budaya plastik didefinisikan sebagai aplikasi plastik/polimer di bidang pertanian, hortikultura, pengelolaan air dan bidang terkait.
Hortikultura menggunakan plastik di hampir semua kegiatannya mulai dari pengemasan benih, penanaman, perambatan, mulsa lapangan, irigasi, panen tanaman, kemasan buah, angkutan, dan pelestarian produk akhir.
Serat/polimer memiliki sifat fisik, bahan kimia, sifat mekanik dan termal yang memungkinkannya digunakan secara luas di bidang pertanian. Mereka memiliki kekuatan tarik yang baik dan properti perpanjangan, perilaku pelestarian panas, permeabilitas air yang baik, fotopermeabilitas yang baik, stabilitas termal yang baik, alam yang dapat digunakan kembali. Tan et al, 2016; Espi dkk, 2006; bel, 1973; Sica dkk 2015
Plasticulture adalah salah satu input pertanian tidak langsung yang paling berguna yang menjanjikan untuk mengubah pertanian dan membantu membawa fajar “ Revolusi Hijau Kedua ”.
Beberapa input pertanian tidak langsung dari plastisitas adalah konservasi kelembaban, aplikasi air dan nutrisi yang efisien dan tepat, pertanian lingkungan terkendali – rumah poli , dan perlindungan tanaman. Selain itu, plasticulture juga telah memberikan kontribusi besar dalam menyediakan solusi pengemasan yang inovatif untuk penyimpanan dan transportasi buah-buahan dan Sayuran .
Jenis plastik yang digunakan dalam budidaya plastik
Bahan plastik seperti polietilen (PE), polipropilen (PP), kopolimer etilen-vinil asetat (EVA), polivinil klorida (PVC), polikarbonat (PC), poli metil 1-metakrilat (PMMA), poliester yang diperkuat serat kaca banyak digunakan di bidang pertanian. Plastik Eropa, Mugnozo dkk, 2011, picuno, 2018
Jenis plastik yang digunakan dalam budidaya plastik secara kasar dapat dibagi menjadi dua kategori.
plastik komoditas , yang merupakan sebagian besar jenis plastik yang diproduksi oleh industri kimia petro. Berikut ini adalah beberapa jenis komoditas plastik:
Polyethylene (PE) :Low Density PE (LDPE), PE Kepadatan Tinggi (HDPE), Linear Low Density PE (LLDPE)
Polipropilena (PP)
Polivinil Klorida (PVC)
Polistirena
Rekayasa dan plastik Khusus , adalah jenis plastik yang memberikan sifat mekanik dan termal yang lebih baik jika dibandingkan dengan plastik komoditas. Plastik ini digunakan untuk tujuan yang sangat spesifik di bidang pertanian. Beberapa contoh dari jenis plastik ini adalah sebagai berikut:
Turunan stirena (PS/EPS dan SAN/ABS)
polikarbonat
Polimetil metakrilat
Plastik poli oksi metilen
Penggunaan jaring plastik berbasis bio-asam amino poli, turunan polisakarida, polihidroksibutirat, polikaprolakton, polihidroksilalkanoat, asam polilaktat yang dapat terurai di alam adalah polimer yang lebih maju dan lebih aman. 2020
Keuntungan Plastik dibandingkan bahan tradisional
Rasio kekuatan terhadap berat yang lebih tinggi
Fleksibilitas yang sangat tinggi, kemampuan untuk dilipat dan digulung dengan mudah
Tidak tembus gas, air dll
Tahan korosi
Tahan bahan kimia
Permukaan yang lebih halus menghasilkan gesekan yang sangat sedikit
Ringan, karenanya membantu dalam meningkatkan ruang penyimpanan dan transportasi yang lebih efisien dan konsumsi bahan bakar yang lebih sedikit saat diangkut
Sangat tahan lama
Metode pengemasan makanan yang higienis yang disukai
Isolasi listrik dan termal yang luar biasa
Relatif lebih murah untuk diproduksi
Berbagai jenis aplikasi budaya plastik
1. Pengelolaan air
Pelapisan kanal, kolam dan waduk dengan film plastik
Mulsa adalah kegiatan menutup tanah di sekitar tanaman dengan bahan-bahan seperti serbuk gergaji, kompos, rumput, jerami, daun kering, batu atau lembaran plastik untuk mengurangi penguapan air, mencegah erosi tanah, menjaga suhu tanah, pengendalian gulma dan menjaga buah membersihkan.
