플라스틱 멀치

Plastic mulch
플라스틱 멀치로 덮인 위로 올라간 야채 침대.

플라스틱 멀치는 잡초를 억제하고 농작물 생산과 조경에서 물을 보존하기 위해 멀치와 비슷한 방식으로 플라스티컬쳐에 쓰이는 제품이다. 일부 플라스틱 멀치는 강력한 훈증제인 메틸브로마이드와 오존 디플레이터를 토양에 보관하는 장벽 역할을 하기도 한다. 작물은 얇은 플라스틱 판에 박히거나 구멍을 통해 자란다. 플라스틱 멀치는 종종 물방울 관개와 함께 사용된다. 몇몇 연구는 농작물 성장에 영향을 주기 위해 다른 색깔의 멀치를 사용하여 수행되었다. 플라스틱 멀치의 사용은 매년 전세계적으로 수백만 에이커의 면적이 플라스틱 멀치 아래에서 재배되는 대규모 채소 재배에 주류를 이루고 있다.[1]

플라스틱 멀치의 폐기는 환경문제다. 플라스틱 제조 산업에서 재사용하기 위해 사용/폐기된 플라스틱 멀치를 실행 가능한 플라스틱 레진으로 재활용하기 위한 기술이 존재한다.[2] 그러나 이 방법들은 플라스틱의 농화학물질에 의한 오염으로 인해 그다지 효과적이지 않다.[3] 다른 우려사항으로는 미생물과 지렁이를 포함한 토양 생태계에 부정적인 영향을 미칠 수 있는 토양에 잔류 미세플라스틱이 있다.[3][4]

역사

식물 생산에서 폴리에틸렌 필름을 멀치로 사용한다는 생각은 1950년대 중반에 시작되었다. 켄터키 대학의 에메리 엠메르트 박사는 식물성 생산에서 LDPE(저밀도 폴리에틸렌)와 HDPE(고밀도 폴리에틸렌) 필름을 멀치로 사용하는 것의 장점을 가장 먼저 인정한 사람 중 한 명이었다. 에머트는 또 밭고터널에서 유리와 플라스틱 대신 비닐을 비닐하우스에 사용하는 것과 같은 다른 주제에도 글을 썼다. 오늘날, 에머트 박사는 "플라스틱 온실의 아버지"로 여겨진다. 온실에 유리 대신 플라스틱을 사용하고, 야채 생산에 투명·검은 플라스틱을 멀치로 사용해 농담으로 '플라스틱 외과 의사'로도 불렸다. 약 2,500 평방 마일(6,500 km2)의 농경지는 폴리에틸렌 멀치 및 이와 유사한 줄 덮개를 세계의 농작물 생산을 위해 사용한다. 오클랜드 지역의 딸기 재배업자들에 의해 50년대 중반 뉴질랜드에서도 플라스틱 폴리테네(Mulch)를 땅에 형성한 것이 개척되었다. 1960년부터 61년까지 뉴질랜드에서 상업적으로 재배된 모든 딸기는 보통 손으로 놓은 검은 폴리테인을 통해 재배되었다. 그 플라스틱은 성장을 촉진하고, 습기를 보존하여 일찍 결실을 맺고 잡초 침입을 제한했다. 가장 초기 폴리테네 레이어링 기계는 1960년대 중반까지 뉴질랜드에서 사용되었고 오늘날 판매되는 기계들과 매우 유사했다. 최초의 기계는 재배업자에 의해 설계되었고 소규모 공학적/조립 작업장에 의해 제작되었다. 보통 농부의 세심한 지도와 감독하에. 여러 해 동안 각 기계는 일반적으로 성능을 향상시키기 위해 가끔씩 수정한 마지막 기계와 유사했다.

혜택들

드립 관개 사용과 함께 플라스틱 멀치를 사용하면 다음과 같은 많은 이점이 있다.

토양 온도

플라스틱 멀치의 사용은 토양 온도를 변화시킨다. 흙에 바르는 어두운 멀치와 투명한 멀치는 햇빛을 차단하여 이른 모내기를 가능하게 하고 성장기 초기에 더 빠른 성장을 촉진한다. 흰 멀치는 태양열을 반사하여 토양 온도를 효과적으로 감소시킨다. 이러한 기온의 감소는 더 차가운 토양이 필요할 수 있는 한여름에 식물을 설립하는 데 도움이 될 수 있다.[5]

토양 수분 보유

플라스틱 멀치는 증발에 의해 흙에서 손실되는 물의 양을 줄인다. 이것은 관개를 위해 필요한 물이 적어진다는 것을 의미한다. 플라스틱 멀치는 또한 식물의 스트레스를 줄여주는 토양에 수분을 고르게 분배하는 것을 돕는다.

