本章简要回顾园艺设施覆盖材料发展历史,重点讲述各种现代园艺设施覆盖材料的性能和应用 要求同学掌握生产上普遍应用的三种塑料薄膜(PE膜、PVC膜和EVA膜)及遮阳网、防虫网等的性能及应用,第一节 园艺设施覆盖材料的种类与要求,一、园艺设施覆盖材料的沿革,1958玻璃钢,丙烯酸树脂板、PC板材聚碳酸酯板,古罗马人云母片或滑石板,1380玻璃围墙(玻璃房),1700玻璃屋顶温室,19世纪末平板玻璃温室,1938英国化学家发明了PE膜,随后PVC、EVA相继问世,中国覆盖材料发展历史,1993:保温被,汉代以前:不透明覆盖材料,汉代以后:油纸,20世纪30-50年代:玻璃,1957年:日本引进PVC薄膜,1958年:自行生产PVC,用于小拱棚覆盖,1976年:PE生产成功,无毒性,1992:EVA薄膜,二、园艺设施覆盖材料的种类,透明覆盖材料 玻璃、塑料板材、塑料薄膜 外保温覆盖材料 草苫、草帘、纸被、保温被 调光温半透明或不透明覆盖材料 遮阳网、反光膜、薄型无纺布,三.设施园艺生产对覆盖材料的要求,1.对透明覆盖材料的要求,性能优良、轻便耐用、价格合理,在波长,区域内(可见光和近红外线区域)透过率越高越好,光合有效辐射 作物光合作用,有热效应 室内增温,波长3000的红外线区域,透过率越低越好,紫外线加速薄膜老化寿命短,紫外线对植物生育有有益和有害两方面影响,3000的红外线波段,是各种物质热辐射失热主要波段,透过率越高,保温性越差,散射光的作用,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,故要考虑强度,包括横向拉伸强度(kg/cm2)、断裂伸长率(%),抗冲击强度等,(2) 强 度,(3)耐侯性,耐侯性指塑料薄膜防老化性能;薄膜的使用寿命问题,如何增加耐侯性?,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,加入表面活性剂防雾滴剂,如何获得流滴性?,2.对保温覆盖材料的要求,(1)外保温覆盖材料,草苫、草帘、纸被、保温被,A、较高的保温性,传热系数不高 于2.0w/m2,B、轻量化,便于操作,省工省力,C、防雨、防湿、经久耐用,D、表面洁净、光滑 , 防止污染和破损薄膜,(2)内保温材料,薄型无纺布、遮阳网等,A、高保温,B、防雾滴,第二节 透明覆盖材料及其应用,一 农用塑料薄膜的种类、特性及应用,我国设施园艺生产中使用的透明覆盖材料,主要以塑料薄膜为主,就基础母料而言,主要是聚氯乙烯(PVC)和聚乙烯薄膜(PE)两大类,20世纪90年代初又研制出乙烯-醋酸乙烯(EVA)多功能复合膜,本节重点介绍各种用于大棚和温室的PVC、PE、EVA三种薄膜的特性及要求,(一)普通聚氯乙烯(PVC)和聚乙烯(PE)薄膜,PVC膜,1958年从日本引进,1963年自行生产,1972年用于塑料大棚生产,PE膜,1976年开始生产,由于其安全无害而得到广泛应用,1 生产工艺,2 应用情况:,普通PVC膜:过去普遍用于大棚生产,厚度0.100.15mm;现仅用于中、小拱棚,厚度0.030.05mm,普通 PE膜:普遍应用于长江中下游地区,用于塑料大棚的厚度为0.050.08mm;用于中、小拱棚覆盖的厚度为0.030.05mm,3 性 能,(1)透光性,透明覆盖材料的透光性表现为以下三方面,A 对不同波长辐射的透过率分光透过率,B 透过率与入射角的关系,C 