3 园艺设施的覆盖材料

第二单元：总论---设施园艺的 基本理论与技术
3、园艺设施的覆盖材料
3.1 覆盖材料的种类和性能
按其主要功能可区分为：
用于采光的透明覆盖材料 调节光、温环境的内覆盖半透明或不 透明材料 用于外覆盖保温的不透明覆盖材料
种类
传统覆盖材料
1．草帘 2．草苫 3．纸被
功用
用作南方中小棚外覆盖保温 用作北方中小棚及温室外覆盖保温 用作北方日光温室外覆盖保温
PVC 普通膜 PE 普通膜 PVC 防老化膜 PE 防老化膜 PE 长寿膜 PVC 双防膜 PE 双防膜 PE 多功能膜 PE 多功能复合膜 EVA 多功能复合膜 PE 漫散射膜 PE 防雾滴转光膜
优 差 优 差 差 优 中 优 优 优 中 中
前优后差 前良后中 前优后差 前良后中 前良后中 前优后差 前良后中 前良后中 前良后中 前优后中 中 前良后中
新型多功能覆盖材料
2.转光膜 通过在聚乙烯等母料中添加光转换物质 和助剂，使太阳光中的能量较大的紫外 线转变为能量较小的有利于植物光合作 用的可见光。此外，还具有更优越的保 温性能，可提高设施中的温度。
新型多功能覆盖材料
3.有色膜 通过在母料中添加一定的颜料改变设施 中的光环境，创造更适合光合作用的光谱， 从而达到促进植物生长的作用。 缺点：不稳定，且使用有色膜后降低了光透 过率，故限制了在生产上的应用。 注：目前利用蓝色膜进行水稻育苗方面相对 比较成功。
功能性聚氯乙烯（PVC)薄膜
• PVC 长寿无滴膜：在生产过程中加入增塑剂， 防老化剂，流滴性在 4-6 个月，使用寿命提 高到8-10个月，薄膜厚度为0.12 mm； • PVC 长寿无滴防尘膜：生产过程中增加一道 防尘工艺，进一步提高了透光率和使用寿命。
功能性聚乙烯（PE）薄膜
• PE 长寿无滴膜：无滴性提高到 150 天以上， 使用寿命 12-18个月，透光率提高 10-20%； • PE多功能复合膜：加入防雾滴剂，保温剂 和防老化剂，使用寿命更加延长；添加有 特定紫外线吸收剂，可抑制病菌的发生； • 薄型多功能聚乙烯膜：加入红外线阻隔剂 提高薄膜的保温型，厚度仅为0.05mm。
聚氯乙烯（PVC）薄膜
• 缺点： 容易产生增塑剂的缓慢释放及吸尘现象， 使其透光率迅速下降，缩短了使用年限。
转光膜
• 大多为近年生产的去紫外线薄膜； • 通过在聚氯乙烯原料中添加紫外线吸收 剂以改变紫外线的透过率； • 通过控制紫外线透过率，不仅可促进一 些植物的生长，同时也可减少叶霉病和 菌核病，以及一些虫害的发生，但在一 些作物上必须谨慎使用。
水稻菌核病，菠菜萎焉 病，大葱黑斑病，灰霉 病，蚜虫，潜夜蝇等
转光膜
• 薄膜的保温性与其对长波辐射区域的透 过率有关，聚氯乙烯薄膜对长波辐射的 透过率显著低于聚乙烯薄膜，因此，其 保温性也比聚乙烯薄膜和乙烯—醋酸乙 烯（EVA）多功能复合薄膜要好。
塑料薄膜----聚乙烯（PE）薄膜
• 由低密度聚乙烯（LDPE）树脂或线形 低密度聚乙烯（LLDPE）树脂吹制而 成； • 除作为地膜使用外，也广泛作为外覆 盖和保温多重覆盖使用； • 与聚氯乙烯（ PVC ）薄膜相比，其优 点是：比重轻（0.95，PVC是1.41）， 幅度大，覆盖比较容易等
乙烯-醋酸乙烯（EVA）多功能复合薄膜
