Link`e Tıklayınız. - İstanbul Sera Plastik

TARIMSAL UYGULAMALAR İÇİN PLASTİK FİLMLER
Yük.Kimya Müh. Serkan TİMUR
İstanbul Sera Plastik İhracat-ARGE Müdürü
Plastik film tarımsal amaçlı olarak ilk 1948 senesinde Prof E.M.Emert’in cam sera kurmak için parası
olmadığı için ahşap konstrüksiyonu selüloz asetat film ile kaplaması olmuştur.
Polimerlerin belirgin biçimde tarımsal amaçlı kullanılmaya başlaması 1950 yılların başında sebzelerin
mulch uygulamasında kağıt yerine kullanılmasıdır. Daha sonraları kullanılmayan tarım bölgelerinin
modern verimli tarımsal alanlara dönüşmesi , bölgelerin ekonomik olarak geliştiği görülmüştür.
Bunun en iyi örneklerinden bir kaç tanesi tanesi İspanya’nın güneyindeki Almeria , Antalya Kumluca,
Demre bölgesidir.
UYGULAMALAR
Tarımsal amaçlı plastiğin dünyada kullanım miktarı ile ilgili sağlıklı bilgilere ulaşılamamaktadır. Çünkü
her ülkede tarımsal kuruluşlar, yapılanmalar organizasyonlar farklılık göstermektedir.
- Sera Örtüleri
Miktar olarak en çok kullanılan uygulamadır. Genelde 80-220 μ kalınlığında ve max.20m genişliğe
kadar kullanılmaktadır. Market ülkelerin teknolojik olarak gelişmişliğine bağlı olarak tek katlı
ve çok katlı filmler arasında paylaşılmaktadır. Dünya da %80 den fazla oranda filmler LDPE (
Alçak yoğunluklu polietilen), EVA ( Etil Vinil Asetat) ve EBA ( Etilen Bütil Akrilat)
kopolimerlerinden üretilmektedir. Diğer polimerler; plastikleştirilmiş PVC ve LLDPE ( Lineer
alçak yoğunluklu polietilen) kullanılmaktadır. Bu günlerde ürünlerin dayanım süreleri ,
fotostabilizer kullanımına ,coğrafik lokasyona, pestisit kullanımına bağlı olarak 6 ay ile 60 ay
arasında değişmektedir.
Tarımsal filmler için Avrupa standartları olan EN 13206:2001 e göre filmlerin ömürlerinin
nasıl ölçüldüğü, mekanik ve optik özellikleri ve Thermicity değerinin nasıl ölçüldüğü
belirtilmiştir ama antidrip-antifog etkisi ve pestisitlerin yaşlandırma testine olan etkisi
belirtilmemiştir.
Seralar daha çok iki coğrafik alanda yoğunlaşmaktadır. Uzak doğu ( özellikle Çin, Japonya, ve
Kore) yaklaşık % 80 i, %15 i akdeniz bölgesi ülkeleridir. Avrupa’daki kullanım zayıflamakla
beraber Afrika ve Ortadoğudaki kullanım artmaktadır. Çin’i özel olarak incelersek; 1981 de
4200 ha iken 2002 de 1.250.000 ha olarak ortalama yılda %30 artış sözkonusudur. Dünyada
sera örtüsü için kullanılan film ortalaması yılda 1.000.000 tondan fazladır
-Alçak Tünel Örtüleri
Büyük seralara göre daha küçük olan 1m genişlik ve yüksekliğinde genellikle 80 μ kalınlığın
altında ve en çok 6-8 ay kullanılmaktadır. Yılda ortalama kullanımı 170.000 tondur.
-Mulch Filmleri
Sera örtülerinden sonra 2.önemli tarımsal film kullanım alanıdır. Bitkinin yetişme aşamasında
film direkt olarak toprak veya bitki üstüne serilir. Film izolasyon etkisi ile toprağın sıcaklığını
ve nemini muhafaza etmesini sağlar. Hasat zamanını kısaltır. Diğer yandan hasatın kalitesini
ve miktarını arttırmaktadır. Mulchlama ayrıca toprağın yapısını korumaya da yardımcı olur,
erozyonu engeller ve su yönetimini destekler ki günümüzde su kaynaklarının yetersiz olması
mulch film kullanımının önemini daha da arttırmaktadır.
