Testimi i plastikës mulçiruese të biodegradueshme nga kompania shumëkombëshe BASF në Fermën Didaktike Eksperimentale të UBT

Prof.Dr. Endrit Kullaj

Sasia e plastikës që përdoret në bujqësi është gjigande. Sipas disa vlerësimeve të Organizatës së Bujqësisë dhe Ushqimit të Kombeve të Bashkuara (FAO), në vitin 2019, nënsektorët e bujqësisë përdorën rreth 12.5 milion ton plastikë për prodhimin bujqësor dhe blegtoral. Kësaj i shtohen edhe 37.3 milion ton plastikë që përdoret në paketimin e ushqimit. Midis përdorimeve më të zakonshme janë mulçirimi i tokës, silazhimi, mbulimi ituneleve dhe serrave, tubat për ujitje dhe mikroujitje, arka, thasëe shishe — madje edhe si mbështjellë e plehrave kimike, pesticideve dhe farërave. Ato gjejnë gjithashtu përdorim si tekstile mbrojtëse pa thurje, mbrojtëse dhe rrjeta për pemët frutore apo bimë të tjera bujqësore, litarë, gracka e kurthe, etj. Plastika lejon kultivimin e perimeve dhe frutave në çdo stinë, madje shpesh cilësia e këtyre produkteve është më e lartë se ajo në fushë të hapur. Polimerët u vijnë në ndihmë fermerëve duke përmirësuar prodhimin, zvogëluar humbjet në rendimente dhe ruajtur ujin.

Që nga vitet 1950 kur nisi të ketë një përdorim të gjerë, plastika është bërë një pjesë e domosdoshme e jetës së përditshme pasi ka shumë përfitime në krahasim me materiale të tjera. Një larmi e madhe polimerësh plastikë, që prodhohen me lehtësi, lirë dhe me veçori fizike shumë të volitshme, gjejnë një zbatim të madh në bujqësi. Sasia dhe gama e plastikës në bujqësi është rritur shumë, veçanërisht poliolefinat siç janë polietilenet (PE), polipropilenet (PP), etilen-vinil acetat kopolimeret (EVA) por disi më rrallë edhe polivinil kloruri (PVC), polikarbonati (PC) dhe poli-metil-metakrilati (PMMA). Për ironi të fatit, të njëjtat veçori që i bëjnë plastikat të dobishme paraqesin edhe sfida për eliminimin e tyre pas përdorimit, duke përbërë një kërcënim mjedisor. Seleksionimi dhe riciklimi bëhet i vështirë pasi brenda plastikës bujqësore përzihen një larmi polimerësh dhe aditivësh. Janë të paktë mikroorganizmat e aftë për degradimin e plastikës konvencionale në afate kohore të shkurtra, duke bërë që ato të qëndrojnë në mjedis për dhjetëra vite ose më shumë. Për më tepër që, duke qenë shpesh e ndotur me dhè, kompanitë ricikluese nuk e marrin për ta ricikluar bashkë me plastikat e tjera. Sa më shumë rritet përdorimi i plastikës, aq më shumë ajo rrjedh në mjedis duke penguar përpjekjet për zbutjen e ndotjes nga plastika.

Hulumtimet e kohëve të fundit tregojnë se pavarësisht përfitimeve të shumta, plastika e përdorur në bujqësi po kthehet në një kërcënim të madh për qëndrueshmërinë e mjedisit. Pasi që dëmtohet, degradohet apo hidhet në mjedis, plastika përbën një kërcënim serioz për shëndetin e njeriut dhe ekosistemit. Siç konstaton FAO, ndonëse jetëgjatësia e saj luhatet në varësi të përdorimit dhe rajonit ku përdoret, shumica e plastikavebujqësore janë njëpërdorimëshe, duke u kthyer në një mbetje brenda më pak se një viti. Kjo organizatë këshillimin zbatimin e një modeli 6R (Refuzo, Risistemo, Redukto, Ripërdor, Riciklo dhe Rikupero).

