据联合国粮食及农业组织统计，每年全球农业生产中使用约1250万吨塑料。塑料给农民带来了福音，但会导致大量宏观、微观和纳米塑料在土壤和其他接收环境中积累。这些颗粒甚至渗入食物链。

农业植物。

在这项新研究中，研究人员开发了一种首个知识引导的农业生态系统机器学习模型，称为KGML-ag，其中包括不太明显的变量，例如土壤含水量、氧气水平以及土壤硝酸盐与一氧化二氮的含量生产和排放。图片来源：Pixabay，免费许可

认识到塑料对土壤功能和整体自然环境构成越来越大的威胁，国际科学家小组在今年秋天的《自然·通讯·地球与环境》杂志上发表的一篇文章中强调，迫切需要在农业食品生产中更可持续地使用这些材料。

其中一位科学家是蒙特利尔大学化学系教授凯文·威尔金森(KevinWilkinson)。我们请他解释一下情况以及文章签署者提出的解决方案。

塑料如何应用于农业生产?

塑料有多种不同的用途来提高农作物产量。地膜占所有农用塑料质量的50%，但其应用还包括网、储存箱和节水灌溉系统。

在许多方面，塑料有助于提高产量，同时减少农业对环境的影响。

例如，如果没有地膜，中国将需要额外390万公顷的耕地才能生产同等数量的粮食。塑料薄膜可以提高土壤温度并改善养分吸收，使农民能够更早地种植和收获农作物。

塑料地膜也用于有机农业，因为它们有助于抑制杂草和昆虫侵扰，无需合成农药。

在农业中使用塑料有哪些风险?

塑料是一个通用术语，用于描述主要由一种或多种有机聚合物制成的材料。它们还含有赋予材料特定的广受欢迎的特性的添加剂。聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯(PVC)等传统聚合物在环境中具有持久性。

由这些传统聚合物组成的农用塑料可以分解成微米塑料和纳米塑料，随着时间的推移，这些塑料可以在土壤中积累，被植物和野生动物吸收，或者进入邻近的环境，包括水道。

塑料地膜通常由低密度聚乙烯制成，但有时也由PVC或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物等其他聚合物制成。

如果使用后留下任何地膜，持久的塑料残留物会积聚在土壤中，并且化学添加剂可能会渗出。因此，重复施用会导致残留物和添加剂的积累，从而对土壤生产力和健康产生不利影响。

更重要的是，微小的塑料颗粒可以被植物吸收，而较大的碎片可以粘附在根部的外部，最终被人们在吃根类蔬菜时摄入。

这就是您敦促社会采取行动并寻找可持续解决方案的原因吗?

这是正确的。到2050年，全球人口预计将达到100亿，粮食安全挑战将推动提高农业生产力的需求，因此我们可以预期塑料的使用将更加广泛。

但农业已经造成了29%的温室气体排放、30%的能源消耗、33%的土地使用、70%的地下水开采和75%的森林砍伐。所有这些因素都会导致全球变暖，从而对农作物产量产生负面影响。

您提出什么解决方案和替代方案?

农业实践中需要更可持续地使用塑料。这意味着回收和再利用材料，有选择地使用安全的可生物降解塑料，并逐步淘汰有毒添加剂。

我们已经看到经过认证的可生物降解地膜，可以在农作物收获后埋在土壤中，并完全分解成二氧化碳和微生物生物质。

我们还需要提高农业塑料废物的再利用和回收率，因为目前的水平还不到10%。

最后，各国政府和利益相关者必须加入《联合国全球塑料条约》，该条约旨在全面减少塑料污染，包括农业部门的塑料污染。

为了实现这一目标，我们需要一个考虑农用塑料整个生命周期的国际监管框架，并为联合国环境大会的所有成员国制定严格且具有法律约束力的要求。该监管框架必须定期修订，以确保其与最新研究保持一致。