Penggunaan plastik sebagai bahan mulsa semakin meningkat. Lembaran plastik bertindak sebagai mulsa yang sangat baik, menciptakan iklim mikro di zona akar tanaman membantu dalam pematangan awal tanaman dan meningkatkan hasil . Lembaran plastik juga berkinerja sangat baik di mencegah pertumbuhan gulma dan menjaga kelembaban tanah .
Dengan irigasi tetes dan mulsa plastik, pupuk tidak larut di bawah zona akar, ini memastikan bahwa nitrogen dan nutrisi lainnya hanya diterapkan ke zona akar. Dibandingkan dengan pemupukan siaran dengan irigasi banjir dan alur, metode ini sangat mengoptimalkan pemanfaatan pupuk.
Mulsa yang terbuat dari plastik mengurangi kontak antara buah dan sayuran dengan tanah , mengurangi busuk buah dan menjaga produk tetap bersih.
Penggunaan mulsa plastik mengurangi efek pengerasan kulit akibat hujan dan sinar matahari, serta jumlah gulma, membantu dalam aerasi tanah, mendorong aktivitas mikroba dan meningkatkan efek pupuk hayati jika diterapkan.
Pengurangan gulma menghilangkan kerusakan akar dan meningkatkan pertumbuhan tanaman secara keseluruhan.
Film mulsa plastik hadir dalam berbagai ketebalan dan dipilih sesuai dengan jenis dan usia tanaman. Ketebalan mulsa plastik berkisar antara 7 hingga 100 mikron. Mulsa plastik dengan ketebalan 25 hingga 50 mikron lebih disukai untuk tanaman dengan durasi sedang, dan mulsa plastik dengan ketebalan 50 hingga 100 mikron lebih disukai untuk tanaman jangka panjang.
Penutup plastik LDPE (Low Density Polyethylene) dan LLDPE (Linear Low Density Polyethylene) banyak digunakan dalam pembuatan mulsa saat ini. Ketebalan rata-rata mulsa plastik dalam budidaya buah adalah 25 sampai 40 mikron.
Tabel berikut menunjukkan besarnya peningkatan hasil tanaman sayuran ketika plastik digunakan sebagai bahan mulsa
TANAMAN
HASIL ton/ha TIDAK BERUBAH
HASIL ton/ha DIMULAI
PENINGKATAN HASIL (%)
KUBIS
14.30
19.90
39.16
KOL BUNGA
18.58
25.02
34.66
TOMAT
69.10
94,85
37.26
CABAI
16.79
19.71
17.39
OKRA
6.91
8.56
23.88
LABU PAHIT
20.12
25.63
27.39
BRINJAL
36.73
47.06
28.12
BROKOLI
15.64
25.14
60.74
Sumber :Bhattacharya dkk., 2018
Dari tabel di atas, terbukti bahwa mulsa plastik menghasilkan hasil panen yang lebih besar.
Jenis mulsa plastik
Mulsa plastik hitam
Film plastik hitam mencegah sinar matahari mencapai tanah. Dengan tidak adanya sinar matahari di bawah film hitam, fotosintesis tidak dapat terjadi di dalam tanah. Karena itu, itu menghentikan pertumbuhan gulma sepenuhnya. Kelembaban dipertahankan, pertumbuhan gulma dikendalikan, dan suhu tanah dinaikkan. Film hitam telah terbukti efektif di dataran untuk menjaga tanaman tetap sejuk selama musim panas.
Mulsa plastik bening atau transparan
Film transparan akan membiarkan sinar matahari melewati, yang memungkinkan tumbuhnya gulma. Namun, sisi dalam film dapat dilapisi dengan herbisida untuk mengendalikan pertumbuhan gulma. Dalam pemeliharaan pembibitan, aplikasi ini cukup berhasil. Hal ini memungkinkan untuk solarisasi bedengan sebelum penanaman benih, menghasilkan tingkat perkecambahan benih hampir 100% dan pembibitan bebas penyakit. Selama musim dingin, efektif dalam meningkatkan suhu tanah di daerah perbukitan dengan kondisi iklim dingin.
