دور الزجاج والأفلام في البيوت البلاستيكية
يُعدّ تحقيق التوازن المثالي بين الضوء ودرجة الحرارة والرطوبة مفتاح النجاح في الزراعة المحمية الحديثة. ويُعدّ اختيار الغشاء البلاستيكي للبيت الزجاجي قرارًا حاسمًا يؤثر بشكل مباشر على هذا المناخ المحلي. وقد طرحت شركة أجريبلاست الإيطالية الرائدة حلاً مبتكرًا يُسمى "سولكس"، وهو غشاء زراعي حاصل على براءة اختراع للبيت الزجاجي، يستخدم كريات زجاجية مجهرية مجوفة لتصفية الإشعاع الشمسي. .
تُنتج تقنية دفيئة الأفلام هذه بتقنية البثق المشترك بسبع طبقات، مما يضمن أداءً ميكانيكيًا ممتازًا ومقاومة عالية للتلف. تؤثر الكريات الدقيقة، وهي عبارة عن غشاء بلاستيكي، بشكل أساسي على عاملين: الإشعاع الشمسي والحرارة. أما فيما يتعلق بالضوء، فتستخدم الكريات الدقيقة انكسار الضوء، وهو ما يختلف عن أغشية الضوء المنتشر العادية. تزيد هذه الظاهرة بشكل ملحوظ من نفاذية ضوء دفيئة الأفلام، مع تغيير زاوية سقوط الضوء، مما يمنع أشعة الشمس المباشرة من إجهاد غشاء البلاستيك للنباتات. .
من منظور حراري، تعمل الكريات الدقيقة من غشاء البلاستيك الزجاجي كعازل حراري قوي. يُشكّل الغشاء البلاستيكي حاجزًا حراريًا بين داخل الدفيئة وخارجها، مما يسمح بتغيرات تدريجية في درجات الحرارة، ويُقلل من الإجهاد الحراري للمحاصيل. أظهرت الأبحاث التي أُجريت على المحاصيل المزروعة في دفيئات فيلم Solex تحسنًا في الصحة العامة للنباتات وزيادة في مقاومتها للعوامل الجوية المعاكسة، مثل الظروف المناخية أو انتشار الفيروسات. كما لاحظ المزارعون زيادة في الغلة وتحسنًا ملحوظًا في خصائص نكهة الفاكهة. تمثل هذه المادة المتقدمة للصوب الزراعية خطوة مهمة إلى الأمام في مجال الأفلام البلاستيكية في مجال إدارة المناخ الدقيقة.
يُعد اختيار الغطاء المناسب أمرًا أساسيًا لتحسين الإنتاجية في دفيئات الأفلام. وقد قدمت دراسة لتقييم تأثير أنواع مختلفة من الأفلام بياناتٍ ملموسة حول فوائد فيلم البولي أوليفين (PO) مقارنةً بفيلم البولي إيثيلين التقليدي (PE+EVA). وقد أبرز البحث أن فيلم البولي أوليفين يتمتع بخصائص فيزيائية فائقة، بما في ذلك قدرة أكبر على الشد ومقاومة التمزق. .
مما له أهمية بالغة لنمو النباتات، أظهر غشاء البولي إيثيلين تيريفثالات البلاستيكي أداءً أفضل بنسبة 4% في الإشعاع الضوئي النشط (PAR) مقارنةً بغشاء البولي إيثيلين تيريفثالات (PE+EVA) التقليدي. كما تحسّن المناخ الداخلي للدفيئة الزراعية؛ إذ ارتفع متوسط درجات الحرارة ليلاً ونهاراً تحت غشاء البولي إيثيلين تيريفثالات بمقدار 1.5 درجة مئوية و0.8 درجة مئوية على التوالي، دون أي فرق يُذكر في الرطوبة النسبية للغشاء البلاستيكي. .
أدت هذه الظروف المُحسّنة مباشرةً إلى تحسين أداء المحصول. كان محتوى الكلوروفيل في كلٍّ من نباتات الخس والخيار المزروعة تحت دفيئة فيلم PO أعلى. وكانت خصائص النمو الرئيسية، مثل ارتفاع النبات، ومساحة الورقة، والوزن الطازج، والوزن الجاف لدفيئة فيلم الخيار، أكثر ملاءمةً تحت دفيئة فيلم PO. في النهاية، أدى هذا الغطاء البلاستيكي المتطور إلى زيادة ملحوظة في محصول الخيار بنسبة 14.0% و13.6% للخس. بالنسبة للمزارعين التجاريين، فإن الاستثمار في هيكل دفيئة زراعية عالية الأداء هو استراتيجية مثبتة لتعزيز الربحية.
━━━━━━━━━━━━━━
3. معضلة التحلل البيولوجي: كيف تُعيد أغشية PLA تشكيل ديناميكيات الكربون في التربة
مع تزايد الطلب على البدائل المستدامة، يُنظر حاليًا في استخدام البلاستيك القابل للتحلل الحيوي، مثل حمض البولي لاكتيك (PLA)، في أغشية الصوب الزراعية. ومع ذلك، كشفت دراسة ميدانية رائدة استمرت عامين أن هذه المواد الصديقة للبيئة قد تُسبب آثارًا معقدة وغير متوقعة تحت سطح التربة. ووجد البحث أنه على الرغم من أن حمض البولي لاكتيك لم يُغير إجمالي كمية الكربون العضوي في التربة، إلا أنه غيّر تركيبها بشكل جذري. .
أظهرت الدراسة أن حمض البولي لاكتيك، وهو مادة غنية بالكربون لكنها فقيرة بالنيتروجين في الدفيئة، جذبت ميكروبات محددة بدأت بالتغذي عليها. أدى هذا النشاط إلى انخفاض بنسبة 32% في اللجنين المشتق من النباتات، وهو مركب كربوني مستقر ضروري للتخزين طويل الأمد. " هذه الميكروبات ترى حمض البولي لاكتيك كوجبة شهية، " أوضح الدكتور جي تشو، أحد المشاركين في الدراسة، ". لكن بفعلها هذا، فإنها تُعزز أيضًا الإنزيمات التي تُحلل مركبات الكربون العنيدة الأخرى. .
يُحدث هذا تناقضًا. فبينما يبدو استخدام غشاء بلاستيكي قابل للتحلل الحيوي في الدفيئة الزراعية سليمًا بيئيًا، إلا أنه قد يُزعزع استقرار الكربون الطبيعي في التربة. علاوة على ذلك، أدى تكيف الميكروبات مع بولي لاكتيك إلى نقص النيتروجين، مما دفع الميكروبات إلى تحلل الكتلة الحيوية البكتيرية في الدفيئة، وهي مكون أساسي لكربون التربة. بالنسبة للمزارعين الذين يستخدمون دفيئة غشائية، يُؤكد هذا على أهمية فهم تأثير دورة حياة مواد التغطية الكاملة على صحة التربة، وهو أمر بالغ الأهمية لأي عملية دفيئة زراعية.
