第二章農用覆蓋材料第1頁，課件共41頁，創作于2023年2月第二章農用覆蓋材料透明覆蓋材料的特性透明覆蓋材料的種類與應用其他覆蓋材料第2頁，課件共41頁，創作于2023年2月對透明覆蓋材料的要求：良好的采光性較高的密閉性和保溫性必要時可以進行換氣，具有較強的韌度和耐候性成本低§1透明覆蓋材料的特性第3頁，課件共41頁，創作于2023年2月透光性強度耐候性防霧、防滴性保溫性§1透明覆蓋材料的特性第4頁，課件共41頁，創作于2023年2月§2透明覆蓋材料的種類與應用1.塑料薄膜2.半硬質塑料膜與硬質塑料板3.玻璃4.新型多功能覆蓋材料第5頁，課件共41頁，創作于2023年2月§3其他覆蓋材料1.地膜2.透氣性覆蓋材料3.日光溫室外覆蓋保溫材料：草苫、紙被、保溫被第6頁，課件共41頁，創作于2023年2月第7頁，課件共41頁，創作于2023年2月1.透光性波長350~3000nm的可見光、近紅外線范圍內透過率高，400~700nm是PAR所在波段，而760~3000nm波段有熱效應，所以該波段透過率高，有利于作物的光合成和室內的增溫。波長＜350nm的近紫外區域和波長＞3000nm的紅外線區域透過率低。紫外線對植物有兩方面的影響：一方面315~380nm波長的近紫外線參與某些植物花青素和維生素C、維生親D的合成，并有抑制作物徒長等形態建成作用；另一方面，<3l5nm波長的紫外線，對大多數作物有害，<345nm波長的近紫外線可促進灰霉病分生孢子的形成，<370nm波長的近續外線可誘發菌核病的發生。因此，將<350nm的紫外線阻隔第8頁，課件共41頁，創作于2023年2月2.強度覆蓋材料是園藝設施的圍護物，長年暴露在大自然中，因此必須結實耐用，經得起風吹、雨打、日曬、冰雹的沖擊和積雪的壓力，同時還應經得起運輸，安裝過程中受到的拉伸擠壓。歸納起來主要是受到來自以下幾種力：沖擊力，如下落的冰雹、刮風引起風沙磨損；積雪對覆蓋物施加的穩定而持久的橫向負載；安裝時受到的拉伸力，園藝設施不光滑的骨架對覆蓋材料的磨損等。當然其中有些外力，如在運輸、安裝時，小心操作是可以減輕甚至是可以避免的，但有些則在研制覆蓋材料時必須加以考慮，必須使覆蓋材料達到一定的強度，例如對于塑料薄膜，則必須要求其有一定的縱向和橫向的拉伸強度，縱向和橫向的斷裂伸長率(％)，對硬質塑料板材也要求有一定的抗沖擊強度。第9頁，課件共41頁，創作于2023年2月3.耐候性所謂耐候性，通俗地講就是防止老化的性能，指覆蓋材料經年累月后表現不易老化的性能，這關系到覆蓋材料的使用壽命。覆蓋材料的老化包括兩方面的涵義：一是覆蓋材料在強光和高溫作用下，變脆從而自動撕裂；二是光衰減。隨覆蓋材料使用時間的增長，透光率變低，以至于不能滿足設施生產的需要，失去使用價值。塑料薄膜老化的原因是：薄膜受到陽光中的紫外線作用，發生氧化。塑料薄膜緊貼支架的部分先變灰，而后變棕色，最終變脆、撕裂。硬質塑料板材，由于表面的氧化作用、顏色逐漸變黃(黃化)，表面出現裂縫，蹬出纖維(開花)，甚至在裂縫中滋生微生物；此外，高溫還將導致板材膨脹，而冷卻時會收縮，扳材面臨的溫差會導致其破碎。