プラスチック・マルク

農業におけるプラスチックマルチの使用は、世界中の特殊作物生産者の一般的な慣行である。水を節約し、雑草、害虫、病気の防除に役立ち、結果として作物の収量と品質を向上させます。PEは耐久性に優れ、土壌中で分解しないため、畑に放置することはできず、最終的には処分の問題につながる。PEを畑に埋めると、土壌が汚染され、リサイクルできなくなる。PEを処分するには、生産者はPEを埋立地まで運ばなければならない。埋立地が利用できない場合、生産者は農場にPEを備蓄し、雨でマルチが小川や水域に流される可能性がある。ヘンリー・シンティム博士と彼のチームは、生分解性プラスチックマルチ（BDM）が有効な代替手段になり得るかどうかを調査した。

生分解性代替品

PEをBDMで代用すれば、廃棄の必要性を減らすことができる。しかし、Sintim博士によると、生分解性マルチを圃場で使用する前に、農業土壌の生態系に与える潜在的な影響を評価する必要があるという。例えば、生分解性マルチは本当に分解されるのか？シンティム博士は、「BDMとは、プラスチックマルチでありながら、純粋または部分的にバイオベース材料から作られたものを意味します」と説明する。生分解性と宣伝されているプラスチックマルチはありますが、実際に生分解性が証明されたものはありません。そこで研究チームは、さまざまな種類の市販BDMの経時的な分解を調べています。そのため、研究チームは、市販されているさまざまなタイプのBDMの経時的な分解を調査している。"また、研究チームが成分を特定した実験的なBDMも含まれている。

シンティム博士は、BDMの材料特性を評価し、写真撮影によって粒子径と表面積を測定し、デジタル化してImage Jソフトウェアを使って分析することで、BDMの劣化をモニターした。

リーチング

シンティム博士と彼のチームは、マルチング材が分解する際に土壌を通して何が浸出するかを理解したかった。彼は、BDM微粒子を分析するための浸出液サンプルを採取するため、深さ55cmにMETERG3 パッシブキャピラリーライシメータを設置した。彼は、lysimeter の測定値からECの測定値が高くなったことに驚いた。しかし、PE、紙マルチ、マルチなしの各処理区のECも高かったため、土壌表面に蓄積した塩分が溶出した可能性がある。同氏は、「浸出液サンプルに微粒子が含まれているかどうかはまだ調べていません」と言う。

代替コンポスト

もしBDMの一部が圃場ではうまく生分解しないことがわかれば、代替案として堆肥化が考えられる。シンティム博士と彼の研究チームは堆肥化試験を実施し、マルチが分解する様子をデジタル化した。メッシュの袋にマルチを埋め、定期的に袋を取り出してマルチを調査します。メッシュバッグには黒いシミがありました。これはカーボンブラックと呼ばれるナノ粒子で、タイヤやその他のゴム製品の補強材として使われているものだと思われます」。

メーカーはマルチの実際の成分を公表していないため、シンティム博士はWSUの走査型電子顕微鏡でメッシュバッグを検査し、汚れが微粒子の存在によるものであることを確認した。Sintim博士は、実験用のBDMにカーボンブラックが使用されていることを確認したが、非石油系のカーボンブラックもあるため、そのカーボンブラックが石油製品から作られたものかどうかはわからないという。彼は、lysimeter からの浸出液サンプルを調べることで、これらの粒子が土壌から浸出するかどうかを判断する予定である。また、これらのナノ粒子が農業生態系に悪影響を及ぼさないことを確認するため、さらにテストを行う予定である。

未来には何がある？

シンティム博士らは重要な発見をしたが、まだやるべきことがある。博士と彼のチームは、約束を果たすBDMが本当に存在するのか、また溶出粒子が地下水に脅威を与えるのかどうかを確認するため、データの収集を続けた。

METER土壌水分センサーと. G3 lysimeter.

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