BASF SE është një kompani kimike shumëkombëshe gjermane dhe prodhuesi më i madh kimik në botë. Selia e saj qendrore ndodhet në Ludwigshafen, Gjermani. BASF ofron produkte për industrinë kimike, të automjeteve, bujqësinë, sektorin e naftës, plastikave, elektronikën dhe industrinë e letrës, me një gamë të gjerë zgjidhjesh dhe shërbimesh për sisteme prodhuese. Prej më shumë se 30 vjetësh, BASF ka ndërmarrë hulumtime për krijimin e biopolimerëve të kompostueshëm të biodegradueshëm, pjesërisht biologjik. Zhvillimi i vazhdueshëm i këtyre bioplastikave me performancë të lartë realizohet në bashkëpunim me klientë, institute kërkimore dhe autoritete vendore për të eksploruar mundësitë dhe testuar performancën e tyre. Fokusi qëndron gjithnjë në performancën mjedisore të biopolimerëve në drejtim të riciklimit organik, pavarësisht nëse materiali përmban lëndë fosile apo burime të ripërtërishme. Për çdo përdorim, BASF analizon sigurinë mjedisore, efikasitetin e kostove dhe pasojat sociale  me qëllim gjetjen e materialeve më të përshtatshme me përfitimet më të mëdha. Në çdo rast, merren gjithnjë në konsideratë që opsioni i riciklimit të biopolimerëve të ofrojë një vlerë të shtuar.

KONTRATA ME BASF DHE NGRITJA E EKSPERIMENTIT

Në Mars të vitit 2022, kompania BASF SE dhe UBT nënshkruan një kontratë për testimin afatgjatë të folive (filmave)mulçiruese (bioplastikave) të biodegradueshme në disa kultura perimore në FDE. Për zbatimin e kontratës është përgjegjës Departamenti i Hortikulturës dhe Arkitekturës së Peizazhit.

Kjo është kontrata e parë që UBT lidh me një kompani të këtij dimensioni dhe ka vlerën e një modeli për shfrytëzimin e FDE-së për qëllime eksperimentale dhe didaktike me financim të huaj. Përfaqësues i BASF SE, Ernst Vrancken, agronom me përvojë shumë të gjatë, ndoqi ecurinë e eksperimentit dhe zbatimin e kontratës. Objektivi i eksperimentit, që drejtohet nga Prof.Dr. Endrit Kullaj, është testimi i dy folive eksperimentale (S15 dhe S25) kundrejt një folie komerciale (M2351) në kushtet klimatike të zonës:

M2351: Foli e biodegradueshme për mulçirimin e tokës që tregtohet sipas standardit EN17033. Përbërja kryesore është një bazë fosile (PBAT) dhe burim i përtëritshëm (PLA). Ngjyrë e zezë me veçori mekanike të krahasueshme me folitë prej polietileni (PE). Mbajtje e shkëlqyer nën kontroll e barishteve të këqija, me ndikim në kursimin e ujit dhe lëndëve ushqyese, rendimente të krahasueshme me tokën e zhveshur. Krahasuar me PE, nuk është e nevojshme që folia të mblidhet, transportohet e të riciklohet pas përdorimit si mbetje pasi është 100% e biodegradueshme. Nuk prodhon mikroplastika që qëndrojnë gjatë në tokë.

S15: Foli eksperimentale me një përmbajtje më të madhe të burimit të përtëritshëm (PLA). Veçoritë fizike janë pak a shumë të njëjta me M2351. Të njëjtat avantazhe si M2351 lidhur me përdorimin në shumë kultura bujqësore. Nuk prodhon mikroplastika që mbeten gjatë në tokë, 100% e biodegradueshme.