Şeffaf mulch filmi renksiz ; Bitkinin toprakla temasını engeller, yüksek ışık geçirgenliği
sayesinde toprağın ısınmasını sağlar
Siyah mulch filmi; Bitkinin toprakla temasını ve ot oluşumunu engeller, toprak nemini ve
sıcaklığını korur. Sulama, ilaçlama ve gübrelemede tasarruf sağlar.
Siyah – Gümüş Gri mulch filmi: Bitkinin toprakla temasını ve ot oluşumunu engeller. Gümüş
Grinin yansıtma özelliğinden dolayı bitki yapraklarının ve mahsülün alt kısımlarının güneş ışığı
almasını sağlar. Yaprakların alt taraflarında bakteri oluşumunu azaltarak meyvelerde düzenli
renk dağılımı oluşmasına yardımcı olur. Haşereleri uzak tutar. Gümüşün ışığı yansıtmasından
kaynaklı verim artışı sağlar (siyah-beyaz film kadar değil), zamanından önce bitki gelişimini
engeller. Bitkinin plastik ile temas eden yüzeyinin siyah renkli filme göre daha az
ısınmasından kaynaklı yaprakların yanmasını engeller. Bu filmin siyah tarafı toprak ile temas
etmelidir.
Siyah – Beyaz mulch filmi ; Bitkinin toprakla temasını ve ot oluşumunu engeller. Haşereleri
uzak tutar .Beyazın ışığı yansıtmasından kaynaklı ekstra ışık ve verim artışı sağlar,
zamanından önce bitki gelişimini engeller. “ Bitkinin plastik ile temas eden yüzeyinin Siyah
renkli filme göre daha az ısınmasından kaynaklı yaprakların yanmasını engeller.
Mulch filmler genellikle 10 μ ile 50 μ arası ve maksimum 3m genişliğe kadar kullanılmaktadır.
Genellikle sezonluk, 12 aylık ve 24 aylık olarak satılmaktadır. Açık alanlarda mulch film
uygulaması bittiğinde toplamanın işçilik zamanı ve maliyeti getirme sebebi ile yeni olarak
foto veya biodegradable mulch filmleri tercih sebebi olamaya başlamıştır.
Şu anda Dünyada kullanılan mulch filmin %80 i Çin’dedir. Kullanım miktarı her yıl %25
artmaktadır. Filmin yaklaşık kullanım miktarı 1.000.000 ton dan fazladır
-Diğer Uygulamalar
Tarımsal alanda kullanılan plastiklerden bir tanesi de solarizasyon filmi dir.
Solarizasyon, güneş enerjisinden faydalanarak ve plastik film kullanarak toprağın bir takım
zararlı organizmalardan arındırılmasıdır. Bazı patojenlerin direnci sıcaklığın artmasıyla
kırılmaktadır. Solarizasyon işleminde toprak içindeki sıcaklık ne kadar yüksek ise elde
edilecek başarı oranı o kadar yüksek olur.
Solarizasyon işleminde film seçimi ve uygulamanın doğru yapılması halinde mahsül süresince
sağlıklı bitki gelişimi, yüksek ürün kalitesi ve kullanılan ilaçlarda tasarruf sağlanır.
VIF ( yarı gaz geçirgen film) solarizasyon filmi methyl bromide ile toprak dezenkeksiyonunda
kullanılır.
SERA ÖRTÜLERİ İÇİN ÖNEMLİ ÖZELLİKLER
Dayanıklılık
Tarımsal filmlerin kullanımı sırasında güneş, sıcaklık, ve kimyasal ilaçların etkisi ile yapısı
bozulur. Filmlerin dayanımını etkileyen en önemli parametreler iki grup halinde
sınıflandırılabilir.
