Введение

Пластиковая мульча – это материал, используемый в пластиководстве аналогично обычной мульче для подавления сорняков и сохранения влаги при выращивании сельскохозяйственных культур и в ландшафтном дизайне. Некоторые виды пластиковой мульчи также служат барьером для удержания в почве метилбромида – мощного фумиганта и вещества, разрушающего озоновый слой. Растения растут через прорези или отверстия в тонкой пластиковой пленке. Пластиковая мульча часто применяется совместно с капельным орошением. Проводятся исследования влияния различных цветов мульчи на рост растений. Использование пластиковой мульчи широко распространено при крупномасштабном выращивании овощей, ежегодно по всему миру под ней обрабатываются миллионы акров земли. Утилизация пластиковой мульчи представляет собой серьезную экологическую проблему. Существуют технологии переработки использованной пластиковой мульчи во вторичное пластиковое сырье для повторного использования в производстве пластмасс. Однако эти методы недостаточно эффективны из-за загрязнения пластика агрохимикатами. Другая проблема – остатки микропластика в почве, которые могут негативно влиять на почвенную экосистему, включая микроорганизмы и дождевых червей.

История

Идея использования полиэтиленовой пленки в качестве мульчи в растениеводстве зародилась в середине 1950-х годов. Доктор Эмери М. Эммерт из Университета Кентукки одним из первых осознал преимущества использования пленки из полиэтилена низкой плотности (LDPE) и полиэтилена высокой плотности (HDPE) в качестве мульчи при выращивании овощей. Эммерт также писал и о других темах, таких как применение пластика для теплиц вместо стекла и пластика в полевых арочных конструкциях. По всему миру около 6475 км² сельскохозяйственных земель используют полиэтиленовую мульчу и подобные укрывные материалы для производства сельскохозяйственных культур. В середине 1950-х годов в районе Окленда (Новая Зеландия) производители клубники первыми начали укладывать полиэтиленовую пленку (мульчу) на сформированные в почве гряды. К 1961 году вся коммерчески выращиваемая клубника в Новой Зеландии выращивалась с использованием черной полиэтиленовой пленки, обычно укладываемой вручную. Пластик стимулировал рост, сохранял влагу, способствовал раннему плодоношению и ограничивал распространение сорняков. Первые машины для укладки полиэтилена появились в Новой Зеландии к середине 1960-х годов и были очень похожи на современные модели. Эти первые машины были спроектированы самими производителями и изготавливались небольшими инженерными и производственными мастерскими, как правило, под тщательным контролем и руководством фермеров. В течение многих лет каждая новая машина была в основном похожа на предыдущую, с незначительными модификациями для повышения эффективности.

Температура почвы

Использование пластиковой мульчи изменяет температуру почвы. Темные и прозрачные мульчи, уложенные на почву, поглощают солнечный свет и нагревают почву, позволяя проводить более раннюю посадку и стимулируя более быстрый рост в начале вегетационного периода. Белая мульча отражает солнечное тепло, эффективно снижая температуру почвы. Это снижение температуры может способствовать приживаемости растений в середине лета, когда может потребоваться более прохладная почва.

Задержка влаги в почве

Пластиковая мульча снижает потери воды из почвы за счет испарения. Это означает, что потребуется меньше воды для полива. Пластиковая мульча также помогает равномерно распределять влагу в почве, что уменьшает стресс у растений.

Уход за сорняками

Пластиковая мульча препятствует доступу солнечного света к почве, что может подавлять рост большинства однолетних и многолетних сорняков. Прозрачная пластиковая мульча предотвращает прорастание сорняков. Отверстия в мульче для растений обычно являются единственным местом, где сорняки могут расти.

Снижение вымывания удобрений

Использование капельного орошения в сочетании с пластиковой мульчей позволяет снизить вымывание удобрений. Применение капельного орошения исключает использование поверхностного и бороздчатого орошения, которое вносит большое количество воды в почву, что, в свою очередь, приводит к вымыванию азота и других питательных веществ за пределы корневой зоны. Капельное орошение подает меньшее количество воды с одновременным внесением удобрений, таким образом, удобрения доставляются непосредственно в корневую зону по мере необходимости. Это также снижает количество удобрений, требуемое для нормального роста растений, по сравнению с разбросным внесением.

Повышение качества урожая

Пластиковая мульча предотвращает соприкосновение созревающих плодов с почвой. Это уменьшает контакт с землей, снижая вероятность загнивания плодов и сохраняя фрукты и овощи чистыми. Это особенно полезно, например, при выращивании клубники.

Снижение уплотнения почвы

Пластиковая мульча, покрывающая почву, снижает образование корки от дождя и солнечного света. Уменьшение количества сорняков ведет к снижению потребности в механической обработке почвы. Борьба с сорняками между рядами мульчи может проводиться с использованием контактных гербицидов и механическими методами. Почва под пластиковой мульчей остается рыхлой и хорошо аэрированной, а мульча защищает покрываемую ею почву от эрозии.

Недостатки

Существует множество недостатков использования пластиковых мульч в растениеводстве.

Стоимость

Преимущества использования пластиковой мульчи обходятся дороже, чем посадка в открытый грунт. Эти затраты включают оборудование, пластиковую пленку, используемую в качестве мульчи, трансплантаторы, предназначенные для мульчированных грядок, а также дополнительный труд при укладке и удалении мульчи. Для укладки пластиковой мульчи на поле необходимо специализированное оборудование для формирования грядок. Эти машины формируют почву и наносят пластик на подготовленную почву. Для посадки желаемой культуры можно использовать трансплантаторы, предназначенные для мульчированных грядок. Посадка вручную возможна, но она менее эффективна. Удаление пластиковой мульчи также увеличивает затраты из-за дополнительной рабочей силы и необходимого оборудования. Для удаления пластика с поля после уборки урожая можно использовать специализированное оборудование для подрезки мульчи.

Применение

Для использования пластиковой мульчи требуется особый процесс укладки, обеспечивающий правильное размещение пленки. Этот процесс начинается с подготовки поля так же, как и для обычной плоской грядки. Поверхность грядки должна быть свободна от крупных комьев земли и растительных остатков. Специальная машина – укладчик мульчи или формовщик гряд – проходит по полю, формируя ряд пластиковой мульчи, покрывающий посадочную зону. Грядки могут быть плоскими, то есть поверхность мульчи находится на одном уровне с почвой между рядами. Машины для формирования приподнятых грядок создают поверхность мульчи выше уровня почвы между рядами. Основной элемент формовщика гряд – это формирующая коробка, которая придает грядке форму, после чего она покрывается пластиком с помощью валика и двух дисковых ножей, которые присыпают края пленки землей для ее фиксации. Эти укладчики мульчи одновременно прокладывают капельную ленту орошения под пластик. Важно, чтобы пластик был достаточно натянут. Это особенно важно при посадке растений.

Посадка

Для посадки также требуется специализированное оборудование для посадки. Наиболее распространенным оборудованием является трансплантатор водяного колеса. Трансплантатор водяного колеса использует вращающийся барабан или барабаны с шипами, расположенными через определенные интервалы. Барабан или барабаны оснащены системой подачи воды, которая непрерывно заполняет барабан водой. Трансплантатор прокатывает барабан с шипами по укрывному материалу. Когда шип вдавливается в материал, пробивается отверстие, и вода поступает в это отверстие. Оператор на трансплантаторе затем помещает растение в отверстие. Эти барабаны могут иметь несколько рядов и различные интервалы для создания необходимого расстояния между растениями для конкретной культуры.