S25: Foli eksperimentale me përmbajtjen më të lartë të burimit të përtëritshëm (PLA). Veçoritë fizike janë pak a shumë të njëjta me M2351. Të njëjtat avantazhe si M2351 lidhur me përdorimin në shumë kultura bujqësore. Nuk prodhon mikroplastika që mbeten gjatë në tokë, 100% e biodegradueshme.

Sqarim: përshkrimi i folive është i kufizuar për mbrojtjen e sekretit teknologjik.

Eksperimenti u ngrit në një ngastër të FDE prej 3 dynym pranë rrugës me qëllim që të kishte qasje për qëllime demonstrimi. Pas përgatitjes së tokës për mbjellje, u realizua plehërimi organik me 17 ton pleh stalle të dekompozuar që u sigurua nga stalla e lopëve në FDE si dhe 70 kg pleh kompleks NPK. Për të realizuar një produkt thuajse organik, ky ishte plehërimi i vetëm i ngastrës gjatë gjithë sezonit. I tërë sistemi ujitjes me tubacionin kryesor që furnizohet nga sistemi i pompimit, magjistralët si dhe sistemi i ujitjes me pika u instaluan për herë të parë nëpërmjet këtij projekti. Makina mulçiruese për shtrimin e folive dhe tubave të ujitjes nën to u sigurua nga Qendra e Transferimit të Teknologjive Bujqësore (QTTB) Lushnjë.

Fidanët perimore të domates, specit, patëllxhanit (800 fidanë për secilën kulturë) dhe shalqirit (180 fidanë) u përgatitën dhe u dhuruan nga AgroKoni, falë bashkëpunimit afatgjatë të kësaj kompanie dhe pronarit Ruzhdi Koni me UBT. Pas dezinfektimit për dëmtues të tokës (kryesisht krimbat tel), mbjellja e fidanëve u bë në 11 Maj 2022. Pas disa ditësh u bë zëvendësimi i fidanëve që nuk zunë (1% e bimëve të domates, 7% e bimëve të specit, 2% e bimëve të patëllxhanit dhe 7 % e bimëve të shalqirit.

Skema eksperimentale parashikonte dy përsëritje ku çdonjëra me nga katër rreshta të secilën kulturë perimore, gjithsej 32 ndarje të ngastrës, të paraqitura me numra. Në çdonjërën përsëritje, tre rreshta ishin të mulçiruar me folitë e biodegradueshme ndërsa njëri rresht pa mulçirim. Siç tregohet në legjendë, klasat e folive mbulojnë çdonjëra 135 m2 të sipërfaqes së kultivuar përkatësisht me domate, spec dhe patëllxhan ndërsa për shalqirin dyfishin e kësaj sipërfaqeje për shkak të distancave të mbjelljes.

Për të testuar ndikimet pozitive të mulçirimit lidhur me temperaturën dhe lagështinë e tokës, u përdoren dy tipesensorësh. Sensorë Tiny Tag matnin temperaturën e tokës në rreshtat e mulçiruar dhe të pamulçiruar të secilës kulturë. Sensorë Watermark matnin lagështinë e tokës në thellësi 25 cm dhe 50 cm për çdo variant. Gjatë gjithë kohëzgjatjes së eksperimentit u përllogaritën sasitë e ujit të furnizuara nëpërmjet sistemit të ujitjes dhe reshjeve.

Ndjekja e përditshme e eksperimentit dhe matjet u realizuan nga MSc. Eurora Mici, studente ekselence e Departamentit e diplomuar pak vite më parë, e punësuar si specialiste për këtë projekt.

