Компостируемая пленка EVLON® ⋆ BI-AX International Inc: Компостируемая упаковочная пленка
Недавно посетил Antec и Green Sports Alliance…
На оба шоу было много посетителей. Доля рынка компостируемой пленки растет более быстрыми темпами.
NatureWorks создает новую штаб-квартиру и расширяет лабораторию исследований и разработок биополимеров Изображение: NatureWorks
Компания Frito-Lay воплощает в жизнь планы по созданию более тихой сумки для закусок на 100% биологической основе
УМЕНЬШЕНИЕ ИСТОЧНИКА ПРОЗРАЧНОЙ БАРЬЕРНОЙ ПЛЕНКИ Комбинирует слои барьера и герметика в 1 пленку Earthfirst® Clear Barrier Sealant
Вау! Посмотрите на эту упаковку, сочетающую компостируемую пленку Evlon® с прозрачным барьерным герметиком Earthfirst® (для просмотра вы должны быть зарегистрированы на LinkedIn)
Frito-Lay® выпускает промышленно компостируемые пакеты под брендом Off The Eaten Path®; Достижения в достижении цели: к 2025 году сделать 100 % упаковки пригодной для вторичной переработки, компостирования, биоразложения или повторного использования во всех портфелях
Сырье без ГМО
BI-AX International Inc.
теперь предлагает сырье, не содержащее ГМО. Эта пленка изготовлена из сахарной свеклы и сахарного тростника. Позвоните для получения дополнительной информации.Новый пакт США о пластмассах нацелен на 100% использование пластика повторно, перерабатываемого или компостируемого к 2025 году
Новый Пакт США о пластмассах, совместная работа, организованная Фондом Эллен Макартур, Партнерством по переработке отходов и Всемирным фондом дикой природы, сотрудничает с более чем 850 организациями для совместной работы над масштабируемыми решениями, адаптированными к потребностям и проблемам ландшафта США.
PepsiCo поставила перед собой цель сделать к 2025 году упаковку, на 100 % пригодную для вторичной переработки, компостирования или биоразложения9.0005
Мульча из пластиковой пленки в сельском хозяйстве Китая: важность и проблемы
Резюме
Мульча из пластиковой пленки широко используется для повышения урожайности сельскохозяйственных культур, овощей и фруктовых деревьев в холодных и засушливых или полузасушливых регионах Китая.
Использование увеличилось с 6000 т, покрывающих 0,12 млн га, в 1982 г. до 1,2 млн т, покрывающих почти 20 млн га в 2011 г. Тонкая (4-8 мкм) полиэтиленовая пленка, используемая в Китае, медленно разлагается, легко повреждается, трудно повторно использовать для второго сезона и трудно удалить.
Остаточный пластик в верхнем 0,3-метровом слое почвы в настоящее время оценивается в диапазоне от 72 до 260 кг/га, в зависимости от количества лет использования, процентной доли покрытой земли и толщины пленки.
Результаты исследований показали, что рост растений страдал, когда остаточный пластик в почве превышал 37,5 кг/га; всхожесть всходов озимой пшеницы уменьшилась на 25 %, а кустистость – на 17 %.
Урожайность хлопка снизилась на 4%, 8%, 12% и 19% соответственно при количестве остаточного пластика в почве 80, 170, 280 и 370 кг/га.
Использование фото- и биоразлагаемого пластика в настоящее время считается слишком дорогим для сельскохозяйственного использования в Китае, но мы предлагаем использовать более толстую (15 мкм) и прочную пленку, которую можно повторно использовать в течение двух или более лет вместе с сеялками.
должны быть разработаны.
Ключевые слова
остатки пластика, загрязнение почвы, снижение урожайности, разлагаемая пластиковая пленка, Китай
1. Применение мульчи из полиэтиленовой пленки в сельском хозяйстве
Использование мульчи из пластиковой пленки в настоящее время широко распространено в сельском хозяйстве, особенно в холодных, засушливых и полузасушливых регионах Китая.
Мульча выполняет множество функций, включая повышение температуры почвы, усиление проникновения солнечного света, уменьшение испарения почвы и поддержание содержания влаги в почве; также повышение эффективности использования удобрений, сохранение почвы, а также сокращение и уничтожение сорняков (1, 2, 3, 4).
За последние три десятилетия количество применяемой пластиковой пленки и площадь покрытия резко увеличились с 6000 т в 1982 г. до 1,2 млн т в 2011 г., т.е. в 200 раз (рис. 1) (5).