• 优点：EVA膜的红外线区域的透过率介于聚氯 乙烯（ PVC ）薄膜和聚乙烯（ PE ）薄膜之间， 故保温性显著高于聚乙烯（PE）薄膜，夜间的 温度要比普通PE高出2—3度。对光合有效辐射 的透过率也高于PVC和PE； • 既克服了PE无滴持续期短和保温性差的缺点， 也克服了PVC比重大，易吸尘和耐候性差的缺 点，具有很好的应用前景。
现代覆盖材料 1．地膜
(1)广谱地膜 用作地面或近地面覆盖增温保墒
(2)微薄地膜
(3)黑色地膜 (4)银灰地膜
用作地面覆盖增温保墒
用作地面覆盖增温保墒除草 用作地面覆盖降温保墒避蚜
2．棚膜
(1)普通棚膜
①PVC普通棚膜
用作棚室短期透明覆盖物
有效使用期较短(4—6个月)
②PE普通棚膜
有效使用期较短(4—6个月)
新型多功能覆盖材料
4.红光/远红光（R/FR）转换膜 主要通过添加红光/远红光的吸收物质 来改变红光/远红光的光量子比率，从而改 变植株特别是茎的生长。 R/FR越小，茎节间长度越长，可利用此 类薄膜在一定程度上调节植株的高度。
新型多功能覆盖材料
5.光敏薄膜 通过添加银化合物，使本来无色的薄 膜在超过一定光强后变为黄色或橙黄色， 从而减轻高温强光对植物的危害。 6.红外线反射薄膜 通过在 PE 膜中添加 SnO2 等金属氧化 物并夹在玻璃中，可解决夏季的高温问 题。
表 18-6尘性 射性 无 无 无 无 无 无 弱 中 中 弱 强 弱 差 良 差 良 良 差 良 良 良 良 良 良 转光性
防老化性 防雾滴 连续覆盖 持效期 时间（月） （月） 4～ 6 4～ 6 10～18 12～18 24 以上 10～12 12～18 12～18 12～18 15～50 12～18 12～18 无 无 无 无 无 46 24 无 34 68 无 24
种 类
近紫外线必 需型
透过波 长范围
300nm以上
近紫外 线透过 率
70%以上
适用范 围
促进花青素 着色
适用作物和病虫 害
茄子，草莓，苹果，葡 萄，无花果，桃，中晚 熟蜜柑，郁金香等具有 红紫和蓝色花的植物
甜瓜，草莓 几乎所有植物 韭菜，菠菜，莴苣等
促进蜜蜂活 动 紫外线透过 型 近紫外线抑 制透过型 紫外线不透 过型 300nm以上 340+ （ - ） 10nm 380nm以上 50% 25%+ （ - ） 10% 0 通用 促进 叶 菜 ， 茎菜生长 防治病虫害
玻 璃
• 有三种：平板玻璃，钢化玻璃，红外线 吸收玻璃； • 玻璃在所有覆盖材料中耐侯性最强，透 光性，防尘性和亲水性都很好，但比较 重，抗冲击性能差； • 红外线吸收玻璃保温性好，造价高； • 钢化玻璃抗冲击性能好，但易老化，造 价高。
塑料薄膜
• 目前我国设施农业中使用面积最大的覆盖材料； • 其特点是：质地轻，价格较低，性能优良，使 用和运输方便等； • 根据母料可分为三大类： 聚氯乙烯（PVC）薄膜 聚乙烯（PE）薄膜 乙烯—醋酸乙烯（EVA）多功能复合薄膜
PVC和PE薄膜的比较
• 透光性：在紫外线和远红外区域， PE 薄 膜的透过率高，在可见光区域PVC的透过 率高，PVC对光合有效辐射的透过率高， 增温性和保温性强； • PVC使用后增塑剂易析出，加之它易吸附 灰尘，透光率衰减很快，所以透光率在 实际使用时不如PE膜高。