NDIKIMET E MULÇIRIMIT MBI TEMPERATURËN DHE LAGËSHTINË E TOKËS

Vitet e fundit, mulçirimi i tokës ka nisur të zbatohet gjithnjë e më shumë në sistemet e kultivimit të perimeve. Në disa kultura perimore, kjo praktike ka patur rëndësi në përmirësimin e prodhimtarisë dhe cilësisë së produkteve. Mulçirimi përmirëson kapacitetin ujëmbajtës të tokës duke kontribuar në zhvillimin e bimëve në fazat e hershme, modifikon temperaturën e tokës dhe zvogëlon infektimin me barishte të këqija, faktorë që bashkërisht kontribuojnë në rritjen e rendimenteve.  Materiale mulçiruesekanë një ndikim të drejtpërdrejt në mikroklimën pranë bimës, me ndikime pozitive ose negative në metabolizmin fiziologjik të saj. Ndikimet e dobishme të mulçirimit janë gjerësisht të raportuara në literaturën shkencore dhe teknike për shumë bimë bujqësore.

Në Shqipëri, mulçirimi i tokës me foli plastike gjen përdorim në serra por pikërisht për shkak të problemit të zëvendësimit dhe eliminimit pas çdo cikli kultivimi, përdorimi i tyre po braktiset nga shumë fermerë. Aktualisht përdoret gjerësisht tek shalqiri dhe luleshtrydhja.

Më poshtë janë paraqitur disa përfundime që kanë më shumë karakter ilustrues pasi analiza e plotë e të dhënave kërkon një hapësirë më të gjerë. Njëherazi, lexuesi i specializuar (fermerë, specialistë të transferimit të teknologjive) mund të krijojë një ide për monitorimin e treguesve si temperatura dhe lagështia e tokës me ndikim në prodhimtarinë e bimëve bujqësore.

Ndikimi mbi temperaturën e tokës

Gjatë ecurisë së eksperimentit është përpunuar një vëllim i madh të dhënash për temperaturën e tokës në variantet e mulçiruaradhe të pamulçiruara (ngjyra e gjelbër/kuqe është temperatura e tokës në rreshtin e mulçëruar ndërsa ajo blu/bojëqielli në rreshtat e pambuluar). Siç mund të shihet nga disa grafikë të përzgjedhur, tregohet qartë ndikimi i mulçirimit në rritjen e temperaturës së tokës, çka favorizon zhvillimin e kulturave solanore dhe bostanore.

Ky ndikim bëhet më i dallueshëm nëse krahasojmë periudha më të shkurtra matjesh.

Në disa periudha, diferenca ndërmjet temperaturës minimale të tokës së mbuluar me foli të biodegradueshme dhe temperaturës minimale të tokës së pambuluar është 2°C ndërsa diferenca ndërmjet temperaturës maksimale është 3°C.

Më poshtë paraqitet edhe matja e temperaturës së tokës nga sensori Watermark (1 nga 16 sensorët Watermark që matën lagështinë e tokës maste temperaturën). Grafiku i temperaturës tregon një bashkëlidhje të mirë me sensorët e temperaturës së tokës (TinyTag).

Numri i sensorëve të lagështisë së tokës të përdorur ishte më i madh dhe për qëllimet e këtij artikulli po ilustrojmë vetëm paktë dhëna. Në grafikun e mëposhtëm paraqitet lagështia e tokës tek kultura e patëllxhanit ku çifti i sensorëve 3 (25 cm thellësi) dhe 4 (50 cm thellësi) monitorojnë lagështinë në rreshta të pamulçiruar ndërsa sensorët 13 (25 cm) dhe 14 (50 cm) në atë të mulçiruar me foli të biodegradueshme. Sensori 3 tregon nivelet e stresit të thatësirës ndaj të cilit iu nënshtruan bimët, veçanërisht gjatë Qershorit. Në thellësinë 50 cm ky stres për mungesë uji është më i pakët për shkak të një rezerve të ujit që është krijuar nga reshjet e shiut të datave 9 dhe 10 Qershor (61 mm).

Ndërkohë, për të njëjtën periudhë, vlerat e stresit ujor në rreshtat e mulçiruara janë nën këto nivele, çka tregon ndikimin e mulçitnë ruajtjen e lagështisë së tokës. Modelet e grafikëve tregojnë ndryshimet ndërmjet dy thellësive.