Площадь посевов с мульчированием пластиковой пленкой продолжала увеличиваться с 0,12 млн га в 1982 г.
до 4,9 млн га в 1991 г., 11,0 млн га в 2001 г. и 19,8 млн га в 2011 г.(6).
Мульча из пластиковой пленки широко применяется в засушливых и полузасушливых регионах на севере Китая до горных и холодных регионов на юге Китая, таких как провинции Внутренняя Монголия, Шаньдун, Хэнань и Хэбэй на севере Китая, Синьцзян и Ганьсу на северо-западе. Китай, а также Сычуань и Юньнань на юго-западе Китая.
Провинции Шаньдун, Синьцзян и Сычуань являются ведущими провинциями по использованию мульчи из пластиковой пленки: в 2008 г. было использовано 148 100 т, 121 200 т и 71 000 т соответственно (5).
Индекс интенсивности использования пластиковой пленки (кг/га/год), рассчитанный путем деления количества применяемого (кг) мульчи из пластиковой пленки на количество сельскохозяйственных угодий (покрытых га) в провинции или городе, отражает использование мульчи из пластиковой пленки в область. Синьцзян имел наибольшую интенсивность использования мульчи из пластиковой пленки — 34,8 кг / га / год в 2011 г.
в результате особого климата и сельскохозяйственной деятельности в регионе (5, 6). В Синьцзяне орошение, особенно капельное орошение под пластиковой пленкой, широко используется в сельскохозяйственном производстве, что приводит к быстрому увеличению количества используемой пластиковой пленки. Шанхай и Пекин также имеют высокую интенсивность использования пластиковой пленки для производства овощей и фруктов в пригородных и городских районах. Провинции со значительным сельскохозяйственным производством, такие как Шаньдун, Хэбэй, Хэнань, Сычуань и Ганьсу, имели высокие (более 10 кг/га/год) показатели интенсивности использования пластиковой пленки. с 19С 91 по 2011 г. интенсивность во всех областях и городах увеличилась в 3–8 раз (табл. 1).
Мульча из пластиковой пленки широко используется при производстве зерна, хлопка, масличных культур, сахара, овощей, дынь, фруктов и табака для повышения урожайности, экономии воды, более раннего сбора урожая и сокращения использования гербицидов и пестицидов (4, 7).
). Культурой, в которой чаще всего используется мульчирование полиэтиленовой пленкой, является кукуруза, особенно в засушливых горных районах (рис. 2). В 2011 году площадь мульчи из пластиковой пленки для кукурузы и овощей составила около 6,7 млн га, хлопка — 3,4 млн га и арахиса и табака — около 1,0 млн га.
2. Загрязнение остатками пластиковой пленки
Пластиковые пленки, используемые в Китае, представляют собой углеводородное соединение с макромолекулами, изготовленное из полиэтилена (ПЭ) с добавлением антиоксидантов.
Они имеют высокую молекулярную массу, высокую стабильность и могут сохраняться в почве в естественных условиях. Остатки пластиковой пленки, образующиеся в результате крупномасштабного использования, считаются фактором риска для устойчивого сельского хозяйства в Китае. За последние три десятилетия было применено около 20 млн тонн пластиковой пленки(5), и 2 млн тонн остатков пластиковой пленки осталось в почве.
Тонкую (4-8 мкм) пластиковую пленку чрезвычайно трудно перерабатывать из-за больших трудозатрат.
Фермеры должны собирать пленку вручную или с помощью техники перед посевом следующего урожая (Рисунок 3). В Синьцзяне и Ганьсу большое количество остатков пластиковой пленки, оставшихся в почве, повлияло на сельскохозяйственную деятельность и рост урожая.
Количество остаточного пластика в почве зависит от количества лет мульчирования, толщины пленки, ширины листа и процента почвы, покрытой пленкой на обрабатываемой площади (коэффициент мульчирования).
Наши результаты показали, что в Синьцзяне максимальное количество пленки составляло 61 кг/га, а в Хэбэе минимальное — 33 кг/га. В Синьцзяне, Ганьсу и Нинся на северо-западе Китая коэффициент мульчирования был высоким, до 80%, в то время как в юго-западных горных районах и на севере Китая коэффициент мульчирования составлял всего около 40% (таблица 2).
По данным Министерства сельского хозяйства Китая (5), остатки сельскохозяйственной пластиковой пленки в 17 провинциях составляют в среднем 60 кг/га за 10-летний период применения в 1990-е (8).
