مالچ پلاستیکی

مقدمه

کاربرد مالچ پلاستیکی توسط پرورش دهندگان گیاهان باغبانی در جهان مرتباً در طی بیش از40 سال گذشته افزایش یافته است به خاطر اینکه کاربرد مالچ پلاستیکی در پرورش گیاهان باغبانی مزایای زیادی دارد. مالچ پلاستیکی در بهار و در مناطقی با آب‌وهوای خنک، دمای خاک را افزایش می‌دهد. این افزایش دما به عواملی مانند دمای هوای محیط، میزان نور خورشید، نوع خاک، رطوبت موجود در خاک، و رنگ مالچ بستگی دارد.

مالچ پلاستیکی (به‌ویژه نوع سیاه) با جلوگیری از نفوذ نور به زیر لایه پلاستیکی، به کاهش یا از بین بردن رشد علف‌های هرز کمک می‌کند. مالچ پلاستیکی با کاهش یا حذف تبخیر از سطح خاک، سطح رطوبت خاک را در سطح بالاتری حفظ می‌کند.

سطوح بالاتری از مواد مغذی گیاه در زیر لایه پلاستیکی در بستر خاک حفظ می‌شود، زیرا به‌ویژه در هنگام بارش‌های شدید، شستشوی مواد مغذی کاهش می‌یابد. در آب‌وهوای نیمه‌گرمسیری و گرمسیری، مالچ پلاستیکی سفید-سیاه می‌تواند دمای خاک را کاهش دهد. در ابتدا، تمام مالچ‌های پلاستیکی از نوع سیاه بودند. برخی تولیدکنندگان، مالچ پلاستیکی شفاف تولید کردند که دمای خاک را بیشتر از مالچ سیاه افزایش می‌داد.

اگرچه مالچ پلاستیکی شفاف واقعاً دمای خاک را بیشتر از مالچ سیاه افزایش می‌داد، اما به‌طور قابل‌توجهی موجب رشد علف‌های هرز و رقابت آن‌ها در زیر لایه پلاستیکی می‌شد که در نهایت باعث بلند شدن و شکافته شدن مالچ توسط علف‌های هرز می‌گردید. با کشف دانشمندان که گیاهان دارای رنگدانه‌ای به نام فیتوکروم هستند که می‌تواند بین طول موج‌های قرمز و آبی نور تفاوت قائل شوند، تولیدکنندگان مختلف مالچ پلاستیکی اقدام به تولید مالچ‌های پلاستیکی در رنگ‌های متنوع کردند.

طیفی از مالچ های پلاستیکی رنگی توسط تولیدکنندگان مختلف برای کاربردهای خاص محصولات زراعی در دسترس قرار گرفت. این رنگ‌ها شامل قرمز، آبی، سبز حرارتی مادون قرمز، قهوه‌ای، نقره‌ای و سفید بودند. همچنین مالچ‌های پلاستیکی خاصی طراحی شدند، مانند یک نوار سیاه به عرض ۱۲ اینچ در وسط یک فیلم ۴۸ اینچی سفید، نقره‌ای فلزی یا شفاف.

مزایای مالچ‌ پلاستیکی

افزایش عملکرد کلی و برداشت زودتر

بالا بردن دمای خاک باعث رشد سریع‌تر محصول و برداشت زودتر می‌شود. پژوهشگران نشان داده‌اند که برداشت زودتر (بین 7 تا 14 روز و تا 21 روز) و افزایش عملکرد (معمولاً دو تا سه برابر خاک‌های بدون مالچ) با توجه به موقعیت جغرافیایی، نوع خاک، نوع مالچ پلاستیکی مورد استفاده و محصولات از جمله ذرت شیرین، بادمجان، گوجه‌فرنگی، خربزه، فلفل، خیار، کدو تابستانی، بامیه و هندوانه امکان‌پذیر است.

کاهش تبخیر

به دلیل درجه بالای نفوذناپذیری مالچ‌های پلاستیکی به بخار آب، از تبخیر آب از سطح خاک کاسته می‌شود. استفاده از آبیاری قطره‌ای به همراه مالچ پلاستیکی، تبخیر رطوبت از خاک پوشش‌دار را کاهش داده و نیاز به آبیاری را کاهش می‌دهد. این موضوع با صرفه‌جویی در مصرف آب تا 45 درصد در قیاس با سیستم های آبیاری بارانی مرتبط است.

