La aplicacion de polimeros en agricultura y horticultura ha aumentado considerablemente en los años recientes, no solamente como reemplazo de los materiales tradicionales sino tambien como un medio para obtener mejoras. Por ejemplo, la aplicacion de plasticos ha llevado a una mejora significativa en los procesos tecnologicos en la siembra y almacenamiento de cultivos agricolas, construccion de almacenes para fertilizantes, vegetales y animales y en equipo agricola y tecnologia de drenaje.
Peliculas plasticas
Los principales usos de peliculas plasticas en aplicaciones de agricultura y horticultura son para cobertura de forrajes y unidades de cultivo tales como semilleros, para la cubierta vegetal y calentamiento de suelos, para la construccion de canales y embalses, y como material de envase para almacenar y transportar los alimentos.
La pelicula plastica mas ampliamente usada es el polietileno (PE). Tuneles de peliculas de PE, y pelicula de PE plana perforada permiten un mejor uso de los recursos naturales tales como energia solar, agua y suelo. Los cultivos se pueden hacer madurar mas temprano haciendo posible el cultivo en todo el año. En adicion a ser cubierta de vegetales, la pelicula de PE tiene una serie de otros usos. Materia de alimentacion de ganado tales como la hierba, follaje verde y maiz se pueden preservar cubriendo el forraje con grandes peliculas de PE blancas o negras a prueba de gases. Las pleiculas de PE termoencogible se usan para vaporizado de laminas en horticultura.
Las peliculas de polietileno para aplicaciones agricolas necesitan tener alta resistencia y elasticidad, resistencia a la fuerza del viento y una larga vida de servicio. Ellas se producen mayormente de PEBD combinadas con PEBDL y EVA.
Las peliculas de PE, tal como todos los polimeros sinteticos, sufren de descomposicion por influencias ambientales tales como la luz y oxigeno atmosferico, y para demorar estos efectos se añaden sistemas especiales fotoprotectores. Los sistemas comummente usados son absorbedores de luz UV, amortigualdores de luz, secuestradores de radicales y agentes de descomposicion de peroxidos.
Los absorbedores de luz UV mas frecuentemente usados en peliculas de empaque son Benzofenona y Benzotriazol.
Mientras que la adicion de absorbedores UV aumentan la vida de servicio de la pelicula en 100 - 200 %, una desventaja de los mismos es que su efectividad es dependiente del espesor de la pelicula a proteger. Las peliculas con espesor menor a 100 um, solo pueden ofrecer un efecto protector limitado.
El modo de accion de los amortiguadores de luz, sin embargo, no es dependiente del espesor de la pelicula a proteger.
Los amortiguadores son compuestos fotoprotectores que pueden recoger y retirar energia que ha sido absorbida por cromoforos tales como los hidroperoxidos, los cuales estan presentes en la pelicula de PE. Los compuestos de organo niquel son secuestradores que tambien actuan como agentes de descomposicion de hidroperoxidos.
Los estabilizadores de luz de aminas obstaculizadas (HALS), los cuales representan los desarrollos mas recientes en compuestos fotoreactivos y son referidos como secuestradores, absorben la luz por encima de 250 nm y por lo tanto no actuan como abosrbedores UV o amortiguadores.
Tambien estan disponibles varios tipos especializados de pelicula de PE. Estos incluyen peliculas termoresistentes, peliculas que retiene el calor, peliculas antiestaticas absorbedoras de humedad y peliculas fotodegradables.
Una pelicula termoresistente de PE para calentamiento de suelos resistira 120 ºC durante 200 horas a una presion de 0.2-0.3 mPA. Una pelicula de PE con retencion de calor con absorcion mejorada en la region de onda larga del espectro IR (infrarojo), permite que la temperatura bajo la pelicula sea 38-48 ºC mayor que bajo una pelicula normal de PE.
Solarizacion del suelo, o calentamiento del suelo con radiacion solar, involucra cubrir los suelos con laminas limpias de polietileno durante el verano o meses con sol brillante y cielos transparentes. El proceso eleva el calor y temperatura del suelo, matando los patogenos del terreno y pestes que reducen el rendimiento de la mayoria de los campos de cultivo. este manejo no quimico de los patogenos del suelo es una tecnica ecologica y economica para control de pestes y enfermedades en el suel para un rendimiento rentable.
La pelicual antiestatica absorbente de humedad con permeabilidad mejorada a la radiacion UV se usa principalmente para semilleros ya que no desprende polvos y por lo tanto crea mejores condiciones para cultivar plantas dentro de invernaderos. La pelicula tambien tiene una superficie que previene la deposicion de gotas condensadas, aumentando el rendimiento de cultivos vegetales por 15-20 % comparada con una pelicula normal de PE.