Средний остаток пластиковой пленки в почвах сельскохозяйственных угодий составлял от 90 до 150 кг/га, самое сильное загрязнение произошло на хлопковых полях в Синьцзяне со средним остатком 259 кг/га (Таблица 2) и максимальным остатком пластиковой пленки 381 кг/га.
В среднем остаточные куски полиэтиленовой пленки в почве имеют площадь 1-2500 см2, большинство кусков 4-25 см2. Процент кусков >25 см2 составляет от 16% до 25%, процент от 4-25 см2 составляет около 44%-54%, в то время как куски <4 см2 составляют 21%-40% от общего количества.
В зависимости от сельскохозяйственной деятельности и использования остатки существуют в виде хлопьев, скрученных кусочков или цилиндрических и сферических шариков, распределенных горизонтально, вертикально или под любым углом в почве. 71,9 % кусков отложено в 0-0,1 м, 21 % в 0,1-0,2 м, 4,8 % в 0,2-0,3 м и 2,3 % ниже 0,3 м слоя грунта (табл. 3) (рис. 4).
В целом количество лет использования полиэтиленовой пленки было пропорционально глубине, на которой были обнаружены остатки (9, 10, 11, 12, 13).
Остатки пластиковой пленки считаются опасными для устойчивого сельского хозяйства, поскольку они оказывают несколько неблагоприятных воздействий на почву.
Наиболее важным из них является то, что остаток может предотвратить проникновение и поток воды в пахотный слой и поверхностный слой почвы, уменьшая инфильтрацию и влияя на водопоглощение почвы (15, 16, 17, 18, 19, 20) .
Пластификатор диизобутилфталат (ДИБФ), добавляемый к пластиковой пленке в процессе производства, является летучим, может диффундировать в клетки мезофилла через устьица растения, повреждать хлорофилл и ограничивать его образование (2, 17) и тем самым влияют на рост растений.
При количестве остатков полиэтиленовой пленки в почве до 37,5 кг/га количество всходов озимой пшеницы уменьшилось на 25%, а количество кустов – на 17%.
Остатки пластиковой пленки могут также ограничивать рост корневой системы кукурузы, баклажанов, капусты и арахиса.
Урожайность хлопка снизилась на 4%, 8%, 12% и 19% соответственно, когда количество остаточного пластика в почве составляло 80, 170, 280 и 370 кг/га соответственно (15, 16).
Остатки пластиковой пленки не только влияют на почву, рост и развитие сельскохозяйственных культур, что приводит к снижению урожайности, но и имеют другие неблагоприятные последствия.
Одним из них является гибель крупного рогатого скота в результате проглатывания полиэтиленовой пленки, смешанной с соломой, используемой в качестве корма для скота, а другим — эстетическое загрязнение от остатков пластиковой пленки, отложенных на обочинах дорог, в канавах и вдоль заборов.
Он также заедает колеса сеялки или зубья плуга и мешает культивации (Рисунок 5)(9, 10, 18).
3. Снижение загрязнения остатками пластиковой пленки
3.1 Используйте меньше пластиковой пленки
Для экономии и уменьшения расхода полиэтиленовой пленки в полевых условиях был разработан метод, который называется многоцелевой пленочной техникой, то есть использование мульчи из полиэтиленовой пленки средней толщины (15 мкм), повышенной прочности, и высокая устойчивость к повреждениям.
После сбора урожая его можно собрать и повторно использовать для последующего урожая или культур, что не только сокращает использование полиэтиленовой пленки, но также экономит время и труд и защищает окружающую среду.
В Ганьсу в 2013 г. было показано, что этот метод позволяет снизить коэффициент мульчирования с 80%-100% до 50%-70% при сохранении высокой урожайности (Таблица 4).
3.2 Использование разлагаемой пластиковой пленки фотодеградируемой и биоразлагаемой пластиковой пластики для замены пластиковой пленки PE (21) будет иметь преимущество в уменьшении загрязнения остатков (22).
Стоимость разлагаемой пластиковой пленки является основным препятствием для ее использования в Китае. Экономическая оценка биоразлагаемой и полиэтиленовой пластиковой пленки для производства хлопка показала, что цена биоразлагаемой пленки была вдвое выше, хотя общие затраты на производство биоразлагаемой пленки различной толщины увеличились только на 12%, 41% и 69% соответственно из-за исключения стоимости сбора биоразлагаемых отходов (14) (таблица 5).
Учитывая воздействие на окружающую среду, биоразлагаемая пленка имеет большой потенциал для применения в сельском хозяйстве в будущем.
3.3 Механизация остаточной технологии переработки пластика В развитых странах пластиковая пленка обычно используется в овощах, фруктах и других денежных культурах.