مشکلات کمتر علف‌های هرز

مالچ‌های سیاه، سفید-سیاه، بازتابنده و انتخاب‌گر طول‌موج، نفوذ نور به خاک را کاهش می‌دهند. علف‌های هرز معمولاً نمی‌توانند زیر مالچ زنده بمانند. استثنا در این مورد، علف‌هرز آویارسلام است که پیازهای شبیه به فندق آن انرژی کافی برای سوراخ کردن مالچ، بیرون آمدن و رشد فراهم می‌کند. در مورد مالچ پلاستیکی شفاف، برای جلوگیری از رشد علف‌های هرز زیر آن، استفاده از علف‌کش یا بخاردهی با سموم لازم خواهد بود.

کاهش شستشوی کود

آب اضافی وارد مالچ نفوذناپذیر نمی شود و در نتیجه کود زیر مالچ از طریق آبشویی از دست نمی رود. مالچ پلاستیکی در حفظ مواد مغذی در ناحیه ریشه کمک می‌کند و این امر اجازه می‌دهد تا سبزیجات بهره‌برداری بهینه‌تری از مواد مغذی داشته باشند.

کاهش فشردگی خاک

خاک زیر مالچ پلاستیکی نرم، پودر مانند و دارای تهویه مناسب باقی می‌ماند. ریشه‌ها به اکسیژن کافی دسترسی دارند و فعالیت میکروبی افزایش می‌یابد.

حذف هرس ریشه

به استثنای ناحیه بین بسترهای پوشش‌دار، عملیات کشت حذف می‌شود و بنابراین، هرس ریشه گیاه از بین می‌رود. رشد علف‌های هرز در این نواحی می‌تواند با استفاده از علف‌کش‌های تایید شده کنترل شود.

محصول تمیزتر

محصول خوراکی از گیاهانی که با مالچ پوشانده شده‌اند، تمیزتر است و کمتر در معرض پوسیدگی قرار می‌گیرد، زیرا خاک روی گیاهان یا میوه‌ها ریخته نمی‌شود.

پوشش مالچ تقریباً غیرقابل نفوذ به دی‌اکسید کربنی است که ریشه‌ها یا تجزیه مواد آلی در خاک آزاد می‌کنند و این گاز زیر مالچ پلاستیکی جمع می‌شود. زیرا پوشش مالچ اجازه نمی دهد گاز نفوذ کند بنابراین گاز باید از طریق سوراخ هایی که برای گیاهان ایجاد شده اند، فرار کند. این امر باعث ایجاد اثر دودکشی می شود که منجر به افزایش سطح دی اکسید کربن در برگ های در حال رشد فعال نزدیک به سوراخ نشاء شوند.

کمک به فومیگاسیون و سولاریزاسیون خاک

مالچ‌ها اثر بخشی مواد شیمیایی ضدعفونی کننده خاک را افزایش می‌دهند. به دلیل ویژگی نفوذناپذیر مالچ پلاستیکی، این مالچ به عنوان یک مانع عمل کرده و از فرار گازها جلوگیری می‌کند و ضدعفونی کننده‌های گازی را در خاک نگه می‌دارد. مالچ‌های پلاستیکی، به ویژه نوع شفاف، در سولاریزاسیون خاک برای کنترل آفات خاک استفاده می‌شوند.

کاهش غرقاب شدن محصولات

آب اضافی از ناحیه ردیفی توسط بستر پشته ای دفع می‌شود؛ آب اضافی از زمین خارج شده و از غرقاب شدن و مشکلات تنش ناشی از آب اضافی خاک جلوگیری می‌کند.

توانایی کشت دو یا سه گیاه

پس از برداشت محصول اول، محصول دوم می‌تواند روی مالچ پلاستیکی رشد یابد. این “کشت فشرده” دو یا سه محصول هزینه‌های سالانه مالچ پلاستیکی و لوله‌کشی آبیاری قطره‌ای را پوشش می دهد. محصول دوم یا سوم می‌تواند از طریق خط آبیاری قطره‌ای با استفاده از کودهای محلول و دستگاه تزریق کود، کوددهی شود.