為了抑制老化進程，延長覆蓋材料的使用壽命，需要在生產塑料薄膜、塑料板材等一類覆蓋材料時添入光穩定劑、熱穩定劑、抗氧化劑和紫外線吸收劑等助劑，成為防老化功能(或耐候性強)的覆蓋材料。各種材料耐候性大?。翰Ａ?gt;硬質板>半硬質板>軟質(PVC>EVA>PE膜)。第10頁，課件共41頁，創作于2023年2月4.防霧、防滴性園藝設施內經常是一種高濕環境，當溫度降到露點溫度以下時，就有可能在室內生成霧，或在覆蓋材料的內表面上生成露。霧氣彌漫或表面被水滴沾滿，將大大降低覆蓋材料的透光率(可降低5％～10％)，也影響室內的增溫；同時霧滴和露滴容易使作物的莖葉濡濕，誘導病害的發生和蔓延。在生產塑料薄膜和塑料板材時，添加防霧滴劑。這是一類表面活性劑，旨在降低表面張力，增加薄膜表面與水的親和性。第11頁，課件共41頁，創作于2023年2月防露滴性又稱為無滴性或流滿性。具有防露滴功能的薄膜，其表面親水性能強，當有露滴發生時，露滴會沿著薄膜表面擴展，最后成為一薄水層，順薄膜表面流走；不具備防露滴功能的薄膜，表面與水不親和，當露滴較小時，沾著在薄膜表面，當其較大時，在重力作用下，下落到作物表面(右圖)。發達國家的塑料薄膜，防霧滴持效期可達1年、2年、3年，甚至5年以上，基本上與防老化壽命向步。而我國的塑料薄膜防霧滴持效期一般不足4個月，最好的也不過6—8個月?！?.防霧、防滴性第12頁，課件共41頁，創作于2023年2月5.保溫性各種覆蓋材料的保溫性能是不同的。如玻璃保溫性能優于塑料薄膜，塑料薄膜中聚氯乙烯保溫性能最好，聚乙烯最差，乙烯—醋酸乙烯介于兩者之間。究其原因在于各種覆蓋材料的熱輻射透過率不同，熱輻射透過率高的，保溫性能差。為了提高覆蓋材料的保溫性能，在生產塑料薄膜或塑料板材時，需要添加紅外阻隔劑，阻擋設施內向外界失散的熱輻射，保持室內溫度?！さ?3頁，課件共41頁，創作于2023年2月不透明覆蓋材料的性能要求不透明覆蓋材料主要用于溫室(主要是中國傳統的單屋面溫室)和塑料大棚的外覆蓋保溫，如草苫、草簾、紙被、保溫被等。對于外保溫覆蓋材料的要求，首先是有較高的保溫性能，如優質的草苫、蒲席，可使溫室夜間的熱損失量減少60％。草苫、蒲席比較笨重，操作費時、費力，因此要求新型的保溫覆蓋材料重量輕，以減輕卷鋪時的勞動強度，也有利于機械化、自動化操作。由于外覆蓋保溫材料直接蓋在塑料薄膜之上，因此要求表面潔凈，光滑，以免污染和磨損薄膜。此外，還要求表面防雨水浸濕，經久耐用，所以對新型的外覆蓋保溫材料要進行表面防老化和防水處理。第14頁，課件共41頁，創作于2023年2月一、塑料薄膜1.聚氯乙烯（PVC）薄膜以聚氯乙烯樹脂為主原料加入適量的增塑劑（增加其柔性）制作而成，有些產品還添加光穩定劑、紫外線吸收劑以提高耐候性和耐熱性，添加表面活性劑以提高防霧效果。性能：優點－較好的柔性、透明度、保溫性、防霧滴；缺點－容易發生增塑劑的緩慢釋放以及吸塵現象，導致透光率下降。第15頁，課件共41頁，創作于2023年2月一、塑料薄膜1.聚氯乙烯（PVC）薄膜市場上的轉光膜，多數是去除紫外線的PVC薄膜。第16頁，課件共41頁，創作于2023年2月1.聚氯乙烯（PVC）薄膜PVC的保溫性比PE和EVA好。