В этих странах пластиковая пленка имеет толщину 15 мкм, и ее легко восстанавливать с помощью машин. В Китае мульча из пластиковой пленки для сельскохозяйственного использования очень тонкая, ее толщина составляет лишь половину от толщины, используемой в развитых странах, она хрупкая и легко повреждается, и поэтому ее нелегко утилизировать машиной.
Тем не менее, существует несколько видов машин для регенерации, таких как роликовые и грабельные, которые очень эффективны при регенерации пластиковых остатков. Мы предполагаем, что сеялка с возможностью утилизации пластиковых остатков предыдущего урожая является ключом к будущему развитию (23, 24, 25).
4. Выводы. Непрерывное использование тонкой стабильной мульчики PE пластиковой фильма для улучшения производства сельскохозяйственных культур в холодных и сухих районах Китая привело к большому количеству пластиковых остатков, накапливающихся в почве.
Он начал снижать рост и урожайность сельскохозяйственных культур, особенно хлопка, который используется дольше других культур. Для устойчивого сельского хозяйства в будущем необходимо сократить постоянное использование мульчи из пластиковой пленки.
Разлагаемый пластик, более толстая и прочная пластиковая пленка для многолетнего использования, снижение коэффициента мульчирования и использование культиваторов / посевного оборудования, которые могут собирать остатки пластика, рекомендуются для снижения загрязнения пластиком. Эти техники необходимо изучить.
Благодарности
Мы благодарим двух рецензентов и доктора Дэвида Фрейпа за их ценные предложения и комментарии, которые привели к существенным улучшениям этой статьи.
Это исследование было частично поддержано Китайским национальным научным фондом (№ 31370522), 12-м пятилетним планом Национальной программы исследований и разработок ключевых технологий (№ 2012BAD09B01) и проектом «948» Министерства сельского хозяйства (2014-Z6). Доктор Хэ Вэньцин является автором-корреспондентом.
Ссылки
1. Ли Фэнминь, Ван Цзюнь, Сюй Цзиньчжан, Сюй Хуилиан (2004) Продуктивность и реакция почвы на продолжительность мульчирования полиэтиленовой пленкой яровой пшеницы на энтисолях на полузасушливом Лёссовом плато в Китае. Исследование почвы и обработки почвы 78, 9-20.
2. Yan Changrong, He Wenqing, Mei Xurong (2010) Применение полиэтиленовой пленки в сельском хозяйстве и предотвращение загрязнения ее остатками. Пекин: Научная пресса. стр. 76~86.
3. Wang Hanbo, Gong Daozhi, Mei Xurong, Hao Weiping (2012) Сравнение динамики роста яровой кукурузы на неорошаемой почве и эвапотранспирации на полях с пластиковым мульчированием и без мульчирования.
Труды Китайского общества сельскохозяйственной инженерии 28 (22), 88-94.
4. Gan Yantai, Siddique KHM, Turner NC, Li X-G, Niu JY, Yang C, Liu L, Chai Q (2013) Системы мульчирования гребневых борозд — инновационный подход к повышению урожайности культур в полузасушливых богарных условиях. Достижения в агрономии 118, 429-476.
5. Министерство сельского хозяйства КНР. Ежегодник сельскохозяйственной статистики Китая, Пекин: Китайская сельскохозяйственная пресса.
6. Отдел расследований сельских обществ Национального статистического бюро. Китайский ежегодник сельской статистики. Пекин: China Statistics Press, 2002, 2012.
7. Scarascia-Mugnozza G, Sica C, Russo G (2011) Пластиковые материалы в европейском сельском хозяйстве: фактическое использование и перспективы. Журнал сельскохозяйственной техники 42 (3), 15-28.
8. Wang Xiaofang, Shen Maoxiang (1998) Полимерная пленка для сельскохозяйственных угодий – надежда и рассвет развития сельского хозяйства Китая.
Сельская наука и техника Департамента науки Китая.
9. Yan Changrong, Mei Xurong, He Wenqing, Zheng Shenhua (2006) Нынешняя ситуация с загрязнением остатками мульчирующей пластиковой пленки и меры контроля. Труды Китайского общества сельскохозяйственной инженерии 22 (11), 269-272.
10. Yan Changrong, Wang Xujian, He Wenqing, Ma Hui, Cao Silin, Zhu G (2008) Исследование остатков пластиковой пленки на хлопковом поле в Шихэзи, Синьцзян. Acta Ecologica Sinica 28, 3470-3484.
