任务识别设施覆盖材料

1任务识别设施覆盖材料任务目标知识目标：掌握不同覆盖材料的性能和在设施园艺上的应用。能力目标：能够从形态和外观上认识和区别三大覆盖材料，重点是对各种透明覆盖材料的认识和区分。2基础知识要点园艺设施覆盖材料分透明、半透明和非透明３种。目前，用于温室、塑料拱棚采光的透明覆盖材料有塑料薄膜、玻璃和塑料板材；用于遮阳等用途的半透明透气性覆盖材料有遮阳网、防虫网和无纺布等；用于保温和其他特殊用途的非透明覆盖材料有草帘、保温被、有色塑料薄膜等。作为初学者，要重点了解覆盖材料的种类和特性，掌握它们在设施园艺中的用途。3１透明覆盖材料透明覆盖材料分为玻璃、塑料薄膜和塑料板材３大类，透明覆盖材料具有良好的采光性、较高的密闭性和保温性、必要时可以进行换气，具有较强的韧度、耐候性以及较低的成本等特点。１）玻璃玻璃是一种比较透明的硅酸盐类非金属固体物质，其主要成分是二氧化硅，在塑料薄膜出现之前，玻璃几乎是园艺设施唯一的透明覆盖材料（图１）。4图７．１玻璃温室5（１）玻璃的种类用于园艺设施采光用的玻璃主要分平板玻璃、钢化玻璃和红外线吸热玻璃３种。平板玻璃是指未经其他加工的平板状玻璃，也叫白玻璃，按生产方法的不同，分为普通平板玻璃和浮法玻璃，按国家标准《普通平板玻璃》（ＧＢ４８７１—１９９５）和《浮法玻璃》（ＧＢ１１６１４—８９）的规定，普通平板玻璃有２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ和５ｍｍ４类，浮法玻璃有３ｍｍ、４ｍｍ、５ｍｍ、６ｍｍ、８ｍｍ和１０ｍｍ７类，园艺设施上主要使用的有５ｍｍ厚平板玻璃和４ｍｍ厚浮法玻璃两种。6（２）玻璃的性能玻璃材料性能稳定，透光率衰减缓慢，透光性能好（可见光透过率９０％左右），增温保温性能强，防尘、耐腐蚀性好，热膨胀系数小，不易因热胀冷缩而损坏，玻璃在温室使用中寿命长，可达２０年以上。因此，玻璃作为温室透明覆盖材料常在光照不足的国家和地区使用，如荷兰。但由于玻璃具有密度大、对支架的坚固性要求高、骨架粗大用量多、不耐冲击、易破损等缺点，因此，近年在温室建造中玻璃作为透明覆盖材料的使用正在减少。7２）塑料薄膜用聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯以及其他树脂制成的薄膜叫塑料薄膜，用于设施园艺生产的塑料薄膜叫农用塑料薄膜。塑料薄膜是目前我国设施园艺使用面积最大的透明覆盖材料，其特点是：质地轻、价格低、性能优良、使用和运输方便。（１）农用塑料薄膜的种类及性能农用塑料薄膜主要分塑料棚膜和塑料地膜两类。8①塑料棚膜。塑料棚膜是指用作大、中、小拱棚覆盖的塑料薄膜，简称棚膜。依据母料不同分为３大类：聚氯乙烯（ＰＶＣ）薄膜、聚乙烯（ＰＥ。聚氯乙烯薄膜和聚乙烯薄膜是目前设施园艺生产中用量最大的两种塑料薄膜，若按薄膜的功能分类，塑料薄膜分为普通棚膜和功能性棚膜，功能性棚膜包括耐防老化薄膜、耐老化无滴棚膜、长寿无滴棚膜、耐候无滴防尘棚膜。9Ａ．