NDIKIMET E MULÇIRIMIT MBI TREGUESIT VEGJETATIV, PRODHUES DHE FIZIOLOGJIK TË BIMËVE

Për të vlerësuar ndikimet e mulçirimit me folitë e biodegradueshme, gjatë eksperimentit u bënë vlerësime të disa treguesve vegjetativ, prodhues dhe fiziologjik të kulturaveperimore. Ndër treguesit vegjetativ u vlerësuar lartësi e bimëve, numri i gjetheve dhe mbulesa gjethore. Si tregues i prodhimit u numërua numri i frutave. Në rastin e domates u matën vlerat e Brix dhe aciditetit. Ndërsa midis treguesve fiziologjik ishte përçueshmëria e gojëzave dhe përmbajtja e klorofilës si një tregues i tërthortë i aktivitetit fotosintetik. Këto të dhëna do të përpunohen dhe do të botohen në një artikull shkencor. Më poshtë kemi paraqitur të dhënat e prodhimit për çdonjërin nga trajtimet. Në përgjithësi, nisur nga kushtet e stresit ujor gjatë sezonit, prodhimi mund të konsiderohet i lartë.

Një pjesë e mirë e prodhimit të eksperimentit ju shpërnda Qendrës Polivalente Ditore Kamëz.

SHKALLA E DEGRADIMIT TË FOLIVE MULÇIRUESE

Objektivi kryesor i provës eksperimentale ishte testimi i rezistencës së klasave eksperimentale të folive mulçiruese të biodegradueshme (S15, S25) kundrejt klasës tregtare (M2351) si gjatë shtrimit të saj në tokë me makineri ashtu edhe qëndrueshmërisë deri në fund të sezonit të kultivimit në kushtet klimatike mesdhetare dhe stresit ujor. Nëse folitë e biodegradueshme zotërojnë këtë cilësi rezistente atëherë ato mund të zëvendësojnë plastikën ndotëse, duke ofruar kështu një alternativë shumë të vlefshme për fermerët. Për këtë qëllim, është konceptuar një tabelë me indikatorë të tillë si depërtimi nga barërat e këqija, elasticiteti dhe degradimi i folive, si mbi tokë ashtu edhe në tokë.

Gjatë sezonit u bënë disa vlerësime të treguesve të mësipërm. Një prej këtyre vlerësime të realizuara në 12 Shtator, pra 4 muaj pas shtrimit të folive mulçëruese në tokë, tregon fillimin e degradimit të tyre.

Sidoqoftë, për shumicën e kulturave cikli i prodhimit kishte përfunduar (veç specit që ka një cikël më të gjatë). Kjo tregon se deri në vjeljen e kulturave, folite eksperimentale shfaqën një rezistencë të mirë.

Tabela e mëposhtme ilustron disa tregues të sintetizuar.

Prova eksperimentale ishte një hap i parë drejt promovimit të folive të biodegradueshme në Shqipëri. UBT ka një bashkëpunim të ngushtë me programin e Zhvillimit të Qëndrueshëm të Bujqësisë të financuar nga GIZ. Nëpërmjet këtij programi janë financuar disa dhjetëra doktorantë të rinj ndaj edhe gjatë ditës fushore u bë një përpjekje për zgjimin e interesit të këtij programi për ta përfshirë promovimin e folive të biodegradueshme në komponentet e këtij programi. Në ditën fushore more pjesë edhe përfaqësues të QTTB Lushnjë dhe specialistë këshillues.

Shënim: Për shkak të rregullave të së drejtës intelektuale që parashihen në kontratën midis UBT – BASF SE, informacioni i paraqitur në këtë artikull është i pjesshëm. UBT ruan të gjitha të drejtat e autorit mbi përmbajtjen e cila nuk mund të shpërndahet pa autorizimin e UBT.