设施园艺生产对覆盖材料性能的要求

温 室 园 艺 !“# !“!#$ 年 第 % 期 覆 盖 材 料园 艺 设 施 覆 盖 材 料 的 种 类 较 多 ， 就 其 主 要 功 能而 言 ， 可 区 分 为 三 类 &% 用 于 园 艺 设 施 采 光 的 ， 它 们是 一 些 透 明 的 材 料 ， 如 玻 璃 ， 塑 料 板 材 和 塑 料 薄 膜 ；&!用 于 外 覆 盖 保 温 的 ， 它 们 主 要 是 一 些 不 透 明 的 材料 ， 如 草 苫 、 草 帘 ， 保 温 被 等 ； &$还 有 一 些 是 调 节 光 、温 环 境 的 ， 它 们 是 一 些 半 透 光 或 不 透 光 的 材 料 ， 如 遮阳 网 ， 防 虫 网 ， 反 光 膜 ， 薄 型 无 纺 布 等 。 各 种 不 同 功能 的 材 料 都 要 适 应 设 施 园 艺 作 物 生 长 发 育 的 要 求 ，这 是 我 们 从 事 设 施 园 艺 生 产 在 选 择 覆 盖 材 料 时 要 充分 考 虑 的 。总 的 要 求 应 是 性 能 优 良 ， 轻 便 耐 用 ， 价 格 合 理 。下 面 针 对 不 同 类 型 的 覆 盖 材 料 ， 指 出 对 其 质 量 性 能的 基 本 要 求 。%、 透 明 覆 盖 材 料&% 透 光 性 。 透 明 覆 盖 材 料 的 最 主 要 的 功 能 是采 光 ， 要 满 足 设 施 内 作 物 对 光 量 和 光 质 的 要 求 ， 理 想的 覆 盖 材 料 透 光 率 光 谱 曲 线 在 波 长 #( $“ ) $( #!*的 可 见 光 、 近 红 外 线 区 域 范 围 内 透 过 率 高 ， #( + )#( ,!* 是 光 合 成 有 效 辐 射 &-./ 所 在 波 段 ， 而#( ,0 )$( #!* 波 段 有 热 效 应 ， 所 以 该 波 段 透 过 率高 ， 有 利 于 作 物 的 光 合 成 和 室 内 的 增 温 。 要 求 在 波长 1#( $“!* 的 近 紫 外 线 区 域 和 波 长 2 $!* 的 红 外线 区 域 的 透 过 率 低 。 紫 外 线 促 进 薄 膜 氧 化 ， 加 速 老化 。 紫 外 线 对 植 物 有 两 方 面 的 影 响 ： 一 方 面 #( $%“ )#( $3#!* 波 长 的 近 紫 外 线 参 与 某 些 植 物 花 青 素 和维 生 素 4、 5 的 合 成 ， 并 有 抑 制 作 物 徒 长 等 形 态 建 成作 用 ； 另 一 方 面 ， #( $%“!* 以 下 波 长 的 紫 外 线 ， 对 大多 数 作 物 有 害 ， #( $+“!* 以 下 波 长 的 近 紫 外 线 可 促进 灰 霉 病 分 生 孢 子 的 形 成 ， #( $,#!* 以 下 波 长 的 近紫 外 线 可 诱 发 菌 核 病 的 发 生 。 综 合 考 虑 ， 应 在 透 明覆 盖 材 料 中 ， 添 加 特 定 的 紫 外 线 阻 隔 、 吸 收 剂 或 转 光剂 ， 将 #( $“#!* 以 下 的 紫 外 线 阻 隔 掉 ， 既 延 缓 了 薄膜 的 老 化 过 程 又 满 足 植 物 正 常 生 长 的 要 求 。 波 长 在$!* 以 上 的 远 红 外 线 ， 是 各 种 物 质 热 辐 射 失 热 的 主要 波 段 ， 可 以 添 加 红 外 线 阻 隔 剂 ， 降 低 其 透 过 率 ， 以提 高 园 艺 设 施 内 的 温 度 。 关 于 覆 盖 材 料 光 学 特 性 还有 一 点 要 指 出 的 是 其 光 散 射 性 能 ， 散 射 光 也 是 可 见光 ， 参 与 光 合 作 用 ， 散 射 光 又 是 各 向 同 性 的 ， 空 间 分布 均 匀 ， 所 以 散 射 性 较 强 的 材 料 对 作 物 生 长 很 有利 。&!强 度 。 覆 盖 材 料 是 园 艺 设 施 的 围 护 物 ， 长 年暴 露 在 大 自 然 中 ， 因 此 必 须 结 实 耐 用 ， 经 得 起 风 吹 、雨 打 、 日 晒 、 冰 雹 的 冲 击 和 积 雪 的 压 力 ， 同 时 还 应 经得 起 运 输 安 装 过 程 中 受 到 的 拉 伸 挤 压 。 