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    農(nóng)用覆蓋材料在設(shè)施園藝中占有很重要的地位，對設(shè)施園藝的發(fā)展起著非常重要的作用。20世紀(jì)80年代以來，塑料薄膜、遮陽網(wǎng)、防蟲網(wǎng)等現(xiàn)代農(nóng)用覆蓋材料，在我國設(shè)施園藝生產(chǎn)上的應(yīng)用越來越廣泛。農(nóng)用塑料覆蓋材料的功能化研究發(fā)展趨于系統(tǒng)化、專用化。因此，了解和認(rèn)識農(nóng)用覆蓋材料的種類、性能、國內(nèi)外的應(yīng)用情況有著積極意義。   
   

1  設(shè)施農(nóng)用覆蓋材料的種類與性能

1．1覆蓋材料的類型劃分

農(nóng)用覆蓋材料的種類很多，一般可按原料材質(zhì)、用途、覆蓋方式以及功能特性等分類。

①按原料材質(zhì)分有玻璃、薄膜、硬質(zhì)塑料板、軟質(zhì)塑料片、防蟲網(wǎng)等。

②按原料的種類分可分為PVC、PE、EVA、PO系膜、氟素膜、PC、MMA等。

③按覆蓋方式分可分為固定式覆蓋和可移動式覆蓋。

④按農(nóng)膜的功能及特性分保溫采光材料、內(nèi)覆蓋材料和外覆蓋材料，有透明膜，黑色膜，保溫膜及與生產(chǎn)密切相關(guān)的耐老化膜，降解膜等。

1．2設(shè)施農(nóng)用覆蓋材料的主要種類和應(yīng)用   我國設(shè)施應(yīng)用的覆蓋材料以普通棚膜應(yīng)用最早、分布最廣、用量最大。其次是長壽無滴棚膜，近年來也有了較快的發(fā)展。塑料溫室的覆蓋材料大多是農(nóng)用薄膜，主要品種有聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)和醋酸乙烯(EVA)3種。就現(xiàn)階段而言，國際上采用的農(nóng)用覆蓋材料有塑料薄膜、玻璃及PC板等幾種。還有一部分設(shè)施選用玻璃纖維樹脂板(FRA或FRP)作為覆蓋材料。

①玻璃  在大多數(shù)氣候寒冷的國家，玻璃仍然是常用的覆蓋材料。大塊玻璃的生產(chǎn)供給使得結(jié)構(gòu)整體遮蔭率降低，同時也減少了安裝費用。主要有平板玻璃、鋼化玻璃和有機玻璃3種類型。

②棚膜類  我國的棚膜覆蓋栽培技術(shù)是從20世紀(jì)50年代后期開始應(yīng)用的，起初是塑料小拱棚，1969年出現(xiàn)塑料大棚，20世紀(jì)80年代棚膜開始大面積取代玻璃用作溫室透明覆蓋材料，目前已成為我國主要的覆蓋材料，截至2002年全國各種棚膜的年使用量140多萬t，年需求量70萬t左右。主要應(yīng)用在日l光溫室、塑料大中棚、塑料小拱棚上。

a．聚乙烯(PE)薄膜。質(zhì)地柔軟、易造型、透光性好、無毒，是我國目前主要的農(nóng)膜品種。其缺點是耐候性和保溫性差，不易粘接等。目前農(nóng)膜主要原料有高壓低密度聚乙烯(LDPIE)和線性低刻度聚乙烯(L— MP)。最先進的PE膜采用3層處理方式，即其最上層含UVA(防紫外線)添加劑，中間一層為IR(透光)吸收劑，最下一層有AF(流滴、隔長波輻射，即保溫)添加劑。在PE膜開始發(fā)展的階段，其壽命很短，僅能維持7~9個月?，F(xiàn)在的PE膜已完全改變，其性能已大大改進。目前生產(chǎn)的PE膜厚度100-250 Ixm，幅寬為l一16 m，長度任意，用在屋頂上預(yù)計壽命可達4年。