一、塑料薄膜第17頁，課件共41頁，創作于2023年2月一、塑料薄膜2.聚乙烯（PE）薄膜低密度聚乙烯（LDPE）樹脂或線型低密度聚乙烯（LLDPE）樹脂吹制而成。用途：地膜、外覆蓋、保溫多重覆蓋與PVC相比：比重輕、幅度大、覆蓋比較容易、吸塵少、無增塑劑釋放，透光率下降速度慢。但是，由于PE對紫外線的吸收率高于PVC，容易光氧化而加速薄膜老化，因此，PE使用壽命<PVC。聚乙烯（PE）薄膜第18頁，課件共41頁，創作于2023年2月聚乙烯（PE）薄膜第19頁，課件共41頁，創作于2023年2月第20頁，課件共41頁，創作于2023年2月一、塑料薄膜3.乙烯－醋酸乙烯（EVA）多功能復合薄膜以乙烯－醋酸乙烯共聚物為主原料添加紫外線吸收劑、保溫劑和防霧滴助劑等制造而成的多層復合薄膜。優點：質輕、使用壽命長（3～5年）、透明度高、防霧滴。與PVC和PE相比：保溫性：PVC>EVA>PE透過率：EVA>PEandPVC第21頁，課件共41頁，創作于2023年2月二、半硬質塑料膜與硬質塑料膜半硬質膜包括半硬質聚酯膜(PET)和氟素膜（ETFE）厚度：0.150～0.165mm，表面經過耐候性處理，具有4～10年使用壽命氟素膜對可見光和紫外線均具有較強的透過率，數年后仍保持較高的光透過率，壽命10～15年，每隔數年需要防霧滴劑噴涂處理燃燒時產生有害氣體，需要廠家回收進行專業處理第22頁，課件共41頁，創作于2023年2月2.硬質塑料板有平板和波紋板之分厚度：0.8mm，現在以玻璃纖維增強聚丙烯樹酯板、丙烯樹脂板、PC板為主。使用壽命長，可見光的通透性較好，達90％；對紫外線依板而異，PC板幾乎完全阻止紫外線透過，因此不適合用于需要由昆蟲促進授粉受精和含較多花青素的作物價格較高，使用面積有限二、半硬質塑料膜與硬質塑料膜第23頁，課件共41頁，創作于2023年2月三、玻璃光特性：可見光透過率為90％左右，對<2500nm的近紅外線有較強的透過率，對330～380nm的近紫外線有80%透過率，對<300nm的紫外線有阻隔作用優點：熱損失少，使用壽命長（>20y），耐候性好，防塵和防腐蝕缺點：比重大，對支架的堅固性要求高；易破損多功能玻璃熱射線吸收玻璃：在玻璃原料中添加Fe和K等以吸收近紅外線，多為藍、灰、棕色，可見光透射率低熱射線發射玻璃：雙層玻璃并在玻璃之間填充熱吸收物質以達到降溫栽培效果，但也吸收少量可見光，在設施園藝上應用較少熱敏和光敏玻璃：根據溫度或光線強弱變化而發生顏色變化，價格貴，未能用于生產第24頁，課件共41頁，創作于2023年2月四、新型多功能覆蓋材料漫反射薄膜：在聚乙烯等母料中添加調光物質，使直射光進入大棚后變成更均勻的散射光，作物受光一致，溫度變化小，可促進植物光合作用轉光膜：在聚乙烯等母料中添加光轉換物質和助劑，使紫外線轉換成有利于作物光合的可見光。保溫性能比普通薄膜更優越有色膜：在母料中添加一定的顏料以改變設施中的光環境，創造更適合光合作用的光譜，從而達到促進植物生長的目的。效果不穩定，加上使用有色膜后降低了光透過率，限制了有色膜在生產上的使用。目前，利用藍色膜進行水稻育苗方面相對比較成功。