잡초관리

플라스틱 멀치는 햇빛이 토양에 도달하는 것을 막아 대부분의 연간 잡초를 억제할 수 있다. 투명한 플라스틱은 잡초의 성장을 막는다. 멀치에 있는 식물을 위한 구멍은 잡초가 자라기 위한 유일한 통로인 경향이 있다.

비료 침출량 감소

플라스틱 멀치와 함께 물방울 관개를 사용하면 비료의 침출을 줄일 수 있다. 물방울 관개를 사용하면 토양에 많은 양의 물을 가하는 홍수와 고랑 관개 사용을 없앨 수 있으며, 흙은 질소와 다른 영양분을 뿌리 영역 아래 깊은 곳으로 침출하는 경향이 있다. 물방울 관개는 비료를 주입하여 적은 양의 물을 공급하고, 따라서 이러한 비료는 필요에 따라 뿌리 영역에 적용된다. 이것은 또한 방송 수정과 비교했을 때 적절한 식물 성장에 필요한 비료의 양을 감소시킨다.

농작물 품질 개선

플라스틱 숭어들은 흙에서 과일을 계속 익힌다. 이렇게 토양과의 접촉이 줄어들면 과일과 야채가 깨끗하게 유지될 뿐만 아니라 과일 썩는 것을 줄일 수 있다. 예를 들어, 이것은 딸기의 생산에 이롭다.[6]

토양 압축 감소

참고 항목: 토양 압축(농업)

흙을 덮고 있는 플라스틱 멀치는 비와 햇빛의 지각 효과를 감소시킨다. 잡초 양 감소는 기계 재배의 필요성이 줄어든다는 것을 의미한다. 플라스틱 병상 사이의 잡초 관리는 직접 도포된 제초제를 사용하여 기계적 수단을 통해 수행될 수 있다. 플라스틱 멀치 아래의 흙은 헐거워지고 잘 통기되어 있으며 멀치는 그것이 덮고 있는 흙이 침식되지 않도록 보호한다. [1]

뿌리손상 감소

플라스틱 멀치를 사용하면 식물 주변에 잡초가 거의 없어져 플라스틱 줄 사이를 제외한 재배의 필요성이 없어진다. 따라서 재배와 관련된 뿌리 손상은 제거된다. 이러한 요소들 때문에 플라스틱 멀치를 사용하면 식물의 전반적인 성장이 향상될 수 있다.

단점들

농작물 생산에도 플라스틱 멀치를 사용하는 데는 많은 단점이 있다.

비용

플라스틱 머치를 사용하는 것의 이점은 맨땅에 심는 것보다 더 많은 비용이 든다. 이러한 비용에는 장비, 멀치로 사용되는 플라스틱 필름, 플라스틱 침대를 위해 고안된 이앙기, 멀치 필름 설치 및 제거 시 추가 노동력이 포함된다. 전문 멀치 응용 장비를 사용하여 플라스틱 멀치 침대를 밭에 설치해야 한다. 이 기계들은 흙을 형성하고 플라스틱을 준비된 토양에 바른다. 플라스틱 머치용으로 설계된 이앙기는 원하는 작물을 심는 데 사용될 수 있다. 손 이식은 선택사항이지만 이것은 다소 비효율적이다. 플라스틱 머치의 제거는 또한 필요한 추가 노동력과 장비를 통해 더 높은 비용에 기여한다. 특수 설계된 언더커팅 장비는 수확 후 현장에서 플라스틱을 제거하는 데 사용할 수 있다.

환경문제

추가 정보: 플라스틱 오염, 미세 플라스틱 및 토양 오염

기존의 플라스틱(예: PE)을 멀치필름으로 사용하면 이러한 플라스틱을 제거하고 올바르게 폐기하는 것이 기술적으로 경제적으로 부담이 되기 때문에 토양에 축적될 가능성이 높다.[7] 이러한 축적은 농작물 수확량 감소와 환경 문제를 야기할 수 있다.[8] 생분해성 중합체는 환경 시스템에서 자연적으로 발생하는 미생물 집단에 의해 분해될 수 있는 중합체다. 그것들은 멀치 필름에 일반적으로 사용되는 플라스틱에 대한 보다 지속 가능한 대안을 제공한다. 위에서 상세히 설명한 것과 같은 혜택을 제공하면 토양에 플라스틱이 축적되는 문제를 해결할 수 있을 것이다.[9] 알립자성 폴리머와 알립자성 공동 폴리머는 생분해성 폴리머의 전도유망한 집단으로 나타났다.[10]