Mulsa plastik dua sisi berwarna
Penanam tanaman dapat mengontrol ukuran daun dan buah, warna, perkembangan akar, menghasilkan, percabangan, tinggi tanaman, kekuatan batang, waktu berbunga, dan bahkan mencegah penyakit dengan menjauhkan serangga, dengan menggunakan mulsa plastik jenis ini.
Berikut beberapa kombinasi warna pada mulsa plastik dua sisi beserta kegunaannya:
PUTIH HITAM : Membantu mendinginkan tanah
KUNING/ HITAM : Mulsa plastik ini menarik serangga tertentu dan bertindak sebagai perangkap. Menjebak serangga tersebut menghasilkan pengurangan penyakit yang ditimbulkan oleh hama.
PERAK/ HITAM : Ini menghalangi beberapa kutu daun dan thrips. Ini juga membantu dalam pendinginan tanah tetapi tidak sebanyak mulsa plastik putih dan hitam.
MERAH HITAM : Mulsa plastik ini sifatnya tembus pandang, yang memungkinkan radiasi untuk melewati dan menjaga tanah tetap hangat. Lebih-lebih lagi, memantulkan radiasi kembali ke kanopi tanaman, mengubah rasio cahaya R:FR. Hal ini menyebabkan peningkatan laju perkembangan sayuran/bunga dan pembuahan awal. Ini bahkan meningkatkan hasil di beberapa tanaman buah dan sayuran.
Mulsa plastik yang dapat terdegradasi
Mulsa plastik PHOTODEGRADABLE :Selama periode mulsa yang ditentukan, jenis film mulsa plastik ini hancur di bawah sinar matahari.
Mulsa plastik BIO DEGRADABLE :Dalam kondisi lingkungan alami, jenis film mulsa plastik ini hancur dan dimasukkan ke dalam tanah setelah mulsa.
Tabel berikut menunjukkan pengaruh mulsa pada berbagai faktor seperti kadar air tanah, kepadatan gulma, dan parameter hasil pada cabai (Capsicum annuum L).
MULSA METODE
Tanah kelembaban isi (%)
Gulma kepadatan (g/plot berat kering)
jumlah dari buah-buahan
Buah panjang (cm)
Buah lebar (cm)
Buah berat (g)
Hijau buah menghasilkan (kg/tanaman)
Hijau buah menghasilkan (q/ha)
BCR: Rasio Manfaat-Biaya
Tidak ada mulsa
10.10
418.41
55
12.50
1.97
7.81
0,433
144.6
1.63
Mulsa organik (6t/ha)
12.92
373,97
68
11.87
1.67
6.17
0,419
139,85
1.52
Mulsa organik (9t/ha)
13.32
366.08
60
12.60
1.33
5.39
0,504
167,99
1.48
Mulsa organik (12t/ha)
14.78
352.82
71
12.43
2.03
8.48
0.278
198,79
1.62
plastik hitam (dilapisi ganda) 30 mikron)
16.74
75,37
140
14.06
2.07
9,99
1.39
463,88
3.49
plastik putih (dilapisi ganda) 30 mikron)
15.22
82,82
80
14.02
1.83
8.86
0,718
239.12
1.77
Hitam plastik (dilapisi tunggal 30 mikron)
15.00
108,92
120
14.03
1.73
7.79
0,945
314,94
2.91
Sumber:kumar, 2013
Sangat terlihat dari tabel di atas bahwa mulsa plastik tidak hanya menghasilkan peningkatan hasil tetapi juga meningkatkan ukuran buah. Dibandingkan dengan tanpa mulsa atau metode mulsa lainnya, mulsa lembaran plastik berhasil mempertahankan lebih banyak kelembaban tanah, mengurangi jumlah gulma secara signifikan dan juga memiliki rasio manfaat – biaya yang lebih tinggi (yang membenarkan investasi pada mulsa plastik).