聚氯乙烯薄膜。聚氯乙烯英文简称ＰＶＣ，是由氯乙烯单体聚合而成，它是一种热性塑料。常见种类有：ａ．普通聚氯乙烯薄膜。是由聚氯乙烯树脂添加增塑剂经高温压延制成，厚度０．０８～０．１２ｍｍ，幅宽１．０ｍ、２．０ｍ、３．０ｍ。ＰＶＣ普通膜不加耐老化剂，有效使用期短，一般为４～６个月，可生产一季作物，目前生产上已基本淘汰。10ｂ．聚氯乙烯防老化膜。在聚氯乙烯母料中加入防老化助剂经压延成膜，有效使用期比普通ＰＶＣ薄膜长一些，为８～１０个月，有良好的透光性、保温性和耐候性，是塑料拱棚的主要覆盖材料，但薄膜内壁容易形成水滴，影响透光和作物生长。ｃ．聚氯乙烯防老化无滴膜。又叫ＰＶＣ无滴长寿膜，是在防老化薄膜的母料中添加复合防雾滴助剂压延而成的薄膜，薄膜厚度０．１２ｍｍ，它克服了ＰＶＣ防老化膜容易形成水滴的缺点，同时具备防老化和流滴特性，薄膜表面发生水分凝结时不形成水滴而变成一层水膜，水膜顺薄膜流入土中。11ｄ．聚氯乙烯长寿无滴防尘膜。在ＰＶＣ无滴防老化膜的基础上，薄膜表面附着了一层均匀的有机涂料，阻止了薄膜内的增塑剂和防雾剂向外表面的析出，使薄膜外表面的静电减弱，从而有效降低了薄膜的吸尘能力，提高了薄膜的透光率，克服了前面几种ＰＶＣ薄膜的不足，具有耐老化、不形成水滴、有效防尘的特性，全面提升了农用塑料薄膜的性能，提高了日光温室、塑料拱棚的生产能力。12Ｂ．聚乙烯薄膜。由乙烯单体聚合而成的化合物叫聚乙烯，英文简称ＰＥ，由低密度聚乙烯（ＬＤＰＥ）树脂或线性低密度聚乙烯（ＬＬＤＰＥ）树脂经吹塑制成的薄膜叫聚乙烯薄膜，简称ＰＥ塑料薄膜。聚乙烯薄膜质地柔软、易造型、透光性好、无毒、不易吸尘、耐低温性好、密度小，幅宽大且覆盖比较容易，是目前主要的农用棚膜品种。13ａ．普通聚乙烯塑料薄膜。普通聚乙烯薄膜是一种半透明、有光泽、质地较柔软的塑料薄膜，厚度０．０３～０．１２ｍｍ，幅宽有１．５ｍ、２．０ｍ、３．０ｍ、３．５ｍ、４．０ｍ和５．０ｍ等，具有优良的透光性，无毒，耐低温性强（脆化度－７０℃），红外线透过率高，无增塑剂析出（吸尘弱）等优点，是我国目前设施园艺主要的棚膜品种。其缺点是：不耐高温日晒（软化度５０℃），不耐老化，薄膜撕裂后不易黏合，只能热合，雾滴性重，使用期较短（４～６个月）等。14ｂ．聚乙烯长寿薄膜。是指在聚乙烯母料中加入一定比例的紫外线吸收剂及抗氧化剂等防老化剂吹塑制成的薄膜，克服了普通膜不耐高温日晒的缺点，有效使用寿命可延长至１２～１８个月。厚度０．１～０．１２ｍｍ，幅宽２～７ｍ不等。其优点是：耐高温、耐老化性能提高，使用寿命延长。其缺点是：厚度、用膜量较普通ＰＥ膜增加，雾滴性较重，生产中一次性投资增大，但在园艺设施中可周年覆盖，降低了生产成本。15ｃ．聚乙烯长寿无滴膜。是指在聚乙烯母料中加入一定量的防老化和防雾滴助剂后吹塑制成的薄膜。厚度０．１０～０．１２ｍｍ，幅宽２～７ｍ不等。其特点是：使用寿命延长，薄膜内表面不形成水滴，提高了透光率，同时，耐候性能提高，生产中可使用１．５～２年。该薄膜在塑料拱棚、日光温室中应用广泛。ｄ．