塑料养殖的环境效益受到其产生的废弃物数量的限制。
加利福尼亚州圣巴巴拉县绿色作物之间的温室。
塑料栽培指的是在农业活动中使用塑料。这可以包括土壤熏蒸、灌溉、农产品包装和保护收成不受降水影响。塑料也被用作地膜或温室覆盖物。
虽然塑料栽培被吹捧为农民用更少的水、更少的化肥和杀虫剂高效种植作物的一种方式，但它也因环境不可持续而受到质疑。被提及的问题包括土壤、水和食物污染;空气污染;以及大量的塑料垃圾。
在这里，我们深入探讨了这个热门话题的利与弊，揭示了塑料栽培的可持续性。
农业应用
塑料栽培的历史始于20世纪30年代塑料的大规模生产。研究人员发现，聚乙烯这种塑料非常适合农业使用，因为它具有耐用性、柔韧性和耐化学性。20世纪40年代，它首次被用作温室建筑材料，作为玻璃的替代品随之而来的是塑料作为人工覆盖物的广泛使用。
覆盖
塑料地膜是一种利用塑料片覆盖在土壤上的孔，让植物可以从中生长，在20世纪60年代开始商业化。从那时起，它就成为了塑料栽培中使用最广泛的形式。
塑料地膜可以通过以下方式增加作物产量:
•防止杂草生长，防止害虫和鸟类
•防止蒸发，节约用水
•有助于防止侵蚀和保持土壤温暖，这可以支持作物生产力
•保护自己不受极端天气的影响，比如低温、冰雹和洪水
•将熏蒸剂留在土壤中，而不是让它们释放到空气中，对某些作物来说，比如草莓。
青贮，管道，种植机和储存
今天，塑料栽培的另一个应用是作为青贮饲料或其他动物饲料谷物的密闭覆盖物。柔性塑料布可以紧紧包裹收割的谷物和稻草捆;这可以使它们保持数月或更长时间的干燥和新鲜。
聚氯乙烯(PVC)和聚乙烯都常用在灌溉和水培系统的管道中。这些相对轻的塑料管材料也抗腐蚀，使他们成为金属管的一个有吸引力的替代品。以石油为基础的苗圃花盆、板条箱和其他由耐用但轻质塑料制成的容器代表了塑料栽培的另一个重要类别。
温室及隧道
也许塑料栽培在视觉上最突出的形式是它在温室和高隧道结构(温室)的建筑中的使用，使许多作物可以在一个保护性的室内环境中生长。
这些结构吸收太阳的热量和光，同时调节生长温度，保护植物免受自然因素的影响。它们通常由聚碳酸酯板建造，提供强度和耐久性。然后用乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)制成的薄膜覆盖隧道。
塑料温室和隧道可以促进土壤碳的吸收，将使地球变暖的碳锁在地下，而不是排放到大气中。它们还能降低水的消耗，帮助抵御农作物虫害，这在有机农业中尤其有用。
环境影响
可惜的是，塑料养殖的潜在环境效益往往被不利的环境影响所抵消，如温室气体排放、土壤、水、空气和食物的污染，以及大量塑料垃圾的产生。
塑料垃圾
西班牙Almería的一大片塑料大棚
也许没有什么地方比欧洲最干燥的地方之一、西班牙南部Almería的广阔温室更能说明塑料栽培的好处和后果了。
这些集约化的农业操作保护作物不受风的影响，而高度控制的灌溉系统有助于节约用水和防止蒸发。在这里，塑料栽培极大地提高了作物产量，改变了当地经济。巨大的塑料大棚覆盖着干旱的土地，生产大量的水果和蔬菜。
尽管西班牙可能是塑料大棚最集中的国家，但就数量而言，它仍远远落后于中国。自20世纪70年代引入塑料大棚以来，中国的塑料大棚数量激增，目前中国拥有全球90%以上的塑料大棚。一种用于覆盖的农用塑料薄膜大大提高了中国农作物的产量，但其日益增长的污染足迹已开始逆转生产力。
未回收的农业塑料构成了大量的废物，当它们被埋、燃烧或倾倒在垃圾填埋场时，会造成进一步的环境危害。这在缺乏足够废物管理基础设施的发展中国家尤其令人担忧，但对发达国家来说也是一个巨大的困境。