Film içerikli parametreler;
-
Polimer tipi ( LDPE, EVA, EBA, LLDPE ve diğerleri)
-
Film tipi ( Tek katlı veya çok katlı)
-
UV ışınlarına karşı stabilizasyon katkıları
-
Diğer katkılar ( mineral katkılar, boyalar ..)
-
Film kalınlığı
-
Film üretim prosesi
Çevresel parametreler ;
-
Sera konstruksiyon malzemesi ( galvanizli demir, ahşap...)
-
Sera tipi ( yükseklik, havalandırma ve film sabitleme koşulları)
-
Coğrafik ve meteorolojik parametreler ( solar radyasyon,sıcaklık, yağmur,nem,rakım..)
-
Zirai kimyasallar ( Kimyasalların yapısı, uygulama sıklığı ve uygulama yöntemi)
Sera örtülerinde kullanılan başlıca ışık stabilizatörleri; UV Absorblayıcılar ( genellikle
organik bileşikler benzefenon, benzotriazoller ve triazin ), nikel türevleri ( genellikle
Quencher olarak adlandırılır) ve polimerik HALS lerdir ( hindered amine light
stabilizatörleri)
Optik Özellikler
Toplam ışık geçirgenliği ve pusluluk tarımsal filmlerin en önemli optik özellikleridir. 400-700
nm arasındaki ışık bitkilerin fotosentez yapması için gereklidir ve sera örtüsünün bu
dalgaboyu aralığında olabildiğince transparan olması gerekir. Bulutlu gün sayısı çok olan
ülkelerde ışık doğal olarak sera içerisinde dağılmaktadır, ama akdeniz bölgesi ülkelerinde
güneşli gün sayısı çoktur ve bu bazen sera içerisinde bitkilerin birbirini gölgelemesine ve üst
yapraklarda yanıklara yol açmaktadır. Bu iklimlerde puslu ( light diffuser etkili) film kullanımı
tercih edilir.
Infrared Geçirgenliği
Termik (IR Katkılı) filmlerde sebze üretiminde yüksek vejetatif gelişme görülür. Plastik filmin
Infrared (IR) radyasyon bölgesinde özellikle 7 ve 14 μm dalga boyu arasında opak olması
gerekir. Gündüz güneşin etkisiyle ısınan seranın, gece daha yavaş soğumasını sağlar. Isı
kaybının en aza indirilmesi, ani sıcaklık düşmelerinde ürünü don tehlikesine karşı korur. Gece
gündüz arasındaki sıcaklık farkının azalması bitkinin verimini artırır. +1°C ile +5°C arasında
sıcaklık avantajı ve ısıtma yapılan seralarda yakıt tasarrufu sağlar. EVA katkısı ise termal
özelliğin daha etkili olmasını sağlar.
Antidrip veya Antifog Etkisi
Plastik sera örtülerinin cam seralara göre dezavantajlarından bir tanesi hidrofobik özellikte
olmasıdır. Sera içi ile dışı arasındaki sıcaklık farkının fazla olmasından dolayı bitki ve toprakta
oluşan terleme sera örtüsünün iç yüzeyine su damlacıkları şeklinde tutunur. Yüzeydeki su
damlacıkları güneş ışığının bir kısmının sera içerisine girmesine engel olur. Sera içine girebilen
bir kısım güneş ışığı ise su taneciklerinin mercek özelliği göstermesinden dolayı mahsülde
yanmaya ve hastalıklara neden olur. Özel katkılar ; non-iyonik surfaktanlar ( esterler, yağ
asitleri ve gliserin veya sorbitan) ile filmin yüzey gerilimi arttırılır ve film yüzeyinde yoğuşan
su ince film tabakası halini alır. Eğim şartları uygunsa filmden yana doğru kayar. Antifog
etkisinin kalitesi zamanla azalır. Katkının ömrü menşei, kullanım şartları, film ekstruüzyon
teknolojisi, formülasyon ve sera içerisindeki şartlara bağlı olarak 6 ay ile 24 ay arasında
değişim gösterebilmektedir.