散光率:即透射光中散射光的比例和透光性的衰减,由水滴灰尘等引起,A 对不同波长光辐射透过率,耐老化性?,增温性?,保温性?,两种薄膜在不同波段透过率的差异说明了什么?,紫外(=300nm) 20 5556 可见(450650nm) 8688 7180 近红外(1500nm) 9394 8891 中红外(5000nm) 72 85 远红外(9000nm) 40 84,两种塑料薄膜在不同光波区的透过率,B 透光率与入射角关系,随入射角增大,透光率下降,C 实际生产条件下所测新膜透光率一般只有62%70%,测试时间,09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00,PE塑料大棚 PVC塑料大棚,52 59 59 69 71 67 61 64 62 63 74 74 73 73,两种塑料(新膜)大棚透光率比较,(2)强度和耐侯性,强度: PVC PE 耐侯性:PVC PE,?,保温性: PVC PE,?,其 它 性 能:,PE 膜,P V C 膜,普通PVC、PE膜在使用过程中存在以下问题:,1 寿命短,PE膜3-6个月,PVC膜6个月以上,有效使用寿命4-6个月,2 无流滴性,棚室湿度大,作物病害重,3 保温性差,针对上述问题,开发了系列功能性薄膜,2 功能性聚氯乙烯薄膜,(1)PVC长寿无滴膜,(2) PVC长寿无滴防尘膜,3 功能性 PE膜,(1) PE长寿无滴膜:,(2)PE多功能复合膜,各种助剂应相对集中在哪一层,为什么?,PE多功能复合膜,PE多功能复合膜,(3)薄型多功能聚乙烯膜,生产工艺基本同PE多功能膜,具以下特点:,4 调光薄膜,(1) 漫反射膜,(2) 转光膜,1 具有光转换特性 将吸收的紫外光转换成兰紫光或橙红光 ,提高光合作用,2 透光率高 比同质功能性PE膜高8%左右,4 减少温差 覆盖转光膜棚室温度特点:阴天或晴天的早晚气温高于同质PE膜;晴天中午低于同质PE膜,3 保温性好 在寒冷121月,最低气温可提高2 4 ,作物产量、品质提高,可转范围窄、转光强度低、转化效率衰减快,(3)紫光膜和蓝光膜,5 乙烯-醋酸乙烯(EVA) 多功能复合膜,(1) 生产工艺和特性,以乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)树脂为主体的三层复合多功能性薄膜。
厚度0.10-0.12mm,的导入,使具有如下独特性能,(2)国产EVA 膜主要性能,透光性,B. 强度和耐侯性,强度:PVCEVAPE,耐侯性:18-24个月,EVA树脂阻隔紫外线能力强.,夜间比 PE膜高1.01.5,白天比PE膜高2.03.0,EVA树脂的弱极性使流滴持效期延长,一般8个月以上,WHY ?,克服了,PE膜的哪些缺点?,PVC的哪些缺点?,膜将是膜和膜的更新换代产品,6. 氟素膜,以四氟乙烯为基础母料,其特点是:,在了解了各种棚室覆盖薄膜性能后,在应用时(薄膜选用),应注意哪些问题呢?,今后薄膜的研究方向:,如R/FR转换薄膜、温变色薄膜、光诱变膜等,二、 地膜的种类、特性及应用,3 普通地膜,透光性好,覆盖后使地温提高24,全国普遍应用,线性低密度聚乙烯地膜(LLDPE)(线性膜) 耐候性、透明性好,易粘连,4 有色地膜,各种地膜对可见光的反射率和透射率,耐老化长寿地膜,除草地膜,黑白双面地膜,水枕,可控性降解膜,光降解地膜(光敏剂),生物降解地膜(高分子有机物),生光可控降解地膜,特殊功能性地膜,三 