第25頁，課件共41頁，創作于2023年2月紅光/遠紅光（R/FR）轉換膜：R/FR轉換膜主要通過添加紅光或遠紅光的吸收物質來改變紅光和遠紅光的光量子比率，從而改變植株特別時莖的生長。F/FR越小，莖節間長度越長，從而調節植株的高度。光敏薄膜：添加銀等化合物，使本來無色的薄膜在超過一定光強后變成黃色或橙色等有色薄膜，從而減輕高溫強光對植物生長的危害。紅外線反射薄膜：紅外線反射薄膜通過在PE薄膜中添加SnO2等金屬氧化物并夾在玻璃中，可解決夏季的高溫問題。近紅外線吸收薄膜：近紅外線吸收薄膜通過在PVC、PET、PC和PMMA等薄膜中添加近紅外線吸收物質，從而可以減少光照強度和降低設施中的溫度，但這類薄膜只適合高溫季節使用，而不適合冬季或寡日照地區使用。四、新型多功能覆蓋材料第26頁，課件共41頁，創作于2023年2月溫敏薄膜：利用高分子感溫化合物在不同溫度下的變濁原理以減少設施中的光照強度，降低設施中的溫度。由于溫敏薄膜是解決夏季高溫替代遮陽網等材料的重要技術，因此，許多國家正在積極研究開發。病蟲害忌避膜：除通過改變紫外線透過率和改變光反射和光擴散來改變光環境外，還可通過在母料中加入或在薄膜表面粘涂殺蟲劑和昆蟲性激素，從而達到病蟲害忌避的目的。自然降解膜：主要通過微生物合成、化學合成以及利用淀粉等天然化合物制造而成，能在土壤微生物的作用下分解成二氧化碳和水等，從而減少普通薄膜所造成的環境污染。四、新型多功能覆蓋材料第27頁，課件共41頁，創作于2023年2月一、地膜20世紀70年代后期從日本引進地膜覆蓋技術并在全國大面積推廣應用。地膜覆蓋除在水土保持、防止雜草滋生、防止水分和養分流失以及土壤次生鹽漬化方面起著重要的作用以外，在調節地溫方面起著更為重要的作用。由于地膜覆蓋后的土壤溫度主要取決于薄膜對光的透過率和反射率，因此，土壤的溫度在很大程度上取決于薄膜的顏色。促進地溫升高效果最好的一般為透光率最高的無色透明膜，但容易滋生雜草，因此，最好能結合除草劑使用來控制雜草的發生。黑色薄膜雖然能有效地防止雜草叢生，但升溫效果不及透明膜。白色和銀灰色薄膜由于具有較強的光放射能力，溫度上升效果不及透明膜和黑色膜，但具有避蚜作用，因而能減少病毒病的發生。第28頁，課件共41頁，創作于2023年2月近年來還研制了許多具有特殊功能的薄膜，這些薄膜包括：除草地膜：除草膜通過在聚乙烯原料中加入一定比例的除草劑，覆蓋后，利用土表蒸發在地膜內側所形成的水珠，逐漸把地膜中的除草劑溶解釋放，從而達到除草的目的黑白雙面地膜：表白底黑的黑白雙面地膜，不僅能起到白色膜對光的反射和對昆蟲行為的影響外，還兼具黑色膜防止雜草滋生之效果。耐老化長壽膜一、地膜第29頁，課件共41頁，創作于2023年2月一、地膜可控性降解膜光降解型：在生產地膜的原料聚乙烯樹脂中添加光敏劑，使地膜在自然光照下降解崩潰。此種地膜的不足之處是埋在土壤中的部分因得不到陽光照射，很難碎裂粉化。生物降解型：這種地膜是在原料聚乙烯樹脂中添加某些特定的有機物，如淀粉、纖維素、甲殼素或乳酸脂等，通過土壤微生物的作用，使地膜徹底分解。這種地膜因為耐水性差、強度低，因此功能不好，實用性差。光生可控雙降解型：在生產地膜的時候，同時加入光敏劑和高分子有機物。這種地膜可經過一定時期（一般為60dor80d不等），即可在自然條件影響下崩解粉碎，被微生物吸收或利用，從而可減少環境污染，有利于生態環境保護。第30頁，課件共41頁，創作于2023年2月一、地膜第31頁，課件共41頁，創作于2023年2月二、透氣性覆蓋材料種類：

