設施設施栽培技術

設施設施栽培技術第一頁，共六十二頁，2022年，8月28日第三章園藝設施的覆蓋材料第一節(jié)園藝設施覆蓋材料的發(fā)展一、園藝設施覆蓋材料的沿革

古代羅馬人利用云母片或半透明的滑石板作為覆蓋材料。大約在14世紀80年代，開始用玻璃充當覆蓋材料，如當時的玻璃房(一種屋頂不透光、四周由玻璃窗圍成，種植花卉的建筑)。到18世紀初才建成具有玻璃屋頂的溫室。20世紀30年代英國化學家福西特(Faucett)和吉布森(Gibson)發(fā)明了聚乙烯薄膜，1938年在英國生產。后相繼研制出聚氯乙烯和乙烯—醋酸乙烯薄膜當做溫室、塑料大棚等園藝設施的覆蓋材料。第二頁，共六十二頁，2022年，8月28日20世紀50年代后期開始用玻璃纖維增強塑料板做溫室的覆蓋材料（又稱玻璃鋼），有玻璃纖維增強聚酯板和玻璃纖維增強丙烯酸聚酯板兩種，以后有丙烯酸樹脂板和聚碳酸脂板問世，最大的優(yōu)點是耐沖擊力強，可有效地防止冰雹等沖擊，比玻璃更耐雪壓，但價格十分昂貴。第三頁，共六十二頁，2022年，8月28日

我國的覆蓋材料研究起步晚，20世紀80年代至今先后研制生產了若干功能性薄膜，如：無滴膜、防老化膜(“長壽膜”)、保溫膜、多功能膜和轉光膜等。20世紀90年代初已產出乙烯——醋酸乙烯多功能復合膜。20世紀70年代末80年代初，地膜、無紡布、遮陽網等相繼從日本引入中國，應用于生產。

在20世紀90年代初，生產輕型的保溫被代替草苫等傳統(tǒng)的溫室外保溫覆蓋材料?；旧隙际且恍秃喜牧希瑑刃居擅蘅椢?、厚型無紡布、化纖織物或塑料發(fā)泡片材等組成；外層包有防雨綢、塑料薄膜、鍍鋁反光膜或經表面處理的薄型無紡布等。第四頁，共六十二頁，2022年，8月28日二、園藝設施覆蓋材料的種類

園藝設施覆蓋材料的種類較多，其名稱、主要用途和功能見表3-1。第三章園藝設施的覆蓋材料第五頁，共六十二頁，2022年，8月28日續(xù)表3-1第六頁，共六十二頁，2022年，8月28日續(xù)表3-1第七頁，共六十二頁，2022年，8月28日第八頁，共六十二頁，2022年，8月28日由上表可見：根據覆蓋材料的不同功能區(qū)分為:①用于園藝設施采光：主要是透明的材料，如玻璃、塑料板材和塑料薄膜；②用于外覆蓋保溫：主要是不透明的材料，如草苫、草簾，保溫被等；③其他：調節(jié)光、溫環(huán)境的，是半透明或不透明的材料，如遮陽網、反光膜、薄型無紡布等。第九頁，共六十二頁，2022年，8月28日三、設施園藝生產對覆蓋材料的要求(一)透明覆蓋材料1.透光性

透明覆蓋材料的主要的功能是采光。滿足設施內作物對光量和光質的要求，理想的覆蓋材料透光率光譜曲線在波長350～3000nm的可見光、近紅外線范圍內透過率高，400～700nm是光合成有效輻射(PAR)波段，而760～3000nm波段有熱效應，該波段透過率高，有利于作物的光合成和室內的增溫。要求在波長＜350nm的近紫外區(qū)域和波長＞3000nm的紅外線區(qū)域透過率低。（紫外線促進薄膜氧化，加速老化）(圖3-1)第十頁，共六十二頁，2022年，8月28日第十一頁，共六十二頁，2022年，8月28日2．強度

覆蓋材料應用中，要經得起風吹、雨打、日曬、冰雹的沖擊和積雪的壓力，還有運輸和安裝過程中的拉伸擠壓。主要受到以下幾種力：①沖擊力，如下落的冰雹、刮風引起風沙磨損；②積雪對覆蓋物施加的穩(wěn)定而持久的橫向負載，③安裝時受到的拉伸力；④園藝設施不光滑的骨架對覆蓋材料的磨損等。第十二頁，共六十二頁，2022年，8月28日3．耐候性

