استفاده از پلاستیک در کشاورزی مدرن و مضرات آن ها- چشم انداز آینده

در حوزه کشاورزی از طیف گسترده‌ای از پلیمرهای پلاستیکی استفاده می شود که هر کدام از نظر مواد افزودنی و خواص فیزیکی (مانند استحکام، شفافیت، عایق، مقاومت در برابر آب، و غیره) بر اساس نیاز محصولات مورد نظر طراحی شده‌اند. این پلیمرهای پلاستیکی عمدتا شامل پلی اتیلن، پلی پروپیلن، پلی استیرن، اتیلن-ونیل استات،پلی ونیل کلراید و پلی اتیلن ترفتالات می باشند. این پلیمرها برای ساخت کودهای شیمیایی پوشش دار شده، بسته بندی های کودهای شیمیایی، سینی های کشت نشا، گلدان های

پلاستیکی، فیلم های مالچ پلاستیکی، پوشش های گلخانه، سایبان های گلخانه ای، لوله ها و نوارهای آبیاری تحت فشار، ظروف نگهداری آفت کش ها، قیم های پلاستیکی در نهالستان ها و غیره استفاده می شوند.

به دلیل استفاده گسترده از پلاستیک، اکنون این مواد به میزان حیرت آور 367 میلیون تن در سال تولید می شوند که از 5/1 میلیون تن در دهه 1950 به میزان 244 برابر بیشتر است ( PlasticsEurope 2021). پیش‌بینی می‌شود که میزان زباله‌های پلاستیکی مدیریت‌ نشده و وارد شده به محیط زیست تا سال 2060 به 380 میلیون تن برسد، در حالی که در همان زمان، میزان بازیافت جهانی زباله‌های پلاستیکی بسیار پایین است و تنها 9 درصد می باشد (Brooks et al ، 2018).

میکروپلاستیک ها ( MPs)، ذرات پلاستیکی کوچکتر از 5 میلی متر هستند و اخیراً به عنوان یکی از 10 مشکل زیست محیطی توسط برنامه محیط زیست سازمان ملل متحد فهرست شده است (Qi et al 2020). میکروپلاستیک ها عمداً در اندازه های میکروسکوپی برای کاربردهای تجاری مختلف (معروف به میکروپلاستیک های اولیه) ساخته می شوند، اما همچنین در محیط با تجزیه پلاستیک های بزرگتر (معروف به میکروپلاستیک های ثانویه) در اثر فرآیندهای تخریب بیولوژیکی، شیمیایی یا فیزیکی ایجاد می شوند (Cole et al، 2011). تا به امروز، بیشتر تحقیقات علمی در مورد حضور و تأثیرات منفی آنها عمدتاً در محیط های محدود، به ویژه آب های دریایی یا شیرین انجام شده است. با این حال، گزارش فائو در سال 2021 با عنوان “ارزیابی پلاستیک های کشاورزی و پایداری آنها: فراخوان اقدام” نشان می دهد که از حدود 5/12 میلیون تن پلاستیک کشاورزی تولید شده سالانه، مقادیری که به محیط زیست نشت می کنند تا حد زیادی ناشناخته است (FAO، 2021).

گمان می رود که استفاده از مالچ پلاستیکی به عنوان منبع مهم ورود میکروپلاستیک ها به محیط زیست، به دلیل کاربرد زیاد آن در کشاورزی مدرن می باشد (Huang et al ، 2020). در واقع، فیلم‌های مالچ دومین کاربرد زیاد فیلم‌های پلاستیکی در کشاورزی را از نظر حجم نشان می‌دهند که بیش از 2 میلیون تن در سطح جهانی (FAO، 2021) است. جنس این فیلم ها پلی اتیلن با چگالی کم (LDPE)  می باشد که نوع پلاستیک غالب در کاربردهای فیلم مالچ است (Sarkar et al 2018 ). با توجه به مطالعه Sintim و Flury  (2017) استفاده جهانی سالانه از فیلم‌های پلاستیکی در تولیدات کشاورزی 4/7 میلیون تن یا 2 درصد از آخرین برآورد تولید جهانی پلاستیک ( 359 میلیون تن ) برآورد شده است (PlasticsEurope ، 2019) . در اتحادیه اروپا، فیلم های پلاستیکی 75 درصد از کل پلاستیک های مورد استفاده در تولید محصولات کشاورزی و دام را تشکیل می دهند (APE Europe 2019 ). همچنین گزارش شده است که 5/3 درصد از تولیدات پلاستیک در جهان مربوط به حوزه کشاورزی می باشد (Jung et al، 2022).

آلودگی محیطی ناشی از پلاستیک به دلیل انباشته شدن پلیمرهای مصنوعی در اقیانوس ها، جو و خاک می باشد که به دلایل مختلف این مواد توسط انسان مورد استفاده قرار می گیرند. با توجه به آب، هوا و سبزیجات و محصولات مصرفی آلوده، این ترکیبات می توانند بر سلامت و تندرستی انسان، دام و آبزیان تأثیر بگذارند. به شکل بالقوه، میکرو و نانوپلاستیک ها و افزودنی‌های مورد استفاده برای افزایش کارایی و بهبود خصوصیات ظاهری پلاستیک‌ها می‌توانند به بافت‌ها و سیستم‌های سلولی به دلیل فعال کردن زنجیره های مختلف عملکرد بافتی، آسیب وارد کنند. بنابراین انواع میکرو و نانو پلاستیک ها منجر به ایجاد التهاب، سمیت سلولی، سمیت ژنی و سمیت ایمنی در سلول‌ها و بافت‌ها می‌شوند. تولید مثل به ویژه تحت تأثیر این آلاینده ها قرار می گیرد، زیرا بسیاری از این آلاینده ها می توانند باعث اختلال غدد درون ریز شوند. اثرات فنوتیپی این آلاینده ها، با انجام مطالعات در شرایط درون بدنی و یا در شرایط آزمایشگاهی، به دلیل اختلال در باروری و عدم تعادل هورمونی متفاوت است.

بنابراین با افزایش میزان آلودگی پلاستیک در سراسر دنیا، نیاز فوری و ضروری برای درک بهتر تاثیر ذرات میکرو و نانو پلاستیک روی سیستم تولید مثلی، مراحل اولیه زندگی و نسل بعدی وجود دارد. به شکل ویژه در بخش کشاورزی، کاهش آلودگی میکروپلاستیک نیازمند رویکردی چندوجهی است که شامل تغییر شیوه‌های کشاورزی، اتخاذ فناوری‌های پایدار و اجرای سیاست‌های ممانعت کننده از استفاده بی رویه از پلاستیک می باشد. یکی از این مهم ترین روش های مقابله با کاهش آلودگی های میکروپلاستیکی، استفاده از مواد پایدار از جمله مواد زیست تخریب پذیر جایگزین پلاستیک های معمول می باشد. همچنین می توان مالچ های طبیعی از جمله بقایای گیاهی را جایگزین مالچ های پلاستیکی نمود. در این راستا، شرکت دانش بنیان بهزیست دانش نارون، اقدام به تولید محصولات دوستدار محیط زیست از جمله گلدان گیاهی و کاملا زیست تخریب پذیر (بایوپات) و خاک پوش کاملا زیست تخریب پذیر با نام تجاری Lignum Vitae از بقایای گیاهی نموده است.

منبع:

تاثیر کشاورزی مدرن روی باروری: تهدیدات میکروپلاستیک ها برای انسان، دام، طیور و آبزیان (هادی زاده و موسوی فر، 1404)، سومین همایش بین المللی و چهارمین همایش ملی کشاورزی، محیط زیست و امنیت غذایی.