Zastosowanie Kolorów Przepuszczających Podczerwień Do Folii Biodegradowalnych

Folie do ściółkowania mogąbyć stosowane podczas uprawy roślin w celu osiągnięcia wcześniejszych i wyższych plonów, jak również do poprawy jakości wielu różnych rodzajów warzyw, takich jak pomidory, bakłażany, arbuzy, papryka i ogórki.

Poniżej wymienione zostałyzalety korzystania z folii ściółkowych z tworzyw sztucznych opisane przez WJ Lamonta, z Wydziału Ogrodnictwa Uniwersytetu Stanowego w Kansas (www.agnet.org).

1) Wcześniejsze plony

Podnoszenie temperatury gruntu umożliwia osiągnięcie wcześniejszych plonów. Stosując czarną folię mulczującą można osiągnąć wcześniejsze plony od 7 do 14 dni. Przezroczyste folie ściółkowe mogą skrócić czas do plonów o 21 dni.

2) Wilgotność gleby

Zastosowaniefolii mulczującej z tworzyw sztucznych znacznie zmniejsza utratę wilgotności gleby poprzez odparowanie. Oznacza to, że gleba pozostaje nadal wilgotna i koszty nawadniania mogą być mniejsze. W tych warunkach plony warzyw mogą być prawie dwukrotnie większe w porównaniu do plonów upraw roślinnych bez ściółki z tworzyw.

3) Chwasty i niepożądana flora

Czarna i kombinacjeczarno-białej folii mulczującej z tworzywa zapobiega pojawianiu się niepożądanej flory i powstrzymuje wzrost chwastów.

4) Wypłukiwanie środków agrochemicznych i nawozów

Ochrona przewidziana przez folię mulczującą z tworzywa zapobiega wypłukiwaniu i odpływowi cennych środków agrochemicznych i nawozów.

5) Zmniejszone zagęszczanie gleby

Ochronna folia ściółkowa utrzymuje pod sobą glebę luźną. To zmniejsza zagęszczenie z powodu małej utraty wilgoci. Powstawanie i wzrost korzeni gwarantuje lepszą absorpcję tlenu i produkcję nośników odżywczych.

6) Kontrola korzeni

Pozaobszarami objętymi przez folię mulczującą z tworzywa, powstawanie korzeni niepożądanych chwastów może być utrzymywane pod kontrolą poprzez stosowanie pestycydów i środków agrochemicznych.

7) Wytwarzanie środków czyszczących

Owoce i warzywapod folią ściółkową z tworzywa mogą być czystsze, ponieważ są one chronione przed brudem i glebą.

8) Wyższy wzrost i plony

Fotosyntezadla wzrostu roślin wymaga absorpcji dwutlenku węgla i jego przekształcenia w tlen. Zastosowanie tego typu folii z tworzywa sztucznego zwiększa stężenie dwutlenku węgla pod folią jako gazu, który nie może dyfundować na zewnątrz folii. Pozwala to przeprowadzić zielonym liściom proces fotosyntezy.

9) Zatrzymanie składników gazowych i nawozów

Folieściółkowe z tworzywa dają możliwość przesiąkania przez folię opryskom nawozów, tak aby mogły być lepiej wchłaniane.

10) Powódź

Polapokryte foliami mulczującymi z tworzywa są zazwyczaj ułożone z drenami tak, aby nadmiar wody mógł zostać odprowadzony w przypadku ulewnych deszczów. Dzięki temu zmniejsza się ryzyko powodzi i ryzyko zatopienia upraw.

Różnokolorowe folie mulczującei ich wpływ na wzrost roślin poprzez fotoselektywność są obecnie i od lat przedmiotem wielu badań.

Teoria utrzymuje, że kolorowe ściółki z tworzywa, gdy są przezroczyste, wykazują przewagę nad tradycyjną czarną folią z tworzywa z powodu transmisji i absorpcji niektórych długości fal światła. To może prowadzić do wyższych temperatur w wałach ziemnych i pod ziemią.

O wielewięcej badań zostało przeprowadzonych na ten temat w USA i Izraelu niż w Europie. Dlatego też zakres dostępnych na rynku produktów, dostarczanych przez wytwórców folii i producentów granulatów tworzyw sztucznych jest bardziej rozbudowany w tych krajach.

PlastikaKritis i Kafrit to dwaj producenci additives i masterbatchy do agrofolii którzy dostarczali podobne produkty w latach wcześniejszych.

PlastikaKritis oferuje jako masterbatche produkty "Brown 70964" i "Brown 70869". Zalecany dodatek wynosi 20% dla folii mulczującej o grubości 20-30 mikrometrów. Dodatek obydwu koncentratówtłumi wzrost chwastów ze względu na ciemny kolor i utrzymując niżej leżące warstwy gleby cieplejsze, pozwalając na przechodzenie ciepła. "70964" zawiera dodatkowy absorber IR (np. kreda / talk), który zatrzymuje ciepło zapobiegając jego utracie w nocy.