11. Ma Hui, Mei Xurong, Yan Changrong, He Wenqing, Li Kang (2008) Остатки мульчирования полиэтиленовой пленкой на хлопковом поле в Северном Китае. Журнал агроэкологических наук 23, 570-573.
12. Хэ Вэньцин, Ян Чанжун, Чжао Цайся, Чан Руифу, Лю Цинь, Лю Шуан (2009 г.)) Исследование загрязнения пластиковой пленкой для мульчирования и меры противодействия этому в Китае. Журнал агроэкологии 28, 533-538.
13. He Wenqing, Yan Changrong, Liu Shuang, Chang Ruifu, Wan X, Cao Silin, Liu Qin (2009) Использование пластиковой мульчирующей пленки в типичных регионах выращивания хлопка и связанное с этим загрязнение окружающей среды.
Журнал агроэкологических наук 28, 1618-1622.
14. Zhao Caixia, He Wenqing, Liu Shuang, Yan Changrong, Cao Silin (2011) Разложение биоразлагаемой пластиковой мульчирующей пленки и ее влияние на урожайность хлопка в Синьцзяне, Китай. Журнал агроэкологических наук 30, 1616-1621.
15. Zhao Surong, Zhang Shurong, Xu Xia, Xu Lichao, Zhang Donghe, Zhang Xinmin, Wang Jinfeng, Xu Ligong, Qi Ying (1998) Исследование загрязнения остатками сельскохозяйственной пластиковой пленки. Агроэкология и развитие 3, 7-10.
16. Cheng Guihua, Liu Xiaoyang, Liu Yuanjun, Jin Weixu, Mu Luming, Yan Zhonghui (1991) Исследование допустимого количества пластиковых остатков в полевой почве. Почва и удобрения 5, 27-30.
17. Нан Дяньцзе, Се Хунэ, Гао Ляншэн, Чжан Дунмэй, Чжао Хайчжэнь, Жэнь Пинхэ, Чай Шивэй (1996) Изучение влияния пожнивной пленки на почву и рост хлопчатника на хлопковых полях. Acta Gossypii Sinica (теперь Cotton Science) 8 (1), 50-54.
18. Гао Цинхай, Лу Сяоминь, (2011) Влияние остатков пластиковой пленки на морфологию и физиологические характеристики рассады томатов.
Журнал тропической и субтропической ботаники 19, 425-429.
19. Chang Ruifu, Yan Changrong (2012) Исследовательский отчет об общей текущей ситуации с загрязнением остатками сельскохозяйственных пластиков и мерах по борьбе с ним. Пекин: Китайское издательство сельскохозяйственных наук и технологий, стр. 13-15, 41.
20. Lu Shengzeng, Zhou Zhenfeng, Yan xishi (2013) Экологические проблемы и способы контроля использования пластиковой пленки в сельскохозяйственном производстве. Прикладная механика и материалы 295, 2187-2190.
21. Аммала А., Бейтман С., Дин К., Петинакис Э., Сангван П., Вонг С., Леонг К.Х. (2011). Обзор разлагаемых и биоразлагаемых полиолефинов. Progress in Polymer Science, 36(8), 1015-1049.
22. Kyrikou I, Briassoulis D (2007) Биодеградация сельскохозяйственных пластиковых пленок: критический обзор. Журнал полимеров и окружающей среды, 15 (2), 125-150.
23. Цао Силинь, Ван Сюйцзянь (2008 г.) Исследовательский статус контроля остаточного загрязнения пластиковой пленки и патентная стратегия. Сельскохозяйственная техника 20, 77-78.
24. Cao Silin, Wang Xujian, Shen Congju, Lu Bing (2000) Патентный анализ технологии механизации извлечения использованной пластиковой пленки. Китайская механизация сельского хозяйства 4, 48-50.
25. Цао Силинь, Ван Сюйцзянь, Ван Минь, Хэ Ичуань, Лю Юнь (2012) Дизайн и экспериментальные исследования комбинированной почвообрабатывающей машины серии 1LZ. Acta Agriculturae Boreali — Occidentalis Sinica. 21, 202-206.
Скачать pdf
Фигурки
Рисунок 1. Количество мульчи из пластиковой пленки, используемой в сельском хозяйстве Китая с 1982 по 2011 год.
Рисунок 2. Склоны холмов в богарных районах, покрытые мульчей из пластиковой пленки (Фото Чжан Яцзянь, 2012 г.)
Таблица 1. Индекс интенсивности использования пластиковой пленки (кг/га/год) китайских провинций и городов.
Рисунок 3.