長纖維無紡布：以聚酯為原料經熔融后噴絲于傳送帶中，絲與絲之間相互堆積成層，經熱壓黏合后干燥成型。目前，該類產品具有質量輕、種類多、價格便宜以及使用方便等優點，主要用于保溫、防蟲等。由于使用的原料多為耐候性較差的聚酯類化合物，因此，使用壽命相對較短。

短纖維無紡布：短纖維無紡布是指細碎的纖維經膠黏劑或高溫固定成型而來。它以聚乙烯等為母料，具有較好的耐候性和較好的吸濕性，可克服使用長纖維無紡布所引起的作物徒長問題，同時，由于價格等方面的原因，目前主要用于設施栽培等相對濕度較高的場合。該無紡布容易著色，故可染成銀色和黑色作為遮陽和隔熱的材料來利用。第32頁，課件共41頁，創作于2023年2月二、透氣性覆蓋材料種類遮陽網：以聚乙烯和聚丙烯等為原料，經加工制成扁絲后縱橫編織而來其網眼間隙因廠家和規格而異，一般為，具有良好的通氣性。通過調整網眼大小、間隔和顏色，達到不同程度的遮光和通風效果。它除遮陽外，也可用于防蟲和冬季的保溫。防蟲網：用聚乙烯等材料，添加防老化、抗紫外線等助劑后經拉絲編織而來，具有抗拉強度大、防老化、無毒無味等特點，在我國的無公害蔬菜生產中發揮著越來越重要的作用。第33頁，課件共41頁，創作于2023年2月二、透氣性覆蓋材料第34頁，課件共41頁，創作于2023年2月二、透氣性覆蓋材料使用目的和方法溫度調節：使用無紡布等通氣性覆蓋材料可顯著改善覆蓋環境中的溫度條件。在低溫期，使用后不僅可提高氣溫，還可顯著提高覆蓋下的土壤溫度，而且在多數場合，土溫的增加反而比氣溫的增加更加明顯；而在高溫期，遮陽網等覆蓋后則可降低溫度，從而起到促進植株生長的效果。減輕冷害和凍害：為減輕冷害和凍害，一方面應保持覆蓋材料同植株之間一定的距離，另一方面應使用對長波輻射透過率低的覆蓋材料來提高增溫效果。遮陽防熱：我國南方許多地方夏季存在不同程度的高溫酷暑，加上暴雨和臺風的危害，嚴重地制約了農業生產，合理使用覆蓋材料可有效降低溫度和減少光強，因而能緩解不良環境所造成的影響。研究結果表明，在亞熱帶條件下，夏季遮光后，可顯著提高具有低光飽和點的黃瓜和菜豆的產量，但對番茄和甜玉米等作物則反而導致減產。因此，使用時應針對氣候條件和具體作物選擇不同的遮光材料。第35頁，課件共41頁，創作于2023年2月二、透氣性覆蓋材料使用目的和方法蟲害防治：通過覆蓋防蟲網、遮陽網和長纖維無紡布，植株同外界環境隔離，可有效地防治蚜蟲等蟲害的發生。作為防蟲目的使用時，一般要求網隔小于，防蟲網除作為邊覆蓋外，作為頂覆蓋還需考慮適宜的覆蓋時期，從而達到合理的防治效果。減少臺風危害：對于多數果菜，一般在臺風來臨之前進行覆蓋；而對于大多數葉菜，可以結合防蟲，在播種后便可進行覆蓋，從而減輕臺風的危害。第36頁，課件共41頁，創作于2023年2月（一）草苫（簾）目前生產上使用最多的稻草苫，其次是蒲草、谷草、蒲草加蘆葦以及其他山草編制的蒲草。稻草苫一般寬1.5～1