مالچ‌های پلاستیکی برای تولید محصولات سبزیجات

توسعه پلی‌اتیلن (PE) به عنوان یک پوشش پلاستیکی در سال ۱۹۳۸ و معرفی آن به عنوان مالچ پلاستیکی در اوایل دهه ۱۹۵۰، تولید تجاری برخی از محصولات سبزیجات را متحول کرد. در طول سال‌های پس از آن، تحقیقات گسترده‌ای توسط پژوهشگران و کارشناسان دانشگاه‌های جهان، در همکاری نزدیک با صنعتگران و نمایندگان شرکت‌های تولیدکننده مالچ‌های پلاستیکی و همچنین کشاورزان، انجام شد. این تحقیقات مزایای استفاده از مالچ پلاستیکی را به عنوان یکی از اجزای سیستم تولید «فشرده» سبزیجات مستند کردند.

این تلاش‌ها به بهبود درک ما از کاربرد مالچ‌های پلاستیکی و نقش آن‌ها در افزایش بهره‌وری، بهبود کیفیت محصول، و مدیریت مؤثر منابع کشاورزی منجر شده است. انواع مختلفی از سبزیجات می‌توانند با استفاده از مالچ‌های پلاستیکی به‌طور موفقیت‌آمیزی کشت شوند، خربزه‌ها، طالبی‌ها، هندوانه‌ها، کدوها، خیارها، گوجه‌فرنگی‌ها، فلفل‌ها، بادمجان‌ها، ذرت شیرین و محصولات کلمی از جمله کدوحلوایی، افزایش قابل توجهی در برداشت‌های زودهنگام، محصول کل و کیفیت نشان داده‌اند. تحقیقات همچنان در حال انجام است تا فرمولاسیون‌های جدید مالچ‌های پلاستیکی زیست‌تخریب‌پذیر، انتخاب بر اساس طول موج و رنگی، و همچنین سیستم‌های کشت برای استفاده بهینه از این بهبودهای خاص، ارزیابی شوند.
استفاده از مالچ‌های پلاستیکی برای تولید محصولات سبزیجات در سراسر جهان همچنان در حال افزایش است و سنگ بنای سیستم‌های تولید «فشرده» برای سبزیجاتی مانند خربزه‌ها، طالبی‌ها، هندوانه‌ها، خیارها، کدوها، فلفل‌ها، بادمجان‌ها، گوجه‌فرنگی‌ها، ذرت شیرین و محصولات کلمی (در هر دو وضعیت تک‌کشتی و چندکشتی)، مالچ پلاستیکی است. یک بسته تولید کامل شامل آبیاری قطره‌ای، کوددهی با آبیاری (فرتیگیشن)، نشاءهای درون ظرف، بادشکن‌ها، پوشش‌های ردیفی و یک برنامه کنترل آفات مؤثر می‌باشد.

مالچ‌های پلاستیکی مزایای بسیاری برای کاربران فراهم می‌کنند، از جمله افزایش عملکرد محصول، رسیدن زودتر محصولات، کیفیت بالاتر محصول، مدیریت آفات و بیماری‌ها، کنترل علف‌های هرز و همچنین امکان بهره‌برداری بهینه از سایر اجزا مانند آبیاری قطره‌ای برای دستیابی به بالاترین کارایی. یکی از اولین پلاستیک‌هایی که در مقیاس تجاری در سال ۱۹۳۹ تولید شد، پلی‌اتیلن (PE) بود. استفاده گسترده از پلی‌اتیلن در کشاورزی و به‌ویژه مالچ‌های پلاستیکی به دلیل سهولت در ساخت، مقاومت شیمیایی عالی، دوام بالا، انعطاف‌پذیری و عدم بوی نامطبوع و عدم سمیت آن نسبت به سایر پلیمرها است.