Irigasi tetes
Aplikasi air irigasi dan nutrisi tanaman yang tepat dan teratur pada tekanan rendah melalui dripper/emitter langsung ke zona akar tanaman dengan bantuan jaringan pipa yang dekat dikenal sebagai sistem irigasi tetes.
Air diteteskan perlahan ke akar tanaman, baik melalui permukaan tanah atau langsung pada akar. Air dikirim langsung ke dasar tanaman melalui tabung plastik sempit.
Sistem irigasi tetes sebagian besar dibuat dengan menggunakan plastik HDPE . Sublines dan garis lateral memiliki ketebalan dinding mulai dari 0,5 sampai 2 mm.
Dibandingkan dengan irigasi konvensional, biaya tenaga kerja dalam irigasi tetes sangat rendah. Irigasi tetes mengurangi biaya operasi lebih jauh dengan menghilangkan kegiatan seperti perataan lapangan.
Selain menyediakan distribusi air seragam dan menjaga kelembaban di akar daerah, efisiensi penggunaan air menjadi sangat tinggi dengan penggunaan air reklamasi yang tidak dapat diminum. 40% – 70% air dapat dihemat.
Irigasi tetes juga menghasilkan penggunaan pupuk yang efisien karena jumlah pencucian berkurang. Hampir 30% pupuk dapat dihemat dengan pengairan ini.
Irigasi tetes juga bermanfaat karena membantu dalam pematangan awal tanaman, membantu dalam mengendalikan populasi gulma , menghilangkan erosi tanah (terutama di tanah yang tidak rata dan bergelombang), dan menyambut penerapan air asin jika diperlukan.
Salah satu fitur yang paling menguntungkan dari plastik dalam irigasi tetes adalah tahan karat yang membuatnya tahan lama. Ini membuat plastik, bahan yang disukai untuk irigasi bawah permukaan (irigasi inline).
Selain manfaat yang disebutkan di atas, tabung plastik yang digunakan dalam irigasi tetes tahan terhadap radiasi UV, tahan retak, dan memiliki rentang kompensasi tekanan yang luas. Karena sifat plastik yang fleksibel, pipa dapat dengan mudah dipasang, tidak terinstal, dipindahkan dan dapat digulung untuk penyimpanan.
Tabel berikut menunjukkan peningkatan hasil berbagai tanaman ketika irigasi tetes diterapkan:
Tanaman
Hasil (kg/hektar) Metode konvensional
Hasil (kg/hektar) Metode tetes
% meningkatkan
Tomat
576
894
55
Labu pahit
2560
420
54
Cabai
1280
1600
25
Kol bunga
300
405
35
kentang
600
800
33
Sumber:kumar, 2013
Jelas, tanaman di bawah irigasi tetes cenderung untuk menghasilkan lebih banyak buah secara signifikan (kadang-kadang lebih dari 50%).
Sistem irigasi sprinkler
Metode irigasi sprinkler melibatkan penyemprotan air irigasi ke udara melalui sprinkler untuk memecahnya menjadi tetesan yang lebih kecil sebelum jatuh ke tanah. Ini memudahkan irigasi tanah yang tidak rata, dan juga melindungi tanaman dari embun beku.
Penggunaan plastik tidak hanya meningkatkan umur sistem secara signifikan (karena tahan karat), tetapi juga menurunkan total biaya dan biaya pemeliharaan.
Lembar lapisan plastik Farm Pond
Di daerah rawan kekeringan, curah hujan sangat tidak terduga, yang membuat sistem pemanenan air hujan bergantung pada penyimpanan air. Di daerah-daerah ini, rembesan air dan penguapan menimbulkan tantangan besar. Kolam disegel dengan lapisan plastik konvensional untuk menghindari hilangnya air yang tersimpan. Ini mengurangi rembesan dengan cara yang efektif dan hemat biaya.
Plastik seperti HDPE (high density polyethylene), PVC (polivinil klorida) dan polietilen banyak digunakan untuk membuat lapisan kolam ini.