Antivirüs Etkisi
Bu tip fotoselektif filmler bitkiyi değişik zararlılardan ve hastalıklardan korur. Bu sebeple antivirüs veya anti-botrytis film olarakda adlandırılır. Katkının çalışma prensibi temel olarak sera
içerisine giren UV radyasyonun belli aralığını engelemesidir.
Belirli ışık hassasiyeti olan mantarların spore üretmek ve tüketmek için UV ışığına ihtiyaçları
vardır. En iyi bilinen örnek Botrytis cinerea ( gri küf) , Fusarium oxysporum vb..
Ayrıca birçok hastalığa sebep olan virüsler vardır , sağlam bitkiye böcekler tarafından taşınır.
En çok bilinenleri güney ispanya da görülen Domates Sarı Yaprak Kıvırcıklık Virüsü (TYCLV)
Bemisia tabaci ( beyaz sinek) tarafından taşınır. Domates lekeli soldunluk virüsü (TSWV)
Frankliniella occidentalis ( thrips) tarafından taşınır, özellikle dolmalık biber bitkisini etkiler.
Birçok zararlının yön bulma organlarında UV hassasiyetli fotoreceptörler vardır. Yaklaşık 290400 nm aralığında UV bloklama yapıldığında bu zararlılar yönlerini bulamazlar, göremezler ve
faliyetlerini sürdüremezler.
Antivirüs etkisi gösteren UV Absorberlar ,polimer matriksi ile uyumlu olmadıkları için
zamanla etkisini kaybederler. Eskiden 1 sezon dayanan katkı malzemesi son gelişmeler ile
farklı çeşitleri geliştirilip 3 sezon sera örtüsünde işlev görme yeteneği kazandırılmıştır.
Antivirüs etkisinin görülmesi için Sera örtüsü filminin min. 100 micron kalınlığında üretilmesi
gerekmektedir.
NIR Bloklayıcı (Cooling Effect) Film
Tropik ve yarı tropik bölgelerde sera örtüsü malzemesinin ihtiyaç duyduğu en önemli özelliği
soğutucu etkiye sahip olmasıdır. Çünkü yüksek solar radyasyon sera içerisinin aşırı ısınmasına
sebep olur. Bunu engellemek için plastik film mümkün olduğunca solar radyasyonu sera
içerisine girmesini engellemelidir. Near Infrared(NIR) radyasyon ( 700-3000 nm) bölgesi
bitkinin fotosentez için ihtiyaç duyduğu bölge değildir. Plastiğin transmission solar spektrumu
NIR bölgesinde yansıtıcı metalik pigment kullanarak, absorblayıcı pigment (hem PAR hemde
NIR bölgesinde) ve başlıca interferans pigmentleri kullanarak modifiye edilebilir. Şu anda
yüksek maliyetlerden kaynaklı bu çok faydalı katkının kullanımı kısıtlı kalmaktadır. Halen
daha düşük maliyet ve yüksek performans sağlayacak katkıların geşiltirilmesine devam
edilmektedir
ANTİTOZ / ANTIDUST (AD) etkili film
Sera örtüsünün sera üzerine çekilmesinden itibaren ortamdaki tozlar sera örtüsüne
yapışmaya başlar. Bu olay zamanla seranın içerisine giren güneş ışığı miktarının önemli
miktarda azalmasına sebep olur. Güneş ışığının azalması mahsülde hastalıklara sebebiyet
verir. Bu katkı maddesi plastiğin dış yüzeyine yapışan tozların rüzgar ve yağmur vasıtasıyla
filmin yüzeyinden daha kolay çıkmasını sağlar. Bu sayede sera örtüsünün ışık geçirgenliği
uzun süre yüksek kalır.
KİMYASAL DİRENÇ (KD) etkili film
Tarımsal kimyasallar, mahsülde hastalıkların ortaya çıkmasına, yayılmasına ve haşere
istilalarına karşı korumak için sıkça kullanılmaktadır. Bu kimyasallar kükürt ve klor gibi aktif
halojenler içerebilir.
Kükürt ve klor filmin içeriğindeki UV Stabilizatör ile etkileşime girerek polimerin bozulmasına
sebep olur.
Kimyasal direnç katkısı tarımsal plastikleri kükürt ve klora karşı dirençli hale getirir.