主要類型有：1)普通PE棚膜，不添加耐老化等助劑直接用原料吹塑生產(chǎn)的白膜，使用期僅4-6個月，生產(chǎn)上逐步被淘汰。2)PE防老化棚膜，在PE樹脂中加入防老化助劑經(jīng)塑成膜，這種棚膜不僅使用期長、成本降低、節(jié)能，而且產(chǎn)量與產(chǎn)值大幅度增加，是目前設(shè)施栽培中重點推廣的農(nóng)膜品種。3)PE無滴防老化膜，具有流滴性、耐候性、透光性和保溫性好等多重優(yōu)點。防霧滴效果可保持2-4個月，耐老化壽命可達12-18個月，是目前性能較全，使用廣泛的農(nóng)膜品種。4)PE保溫棚膜，這種覆蓋材料能阻止紅外線向大棚中輻射，可提高大棚保溫效果1-2℃，在寒冷地區(qū)應(yīng)用效果較好。5)PE功能復(fù)合膜，是多功能棚膜，這種膜具有無滴、保溫、長壽等多種功能，有漫反射農(nóng)膜、轉(zhuǎn)光膜、L一藍光膜、鏡面反射膜、調(diào)光膜等。

b．多層編織的聚乙烯膜。這種覆蓋材料是由聚乙烯經(jīng)拉絲并像地毯一樣編織而成的新產(chǎn)品，其表面有一層很薄的保護層。該材料很結(jié)實，強度幾乎要比普通膜高出20倍。該PE膜具有IR和AF兩者相加的全部效果。其透光率為80％左右。

c．聚氯乙烯(PVC)薄膜。這種棚膜保溫性、透光性好，柔軟易造型，適合作為溫室、大棚及中小棚的外覆蓋材料。缺點：密度大，成本較高；耐候性差，低溫下變硬脆化，高溫下易軟化松弛；膜面吸塵，影響透光；殘膜不可降解和燃燒處理。

主要類型有：1)普通PVC棚膜，制膜過程不加入耐老化助劑，使用期為4-6個月，目前正逐步被淘汰；2)PVC防老化膜，原料中加入耐老化助劑經(jīng)壓延成膜，有效使用期8-10個月，有良好的透光性、保溫性和耐候性；3)PVC無滴防老化膜，同時具有防老化和流滴特性、透光性和保溫性好，無滴性可保持4-6個月，安全使用壽命達12-18個月，應(yīng)用較為廣泛，是目前高效節(jié)能型日光溫室首選覆蓋材料；4)PVC耐候無滴防塵膜，除具有耐候、流滴特性外，增塑劑析出量少，吸塵較好，提高了透光率，對日光溫室冬春栽培更為有利；5)PVC樹脂，可作地膜，加入一定量的色母料可以生產(chǎn)各種不同顏色的棚膜。

d．增強型聚氯乙烯薄膜。普通清潔的PVC膜就膨脹和施工安裝性能而言，性能較差。新的增強型 PVC膜實際上是由聚酯材料織成網(wǎng)，網(wǎng)兩側(cè)再覆蓋上普通PVC而成。增強型PVC膜具有UVA和AF兩者疊加的性能，這大大改進了PVC性能。

目前市場上出售有紅色膜和透明膜2種。其透光率紅色膜為80％，透明膜為85％。該膜的厚度為0．325 mm，非常重。因此，在尺寸較大時就難于處理。其價格大約是PE膜的7-8倍。

e．乙烯一酪酸乙烯共聚物(EVA)樹脂棚膜。該膜是近年來用于農(nóng)業(yè)的新型農(nóng)膜原料，該農(nóng)膜的透光性、保溫性及耐候性都強于PVC或PE農(nóng)膜，用EVA農(nóng)膜覆蓋可較其他農(nóng)膜覆蓋增產(chǎn)10％左右。如果連續(xù)使用2-3年，老化前不變形，用后可方便回收，不易造成土壤或環(huán)境污染。目前歐美國家及日本多使用EVA樹脂生產(chǎn)農(nóng)膜、地膜。是今后重點發(fā)展的農(nóng)用功能膜。

由于在EVA中引入醋酸乙烯單體，使EVA具有獨特的特性：1)其對紅外線的阻隔性介于PVC和PE之間，保溫性PVC>EVA>PE。2)EVA有弱極性，可與多種耐候劑、保溫劑、防霧劑混合吹制薄膜，相容性好，色容性強，可延長無滴與防霧期。3)EVA的耐候性、耐沖擊性、耐應(yīng)力開裂性、粘接性、焊接性、透光性、爽滑性等都明顯強于PE。

f．PV(聚烯烴)薄膜。該膜是聚乙烯(PE)和醋酸乙烯(EVA)經(jīng)多層復(fù)合而成的新型溫室覆蓋薄膜，綜合了PE和EVA的優(yōu)點，強度高，抗老化性能好，透光率高且焚燒處理時也不會散發(fā)有害氣體。