La pelicula de PE fotodegradable se usa para cubrir el suelo en el cultivo de vegetales. Esta mejora el drenaje de suelos y evita el crecimiento de malezas. La pelicula se deshace en dos semanas a tres meses como resultado de la radiacion solar, se combina con el suelo y es deshecha por los microorganismos.
Cajas Plasticas
Una empresa alemana ha desarrollado un sistema para la produccion y circulacion de cajas colapsibles reusables de cajas de PP para reemplazar las tradicionales cajas de madera y carton para el transporte de frutas y vegetales. En el corazon del sistema estas una caja que puede colapsar hacia adentro hasta en 1/5 de su tamaño original y aun retener su area original. El diseño complejo de las cajas de una pieza involucra incorporan bisagras moldeadas que permiten a esta unidades doblarse y desdoblarse confiablemente miles de veces. A pesar de su ligero peso (740-1800 g), los contenedores son capaces de sostener hasta 25 kg de frutas, soportar una carga de 500 kg, y pueden ser facilmente apilables. Se afirma que son compatibles con los estandares europeos de paletas y llenar los estandares ISO de envases con los numeros de especificacion 600/400 y 400/300.
Construccion
Los plasticos tienen varias ventajas sobre los metales en la construccion de edificios agricolas. Por ejemplo, en la construccion de edificions de granjas de baja altura, las laminas metalicas para techos muestran degterioro despues de 2-3 años debido a la condensacion del vapor de agua producido por las vacas lecheras. En contraste, las laminas de poliester reforzado con fibra de vidrio tienen una vida de servicio de 15-20 años y no esta afectada por la condensacion de vapor de agua asi como por la mayoria de acidos, alcalis, grasa, y soluciones de soda caustica. En forma translucida permite un alto nivel de luz natural pero recorta la luminosidad y el calentamiento solar excesivo.
Las laminas de PRFV se han usado tambien como material de revestimiento total. Una lamina estandar tiene una resistencia a la tension de 69 MPa (104 psi), mejor que la mayoria de los otros materiales de revestimiento de igual espesor y por tanto permite la reduccion del espesor de pared.
Las tuberias plasticas se usan crecientemente en la industria agricola para drenaje e irrigacion. La mejor resistencia y mayor resistencia a la rajadura de los nuevos grados de polietileno han permitido la reduccion del espsor y el aumento del diametro de estas tuberias.
El polietileno ha sido irradiado para producir entrecruzamientos lo que lleva a una resistencia mejorada. La irrigacion por goteo de cultivos usan tuberia irradiada de PEBD. Pa cultivos de vid y arboles y emisores de goteo se hacen de PE moldeado en grandes moldes multicavidad.
Los plasticos estan ahora siendo usados en una variedad de formas para reemplazar componentes metalicos en diferentes sistemas de irrigacion. Interesantemente, uno de los primeros usos de la tuberia de PVC en los 60's fuen en sistema de irrigacion por aspersion como reemplazo de aleaciones de zinc, bronce.
Las mangueras usadas en irrigacion son invariablemente hechas de PE. Las tuberias corrugadas de PE estan siendo usadas mas frecuentemente para dfrenaje e irrigacion de suelos. Las mangueras flexibles que pueden ser enrolladas estan siendo usadas en sistemas de rociado y aspersion. Las mangueras reforzadas con una espiral rigida estan siendo usados con maquinas para introducir los quimicos dentro del suelo para la proteccion de las plantas.
Invernaderos,
El uso de los plasticos en la industria de la horticultura ha crecido sustancialmente en los ultimos años. Varios plasticos y el PVC en particular, se usan en aplicaciones tales como mangueras, tiras de cristales, pintura y cableado. Sin embargo, se ha descubierto que conforme los invernaderos son mas hermeticos, algunos vapores quimicos emitidos por los plasticos se pueden acumular a niveles toxicos para las plantas. El plastificante Ftalato de dibutilo (DBP) usado en el PVC ha sido declarado fitotoxico en un ambiente de invernadero. La investigacion ha mostrado que un retardante de llama usado en bandejas y granulos de PS reducen el crecimiento de algunas semillas. Similarmente, un compuesto de silicona para juntas usado en invernaderos y humos de una pintura usada en un caldero electrico se encontraron ser dañinos para las plantas de prueba.
Para responder al problema de la toxicidad de los plasticos en aplicaciones de invernaderos. la industria horticultural holandesa desarrollo una prueba de seleccion. Los plasticos que pasan la prueba, califican como plasticos seguros en un ambiente de invernadero.
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