硬质塑料板材的种类、特性及应用,指厚度在0.2mm以上的硬质塑料板材,多为瓦楞状波形板,以消除温度变化而引起的收缩及散光性,玻璃纤维增强聚脂板(FRP板),玻璃纤维增强聚丙烯树脂 板(FRA板),丙烯酸树脂板(MMA 板),聚碳酸脂板( PC板),P C 板 特 点,四 反 光 膜,种类,作用,在PVC膜或PE膜成膜过程中混入铝粉 一种以铝粉蒸汽涂于PVC膜或PE膜表面 或将0.030.04 mm的聚脂膜进行真空镀铝,增加光照 保温,五. 玻璃,第三节 半透明与不透明覆盖材料,一、 无 纺 布,以聚脂为原料经熔融纺丝,堆集布网,热压粘合,最后干燥定型成棉布状的材料,又称“不织布”,“丰收布”,1. 薄型无纺布的性能,.透光性与厚度有关 .散射光比例大 .保温,内覆盖可提高气温23 .透气 .轻,操作简单,易保管 .寿命长,2 4年,应 用,. 浮面覆盖栽培,. 棚室内保温幕,. 夏季防雨遮阳栽培,. 无土栽培上的应用,2. 厚 型 无 纺 布,二、 遮 阳 网,又称凉爽纱、遮阳网,是以聚乙烯、聚丙烯和聚酰胺等为原料,经加工制作拉成扁丝、纺织而成的网状材料,特点,重量轻,强度高,耐老化,便于铺卷,种类多样,可选择性大,遮光率:25%70%,幅宽:90cm 、150cm、220cm、250cm等,颜色:黑、银灰、白、果绿、黑灰相间,1.遮阳网种类,遮 阳 网,. 生产上应用主要类型:,. 削弱光强,改变光质,2. 遮阳网性能,2. 遮阳网性能,. 降低气温、地温、和叶温,2. 遮阳网性能,. 减弱暴雨冲击,. 减弱台风袭击,. 保温,防霜冻,. 防虫,防病,. 越夏栽培(果菜类、叶菜、花卉),. 夏季育苗,. 早春、晚秋防霜防冻栽培等,3. 遮阳网应用,网型的合理选择,克服对品质的不良影响,缀铝遮阳网保温幕的研制,. 注意问题和趋势,防虫网,采用添加防老化、抗紫外线等化学助剂的聚乙烯为主要原料,经拉丝制造而成的网状织物,具有拉力强度大、抗热、耐水、耐腐蚀、耐老化、无毒无味、废弃物易处理等优点。
能够杀灭常见的害虫,如苍蝇、蚊子等,寿命可达35年左右 防虫网除具有遮阳网的优点外,最大的特点是能防虫防病,大幅度减少农药使用量,是无公害蔬菜的关键技术,是一种简便、科学、有效的防虫措施二、防虫网的作用 1.防虫:防虫网对白菜菜青虫、小菜蛾、豇豆荚螟、美洲斑潜蝇防效为94-97%,对蚜虫防效为90% 2.防病:由于防虫网切断了害虫这一主要传毒途径,因此,大大减轻蔬菜病毒的侵染,防效为80%左右 3.调节气温、土温和湿度:78月在25目防虫网中,早晨和傍晚的气温与露地持平,而晴天中午比露地低1左右34月,棚内比露地气温高12,5厘米地温比露地高0.51,能有效地防止霜冻 防虫网室遇雨可减少网室内的降水量,晴天能降低网室内的蒸发量 4.遮强光:可起到一定的遮光和防强光直射作用,20-22目银灰色防虫网一般遮光率在2025%三、 日光温室保温外覆盖材料,1. 传统覆盖材料,蒲席、草帘、棉被、纸被等,2.保温被,内芯材料,外芯材料,3.传统覆盖材料与保温被的使用效果,本章重点要求掌握:,1. 设施园艺生产对覆盖材料的要求,2. PVC、PE、EVA的主要性能,不同类型 PVC、PE、EVA的应用,3. 硬质板材、塑料薄膜、玻璃在应用上的优点 和局限性,4 . 无纺布、遮阳网的性能及应用,5 . 设施园艺覆盖材料的发展趋势,。