g．硬質(zhì)塑料覆蓋。玻璃纖維增強塑料(FRP)板已經(jīng)使用多年了，有的使用壽命甚至可達20年，但價格也非常高。新的FRP板透光率和玻璃很接近。但使用幾年以后，纖維開始脫離聚酯，透光率下降，板也開始變黃。玻璃纖維板在常有冰雹危害的地區(qū)使用較多，尤其在美國市場上，有各種不同的產(chǎn)品和不同的使用年限保證。

h．聚碳酸酯板(PC)。具有強度、透光率、彈性、自重輕、透明，溫度適應(yīng)范圍寬等各種性能相結(jié)合的特．點。PC板是目前塑料應(yīng)用中最先進的聚合物之一，非常適合應(yīng)用在溫室領(lǐng)域，現(xiàn)在制約PC板溫室發(fā)展的主要因素是一次性投入較高。

③遮陽網(wǎng)和無紡布類  a．遮陽網(wǎng)。也稱寒冷紗，用聚烯烴加入耐老化助劑拉伸后編織而成，它是由維尼龍、聚酯、丙烯等纖維織成，有白色和黑色2種，特點是強度好、重量輕、使用方便等，可代替?zhèn)鹘y(tǒng)蘆葦簾。有遮陽降溫、防雨、防蟲等功效，是蔬菜栽培和育苗中不可缺少的覆蓋材料，可作臨時性保溫防寒材料。用作遮光時，黑色的遮陽網(wǎng)還可以用來作短日照處理。主要用于南方的蔬菜、花卉、茶葉、果樹栽培和育苗。近年來，遮陽網(wǎng)在北方蔬菜、花卉生產(chǎn)上的使用量明顯增加。

b．不織布(無紡布)。由聚乙烯、聚丙烯、維尼龍等纖維材料不經(jīng)紡織，而是通過熱壓粘壓而成的一種輕型覆蓋材料。多用于設(shè)施內(nèi)雙層保溫簾或浮面覆蓋栽培。發(fā)展較慢，至今未能推廣普及，應(yīng)用面積大約在4 000 hm2，現(xiàn)在有擴大示范推廣的趨勢。

④防蟲網(wǎng)  一種輕量化、高強度、耐老化的新型農(nóng)用覆蓋材料。在發(fā)達國家和地區(qū)的夏秋蔬菜生產(chǎn)中早已被廣泛應(yīng)用。近年來，在我國南方開始采用防蟲網(wǎng)全封閉栽培速生葉菜，能夠有效地防止蟲害的發(fā)生和蔓延，實現(xiàn)基本不用農(nóng)藥生產(chǎn)，深受廣大消費者喜愛。防蟲網(wǎng)的網(wǎng)眼密度一般以22目為好，顏色以白色、黑色和銀灰色為好。

⑤其他外覆蓋材料類  包括草簾、草苫、紙被、面被、保溫毯和化纖保溫被等。目前的草苫、紙被和草簾等傳統(tǒng)的外保溫覆蓋材料不能滿足設(shè)施園藝外覆蓋保溫材料的基本要求，亟待用新的工業(yè)化產(chǎn)品取代。

⑥地膜  地膜種類很多，主要有普通透明地膜、有色和配色地膜、除草地膜、耐老化易回收和降解性地膜以及鏡面反射膜等。

a．易回收地膜。目前，國外普遍認(rèn)為，超薄型地膜是白色污染的主要源頭，因此，地膜厚度一般在0．02-0．06 mm，在易回收地膜中耐老化地膜占有高比例。目前，易回收地膜厚度大，具有一定的耐老化性，便于回收，是有效降低回收成本方式之一，避免了類似我國0．01 mm以下的普通地膜不易回收的弊病。

b．降解地膜。國外在降解地膜上已開展了不少工作，有關(guān)專家認(rèn)為，使用降解地膜時應(yīng)根據(jù)各地區(qū)的環(huán)境因素、種植作物的種類和季節(jié)、施肥施藥等因素有針對性有條件地選用。傳統(tǒng)的可降解地膜處理方式存在很多問題，其中主要是將顯形污染變成隱形污染，并未解決土壤污染問題。事實上，聚烯烴的小碎片

在自然界需經(jīng)過幾百年后方可完全降解。不過也有人  認(rèn)為，當(dāng)碎片相對分子質(zhì)量小于500時，易于受到微 生物的攻擊而加速降解，完全降解的時間可能縮短。