Rumah poli / budidaya yang dilindungi
A rumah poli adalah struktur yang dibangun dari bahan transparan, seperti plastik, di mana kondisi iklim yang diatur dapat disimulasikan untuk merangsang pertumbuhan tanaman. Simulasi iklim dibantu oleh peralatan seperti layar, peralatan pemanas, peralatan pendingin, dan peralatan penerangan. Film polietilen, polikarbonat, dan kaca akrilik polimetil metakrilat adalah plastik konvensional yang digunakan untuk rumah poli.
Radiasi matahari melewati plastik transparan dan menjebak energi panas di dalam rumah poli, yang dipancarkan oleh benda-benda di dalam struktur, fenomena yang dikenal sebagai “efek rumah kaca”.
Sebelum plastik diperkenalkan, rumah kaca dibuat dengan menggunakan kaca, yang meningkatkan harga konstruksi dan pemeliharaan. Setelah diperkenalkannya plastik, Rumah kaca biasa juga disebut sebagai polyhouses. Plastik telah sangat mengurangi biaya konstruksi dan pemeliharaan struktur budidaya yang dilindungi. Bahan kelongsong plastik distabilkan oleh UV, transparan terhadap cahaya, anti kabut, dan anti alga.
Seperti pertanian terpadu dan diversifikasi tanaman , budidaya polyhouse sedang banyak diberi insentif oleh pemerintah daerah dan pusat karena telah menghilangkan ketergantungan pada musim untuk menanam tanaman di luar musim tertentu. Ini telah memberdayakan petani untuk menanam tanaman tertentu di lokasi geografis mana pun karena kemampuan untuk menciptakan iklim secara artifisial (kondusif untuk pertumbuhan tanaman tertentu).
Teknologi polyhouse menghasilkan panen berkualitas unggul dan peningkatan hasil panen. Ini membantu dalam pemeliharaan kelembaban, sehingga mengurangi kebutuhan irigasi. Lebih-lebih lagi, itu dapat digunakan untuk meningkatkan pembibitan awal untuk berbagai tanaman dan juga mengeraskan tanaman kultur jaringan dan cangkok. Ini juga memungkinkan tanaman untuk matang lebih awal.
Berikut adalah tabel yang menunjukkan perbandingan kinerja berbagai varietas tomat pada kondisi polyhouse dan lahan terbuka.
Varietas
Hasil rumah poli (q/ha)
Hasil ladang terbuka (q/ha)
BT-117-5-3-1
342.00
115.00
KT-10
283.60
117.40
BT-10
294.00
111,65
ArkaAlok
260.00
57.90
BT-12
302.40
101.00
Sumber :Sanwalet al., 2004
Dengan hasil, kita dapat menyimpulkan bahwa hasil panen lebih dari dua kali lipat ketika tanaman ditanam di rumah poli dalam lingkungan yang terkendali.
Berbagai buah-buahan seperti Persik , Pepaya , dan Stroberi ; sayuran seperti kubis , Capsicum , kol bunga , cabai, ketumbar, bayam , tomat dll; Bunga seperti anyelir, gerbera, marigold, Anggrek dan mawar dapat dengan mudah ditanam di polyhouse.
Jaring pelindung plastik
Jaring peneduh adalah struktur pertanian yang terdiri dari bingkai yang terbuat dari bahan seperti bambu, kayu, besi, dll. Namun, Pemanfaatan plastik membuat pembuatan shade net lebih ekonomis dan mudah. Hal ini terutama digunakan untuk meningkatkan pembibitan tanaman.
Secara struktural, itu mirip dengan rumah poli, dan ditutupi dengan jaring plastik yang terbuat dari benang plastik, memiliki persentase naungan yang berbeda (15%, 35%, 40%, 50% dan 90%).
Ini juga tersedia dalam berbagai warna seperti hijau, putih, hitam, biru atau merah dan dalam kombinasi warna yang berbeda seperti hijau × hitam, hitam × hitam, hijau × hijau atau putih × hijau.
Setiap tanaman memiliki persyaratan spesifiknya sendiri untuk sinar matahari dan naungan di mana ia tumbuh subur. Pemilihan persentase faktor naungan yang tepat diperlukan untuk mensimulasikan kondisi pertumbuhan yang optimal. Budidaya sepanjang tahun dapat dilakukan dengan mengendalikan atmosfer dan lingkungan dengan mengendalikan intensitas cahaya dan panas efektif pada siang hari.
