利用者:加藤勝憲/プラスチック栽培
プラスチック栽培とは、プラスチック資材を農業用途に使用することである。 プラスチック素材そのものは、しばしば広く「農業用プラスチック」と呼ばれる。 農業用プラスチックには、土壌燻蒸フィルム、点滴灌漑用テープ／チューブ、プラスチック製植物包装紐、苗床用ポット、ベールなどが含まれるが、この用語は、あらゆる種類のプラスチック製植物／土壌被覆を指すことが最も多い。 このような被覆は、プラスチック・マルチフィルム、畝被覆、高低トンネル（ポリトンネル）からビニールハウスまで多岐にわたる。
Plasticulture is the practice of using plastic materials in agricultural applications. The plastic materials themselves are often and broadly referred to as "ag plastics". Plasticulture ag plastics include soil fumigation film, irrigation drip tape/tubing, plastic plant packaging cord, nursery pots and bales, but the term is most often used to describe all kinds of plastic plant/soil coverings. Such coverings range from plastic mulch film, row coverings, high and low tunnels (polytunnels), to plastic greenhouses.
農業で使用されるプラスチックは、2019年には670万トン、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る[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難しい[1]。さらに、マイクロプラスチックへのプラスチック分解は、土壌の健康、微生物、ミミズのような有益な生物にダメージを与える[1][2]。現在の科学では、食品への悪影響があるかどうか、あるいはプラスチック栽培で育てられた食品が人間に食べられてしまうかどうかは明らかではない[1]。[1]こうした影響のため、循環経済行動計画に基づく欧州連合のように、欧州グリーンディールによってその使用や農場で発生するプラスチック汚染を規制し始めている政府もある。
使用されるプラスチックの種類
[編集]ポリエチレン（PE）は、手頃な価格で柔軟性があり、製造が容易なため、大半の栽培農家で使用されているプラスチックフィルムである。低密度（LDPE）や直鎖状低密度（LLDPE）など、さまざまな厚みがある。 これらのプラスチックは、水損失の低減、土壌を冷却し昆虫を防ぐための紫外線安定化、雑草の生育を防ぐための光合成活性放射線の除去、IR不透明度、防滴/防曇、蛍光性など、植物の生育に有益な特性を与える特定の要素を添加することによって変更することができる[3]。
ポリプロピレン(PP)は農作物の包装紐によく使われる。
利用
[編集]温室とトンネルカバー
[編集]温室は、自動換気機能を備えた、立って作業できる大きな構造物である。 高層トンネルはフープハウスで、側面を巻き上げることによって手動で換気する。 温室用および高トンネル用のフィルムは通常、厚さ80～220μm、幅20mの範囲内にあり、寿命は6～45ヶ月で、いくつかの要因に左右される。単層のポリエチレンフィルムはそれほど過酷な環境条件に適しているが、2層の低密度ポリエチレン層の間に1層のEVA19層を挿入した3層構造の多層カバーは、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る。
A greenhouse is a large structure in which it is possible to stand and work with automated ventilation. High tunnels are hoop houses, manually ventilated by rolling up the sides.
小型トンネルカバー
[編集]小型トンネルカバーは幅1m、高さ1m程度で、ポリエチレンフィルムは大型トンネルカバーより薄く、通常は80μm以下である。 寿命も大型に比べ短く、使用可能期間は通常6～8ヶ月である。 小型トンネルの使用は、より高価だが耐久性のある温室／ウォークイン・トンネルや、より安価なプラスチックマルチに比べると、あまり普及していない。
プラスチックマルチ
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ビニールマルチングとは、薄いプラスチックフィルムを地面に敷き、一定間隔で穴を開けて種を植えたり、生育初期の植物に直接かぶせたりすることである。 フィルムは栽培期間中（通常2～4ヶ月）そのままで、厚さは通常12～80μmである。 プラスチックマルチの主な機能は、土壌の断熱と一定の温度・湿度の維持、土壌からの水分の蒸発防止、種まき時期や収穫時期の最小化、雑草の生育防止、浸食防止などである。 顔料入り[4]または無色のフィルムを使用することができ、それぞれ他よりも特定の利点と欠点がある。
黒色フィルムは雑草の繁殖を防ぐが、光を透過して土壌を温めることはできない。透明フィルムは光を透過して土壌を温めるが、雑草が繁殖する。 感光性フィルムも開発されており、雑草の生育を防ぐために顔料を使用しているが、光を透過して土壌を加熱する。 これらの感光性フィルムは、透明または黒のポリエチレンシートよりもコストが高い。黒のプラスチックマルチは、土壌からの蒸発を抑制し、土壌の保水性を向上させる。 プラスチックマルチは、土壌からの蒸発をなくすため、トウガラシの灌漑の必要量を14～29％減らすことが証明された。
黒色プラスチックマルチを使用した場合、オクラの開花までの期間も短縮され、開花率が50%に達したのはマルチをしていない圃場より3～6日早かった。 オクラの草丈は、露地で栽培したものに比べ、黒色プラスチックマルチを使用したものでは有意に増加した。 土壌からの蒸発は、灌漑に使用される水の25～50％を占めるが、プラスチックマルチを使用すると、この蒸発の多くを防ぐことができるため、作物の栽培に必要な水の量を減らすことができる。このような水の節約により、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適している。 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として、毎年使用されるプラスチックマルチの量は70万トンと推定されている。
世界での起源と発展
[編集]農業におけるプラスチック・フィルムの最初の使用は、より安価なガラス温室を作ろうとしたものだった。 1948年、E.M.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温室を初めて建設した。 その後、彼はこれをより効果的なポリエチレンフィルムに切り替えた。 このようにプラスチックフィルムが農業に導入された後、1950年代初頭までに世界中で大規模に使用されるようになり、野菜のマルチングに紙の代わりに使用されるようになった。
