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プラスチック栽培とは、農業用途でプラスチック材料を使用する方法です。プラスチック材料自体は、しばしば広く「農業用プラスチック」と呼ばれます。プラスチック栽培の農業用プラスチックには、土壌燻蒸フィルム、灌漑用ドリップテープ/チューブ、プラスチック植物梱包用コード、育苗ポット、ベールなどが含まれますが、この用語は、あらゆる種類のプラスチック植物/土壌被覆材を表すために最もよく使用されます。このような被覆材には、プラスチックマルチフィルム、畝覆い材、高低トンネル (ポリトンネル)、プラスチック温室などがあります。
農業で使用されるプラスチックは、2019年に670万トンのプラスチック、つまり世界のプラスチック生産量の2％を占めると予想されていました。[1]農業で使用されるプラスチックは、農薬による汚染のためリサイクルが困難です。[1]さらに、プラスチックがマイクロプラスチックに分解されると、土壌の健康、微生物、ミミズなどの有益な生物に悪影響を及ぼします。[1] [2]現在の科学では、プラスチック栽培で栽培された食品が人間に食べられた場合、食品に悪影響があるかどうかは明らかではありません。[1]これらの影響のため、循環経済行動計画の下にある欧州連合などの一部の政府は 、その使用と農場で生産されるプラスチック廃棄物を規制し始めています。
使用されるプラスチックの種類
ポリエチレン（PE）は、手頃な価格、柔軟性、製造の容易さから、ほとんどの栽培者が使用するプラスチックフィルムです。[3]ポリエチレンには、低密度フォーム（LDPE）や線形低密度フォーム（LLDPE）など、さまざまな厚さがあります。これらは、プラスチックに特定の要素を追加することで、水分損失の低減、土壌を冷却して害虫を防ぐための紫外線安定化、雑草の成長を防ぐための光合成有効放射の除去、IR不透明性、防滴/防曇、蛍光など、植物の成長に有益な特性を与えることができます。[3] [4]
ポリプロピレン（PP）は、農作物の梱包用コードによく使用されます。
アプリケーション
温室と歩行型トンネルカバー
温室は、自動換気システムを備え、立って作業できる大型構造物です。ハイトンネルはフープハウスで、側面を巻き上げて手動で換気します。温室とハイトンネルのフィルムは通常、厚さ80〜220μm、幅20mの範囲内にあり、寿命はいくつかの要因に応じて6〜45か月です。[4]単層ポリエチレンフィルムは、それほど極端ではない環境条件に適していますが、2つの低密度ポリエチレン層の間に1つのEVA19層を挿入した3層で作られた多層カバーは、過酷な条件下でより優れた性能を発揮することが示されています。[5]
小型トンネルカバー
小型トンネルカバーは幅約1m、高さ約1mで、大型トンネルカバーよりも薄いポリエチレンフィルムを使用しており、通常は80μm以下です。また、耐用年数も大型のものより短く、通常は6～8か月です。小型トンネルは、高価だが耐久性のある温室/ウォークイントンネルや安価なプラスチックマルチに比べてあまり人気がありません。[4]
プラスチックマルチ
プラスチックマルチングとは、薄いプラスチックフィルムを地面に敷き、一定の間隔で穴を開けて種を植えるか、成長の初期段階では直接植物の上に敷くことです。フィルムは栽培期間中（通常2～4か月）そのままにし、通常12～80μmの厚さです。プラスチックマルチングの主な機能は、土壌を断熱して一定の温度と湿度に保ち、土壌からの水分の蒸発を防ぎ、播種と収穫の時間を最小限にし、雑草の繁殖を防ぎ、浸食を防ぐことです。着色フィルム[6]または無色のフィルムを使用できますが、それぞれに長所と短所があります。[4]
黒色のフィルムは雑草の成長を防ぎますが、光を透過して土壌を温めません。透明フィルムは光を透過して土壌を温めますが、雑草の成長を促進します。雑草の成長を防ぐために着色された感光性フィルムが開発されていますが、それでも光を透過して土壌を温めます。これらの感光性フィルムは、透明または黒色のポリエチレンシートよりも高価です。[3]黒色のプラスチックマルチは土壌からの蒸発を抑制し、土壌の水分保持を改善します。プラスチックマルチは、土壌の蒸発を排除するため、ピーマンの灌漑要件を 14 ～ 29% 削減することが証明されています。[7]