聚乙烯多功能复合膜。是指在聚乙烯母料中加入多种功能助剂，使产品具有长寿、保温、无滴、增加散射光、阻止近紫外线透过，从而具有减轻某些病害等多种功能融为一体的棚膜。16Ｃ．乙烯—醋酸乙烯（ＥＶＡ）薄膜。乙烯—醋酸乙烯共聚物（也称乙烯—乙酸乙烯共聚物）是由乙烯和乙酸乙烯共聚制得，英文名简称为ＥＶＡ。以ＥＶＡ树脂为主要原料，加入紫外线吸收剂、保温剂、防雾滴助剂等功能性助剂制作而成的多层复合薄膜叫ＥＶＡ薄膜。现有产品的厚度为０．０８～０．１０ｍ，幅宽２ｍ、４ｍ、８ｍ、１０ｍ。1718②农用地膜。农用地膜就是用于地面覆盖的塑料薄膜，有提高土壤温度、保持土壤水分、维持土壤结构、抑制杂草生长、防止害虫侵袭作物和某些微生物引起的病害等功能，有利于作物生长发育，可提高作物产量和农业效益。地膜没有明显的分类，常用地膜为无色透明薄膜，功能性地膜常为有色薄膜，有除草地膜（黑色、磁白色、黑白双色）、防虫地膜（银色、银黑双色）、流滴地膜（淡蓝色）、生物降解地膜（乳白色）、光选择地膜（紫、蓝、红、绿色）。19３）塑料板材塑料板材就是以塑料为原料做成的板材，分半硬质塑料膜和硬质塑料板。（１）半硬质塑料膜主要有半硬质聚酯膜（ＰＥＴ）和氟素膜（ＥＴＦＥ）两种。①半硬质聚酯膜。聚酯薄膜是以聚对苯二甲酸乙二醇酯为母料制成的薄膜，英文简称ＰＥＴ薄膜。它是一种无色透明、有光泽、机械性能优良，刚性、硬度及韧性高，耐穿刺，耐摩擦，耐高温和低温，气密性良好的薄膜。20②氟素膜。氟素膜是以乙烯—四氟乙烯树脂为母料制作而成的薄膜，英文简称ＥＴＦＥ薄膜。ＥＴＦＥ薄膜对可见光和紫外线的透过率较高，使用多年后对可见光仍有较高的透过率。薄膜强度高，使用寿命可达１０～１５年，期间每隔数年需进行防雾滴剂喷涂处理，以保持防雾滴效果，由于该类型薄膜燃烧时会产生有害气体，回收后需由厂家进行专业处理。21（２）硬质塑料板近年来，硬质塑料板在设施园艺中的使用量在逐渐增加，目前设施园艺中使用的硬质塑料板主要有３种：玻璃纤维增强聚丙烯树脂板（ＦＲＡ板）、丙烯树脂板（ＭＭＡ板）和聚碳酸酯树脂板（ＰＣ板）。硬质塑料板的最大特点是：机械强度高、保温性好、使用寿命长、可见光透过性好，一般可达９０％以上。其缺点是：对紫外线的通透性较差，其中，ＰＣ板几乎可完全阻止紫外线的透过（不适用由昆虫授粉受精和含花青素较多的作物），价格较高，目前仅在科研单位、各地示范园区、城市生态餐饮园等大型温室中使用较多，生产中大面积使用受到限制。22①ＦＲＡ板。是指在聚丙烯树脂中加入玻璃纤维制成的硬质透明覆盖材料，英文简称ＦＲＡ板。厚度０．７～０．８ｍｍ，波幅３２ｍｍ。可见光透过率９０％以上，温室内散射光比例高，机械强度大，耐老化，使用寿命长（７～１０年）。其缺点是：耐火性差，价格高。23②ＭＭＡ板。是指以丙烯酸为母料制成的硬质透明覆盖材料，英文简称ＭＭＡ板。厚度１．３～１．７ｍｍ，波幅６３ｍｍ或１３０ｍｍ，可见光透过率９０％以上，导热性较低，保温性能极好，较其他塑料板材节能２０％以上，使用寿命长（１０～１５年）。