1999年までに、世界中でほぼ3000万エーカーがプラスチックマルチで覆われた。 そのうちのごく一部（185,000エーカー）が米国にあっただけで、プラスチック栽培の大部分は、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行われていた。
世界で最も温室が集中しているのは主に2つの地域で、80％が極東地域（中国、日本、韓国）、15％が地中海盆地である。 温室の面積は現在も急速に増加しており、過去10年間では毎年20％ずつ増加していると推定されている。 中東やアフリカのような地域では、ヨーロッパのような先進国で経済的に安定している地域の伸びが弱いのに比べ、プラスチック温室の利用が年間15～20％伸びている。 中国は年率30％で世界の成長をリードしており、プラスチックフィルムの量は100万トン／年に達する。 2006年には、プラスチックマルチで覆われている面積の80%が中国にあり、その成長率は年率25%で、これは世界最高である。
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量を増やし、サイズを大きくし、生育時間を短縮するために設計・開発されてきた。 プラスチック・フィルムの開発には、耐久性、光学（紫外線、可視光線、近赤外線、中赤外線）特性、防滴または防曇効果などが含まれる。 この分野における最近の開発には、UVカット、NIRカット、蛍光性、超高温フィルムなどがある。
スペイン南部での大規模使用
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農業におけるプラスチック栽培の利用は急速に拡大しており、おそらくスペイン南部のアルメリア周辺ほど目に見えるところはないだろう。 アルメリア空港の北に位置するアルメリア東部へのアプローチは、カンポヘルモソ、ロス・ピパセス、ロス・グリロス（ニハールNíjarに近い）の町を囲む広大な地域と同様、高密度に覆われている。
最も密集しているのは、アルメリアの南西約20kmの地点で、低地の岬であるカンポ・デ・ダリアスのほぼ全域が、現在ビニール下にある（推定面積20,000ヘクタール）。 さらに西では、モトリルの南東に位置するカルチュナ周辺の海岸平野が、小規模ながら同様に覆われている。 この技術は平野部だけにとどまらず、カステル・デ・フェロの北にある谷のように、浅い谷の側面にある広い段丘にも適用されている。
コスタ・トロピカルやコスタ・デル・ソルの他の地域、特にアルメリアとマラガの間では、急勾配の谷間の段々畑で育つ果樹が、プラスチックのネットでできた広大なテントで覆われていることがある。
環境面
[編集]生分解性のないプラスチックは農業に使われるため、土に埋もれ、土壌を汚染する危険性がある。
リサイクル
[編集]プラスチック農業の重要な課題のひとつは、使用済み農業用プラスチックの廃棄物処理問題である。 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で再利用する技術が存在する[5]。
プラスチックマルチのリサイクルは、マルチが濡れていたり汚れていたりすることが多いので難しい。 薄いマルチはすぐに分解してしまうため、一度分解してしまうとリサイクルのために引き取ることができないこともある[6]。
農業におけるプラスチック使用に関する法律
[編集]欧州連合（EU）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条には「各加盟国は、使用済みプラスチック製品の防止、再使用、リサイクル、回収への参加を製造業者に促す方法を決定することに加え、ERPの概念を自国の法的枠組みに導入することができる」と記されている。さらに2018年、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打ち出した通信を発表した。 その中で、プラスチック廃棄物やポイ捨ての抑制、例えば、使い捨てプラスチックの削減、海上での海洋ごみの発生源への取り組み、オキソ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が挙げられている[7]。2020年、EUはついに「循環型経済行動計画」を発表した。 この行動計画には、プラスチックのポイ捨てを減らし、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盛り込まれていた。 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開発することで、持続可能性の問題に取り組むことも表明された。
関連項目
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Agriculture and Agronomyポータル- Bioplastics
- Environmental impact of agriculture
- Soil contamination
- Cleanup options for contaminated soil
- Plastic pollution
- Plastisphere
脚注・参考文献
[編集]- ^ a b c d “Why food's plastic problem is bigger than we realise” (英語). www.bbc.com. 2021年3月27日閲覧。
- ^ 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
- ^ 引用エラー: 無効な
<ref>タグです。「Allingham」という名前の注釈に対するテキストが指定されていません - ^ “Beyond the colour of mulch (White/ Black mulch) - Agriplastics Community” (31 August 2018). Template:Cite webの呼び出しエラー：引数 accessdate は必須です。
- ^ Plastic mulch film recycling process Archived 2008-05-18 at the Wayback Machine. Agricultural plastics recycling website, accessed 07.09.08
- ^ Mancl, Karen. “Agricultural plastic in the U.S. and China: A blessing or a curse?”. Agri Communicators Inc 12 December 2020閲覧。
- ^ “Legislative train schedule”. Template:Cite webの呼び出しエラー：引数 accessdate は必須です。
関連文献
[編集]- Hulse, Sara (2000). Plastics product recycling: a Rapra industry analysis report. iSmithers Rapra Publishing. 1859572227, 9781859572221
- Shemilt, L.W. (1983). Chemistry and world food supplies: The Final frontier. Int. Rice Res. Inst. 0080292429, 9780080292427
- Otey, F.H. (1983). Starch-based plastics and related products for agriculture.
外部リンク
[編集][[Category:農業]]