オクラの開花時間も黒色プラスチックマルチを使用した場合短縮され、マルチを敷いていない区画よりも3～6日早く50%開花に達しました。オクラの草丈は、黒色プラスチックマルチを使用した場合、裸地で栽培したものと比較して大幅に増加しました。灌漑に使用される水の25～50%は土壌からの蒸発によるもので、プラスチックマルチを使用するとこの蒸発の多くが防げ、作物の栽培に必要な水の量を減らすことができます。 [8]この節水効果により、プラスチックマルチは水が限られた資源である乾燥した気候の農家にとって好ましいものとなっています。世界で2番目に多く使用されている農業用プラスチックであるプラスチックマルチの年間使用量は、推定70万トンです。[4]
世界各地での起源と発展
農業におけるプラスチックフィルムの最初の使用は、温室の安価なバージョンを作るための試みでした。1948年にEMエマート教授は、セルロースアセテートフィルムで覆われた木製の構造の最初のプラスチック温室を建設しました。彼は後にこれをより効果的なポリエチレンフィルムに切り替えました。農業へのプラスチックフィルムの導入後、1950年代初頭までに野菜のマルチング用の紙の代わりに世界中で大規模に使用されるようになりました。[4]
1999年までに、世界中で約3000万エーカーの土地がプラスチックマルチで覆われました。このうち米国（ 185,000エーカー）の面積はごくわずかで、プラスチックの栽培の大部分は世界の経済的に貧しい地域や、スペイン南部のアルメリアなど以前は生産性の低かった砂漠地帯で起こっていました。[9]
世界中で温室が最も集中しているのは主に2つの地域であり、極東（中国、日本、韓国）全体で80％、地中海沿岸で15％となっている。温室の面積は依然として急速に増加しており、過去10年間は毎年20％増加していると推定されている。中東やアフリカなどの地域では、プラスチック温室の使用が毎年15～20％増加しているのに対し、ヨーロッパなどのより発展し経済的に安定した地域では伸びが鈍い。中国は毎年30％の増加で世界をリードしており、プラスチックフィルムの量は年間100万トンに達する。2006年には、プラスチックマルチで覆われた面積の80％が中国にあり、年間25％の増加率で世界最高となっている。[4]
1950年代に導入されて以来、プラスチックフィルムは、農産物の収穫量を増やし、農産物のサイズを大きくし、成長時間を短縮するために設計・開発されてきました。プラスチックフィルムの開発には、耐久性、光学特性（紫外線、可視光線、近赤外線、中赤外線）、防滴・防曇効果などがあります。この分野での最近の開発には、紫外線遮断フィルム、近赤外線遮断フィルム、蛍光フィルム、超熱フィルムなどがあります。[4]
スペイン南部での大規模な使用
農業におけるプラスチック栽培の利用は急速に増加しており、おそらくスペイン南部のアルメリア周辺ほどその傾向が顕著な場所は他にないでしょう。アルメリアの東側、空港の北側に広がる道路はプラスチックで覆われており、カンポエルモソ、ロス ピパセス、ロス グリジョス（ニハルの近く）などの町を囲む北東側の広い地域も同様です。
最も密度が高いのはアルメリアの南西約 20 km で、低地の岬であるカンポ デ ダリアスのほぼ全域が現在プラスチックで覆われています (推定面積 20,000 ヘクタール)。さらに西のモトリル南東のカルチュナ周辺の同様の、しかしより小規模な海岸平野も同様にプラスチックで覆われています。この技術は平野に限定されず、カステル デ フェロの北の谷が示すように、浅い谷の側面の広い段丘にも適用されます。
コスタ・トロピカルとコスタ・デル・ソル沿いの他の場所、特にアルメリアとマラガの間では、急峻な谷の段々畑に生育する果樹が、巨大なプラスチックネットのテントで覆われていることがある。
環境面
（生分解性のない）プラスチックは農業で使用されるため、土壌に流れ込み、その過程で土壌を汚染するリスクがあります。[説明が必要]
リサイクル
プラスチック栽培の重要な要素の1つは、使用済みの農業用プラスチックの処分です。農業用プラスチックをプラスチック樹脂にリサイクルし、プラスチック製造業界で再利用できるようにする技術が存在します。[10]
プラスチックマルチは濡れていたり汚れていたりするため、リサイクルは難しい。薄いマルチはすぐに分解し、分解すると回収してリサイクルすることが不可能になることがある。[11]
