تثبیت کننده های نور ضد آفتاب در گلخانه، بهره وری محصولات را افزایش می دهند

ممکن است غیرقابل درک به نظر برسد، اما ساختارهای طراحی شده برای پناه دادن به محصولات کشاورزی (فیلم های گلخانه ای) نیاز به "حمایت از خورشید" پیچیده دارند.این افسانه ی کشاورزی نیست بلکه یک پیشرفت تکنولوژیکی مهم در کشاورزی مدرن است. This investigation reveals how ultraviolet radiation threatens greenhouse covers and examines the scientific principles behind light stabilizers—the agricultural equivalent of sunscreen—that safeguard global food production.

در طول ماه های گرم تابستان که انسان ها به فضاهای تهویه مطبوع عقب نشینی می کنند، محصولات گلخانه ای در معرض نور خورشید هستند.نور خورشید شدید، به ویژه اشعه UV، تهدیدی خاموش برای فیلم های پلاستیکی است که آنها را محافظت می کند.بدون محافظت مناسب، این پوشش های حیاتی به سرعت خراب می شوند، شکننده و غیرقابل استفاده می شوند، که به طور بالقوه عملیات کشاورزی را ویران می کنند.

کشاورزی معاصر به طور فزاینده ای به تکنولوژی گلخانه ای متکی است. این سازه ها به عنوان "حاضن های کنترل شده آب و هوایی" بزرگ عمل می کنند، دمای مطلوب، رطوبت، و همچنینو سطوح نور که تولید سبزیجات را در تمام طول سال امکان پذیر می کنددر مناطقی که شرایط سخت رشد در فضای باز وجود دارد، گلخانه ها به زندگی کشاورزی تبدیل شده اند.

در حالی که گلخانه های شیشه ای سنتی همچنان گران هستند، اکثر عملیات های مدرن از ساختارهای فیلم پلی اتیلن (PE) استفاده می کنند.گزینه های قابل سازگاری اجازه می دهد تا برای سفارشی سازی و اصلاح در صورت نیازداده های صنعت نشان می دهد که تولید جهانی فیلم گلخانه ای در سال 2009 به حدود 900،000 تن رسیده است. به اندازه کافی برای پوشاندن کل جزیره کریت.این فیلم های PE یک پاشنه آشیل را در خود دارند.نورپرداخت.

در حالی که نور خورشید باعث فتوسنتز می شود، اجزای ماوراء بنفش آن باعث تجزیه مولکولی در فیلم های پلاستیکی می شوند.و شکست ساختاریگرما این تخریب را تسریع می کند، به ویژه در نقاط تماس با قاب فلزی که دمای آن افزایش می یابد.برخی از آفت کش ها و کودها از طریق تعاملات شیمیایی که تجزیه فیلم را تسریع می کنند، آسیب را بیشتر می کنند.

برای مبارزه با تخریب نور، شیمی دانان تقویت کننده های نور را توسعه دادند، افزودنی های ویژه ای که از فیلم های پلاستیکی محافظت می کنند، بسیار شبیه به محافظ های ضد آفتاب پوست انسان.رهبر صنعت BASF سری Tinuvin® استبالیزرهای خود را به طور خاص برای فیلم های کشاورزی طراحی کرده استاین ترکیبات به دو دسته اصلی تقسیم می شوند:

UVA ها به عنوان کرم ضد آفتاب مولکولی عمل می کنند و قبل از آسیب رساندن به ماتریس پلیمر، تشعشعات مضر را رد می کنند. انواع رایج عبارتند از:

• بنزوفنون:جذب کننده های نسل اول با ثبات متوسط
• بنزوتریازول:محافظ های طیف گسترده با دوام بیشتر
• تریازین ها:گزینه های عملکرد بالا برای شرایط شدید

ترکیبات HALS پیچیده تر از UVA ها هستند و دارای دو عملکرد هستند: آنها رادیکال های آزاد موجود را خنثی می کنند در حالی که از تشکیل جدید جلوگیری می کنند.ساختار مولکولی بازسازی کننده آنها اجازه می دهد تا حفاظت مداوم در طول طول عمر یک فیلم.

شرایط گلخانه ای در سراسر جهان به طور چشمگیری متفاوت است، که نیاز به فرمول های تثبیت کننده سفارشی دارد:

• آب و هوای معتدل (اروپا مرکزی):فرمول های استاندارد HALS محافظت کافی را در برابر قرار گرفتن در معرض اشعه ی UV فراهم می کنند.
• مناطق با فشرده سازی بالا (اروپا جنوبی/آفریقا شمالی):تکنولوژی پیشرفته نور هالز با تشعشعات شدید خورشیدی و گرما مبارزه می کند.
• عملیات ارگانیک:تثبیت کننده های مقاوم در برابر گوگرد تخصصی برای کشت آفت کش های ارگانیک مورد تایید قرار می گیرند.

توسعه شش ساله Tinuvin® XT 200 توسط BASF نمونه ای از این مهندسی دقیق است.و مکزیک توانایی خود را برای حفظ یکپارچگی فیلم برای 24+ ماه در شرایط مجازات در حالی که مقاومت در برابر تجزیه شیمیایی از ورودی های کشاورزی تایید کرد.

تثبیت کننده های نور از اجزای مختلف کشاورزی محافظت می کنند:

• فیلم های سیلاژ:حفظ مواد مغذی مواد غذایی دام با مسدود کردن اکسیژن و اشعه UV
• فیلمی که به صورت ملچ استفاده می شود:از علف ها جلوگیری کنید در حالی که دمای خاک و رطوبت را تنظیم کنید
• فیلم کششی:حفاظت از باله های کاه از آسیب های زیست محیطی

با افزایش طول عمر فیلم های کشاورزی، تثبیت کننده های نور:

• کاهش تولید زباله های پلاستیکی
• کاهش فرکانس تعویض و انتشار کربن مرتبط
• امکان استفاده موثرتر از منابع
• حمایت از شیوه های کشاورزی ارگانیک

مطالعات اخیر مزایای ملموس را نشان می دهد: کشاورزان گوجه فرنگی اسپانیایی که از فیلم های ثبات شده استفاده می کنند، افزایش 20٪ حاصل را با 15٪ استفاده کمتر از آفت کش گزارش می دهند.در حالی که تولید کنندگان توت فرنگی چینایی 30 درصد از قیمت های مبتنی بر کیفیت را به دست آوردند.

تثبیت کننده های نسل بعدی بر روی:

• فرمولاسیون های مبتنی بر زیست شناسی از منابع تجدید پذیر
• عملکرد بهبود یافته با فناوری نانو
• مواد هوشمند که با تغییرات زیست محیطی سازگار هستند
• افزودنی های چند منظوره ای که ثبات را با مزایای دیگر ترکیب می کنند

در حالی که کشاورزی با تغییرات آب و هوایی و چالش های پایداری مواجه است،اين مواد پيشرفته نقش مهمي در تامين منابع غذايي جهان با به حداقل رساندن تاثيرات زيادي بر محیط زیست خواهند داشت.