Kafritw Izraelu wprowadził produkt "LDPE MB Brown & PA L -8660" do swojej oferty w 2006 roku. Jest to również masterbatch, który jest używany do produkcji brązowej ściółki z tworzywa. Kafrit zaleca dodawanie od 5 do 15% w zależności od grubości warstwy ściółki i od pożądanego stopnia przepuszczalności cieplnej.

Warto również wspomnieć o badaniachprowadzonych w Katedrze Ogrodnictwa Uniwersytetu Stanowego w Pensylwanii. Dr Orzolek i L.Otjen przeprowadzili szeroko zakrojone badania na temat pomidorów, stosując różne kolorowe ściółki polietylenowe.

Badania przeprowadzonena Uniwersytecie Nauk Stosowanych Weihenstephan (pod kierunkiem K. Kell) w 2006 roku sprawdzały wpływ różnych kolorowych folii mulczujących z tworzywa w uprawie kalarepy i sałaty oraz badały wpływ temperatury na ich wzrost.

Komunikat prasowy wydany w roku 2007 (Plasticker News, 27 sierpnia 2007 r.) informował o wprowadzeniu przez firmę FKuR nowatorskiej czarnej folii mulczującej wykonanej z polilaktydu. Firma FKuR ogłosiła, że pracuje wraz z Oerlemans Plastics i Fraunhofer UMSICHT od 2004 roku na rzecz rozwoju tego produktu i była gotowa do wprowadzenia go na rynek. Komunikat opisywał "mieszankę PLA" jako mieszaninę polilaktydu (PLA) oraz innych biodegradowalnych polimerów i dodatków. PLA jest otrzymywany ze skrobi kukurydzianej za pomocą procesu fermentacyjnego. Firma Oerlemans Plastics B.V. Genderen, Holandia, przeprowadziła produkcję przemysłową i testy zastosowania ściółki PLA. Doniesiono, że innowacyjna folia mulczująca miała przewagę nad innymi foliami biodegradowalnymi, rozkładającymi się znacznie wolniej i jest bardziej odporna na zmieniające się warunki klimatyczne. Już w 2004 roku, FKuR Kunststoff GmbH rozpoczął pierwsze testy biodegradowalnych folii mulczujących.

Zachowanie i degradację tych folii w warunkach "na świeżym powietrzu" badano w laboratorium. Zastosowanie przemysłowe folii zostało wprowadzone wraz z Oerlemans Plastics BV już w 2005 roku. Najważniejszym czynnikiem Oerlemans Plastics przy wyborze folii wyściółkowej PLA firmy FKuR było, między innymi, bezproblemowe wytwarzanie folii na konwencjonalnych wytłaczarkach, takich jak te wykorzystywane w produkcji folii LDPE. Zanim miała miejsce produkcja przemysłowa, zastosowanie folii mulczującej Bio-Flex® z powodzeniem przetestowano na rozmaitych uprawach różnych instytutów badawczych i stacji doświadczalnych.

Od 2005biodegradowalna folia wyściółkowa PLA firmy Oerlemans Plastics została przetestowana na całym świecie w szerokim zakresie upraw w różnych strefach klimatycznych. Wydajności upraw uzyskane z tą biofolią są porównywalne do tradycyjnych folii wyściółkowych z PE. Układanie folii wyściółkowych z PLA można wykonać przy użyciu zwykłych maszyn i nie jest trudniejsze niż w przypadku konwencjonalnych biofolii. Dużą zaletą w stosunku do innych warstw biologicznych, np. folii opartych na skrobi, jest jej znacznie wolniejszy rozkład oraz jego odporność na zmienne warunki klimatyczne. Inną zaletą biofolii wyściółkowych w rolnictwie jest to, że folie te mogą być po zbiorach po prostu zaorane w glebie, gdzie nadal będą ulegać rozkładowi. Zastosowanie folii mulczującej Bio-Flex ® zmniejsza ilość wymaganej pracy i obniża koszty usuwania folii. Granulat oraz folia są całkowicie biodegradowalne zgodnie z normą EN 13432. Ponadto, są certyfikowane zgodnie z normą DIN Certco, OK Compost, NFU 52001 i Ecocert.

Jak wspomniano wcześniej, najważniejszym powodem stosowania folii ściółkowej jest hamowanie rozwoju chwastów w zależności od absorpcji światła w zakresie UV i widzialnym (VIS). Ponadto, istnieje silna absorpcja ciepła (z bliskiego zakresu podczerwieni NIR) z powodu dodanej sadzy. Oznacza to, że folia ściółkowa nagrzewa się i przepuszcza zaabsorbowane ciepło do swojego bezpośredniego otoczenia.

