一、设施园艺生产对透明覆盖材料的要求
总的要求:性能优良、轻便耐用
透明覆盖材料的特性:透光性、保温性、防雾滴、耐候性、强度
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PVC薄膜因为具有静电性,表面容易吸附灰尘使得透光率下降,因此还有防尘性的要求。
1、透光性
覆盖材料对不同波长光谱的透过比例是决定各种覆盖材料性能的重要因素之一。
紫外光 | 可见光 | 红外光 |
290-380nm | 380-760nm | >760nm |
1-2%能量 | 50%能量 | 48-49%能量 |
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从图中可以看出,PVC相比于PE更好,透过的短波足够给植物,并且在长波上透过率减少,保温性能更好。
玻璃对可见光、近红外光以及波长2500nm以内的部分红外光透光率均高;
玻璃能够阻止4500nm以上长波红外线通过,对保温有利;
300nm以下波长紫外光基本不通过;
330-380nm的近紫外线透过率80%。
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2、保温性
影响加温温室的能耗、影响非加温温室的保温性能,从而影响夜间温度;
保温性差异取决于其热辐射透过率的不同(>3000nm红外线波段的透过率);
热辐射透过率越差,保温性能越好;
在薄膜生产过程中添加红外线阻隔剂,可以提高保温性。
3、防雾滴性
防雾滴性,包括防滴性、防雾性、透湿性。
防雾滴性是指,扣棚后可以防止因膜内外温差的作用而在农用棚内表面雾化和结露的现象产生。
设施内高湿环境,在室内形成雾;形成的雾可导致透光率降低5-10%,最终影响地温和气温升高。
具有防雾、流淌性的膜,能够使露水成膜状排出屋外,因此相比于PVC等塑料膜较好。
获得流滴性:加入防雾滴剂(表面活性剂)
4、耐候性
指覆盖材料经年累月之后表现出不易老化的性能。
关系到薄膜的使用寿命和环境污染问题。
薄膜老化后,在强光、高温下变脆、撕裂、透光性衰减。
增加耐候性的方法:在薄膜生产工艺中加入光稳定剂、热稳定剂、抗氧化剂和紫外吸收剂。
5、强度(机械特性)
薄膜使用过程中经常受到冲击力、积雪、雨水、拉伸等外力作用。
二、PVC、PE、EVA的主要性能与优缺点
PVC普通聚氯乙烯;PE聚乙烯;EVA乙烯-醋酸乙烯
1、透光性
波长 | 性能对比 |
紫外线区域(<300nm) | PVC<EVA<PE |
光合有效辐射区域(400-700nm) | PVC≈EVA>PE |
长波热辐射区域(>700nm) | PVC<EVA<PE |
因此,PVC是两端都低。
2、保温性
PVC>EVA>PE
3、防雾滴性
EVA>PVC=PE
4、强度
PVC>EVA>PE
5、耐候性
PVC>EVA>PE
三、地膜覆盖的效应和选择
(一)地膜覆盖的效应
1、优点
(1)环境条件的影响
土壤环境:
- 调节地温;
- 保持土壤湿度;
- 改善土壤理化性质;
- 提高土壤肥力以及肥料利用率;
- 防止土壤次生盐渍化。
近地面小气候:
- 增加光效应;
- 降低空气相对湿度。
(2)对园艺作物生育的影响
- 促进种子发芽出土以及加速营养生长;
- 促进作物早熟;
- 促进植株发育与提高产量;
- 提高产品质量;
- 增加作物抗逆性。
(3)其他效应
- 防除杂草;
- 减少劳力;
- 节水抗旱。
2、地膜覆盖的缺点
- 不易回收,土壤中残膜量增加导致污染环境;
- 残留的地膜会影响水分流动,抑制地下水下渗和流动;
- 影响土壤透气性;
- 影响土壤微生物活动和土壤结构;
- 视觉污染;
- 牲畜容易误食;
- 使得作物徒长、早衰。
(二)地膜覆盖的选择
- 透光率高的地膜,增温快;
- 黑膜,除草效果好;
- 银灰色膜,能够有效抑制低温的升高,并且能防止病虫害,有助于果实着色;
- 黑白双色膜,能够将黑膜和白膜的优势结合起来,。
白膜向外,抑制低温升高,改善基部光照;黑膜向内,抑制杂草
- 地膜保湿性与厚度和颜色有关。