الحرارة.
2. اختر اللون المناسب
لغرض رئيسي هو مكافحة الحشائش، يجب اختيار طبقة نشارة سوداء لمنع إنبات الحشائش ونموها. للتدفئة كغرض رئيسي، يجب اختيار فيلم نشارة أبيض شفاف.
3. انتبه إلى جودة طبقات النشارة
مثل أفلام المهاد التقليدية، عند التغطية بأفلام نشارة قابلة للتحلل بالكامل، من الضروري الضغط على طبقة الحافة بالتربة لتقليل الضرر الذي يلحق بطبقة المهاد، والضغط عليها بإحكام لمنع هبوب الرياح القوية فوق طبقة المهاد.
4. تحسين التدابير الداعمة
إن وظيفة زيادة درجة الحرارة والاحتفاظ بالرطوبة لفيلم المهاد القابل للتحلل أضعف من وظيفة فيلم المهاد التقليدي. ولذلك، فإن المحاصيل التي تتطلب درجات حرارة متراكمة أعلى تحتاج إلى دعمها بتدابير زراعية أخرى، مثل استخدام عوامل الاحتفاظ بالمياه.
5. الاهتمام بطرق الزراعة
هناك اختلافات كبيرة في استخدام أفلام المهاد القابلة للتحلل في طرق الزراعة المختلفة. عندما يتم زرع المحاصيل مباشرة، يجب تمديد وقت تغطية المهاد بشكل مناسب؛ في وضع زراعة الزرع، يجب مراعاة الآلات الداعمة وكفاءة التشغيل للعمليات واسعة النطاق.
6. فترة صلاحية أفلام المهاد
قد يؤدي ترك طبقة النشارة القابلة للتحلل البيولوجي بالكامل لفترة طويلة جدًا إلى انخفاض في قوة المنتج ووظيفته، وهو ما لا يمكنه تلبية احتياجات المحاصيل لوظائف تغطية النشارة. يوصى باستخدام أفلام المهاد القابلة للتحلل التي تم إنتاجها في نفس العام.
7. اختيار المحاصيل المناسبة
إن طبقة التغطية القابلة للتحلل بالكامل مناسبة بشكل أساسي للمحاصيل ذات فترة النمو القصيرة والمحاصيل المغطاة بالتربة، مثل البطاطس والأرز والتبغ والخضروات والطماطم المصنعة والفول السوداني والذرة الطازجة.
لخص
يتمتع فيلم المهاد القابل للتحلل البيولوجي بمرونة جيدة، وليس هشًا عند التقاطه، ومقاوم للشيخوخة، وسهل إعادة التدوير. إنه يقلل من الوقت المتبقي لطبقة المهاد في التربة، ويقلل من ضرر بقايا التربة، ويتحكم بشكل فعال في تلوث التربة، ويضمن معدل ظهور المحاصيل وجودة المنتجات الزراعية وسلامتها، وهو مفيد للزراعة. الاستخدام المستدام للأراضي يضمن جودة وكفاءة المنتجات الزراعية.
ولذلك، فإن الترويج لأغشية المهاد القابلة للتحلل يمكن أن يقلل بشكل كبير من كمية بقايا أفلام المهاد، ويقلل من تلوث أفلام المهاد، ويمنع "التلوث الأبيض" لبقايا أفلام الأراضي الزراعية والسيطرة عليه، وهو أمر له أهمية كبيرة لتعزيز التنمية الخضراء للزراعة. .
خاتمة
في الختام، توفر أفلام النشارة القابلة للتحلل والقابلة للتحلل بديلاً مستدامًا للأغشية التقليدية غير القابلة للتحلل المستخدمة في الزراعة. إن قدرتها على التحلل في التربة، والاحتفاظ بالرطوبة، وتنظيم درجة حرارة التربة تجعلها جزءًا لا غنى عنه في الزراعة الحديثة. على الرغم من أن رقائق المهاد الزراعية القابلة للتحلل لها عيوب عديدة، إلا أن فوائدها تفوق عيوبها بكثير. ومع استمرار الابتكار والاستثمار في تكنولوجيا إنتاج أفلام النشارة الزراعية القابلة للتحلل، فإن هذه الممارسة الزراعية المستدامة تستعد لإحداث ثورة في الصناعة والمساهمة في خلق كوكب مستدام وصحي.