Jaring peneduh dapat memberikan hasil yang lebih baik selama musim panas dan dapat digunakan untuk melindungi anakan tanaman dari sinar matahari yang intens.
Solarisasi tanah menggunakan mulsa plastik
Solarisasi tanah adalah teknik yang digunakan untuk mengendalikan pertumbuhan gulma dan hama tular tanah seperti bakteri, serangga, nematoda dan tungau dengan menggunakan energi matahari.
Energi matahari terperangkap dengan mulsa tanah lembab dengan penutup polietilen transparan.
Solarisasi biasanya dilakukan selama bulan-bulan musim panas ketika suhu udara di atas 35°C. A lembaran polietilen transparan dengan ketebalan 25 mikron direkomendasikan untuk solarisasi tanah.
Panas matahari terperangkap di antara lembaran plastik dan tanah yang membantu dalam dekontaminasi tanah. Solaralisasi menginduksi biologis, bahan kimia, dan perubahan fisik dalam tanah yang mengarah pada peningkatan respon pertumbuhan dan pengendalian biologis jangka panjang.
Pengurangan gulma dan hama juga menghasilkan lebih sedikit penggunaan gulma/herbisida dan pestisida. Lebih-lebih lagi, Solerisasi tanah meningkatkan warna tanah, struktur tanah, suhu tanah dan kelembaban tanah.
Terowongan rendah Lembaran plastik
Terowongan rendah memungkinkan produksi tanaman di iklim dingin, dataran, dan saat musim hujan. Penutup lembaran polietilen telah terbukti sangat ekonomis dan efektif dalam mengendalikan kondisi pertumbuhan tanaman.
Plastik transparan tingkat IR dengan ketebalan 30 mikron biasanya lebih disukai untuk membuat terowongan rendah.
Tanaman tumbuh dan matang lebih cepat karena kondisi yang terkendali. Penggunaan air dioptimalkan karena 40-50% air yang digunakan untuk irigasi dihemat.
Tabel berikut menunjukkan perbandingan pertumbuhan dan hasil kubis di bawah terowongan rendah dan kondisi lapangan terbuka.
Karakter
Lokasi-1 Rendah Terowongan
Lokasi-1 Membuka Bidang
Lokasi-2 Rendah Terowongan
Lokasi-2 Membuka Bidang
Lokasi-3 Rendah Terowongan
Lokasi-3 Membuka Bidang
Rata-rata Rendah Terowongan
Rata-rata Membuka Bidang
Perkecambahan (%)
90
72
96
84
87
70
91*
75.3
Hari Menuju Kedewasaan Bibit
46
52
48
54
46
51
46.6*
53.0
Transplantasi Bertahan hidup(%)
98
81
98
75
94
73
96.6*
76.3
Hari Menuju Kedewasaan
72
88
70
86
75
82
72.3*
85.3
Jumlah Kepala Terbentuk Tanaman (%)
96
91
98
90
95
88
96.3*
89.6
Berat Kepala Rata-rata (kg)
0,86
1.01
0,96
0,98
0,81
0.82
0,87
0.93
Hasil (Q/Ha)
555.79
652,56
633,34
587,88
518.02
562.32
569.0
600.9
Hasil Kepala Super (T/Ha)
278,58
191,55
301.92
186,76
280.30
180.43
290.2*
186.2
Sumber :Saleem et al., 2014
Di bawah terowongan rendah, hasil panen, dan kelangsungan hidup tanaman keduanya sangat tinggi.
Tempat tidur Vermi plastik dalam pertanian organik
Vermibed (vermes=cacing tanah; bedding=bedding) terbuat dari plastik HDPE. Karena plastik yang digunakan untuk membuat tempat tidur cacing, itu benar-benar kurang jahitan, tahan lama, ringan, UV stabil dan memiliki kontrol aerasi yang sangat baik. Itu telah mendapat kapasitas untuk menahan tekanan lingkungan. Ini membutuhkan lebih sedikit ruang dan dapat dipasang di mana saja.