PVC和PE薄膜的比较
• 强度和耐侯性：PVC薄膜较强； • 保温性：PVC薄膜好于PE薄膜； • 保养：PVC薄膜易修补。
(2)防老化棚膜
①PVC防老化棚膜 ②PE防老化棚膜
用作棚室长期透明覆盖物
有效使用期8—10个月 有效使用期12—18个月
种 类 (3)双防棚膜 ①PVC双防棚膜 ②PE双防棚膜 (4)多功能复合棚膜 ①PE多功能复合棚膜 ②EVA多功能复合棚膜
功 用 用作棚室防雾滴防老化透明覆盖物 防雾滴持效期4-6个月，有效使用 期8—10个月 防雾滴持效期2—4个月，有效使用 期12—18个月 用作棚室多功能复合型透明覆盖物
新型多功能覆盖材料
7.近红外线吸收薄膜 通过在 PVC 、 PET 、 PC 等膜中添加 近红外线吸收物质，从而减小光照强度， 降低设施中的温度。 缺点：只适合高温季节使用，不适合冬 季和寡日照地区。
新型多功能覆盖材料
8.温敏薄膜 利用高分子感温化合物在不同温度下 的变浊原理以减少设施中的光照强度，降 低设施中的温度。 是解决夏季高温，替代遮阳网等材料 的重要技术。许多国家正在积极进行研究 开发。
3.2.1 透明覆盖材料分类
按功能及特性分：无滴膜、保温膜、转光 膜、漫散射膜、反光膜、遮光膜、阻隔紫 外光膜、耐老化膜等。
3.2.2
透明覆盖材料的特性
透光性
可见光透过率越高越好 紫外与红外光的选择
力学性（机械性能）
耐久性（耐候性）
覆盖材料经年累月之后表现不易老化的现象
综合耐候性：玻璃硬质板半硬质膜软质膜 软质膜：PVC EVA PE
聚乙烯（PE）薄膜
• 其他特点：吸尘少，无增塑剂释放等，使 用一段时间后其透光率下降要比PVC低； • 缺点：对紫外线的吸收率较 PVC要高，容 易引起聚合物的光氧化而加速薄膜的老化， 因此，使用寿命一般比PVC要短。
乙烯-醋酸乙烯（EVA）多功能复合薄膜
• 是以乙烯 — 醋酸乙烯共聚物为主原料添 加紫外线吸收剂、保温剂和防雾滴注剂 等制造而成的多层复合薄膜； • 特点：质轻； 使用寿命长（3-5年）； 透明度高； 防雾滴剂渗出率低等。
②光转换棚膜
3．镜面反光膜 4．遮阳网 5．无纺布 6. 防虫网
3.2 透明覆盖材料
3.2.1 透明覆盖材料分类 按原料材质分：玻璃、塑料薄膜、半硬 质塑料膜与硬质塑料板等。 按塑料品种分：聚氯乙烯（PVC）膜，聚乙烯
（PE）膜，乙酸-醋酸乙烯膜（EVA），聚四氟乙烯 （PTFE），聚碳酸酯板（PC），聚丙烯板（MMA）， 玻璃纤维强化聚丙烯板（FRA），PO系膜，玻璃纤 维强化聚酯板（FRP），茂金属聚乙烯(mPE)、聚对 苯二甲酸乙二醇酯（PET）等。
塑料薄膜—聚氯乙烯（PVC）薄膜
• 种类繁多，功能丰富，为目前我国和日 本等国家使用最普遍的薄膜之一； • 以聚氯乙烯树脂为主原料，加入适量的 增塑剂制作而成； • 许多产品还添加光稳定剂，紫外线吸收 剂以增加耐候性，添加表面活性剂以提 高防雾效果。
聚氯乙烯（PVC）薄膜
• 聚氯乙烯（PVC）薄膜有透明和粉色之分； • 其加工过程大多经过了防尘和防雾滴处理， 从而能使水分以膜状流下； • 优点：不仅具有较好的柔性，透明度，保温 性和防雾滴效果，一些薄膜还具有选光和强 保温功能。