Druga generacja folii mulczujących oznacza przejście z folii opartych na LDPEdo folii wykonanych z tworzyw sztucznych ulegających biodegradacji. Sadza jest nadal używana tutaj jako pigment, a główna uwaga skupia się na trwałości poprzez gwarantowaną biodegradację w kompostowaniu przemysłowym.

Absorpcjaciepła na otwartym powietrzu rzeczywiście stawia biodegradowalną folię mulczującą przed trudnym wyzwaniem pod względem trwałości i funkcjonalności. Pomysł przedłużenia ich trwałości przez dodanie domieszek byłby sprzeczny z pierwotnym celem zrównoważonego rozwoju.

Rozpoczęcie badańna kolorowej, przepuszczającej podczerwień (IRT), biodegradowalnej ściółce z tworzyw było tylko kwestią czasu. Chodziło o powstrzymanie wzrostu chwastów poprzez pełną absorpcję fal świetlnych z zakresów UV i widzialnego (VIS). Barierę tą jednak winna pokonać energia fal pochodzących od promieniowania bliskiej podczerwieni (NIR).

Jestoczywiste, że efekt ten nie może być osiągnięty z sadzą powodując pewne niekorzyści bowiem udział środków barwiących stosowanych w cienkich foliach musi być wyższy, co automatycznie zwiększa koszty surowców.

Kompozycjekolorystyczne, które zostały opracowane, opierają się o prostą teorię mieszaniny kolorów, która mówi, że jest możliwe stworzenie czarnych (ciemnych) kolorów przez mieszanie kombinacji pigmentów.

Zalety stosowaniakolorów przepuszczających podczerwień w foliach ściółkowych mogą być podsumowane w następujący sposób:

• Wysokieprzenoszenie ciepła
• Skutkuje to w postaci wyższej temperatury gleby / wału ziemnego
• Doskonałewarunki dla roślin, które zachowują swoje korzenie w zimie.
• Brak chwastów lub niepożądanej flory.
• Mniejszeataki ze strony gryzoni i robaków.
• Owoce, takie jak truskawki, nie są uszkodzone w punktach styku z przegrzaną folią mulczującą.
• Brak chemikaliów potrzebnych do tłumienia chwastów i innego robactwa, umożliwiając zmianę na rolnictwo ekologiczne.
• Wcześniejsze i zwiększone plony.
• Poprawa jakości upraw - i ilości.

Foliemulczujące oparte na biodegradowalnych tworzywach sztucznych o barwach przepuszczających podczerwień IRT były użyte w tych próbach polowych. Standardowe czarne folie ściółkowe oparte na LDPE były porównane do folii LDPE z kolorystyką IRT. Celem było określenie wpływu biodegradacji samej folii (PLA lub celulozy) na zachowanie wzrostu upraw.

Istnieją różnice międzywzrostem ogórków i pomidorów. Dane dla pomidorów pokazują, że w pierwszych tygodniach wszystkie folie, niezależnie od ich składu wykazują podobne działanie. W późniejszych tygodniach, folia PLA o zabarwieniu IRT działa lepiej, niż wszystkie inne. Różnice, jednakże, pomiędzy różnymi typami folii nie są istotne.

Badaniaw warunkach terenowych na ogórkach, pokazują jednak różnice od początku. Ranking wydajności od najwyższej do najniższej brzmi następująco: PLA + IRT, celuloza + IRT, LDPE + IRT i na końcu można znaleźć standardową czarną folię ściółkową.

Dalsze badania(przeprowadzone przez Instytut Badań i Kontroli Materiałów Uniwersytetu Bauhaus w Weimarze MFPA) potwierdziły wymaganego minimum 90% biodegradacji kolorowej folii IRT, zgodnie z normą DIN EN ISO14855-1. Badania ekotoksyczności zgodnie z DIN EN13432 również zostały pomyślnie zakończone.

Napodstawie tych badań, produkt Bioflex F 1130 wytwarzany przez FKuR został wybrany jako najbardziej odpowiedni materiał z szerokim oknem procesowym i wysokim poziomem elastyczności, niezależnie od stosowanego sprzętu. Połączenie z mieszankami kolorów IRT zaowocowało produktem wysokiej jakości, reprezentującym kolejną generację folii ściółkowej na dzisiejszym rynku.

Firma GRAFE zaprasza na targi tworzyw sztucznych Fakuma w Friedrichshafen, na swoje stoisko B5-5306, hala B5, które odbędą się w dniach 14-18 październik 2014. Do zobaczenia.