归 纳 起 来 主要 是 受 到 来 自 以 下 几 种 力 ： “冲 击 力 ， 如 下 落 的 冰雹 ， 刮 风 引 起 风 砂 磨 损 ； #积 雪 对 覆 盖 物 施 加 的 稳 定而 持 久 的 压 力 ； $安 装 时 受 到 的 拉 伸 力 ； %园 艺 设 施不 光 滑 的 骨 架 对 覆 盖 材 料 的 磨 损 等 。 当 然 其 中 有 些外 力 ， 如 在 运 输 、 安 装 时 小 心 注 意 点 是 可 以 减 轻 甚 至是 可 以 避 免 的 ， 但 有 些 则 在 研 制 覆 盖 材 料 时 必 须 加以 考 虑 ， 必 须 使 覆 盖 材 料 达 到 一 定 的 强 度 ， 例 如 对 于塑 料 薄 膜 ， 则 必 需 要 求 其 有 一 定 的 纵 向 和 横 向 的 拉伸 强 度 ， 纵 向 和 横 向 的 断 裂 伸 长 率 &6 ， 对 硬 质 塑 料板 材 也 要 求 有 一 定 的 抗 冲 击 强 度 。设 施 园 艺 生 产对 覆 盖 材 料 性 能 的 要 求“ 陈 端 生温 室 园 艺 !“#!“!#$ 年 第 % 期覆 盖 材 料&$耐 候 性 。 所 谓 耐 候 性 ， 通 俗 的 讲 就 是 防 止 老化 的 性 能 ， 这 关 系 到 覆 盖 材 料 的 使 用 寿 命 。 覆 盖 材料 的 老 化 至 少 应 当 包 括 两 方 面 的 涵 义 ： 一 是 覆 盖 材料 在 强 光 和 高 温 作 用 下 ， 变 脆 从 而 自 动 撕 裂 ； 二 是 光衰 减 ， 随 覆 盖 材 料 使 用 时 间 的 增 长 ， 透 光 率 变 低 ， 以至 于 不 能 满 足 设 施 生 产 的 需 要 ， 失 去 使 用 价 值 。 塑料 薄 膜 变 脆 的 主 要 原 因 是 ： 薄 膜 受 到 阳 光 中 的 紫 外线 作 用 ， 发 生 氧 化 ； 薄 膜 被 紧 绷 在 支 架 上 ， 白 天 支 架表 面 的 温 度 高 ， 尤 其 是 夏 季 晴 日 ， 常 常 超 过 (# )“#*， 加 速 氧 化 的 过 程 。 塑 料 薄 膜 紧 贴 支 架 的 部 分先 变 灰 色 ， 最 终 变 脆 、 撕 裂 。 硬 质 塑 料 板 材 ， 由 于 表面 的 氧 化 作 用 ， 颜 色 逐 渐 变 黄 &黄 化 ， 继 而 表 面 出 现裂 缝 ， 露 出 纤 维 &开 花 ， 甚 至 在 裂 缝 中 滋 生 微 生 物 ；此 外 高 温 还 将 导 致 板 材 膨 胀 ， 而 冷 却 时 会 收 缩 ， 板 材面 临 的 温 差 会 导 致 其 破 碎 。 为 了 抑 制 老 化 进 程 ， 延长 覆 盖 材 料 的 使 用 寿 命 ， 需 要 在 生 产 塑 料 薄 膜 、 塑 料板 材 等 一 类 覆 盖 材 料 时 添 入 光 稳 定 剂 、 热 稳 定 剂 、 抗氧 化 剂 和 紫 外 线 吸 收 剂 等 助 剂 ， 成 为 有 防 老 化 功 能&或 耐 候 性 强 的 覆 盖 材 料 。&+防 雾 、 防 滴 性 。 园 艺 设 施 内 经 常 是 一 种 高 湿环 境 ， 当 温 度 降 到 露 点 以 下 时 ， 就 有 可 能 在 室 内 生 成雾 ， 或 在 覆 盖 材 料 的 内 表 面 上 生 成 露 。 雾 气 弥 漫 或表 面 被 水 滴 沾 满 ， 将 大 大 降 低 覆 盖 材 料 的 透 光 率 &可降 低 ( ) %#, ， 也 影 响 室 内 的 增 温 ； 同 时 雾 滴 和 露滴 容 易 使 作 物 的 茎 叶 濡 湿 ， 诱 导 病 害 的 发 生 和 蔓延 。 为 了 克 服 这 一 缺 点 ， 需 要 在 生 产 塑 料 薄 膜 和 塑料 板 材 时 ， 添 加 防 雾 滴 剂 。 这 是 一 类 表 面 活 性 剂 ， 旨在 降 低 表 面 张 力 ， 增 加 薄 膜 表 面 与 水 的 亲 和 性 。 