農業におけるプラスチック使用に関する法律
欧州連合では、廃棄物管理に関する指令2008/98/ECが施行されており、その第8条では「各加盟国は、使用済みプラスチック製品の防止、再利用、リサイクル、回収への製造業者の参加を促進する方法を決定することに加えて、ERPコンセプトを自国の法的枠組みに導入することができる」と規定されている。[12]さらに、2018年に欧州委員会は、循環型経済におけるプラスチックの戦略を示す通知を発表した。その中では、使い捨てプラスチックの削減、海上の海洋ごみの発生源への取り組み、酸化分解性プラスチックの使用制限、マイクロプラスチック汚染の抑制などにより、プラスチック廃棄物とポイ捨てを抑制することが言及されている。[13] [要説明] 2020年、EUはついに循環型経済行動計画を発表した。これには、プラスチックごみを削減し、環境中のマイクロプラスチックの存在に対処するための一連の対策が含まれていた。また、生分解性または堆肥化可能なプラスチックに関する政策枠組みを策定することで持続可能性の問題に取り組むことも表明した。[14]
参照
参考文献
- ^ abcd 「なぜ食品のプラスチック問題は私たちが認識しているよりも大きいのか」www.bbc.com 。 2021年3月27日閲覧。
- ^ Nex, Sally (2021).低炭素なガーデニングの方法: 気候変動対策に役立つステップ(First American ed.). ニューヨーク. ISBN 978-0-7440-2928-4. OCLC 1241100709.
{{cite book}}: CS1 メンテナンス: 場所が見つかりません 発行者 (リンク) - ^ abc Allingham Yael (1992). [農業用プラスチックシート].米国特許.
- ^ abcdefgh Espí E、Salmerón A、Fontecha A、García Y、Real AI (2006)。農業用途向けプラスチックフィルム、Journal of Plastic Filming and Sheeting、22(85):e85-102。
- ^ Adam A、Kouider SA、Hamou A、Saiter JA (2005)。サハラの気候条件下での温室カバーとして使用されるポリエチレン多層フィルムの研究、ポリマー試験、24(7):e834–838。
- ^ 「マルチの色を超えて（白/黒マルチ） - Agriplastics Community」2018年8月31日。
- ^ Abu-Awwad AM (1998). [マルチと灌漑用水量の土壌蒸発と蒸散への影響] J. Agron. Crop Sci.、18:e55–59。
- ^ Ramakrishna A. et al (2006). [ベトナム北部におけるマルチの土壌温度、水分、雑草蔓延および落花生の収量への影響] Field Crops Res. , 95:e115–125.
- ^ Miles C、Kolker K、Reed J、Becker J. 有機野菜生産におけるプラスチックマルチの代替品。ワシントン州立大学、2005年。
- ^ プラスチックマルチフィルムのリサイクルプロセス 2008-05-18 にWayback Machineでアーカイブ農業用プラスチックリサイクルのウェブサイト、2008 年 9 月 7 日にアクセス
- ^ マンクル、カレン。「米国と中国の農業用プラスチック：祝福か呪いか？」アグリ・コミュニケーターズ社。 2020年12月12日閲覧。
- ^ 農業用プラスチックの欧州規制：原則
- ^ 「立法列車のスケジュール」。
- ^ 循環型経済アクションプラントテキスト
さらに読む
- ハルス、サラ (2000)。プラスチック製品のリサイクル: Rapra 業界分析レポート。iSmithers Rapra Publishing。1859572227、9781859572221
- シェミルト、LW (1983)。化学と世界の食糧供給：最後のフロンティア。国際ライス研究所 0080292429, 9780080292427
- Otey, FH (1983). 農業用デンプン系プラスチックおよび関連製品。
外部リンク
- アメリカ造形文化協会
- プラスチック文化