Kaynaklar
1- İstanbul Sera Plastik AR-GE arşiv ve Ürün Kataloğu bilgileri
2- BASF ürün tanıtıcı bilimsel çalışmalar.
3- E. Espí, A. Salmerón, A. Fontecha, Y. García and A. I. Real Journal of Plastic Film and Sheeting 2006; 22;
85 .PLastic Films for Agricultural Applications
4- Garnaud, J.C. (2000). Plasticulture Magazine: A Milestone for a History of
Progress in Plasticulture, Plasticulture, 119: 30–43.
5- Dı´az, T., Espı´, E., Fontecha, A., Jime´nez, J.C., Lo´pez, J. and Salmero´n, A.(2001). Los Filmes Pla´sticos
en Ia produccio´n agrı´cola, Repsol YPF,Mundi-Prensa, Madrid.
6- Castilla, N. (2004). lnvernaderos de Pla´stico. Tecnologı´a y manejo,Mundi-Prensa, Madrid.
7- Garnaud, J.C. (1988). Agricultural and Horticultural Applicationsof Polymers, Rapra Technology
Ltd.,Pergamon Press, Oxford,Shawbury, UK.
8- Brown, R.P. (2004). Polymers in Agriculture and Horticulture, RapraTechnology Ltd., Shawbury, UK.
9- Jouet, J.P. (2001). Plastics in the World, Plasticulture, 120: 108–126.
10- Jouet, J.P. (2004). The Situation of Plasticulture in the World, Plasticulture, 123: 48–57.
11- Jiang, W., Qu, D., Mu, D. and Wang, L.R. (2004). China’s Energy-saving Greenhouses, Chronica
Horticulturae, 44(1): 15–17.
12- Katan, J. and DeVay, J.E. (1991). Soil Solarization, CRC Press, Boca Raton, Florida, USA.
13- Gugumus, F.L. (2000). Greenhouse Film Stabilization, In: Hamid, S. Halim, (ed.), Handbook of Polymer
Degradation, 2nd edn, Marcel Dekker, New York.
14- Waaijenberg, D., Gbiorczyk, K., Feuilloley, P., Verlodt, I. and Bonora, M. (2004). Measurement of
Optical Properties of Greenhouse Cladding Materials; Harmonisation and Standardisation, Acta
Horticulturae (ISHS), 633: 107–113.
15- Tapia, G.J. (1975). Procedimiento de obtencio´n de composiciones poliolefı´nicas. Spanish Patent ES
439227.
16- Tapia, G.J. and Martı´nez, O.G. (1985). Polymeric Covering Materials for Growing Plants or Crops, US
Patent 4,559,381.
17- Tapia, G.J. and Martinez, O.G. (1987). Method for Protecting Plants using Polymeric Films Containing
Anhydrous Borax, US Patent 4,651,467.
18- Gbiorczyk, K., von Elsner, B., Sonneveld, P.J. and Bot, G.P.A. (2002). The Effect of Roof Inclination on
the Condensation Behavior of Plastic Films used as Greenhouse Covering Materials, Acta Horticulturae
(ISHS), 633: 127–136.
19- Espı´, E. and Salmero´n, A. (2002). Anti-UV Ag Films Minimize Crop Diseases, Modern Plastics, 79(5):
36–37.
20- Espı´, E., Salmero´n, A., Monci, P., Sa´nchez, F. and Moriones, E. (2004). TYCLV-Control with UVBlocking Plastic Covers in Commercial Plastic Houses of Southern Spain, Acta Horticulturae (ISHS), 633:
537–542.
21- Garcı´a-Alonso, Y., Espı´, E., Salmero´n, A., Fontecha, A. and Gonza´lez, A. (2004). Viral Diseases Control
with UV-Blocking Films in Greenhouses of Southern Spain, Acta Horticulturae (ISHS), 659: 331–338.
22- Hoffmann, S. and Waaijenberg, D. (2002). Tropical and Subtropical Greenhouses – A Challenge for New
Plastic Films, Acta Horticulturae (ISHS), 578: 163–169.