目前，隨著國際上降解地膜材質(zhì)選擇范圍的擴大，很多人研究用其他結(jié)構(gòu)的可降解高分子材料來替代聚烯烴加光降解劑。從根本上解決降解不完全的問題，避免了土壤污染。

c．其他類型功能地膜。地膜作為功能性覆蓋材料，還具備其他一些功能，如除草地膜、有色地膜等。目前，研究的目標(biāo)熱點集中在提高作物初始產(chǎn)量和提前收獲上。眾多研究結(jié)果表明，有色地膜能有效地提高作物初始產(chǎn)量和提前始收期，但總產(chǎn)量無明顯提高。美國加州大學(xué)的學(xué)者研究表明，紅色地膜除草效果好于普通地膜，可提高作物的初始產(chǎn)量和單株產(chǎn)量。有報道表明，有色地膜還能抑制雜草的生長，控制病害傳播，并可根據(jù)需要采用不同顏色的地膜來提高或降低土壤的溫度。

1．3覆蓋材料的性能或所要求的特征特性

評價現(xiàn)代保溫采光材料的優(yōu)劣主要有保溫性、采光性、流滴性、使用壽命、強度和低成本等6大標(biāo)準(zhǔn)，其中保溫性為首要指標(biāo)，關(guān)系到溫室溫光效應(yīng)和生產(chǎn)效益(見表1)。

不同材質(zhì)對溫度有不同的反應(yīng)，EVA膜及PVC農(nóng)膜不適于高溫炎熱的夏天應(yīng)用，用PE／EVA／PE或用PE／EVA+PE／EVA等三層共擠才可于夏季應(yīng)用； PEGN與EVA組配生產(chǎn)復(fù)合棚膜更具有合理性與科學(xué)性。日本用PE與EVA生產(chǎn)了三層共擠PO系特殊農(nóng)膜，韓國、法國、荷蘭等也用同樣方法生產(chǎn)復(fù)合膜用于生產(chǎn)。

另外，聚氯乙烯膜與聚乙烯膜初始透光率均可達到90％。但隨時間推移，因聚氯乙烯膜增塑劑析出大量粘塵，影響了透光，使透光率很快下降，而聚乙烯膜透光率下降速度較為緩慢。

2  當(dāng)前幾種新型覆蓋材料

2．1 GRP溫室覆蓋膜

GRP(玻璃纖維增強塑料)膜具有良好的溫?zé)嵝耘c透光性，在弱光條件下，透光率增強，因而提高了室內(nèi)溫度，而在強光照條件下，透光率減小，抑制了室內(nèi)高溫的出現(xiàn)；另外，新材料具有良好的防霧、防滴性能。

2．2光質(zhì)調(diào)控薄膜舊

光質(zhì)調(diào)控薄膜的基本構(gòu)成和普通薄膜一樣，為聚乙烯或醋酸乙烯聚合物，只是在合成過程中加入特定的化學(xué)色素。這種色素能選擇性地吸收某一波長范圍的光線，從而改變其覆蓋環(huán)境下的光質(zhì)。

常見的光質(zhì)調(diào)控薄膜：①紅外光吸收膜，該薄膜主要用于防止幼苗徒長，培育健壯幼苗。②紅光吸收膜，它主要用于增加植株高度或側(cè)枝長度，如鮮切花生產(chǎn)等特殊目的栽培。③熱線吸收膜，多用于夏季栽培，也有控制植株高度的效用。

2．3 LDPE納米復(fù)合材料

LDPE／5102納米復(fù)合棚膜綜合力學(xué)性能、紅外阻隔性能、紫外阻隔性能及可見光透過性能的數(shù)據(jù)，納米5102的最佳添加量為1％。用超聲波進行粉體的分散，并用硅烷偶聯(lián)劑進行表面改性處理可得到平均分散粒徑小于10 nm的IDPF納米復(fù)合材料。從目前國內(nèi)外報道來看，聚烯烴／納米Si02復(fù)合材料的研究集中在基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究階段。隨著研究工作的深入和性能一價格比的調(diào)整優(yōu)化，該體系的高性能化，特別是高功能化將會產(chǎn)生重要的社會和經(jīng)濟效益。

2．4 PO系特殊農(nóng)膜

PO系特殊農(nóng)膜，是以PE、EVA優(yōu)良樹脂為基礎(chǔ)原料，加入保溫強化劑、防霧劑、光穩(wěn)定劑、抗老化劑、爽滑劑等系列高質(zhì)量適宜助劑，通過二三層共擠工藝路線生產(chǎn)的多層復(fù)合功能膜。使用壽命3-5年。