在美国，每年有数百万吨的塑料薄膜被用于地膜、排盖、温室盖——这还不包括用于灌溉管道、管材、包装和储存的塑料。
气候变化带来的影响
一项针对塑料大棚的研究发现，它们与二氧化碳和一氧化二氮等改变气候的温室气体排放有关，而二氧化二氮也是空气污染的罪魁祸首，因为它会产生颗粒物和臭氧。
传统塑料是由化石燃料制成的以石油为基础的产品。除了向大气中排放改变气候的温室气体外，塑料制造过程还会造成空气和水污染，影响工人和附近社区。
塑料微粒
另一个新出现的问题是，塑料养殖可能在多大程度上导致土壤和水中的微塑料的存在。
特别是薄的地膜，很容易变质成微小的塑料碎片，这可能会影响土壤质量，影响生活在土壤中的微生物和其他生物。这些塑料颗粒通过雨水和灌溉被冲入地表水，最终进入海洋，它们也可以被植物吸收，有可能最终进入食物系统。
最近的一些研究在河流和海洋、鱼类、贝类和人类排泄物中发现了微塑料，后者表明人们正在摄入大量的微塑料。梳理塑料栽培对这一问题的贡献是一个新兴的研究领域。
此外，焚烧塑料会释放出一种被称为二恶英的持久性环境污染物，而掩埋或将塑料送往垃圾填埋场会导致浸出。
尽管在塑料大棚中种植的作物可能需要更少的农药，但大棚可以延长生长季节，允许额外的收成，这意味着它们通常是整体上更多的集中肥料和农药使用的地方。这些农药和化肥会渗入土壤，使土壤酸化并污染地下水。
此外，塑料中的化学添加剂会在土壤中积累，对我们的食物和水供应的影响仍然未知。2019年的一项研究发现，塑料覆盖显著增加了小麦籽粒及其土壤中邻苯二甲酸酯(增塑剂)的浓度积累。
有解决方案吗?
虽然温室建筑中使用的一些重塑料可以回收或重复使用，但很大一部分不能。用于覆盖的较轻的塑料被回收利用的就更少了，因为它很薄，经常被农药、污垢和化肥污染，使重用或回收工作变得劳动密集型和昂贵。
在美国，近年来回收的大部分农业塑料都被运往中国、越南和马来西亚，但这些国家现在已经禁止了这类运输。这意味着更多的农业塑料现在被送往垃圾填埋场或焚烧。
可生物降解的替代品
科学家们开始开发生物可降解的替代品，以取代传统的地膜。可降解物可被土壤微生物转化为二氧化碳、水和其他自然物质。它们不需要像传统的聚乙烯一样被清除，而是可以重新耕入土壤中。
但是，尽管它们是可生物降解的，关于可生物降解塑料对土壤生态系统的长期影响仍然存在问题。此外，生物可降解塑料仍然是由石油产品制成的，可能含有对环境有害的添加剂。
由于这些原因，澳大利亚已经完全禁止生物降解塑料。欧盟已经为可生物降解地膜制定了一个标准，要求他们通过限制有害成分来避免对生态系统的伤害。
塑料栽培的一个令人惊讶的来源是有机农业，因为塑料覆盖和温室可以帮助有机种植者保护作物免受杂草和害虫的侵害。稻草和纸覆盖物提供了很有希望的替代选择，但对许多种植者来说，它们仍然过于昂贵和劳动密集型。
种植者代表了打击塑料垃圾的另一个机会。可种植的容器由天然材料制成，如泥炭、牛粪、大米、木浆、椰子或纸，可以在地面上种植植物。
另一种选择是用不用种植但可以堆肥的天然材料制成的植物容器。最后，还有可回收的生物基塑料容器，有时还混合了天然纤维，它们会逐渐被生物降解。
塑料栽培的未来
虽然使用更多的可生物降解塑料和非塑料替代品不能完全解决与塑料养殖相关的环境问题，但它们有助于在对抗塑料对农业的有害影响方面取得重大进展。
种植者、消费者和政府越是支持可持续的农业塑料替代品——同时加强节水、减少化肥和农药使用等做法——我们的社区、粮食系统和地球就会越健康。
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