적용

플라스틱 멀치를 사용하기 위해서는 플라스틱 필름을 적절하게 배치하기 위한 독특한 적용 과정이 필요하다. 이 신청 과정은 평평한 종자 침대와 같은 방식으로 필드를 준비하는 것으로 시작한다. 침대는 큰 흙 덩어리와 유기 잔여물이 없어야 한다. 플라스틱 층이나 침대 덮개라고 불리는 기계가 들판 위로 당겨져 있어 식재용 침대를 덮는 플라스틱 멀치가 줄지어 만들어진다. 이 침대는 단순히 플라스틱 멀치의 표면이 열간 토양 표면과 평평하다는 것을 의미하는 평평한 침대가 될 수 있다. 상승된 침대를 형성하는 기계는 층간 토양 표면보다 높은 플라스틱 표면을 만든다. 플라스틱 침대 셰이퍼의 기본 개념은 롤러를 통해 플라스틱으로 덮인 침대와 플라스틱 필름의 가장자리를 덮은 두 개의 쿨러를 통해 흙 표면의 플라스틱을 고정시키는 쉐이핑 박스다. 이 플라스틱 층들은 기계가 플라스틱을 깔고 있는 동안 플라스틱 아래에 물방울 관개선을 놓기도 한다. 플라스틱이 다소 조이는 것이 다소 중요하다. 이것은 심는 과정에서 중요해진다.

심기

심는 데도 전문 식재 장비가 필요하다. 가장 흔한 식재 장비는 물레방아형 이앙기이다. 수륜이식기는 회전 드럼이나 스파이크가 설치된 드럼을 정해진 간격으로 사용한다. 북이나 북은 지속적으로 북을 물로 채우는 급수를 가지고 있다. 이앙기는 플라스틱 침대 위로 스파이크 드럼통을 굴린다. 드럼이 플라스틱으로 스파이크를 누르면 구멍을 뚫은 구멍이 뚫려 있는 구멍으로 물이 흘러 들어간다. 이앙기에 탄 사람은 그 구멍에 식물을 넣을 수 있다. 이러한 드럼은 여러 행과 다양한 간격을 가지고 있어 특정 작물에 대해 원하는 간격을 만들 수 있다.

참고 항목

참조

  1. ^ a b Bradney, Lauren; Wijesekara, Hasintha; Bolan, Nanthi S.; Kirkham, M. B. (2020). "Sources of Particulate Plastics in Terrestrial Ecosystems". Particulate Plastics in Terrestrial and Aquatic Environments (1 ed.). CRC Press. p. 9. ISBN 978-0367511401.
  2. ^ 플라스틱 멀치 필름 재활용 프로세스 웨이백머신 농업용 플라스틱 재활용 웹사이트 2008-05-18에 보관, 07.03.08
  3. ^ a b "Why food's plastic problem is bigger than we realise". www.bbc.com. Retrieved 2021-03-27.
  4. ^ Nex, Sally (2021). How to garden the low carbon way: the steps you can take to help combat climate change (First American ed.). New York. ISBN 978-0-7440-2928-4. OCLC 1241100709.
  5. ^ "Beyond the colour of mulch (White/ Black mulch) - Agriplastics Community". 31 August 2018.
  6. ^ "White-striped plastic mulch reduces root-zone temperatures during establishment and increases early season yields of annual winter strawberry". Scientia Horticulturae. 243: 602–608. 2019-01-03. doi:10.1016/j.scienta.2018.09.018. ISSN 0304-4238. Retrieved 2022-01-20.
  7. ^ Kyrikou, I., & Briassoulis, D. (2007). "Biodegradation of agricultural plastic films: a critical review". Journal of Polymers and the Environment. 15 (2): 125–150. doi:10.1007/s10924-007-0053-8. S2CID 195331133. One major drawback of most polymers used in agriculture is the problem with their disposal, following their useful lifetime. Non-degradable polymers, being resistive to degradation (depending on the polymer, additives, conditions etc) tend to accumulate as plastic waste, creating a serious problem of plastic waste management.CS1 maint: 여러 이름: 작성자 목록(링크)
  8. ^ Rillig, M. C. (2012). "Microplastic in terrestrial ecosystems and the soil?". Environmental Science & Technology. 46 (12): 6453–6454. Bibcode:2012EnST...46.6453R. doi:10.1021/es302011r. PMID 22676039.
  9. ^ Tokiwa, Y., Calabia, B. P., Ugwu, C. U., & Aiba, S. (2009). "Biodegradability of plastics". International Journal of Molecular Sciences. 10 (9): 3722–3742. doi:10.3390/ijms10093722. PMC 2769161. PMID 19865515.CS1 maint: 여러 이름: 작성자 목록(링크)
  10. ^ Müller, R. J. (2006). "Biological degradation of synthetic polyesters—enzymes as potential catalysts for polyester recycling". Process Biochemistry. 41 (10): 2124–2128. doi:10.1016/j.procbio.2006.05.018.

추가 읽기

외부 링크

위키미디어 커먼스의 플라스틱 멀치 관련 매체