耐候性：防止老化的性能。為了抑制覆蓋材料的老化進程延長使用壽命，在生產塑料薄膜、塑料板材等覆蓋材料時添入光穩(wěn)定劑、熱穩(wěn)定劑、抗氧化劑和紫外線吸收劑等助劑，成為有防老化功能(或耐候性強)的覆蓋材料。

第十三頁，共六十二頁，2022年，8月28日4．防霧、防滴性

霧滴和露滴容易使作物的莖葉沾濕，誘導病害的發(fā)生和蔓延。在生產塑料薄膜和塑料板材時，添加防霧滴劑(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)，具有防露滴功能的薄膜，（其表面親水性能強，當有露滴發(fā)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），防露滴性又稱為無滴性或流滴性。（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）圖3-2。第十四頁，共六十二頁，2022年，8月28日第十五頁，共六十二頁，2022年，8月28日5.保溫性

玻璃保溫性能優(yōu)于塑料薄膜

塑料薄膜的保溫性能：聚氯乙烯最好，聚乙烯最差，乙烯—醋酸乙烯介于兩者之間。提高覆蓋材料的保溫性能，生產塑料薄膜或塑料板材時添加紅外阻隔劑，阻擋熱輻射，保持室內溫度。

第十六頁，共六十二頁，2022年，8月28日(二)不透明覆蓋材料

不透明覆蓋材料主要用于溫室和塑料棚的外覆蓋保溫，如草苫、草簾、紙被、保溫被等；也有用于溫室和塑料棚的內張材料，如薄型無紡布、塑料薄膜等。第十七頁，共六十二頁，2022年，8月28日第二節(jié)透明覆蓋材料及其應用一、農用塑料薄膜的種類、特性及應用

(一)普通聚氯乙烯和聚乙烯薄膜

聚氯乙烯（PVC）薄膜由聚氯乙烯樹脂添加增塑劑經高溫壓延而成，聚乙烯（PE）薄膜是由低密度聚乙烯(LDPE)樹脂或線型低密度聚乙烯(LLDPE)樹脂吹制而成。1.透光性

新聚氯乙烯薄膜使用半年后，透光率由80％下降到50％，使用一年后下降到30％以下，失去使用價值；

新的聚乙烯薄膜使用半年后，透光率由75％下降到65％，使用一年后仍在50％以上。第十八頁，共六十二頁，2022年，8月28日第十九頁，共六十二頁，2022年，8月28日第二十頁，共六十二頁，2022年，8月28日2.強度和耐候性

強度：聚氯乙烯薄膜的強度優(yōu)于聚乙烯薄膜耐候性：由于聚乙烯薄膜對紫外線的吸收率較高，容易引起聚合物的光氧化加速老化(自然破裂)。普通聚乙烯薄膜的連續(xù)使用壽命僅3～6個月，普通聚氯乙烯薄膜則可連續(xù)使用6個月以上。(見表3-4)第二十一頁，共六十二頁，2022年，8月28日第二十二頁，共六十二頁，2022年，8月28日3.保溫性

聚氯乙烯薄膜在長波熱輻射區(qū)域的透過率比聚乙烯薄膜低得多，可以有效地抑制棚室內的熱量以熱輻射的方式向棚室外散逸，聚氯乙烯的保溫性能優(yōu)于聚乙烯。第二十三頁，共六十二頁，2022年，8月28日4.其他性能

親水性：聚乙烯薄膜表面與水分子的親和性較差，故表面易附著水滴；

耐寒性：聚乙烯耐寒性強，其脆化溫度為－70.0℃，聚氯乙烯薄膜脆化溫度較高為－50.0℃，而在溫度為20.0～30.0℃時則表現出明顯的熱脹性；

比重：聚氯乙烯的比重為1.30g／cm2，而聚乙烯的比重僅為0.92g／cm2。

其他：聚氯乙烯可以黏合，鋪張、修補都比較容易，但燃燒時有毒性氣體放出．在使用時應注意。第二十四頁，共六十二頁，2022年，8月28日(二)功能性聚氯乙烯薄膜1．聚氯乙烯長壽無滴膜

在聚氯乙烯樹脂中添加增塑劑（受阻胺光穩(wěn)定劑或紫外線吸收劑等）防老化助劑和聚多元醇脂類或胺類等復合型防霧滴助劑壓延而成。聚氯乙烯長壽無滴膜流滴的均勻性好且持久，流滴持效期可達4～6個月。這種薄膜厚度0.12mm左右。第二十五頁，共六十二頁，2022年，8月28日2．聚氯乙烯長壽無滴防塵膜