其缺点是：热膨胀系数大，耐热性差，价格高。24③ＰＣ板。是指由聚碳酸树脂制成的硬质透明覆盖材料，英文简称ＰＣ板，它具有冲击性强、透明性高、耐高低温、电绝缘和尺寸稳定等特性。设施园艺上经常使用的ＰＣ板有双层中空平板和波纹板两种类型，双层中空板的厚度有４ｍｍ、６ｍｍ、８ｍｍ、１０ｍｍ、１２ｍｍ、１４ｍｍ、１６ｍｍ，规格为２．１ｍ（宽）×６ｍ（长），厚波纹板的波纹厚８～１１ｍｍ，波幅７６ｍｍ，波宽１８ｍｍ。25７．１．２非透明覆盖材料非透明覆盖材料也叫保温覆盖材料，北方塑料拱棚、日光温室夜间只有在其外面加盖一层保温材料，才能使室内热量损失减缓，从而保持室内温度，这就出现了外保温覆盖材料。在设施园艺多年的发展历程中，外保温覆盖材料历经了由草帘、纸被到保温被的发展过程。26１）草帘就是用稻草编织而成的帘子，是我国北方各类塑料棚、日光温室的夜间外保温覆盖材料（图７．２）。草帘一般宽１．７～２．３ｍ不等，常用宽度２．２～２．５ｍ，厚４～６ｃｍ，长度比覆盖面长１．５～２．０ｍ。草帘具有取材方便、导热系数小、保温效果良好、价格低廉等优点，是我国北方塑料拱棚、日光温室生产上主要的外保温覆盖材料。27图２日光温室草帘覆盖28２）纸被纸被就是用４～５层新牛皮纸或４层旧水泥袋缝制而成的覆盖材料，用于塑料拱棚、日光温室的夜间保温。纸被长度依据温室的跨度而定，宽８０～１００ｃｍ。纸被的优点是：保温效果好于草帘、质量轻、操作方便、不对塑料薄膜产生损伤。其缺点是：投资较草帘大、不防水、寿命短，生产上用量在逐渐减少。29３）保温被草帘、纸被作为塑料拱棚和日光温室的外保温材料，具有自身的缺点和不足，远不能适应设施园艺集约化、规模化发展的需要，我国于２０世纪９０年代研究开发出了新型外保温覆盖材料———保温被（图７．３）。保温被由３层材料组成，从里到外依次是：保温层、隔离层和防水层。30图３保温被覆盖（左）及结构（右）31３半透明覆盖材料半透明覆盖材料也叫透气性覆盖材料，主要包括遮阳网、无纺布和防虫网３种，生产上主要是为了调节温度、减轻冷害和冻害、遮阳防热、防治虫害和减少台风危害。１）遮阳网遮阳网又叫寒冷纱、遮光网，是近１０年来推广的一种遮阳覆盖材料。遮阳网是以聚乙烯、聚丙烯等为原料，经加工制成扁丝后纵横编织而成，具有抗拉力强、耐老化、耐腐蚀、耐辐射、轻便等特点。遮阳网有黑色和银灰色两种颜色（图７．４），其网眼间隙一般为１２ｍｍ，具有良好的通透性。32图４遮阳网覆盖（左图为银灰色网、右图为黑色网）3334２）无纺布无纺布又叫不织布、丰收布，是将化学纤维和植物纤维在湿法或干法抄纸机上制成，虽为布而不经纺织故称其为无纺布。无纺布具有防潮、透气、柔韧、质轻、不助燃、容易分解、无毒、无刺激性、色彩丰富、价格低廉、可循环再用等特点。其缺点是：与纺织布相比，强度和耐久性较差，不能像纺织布料一样可以清洗，纤维按一定方向排列，所以容易从直角方向裂开等。35３）防虫网防虫网是一种多孔眼的覆盖材料，以制作材料不同而种类较多，有铜、尼龙、聚乙烯、玻璃纤维、合成材料等