具有 防 露 滴 功 能 的 薄 膜 ， 其 表 面 亲 水 性 能 强 ， 当 有 露 滴发 生 时 ， 露 滴 会 沿 着 薄 膜 表 面 扩 展 ， 最 后 成 为 一 薄 水层 ， 顺 薄 膜 表 面 流 走 ， 防 露 滴 性 又 称 为 无 滴 性 或 流 滴性 ； 不 具 备 防 露 滴 功 能 的 薄 膜 ， 表 面 与 水 不 亲 和 ， 当露 滴 较 小 时 ， 沾 着 在 薄 膜 表 面 ， 当 其 较 大 时 ， 在 重 力作 用 下 ， 下 落 到 作 物 表 面 。 从 设 施 园 艺 生 产 的 角 度看 ， 要 求 防 雾 滴 功 能 持 续 时 间 长 ， 而 且 防 雾 与 防 滴 同步 ， 目 前 我 国 农 膜 在 这 方 面 的 差 距 比 较 大 ， 不 仅 防 雾滴 的 持 效 期 短 ， 而 且 往 往 防 滴 不 防 雾 。 发 达 国 家 的塑 料 薄 膜 ， 防 雾 滴 持 效 期 可 达 % 年 、 ! 年 、 $ 年 ， 长 者达 ( 年 以 上 ， 基 本 上 与 防 老 化 寿 命 同 步 。 而 我 国 的 塑料 薄 膜 防 雾 滴 持 续 时 期 一 般 不 足 + 个 月 ， 好 的 也 不过 “ )- 个 月 。&( 保 温 性 。 设 施 园 艺 生 产 要 求 覆 盖 材 料 具 有较 高 的 保 温 性 能 ， 以 减 少 冬 春 能 源 消 耗 。 各 种 覆 盖材 料 的 保 温 性 能 是 不 同 的 。 如 玻 璃 保 温 性 能 优 于 塑料 薄 膜 ， 塑 料 薄 膜 中 聚 氯 乙 烯 保 温 性 能 最 好 ， 聚 乙 烯最 差 ， 乙 烯 醋 酸 乙 烯 介 于 两 者 之 间 。 究 其 原 因 在于 各 种 覆 盖 材 料 的 热 辐 射 透 过 率 不 同 ， 热 辐 射 透 过率 高 的 ， 保 温 性 能 差 。 因 此 ， 为 了 提 高 覆 盖 材 料 的 保温 性 能 ， 在 生 产 塑 料 薄 膜 或 塑 料 板 材 时 ， 需 要 添 加 红外 阻 隔 剂 ， 阻 挡 设 施 内 向 外 界 失 散 的 热 辐 射 ， 保 持 室内 温 度 。以 上 列 举 了 覆 盖 材 料 的 ( 个 主 要 性 能 ， 此 外 还要 求 有 防 尘 性 ， 某 些 覆 盖 材 料 ， 如 聚 氯 乙 烯 ， 因 其 具有 静 电 性 ， 表 面 易 吸 附 灰 尘 ， 使 透 光 率 下 降 ； 对 塑 料板 材 还 要 求 有 表 面 耐 磨 和 阻 燃 等 特 性 。!、 不 透 明 覆 盖 材 料主 要 用 于 温 室 &主 要 是 我 国 传 统 的 单 屋 面 温 室 和 塑 料 棚 的 外 覆 盖 保 温 ， 如 草 苫 ， 草 帘 、 纸 被 、 保 温 被等 ； 也 有 用 于 温 室 和 塑 料 棚 的 内 张 材 料 ， 如 薄 型 无 纺布 ， 塑 料 薄 膜 等 。对 于 外 保 温 覆 盖 材 料 的 要 求 ， 首 先 是 有 较 高 的保 温 性 能 ， 如 优 质 的 草 苫 、 蒲 席 ， 可 使 温 室 夜 间 的 热损 失 量 减 少 “#,， 其 传 热 系 数 仅 !. #/ 0 1!*左 右 ，因 此 要 求 其 它 的 一 些 外 覆 盖 保 温 材 料 的 传 热 系 数 不应 高 于 !. #/ 0 1!*。 草 苫 、 蒲 席 比 较 笨 重 ， 操 作 费 时费 力 ， 因 此 要 求 新 型 的 保 温 覆 盖 材 料 重 量 轻 ， 以 减 轻卷 铺 时 的 劳 动 强 度 ， 也 有 利 于 机 械 化 ， 自 动 化 操 作 。由 于 外 覆 盖 保 温 材 料 直 接 盖 在 塑 料 薄 膜 之 上 ， 因 此要 求 表 面 洁 净 ， 光 滑 ， 以 免 污 染 和 磨 损 薄 膜 。 此 外 还要 求 表 面 防 雨 水 浸 湿 ， 经 久 耐 用 ， 所 以 对 新 型 的 外 覆盖 保 温 材 料 要 进 行 表 面 防 老 化 和 防 水 处 理 。 对 于 内张 的 保 温 材 料 ， 除 了 要 求 高 保 温 以 外 ， 还 要 求 防 雾滴 ， 结 实 耐 用 ， 柔 软 易 卷 曲 便 于 铺 张 和 收 卷 ， 不 允 许有 破 损 ， 否 则 会 大 大 降 低 保 温 效 果 。!&%#2+ 中 国 农 业 大 学 园 艺 学 院