رزین پلی‌اتیلن به صورت گلوله‌های پلاستیکی به کارخانه تولیدی وارد می‌شود، که سپس این گلوله‌ها به ورقه‌های انعطاف‌پذیر پوشش پلاستیکی تبدیل می‌شوند. اصلی‌ترین پلی‌اتیلن مورد استفاده در مالچ‌ها، پلی‌اتیلن با چگالی کم (LDPE) است که از طریق پلیمریزاسیون اتیلن تحت فشار بسیار بالا تولید می‌شود. این ماده دارای استحکام کششی عالی است که برای کاربرد مکانیکی مالچ پلاستیکی به خاک و مقاومت در برابر پارگی در برابر بادهای شدید و تردد افراد ضروری است. مواد افزودنی مختلفی به پلاستیک اضافه می‌شوند تا ویژگی‌های خاصی از محصول نهایی را تغییر دهند یا بهبود بخشند. این مواد شامل رنگ‌دانه‌ها برای رنگ، عوامل لغزنده، عوامل ضدچسبندگی، آنتی‌اکسیدان‌ها، مهارکننده‌ها/پایدارکننده‌ها در برابر اشعه ماوراء بنفش (UV)، مواد ضد حریق و افزودنی‌های فتوتجزیه‌پذیر می‌باشند.

پوشش‌های ردیفی

پوشش‌های ردیفی برای کاهش آسیب‌های ناشی از دمای پایین به محصولات سبزیجات فصل گرم مانند گوجه‌فرنگی، فلفل و بادمجان در مناطقی که دما در اواخر بهار و اوایل پاییز به زیر 5 درجه سانتی گراد می‌رسد، توسعه یافتند. علاوه بر این، پوشش‌های ردیفی با عمل به عنوان یک مانع فیزیکی، حشراتی که به شکل آفت درآمده اند را از بین می‌برند. معمولاً پوشش‌های ردیفی از پوشش پلی‌پروپیلن (PP) ساخته می‌شوند که تا حدودی متخلخل هستند و به‌طور معمول در ورق‌های بسیار بزرگ تولید می‌شوند.

پوشش‌های ردیفی همچنین تبخیر و تعرق را در سبزیجات زراعی کاهش می‌دهند و به حفظ سطوح بالاتر رطوبت خاک نسبت به شرایط بدون پوشش ردیفی کمک می‌کنند. بادهایی که از روی یک مزرعه سبزیجات می‌وزند، باعث خشکی نشاءهای سبزیجات در مزرعه به مرور زمان می‌شوند، زیرا موجب از دست رفتن آب می‌گردند. پوشش‌های ردیفی تنش بادی و خشکی را کاهش می‌دهند و در نتیجه باعث بهبود رشد و توسعه گیاهان می‌شوند. از آنجایی که پوشش‌های ردیفی دما و رطوبت خاک را زیر پوشش‌ها افزایش می‌دهند، علف‌های هرز می‌توانند همانند محصول کاشته شده رشد کنند مگر اینکه با استفاده از علف‌کش‌های پیش‌رویشی یا پس‌رویشی کنترل شوند.

بنا به درخواست کشاورزان، دستگاه کودریز کولتیواتور ردیفی مدل FS شرکت سبزدشت با قابلیت نصب پلاستیک‌کش برای ایجاد مالچ پلاستیکی روی پشته‌ها و همچنین تجهیز به تیپ‌پهن‌کن برای قرار دادن نوارهای آبیاری قطره‌ای طراحی شده است. این دستگاه امکان انجام همزمان عملیات کوددهی، بسترسازی، پهن کردن نوارهای آبیاری قطره‌ای (تیپ)، و مالچ پلاستیکی را فراهم می‌کند. این ویژگی‌ها نه تنها فرآیند کاشت و آماده‌سازی را بهینه می‌کنند، بلکه به برداشت زودهنگام محصولات صیفی‌جات نیز کمک شایانی می‌نمایند.

اگر به دنبال اطلاعات بیشتری درباره مالچ پلاستیکی هستید، پیشنهاد می‌کنیم مطلب « بررسی تأثیر رنگ مالچ پلاستیکی بر رشد و عملکرد محصولات کشاورزی» را در وب‌سایت سبزدشت مطالعه کنید.