2．5氟素農(nóng)膜

氟素農(nóng)膜是由乙烯與氟素乙烯聚合物為基質(zhì)制成的新型覆蓋材料。與聚乙烯膜相比具有超耐候、超透光、超防塵、不變色，使用期可達10年以上的特點。氟素膜種類：有自然光透過性氟素膜、紫外光阻隔型氟素膜、散射光型氟素膜及管架棚專用氟素膜。產(chǎn)品有透明膜、梨紋麻面膜、紫外光阻隔性膜及防滴性處理膜等不同厚度、特性的氟素農(nóng)膜。

2．6浮膜(浮動)覆蓋材料

浮膜覆蓋栽培是直接蓋在田間生長中的作物上，隨作物生長而頂起的一種特殊覆蓋方式。材料及比例各國不一樣，一般有長纖維不織布、短纖維不織布和遮陽網(wǎng)等組成。日本的組成是：長纖維不織布占40％，短纖維不織布占25％，遮陽網(wǎng)占12％，其他網(wǎng)制品占16％。浮膜覆蓋栽培能防止和減輕低溫、冷害和霜凍的不良影響。防風(fēng)、防蟲、防鳥害，防土壤板結(jié)、水土流失和防旱保濕，能有效地促進作物生長，保持產(chǎn)品潔凈衛(wèi)生、鮮嫩等作用。

2．7新型鋁箔反光遮陽保溫材料翻

由瑞典勞德維森公司研制開發(fā)的LS反光遮陽保溫膜和長壽強化外覆蓋膜，具有高效節(jié)能和遮陽降溫的特點，產(chǎn)品性能多樣化，達50余種，在歐美國家及日本發(fā)展很快，在世界發(fā)展設(shè)施園藝的國家推廣應(yīng)用。LS反光遮陽保溫材料是經(jīng)特殊設(shè)計制造的一種反光遮陽保溫膜，它具有反光、遮陽、降溫功能，保溫節(jié)能與控制濕度功能，及防雨、防強光、調(diào)控光照時間等多種功能。有溫室遮陽膜和溫室外遮光膜2種類型。

3農(nóng)用覆蓋材料發(fā)展方向及展望

國外關(guān)于農(nóng)用聚烯烴功能性覆蓋材料的研究開發(fā)日趨深入，農(nóng)用覆蓋材料的回收較為普遍，每年棚膜、地膜的回收數(shù)量在遞增。法國已建立了許多農(nóng)膜回收廠，取得了較好效益。美國一些州也立法要求回收農(nóng)膜：促進了農(nóng)用塑料的回收。目前，歐美國家所用的農(nóng)膜多為復(fù)合功能膜，如西班牙及法國的菲勒克萊公司、韓國等都在生產(chǎn)銷售，這是當(dāng)今世界新型覆蓋材料發(fā)展的趨勢。

隨著我國市場經(jīng)濟體制的不斷完善，高科技含量的棚室覆蓋材料，將在我國設(shè)施園藝中發(fā)揮著重要作用㈣。當(dāng)前農(nóng)用覆蓋材料的回收和發(fā)展研究已成為熱點，在我國發(fā)展和應(yīng)用可控降地膜，功能性農(nóng)用地膜已是必然趨勢，預(yù)計到2010年，全國地膜覆蓋栽培面積可望發(fā)展到1 700萬hm2。另外我國在非織造布的應(yīng)用較少，其市場占有率與理想的潛在市場有很大差距。目前，生產(chǎn)農(nóng)用非織造布覆蓋材料和應(yīng)用其栽培技術(shù)的前景廣闊，近期國內(nèi)需求量可達4．5億m2左右，折合2萬t；而光質(zhì)調(diào)控膜也具有很大的發(fā)展前景，它具有方便實用、經(jīng)濟有效(該膜價格只有同類普通膜的1．2-1．5倍)、防止環(huán)境污染、有益人體健康等優(yōu)點。例如紅外光吸收膜覆蓋下培育的幼苗株型緊湊、矮壯，既能培育壯苗，又利于節(jié)省溫室空間，提高生產(chǎn)率等。隨著應(yīng)用技術(shù)與理論的研究不斷完善，將來在設(shè)施園藝生產(chǎn)上會有很好的應(yīng)用前景。