在聚氯乙烯長壽無滴膜的基礎上，增加表面涂敷防塵工藝，使薄膜外表面附著一層均勻的有機涂料，主要作用是阻止增塑劑、防霧滴劑向外表面析出，使膜表面靜電性減弱，起到防塵提高透光率的作用。

第二十六頁，共六十二頁，2022年，8月28日(三)功能性聚乙烯薄膜1.聚乙烯長壽無滴膜

在聚乙烯樹脂中添加防老化和防霧滴助劑，不僅延長使用壽命而且因薄膜具有流滴性提高了透光率。2.聚乙烯多功能復合膜

采用三層共擠設備將具有不同功能的助劑(防老化劑、防霧滴劑、保溫劑）分層加入制備而成。防老化劑相對集中于外層，具防老化性能；防霧滴劑相對集中于內層具有流滴性，提高透光率；保溫劑相對集中于中層，抑制棚室內熱輻射流失保溫。第二十七頁，共六十二頁，2022年，8月28日3．薄型多功能聚乙烯膜

以聚乙烯樹脂為基礎母料，加入光氧化和熱氧化穩(wěn)定劑提高其耐老化性能，加入紅外線阻隔劑提高其保溫性，加入紫外線阻隔劑以抑制病害發(fā)生和蔓延。見表3-5、3-6、3-7。第二十八頁，共六十二頁，2022年，8月28日第二十九頁，共六十二頁，2022年，8月28日第三十頁，共六十二頁，2022年，8月28日(四)調光薄膜1.漫反射膜

由性狀特殊的結晶材料混入聚氯乙烯或聚乙烯母料中制備而成的。使直射陽光透過薄膜后，在棚室內形成均勻的散射光。圖3-6。第三十一頁，共六十二頁，2022年，8月28日

在各種功能性聚乙烯薄膜中添加某種熒光化合物和介質助劑而成該膜具有光轉換特性，膜受到太陽光照射時可將吸收的紫外線(290～400nm)區(qū)能量大部分轉化成為有利于作物光合作用的橙紅光(600～700nm)。轉光膜的還有保溫性能較好。2.轉光膜第三十二頁，共六十二頁，2022年，8月28日3．紫色膜和藍色膜

紫色膜和藍色膜有兩種：一是在無滴長壽聚乙烯膜基礎上加入適當的紫色或藍色顏料；二是在轉光膜的基礎上添加藍色或紫色顏料兩種薄膜的藍、紫光透光率均增加。紫光膜適用于韭菜、茴香、芹菜、萵苣和葉萊等，藍色膜對防止水稻育秧時的爛秧效果顯著。第三十三頁，共六十二頁，2022年，8月28日(五)乙烯——醋酸乙烯多功能復合薄膜

以乙烯—醋酸乙烯共聚物(EVA)樹脂為主體的三層復合功能性薄膜。醋酸乙烯(VA)的引入，使EVA樹脂具有許多獨特的性能：結晶性降低、良好的透明性、耐低溫、耐沖擊、具有弱極性、與防霧滴劑有良好的相容性；EVA膜的流滴持效期長，EVA膜紅外阻隔率高于PE膜，故保溫性好(但較PVC膜差)。第三十四頁，共六十二頁，2022年，8月28日

該膜由3層復合而成：

外表層為LLDPE（線型低密度聚乙烯）、LDPE（低密度聚乙烯）或VA（醋酸乙烯）含量低的EVA樹脂為主，添加耐候、防塵助劑，機械性能良好，耐候性強，防止防霧清助劑析出。

中層以VA含量高的EVA樹脂為主，添加保溫、防霧滴助劑，有良好的保溫和防霧滴性能。

內表層以VA含量低的EVA樹脂為主，添加保溫、防霧滴助劑，機械性能、加工性能好，有較高的保溫和流滴持效性能。有的膜3層均為VA含量高的EVA樹脂，保溫性能更好。第三十五頁，共六十二頁，2022年，8月28日(六)氟素膜

氟素膜(ETFE)：

以四氟乙烯為基礎母料。

特點：高透光和極強的耐候性，其可見光透過率在90％以上，而且透光率衰減很慢，經使用10～15年，透光率仍在90％，抗靜電性強、塵染輕?？蛇B續(xù)使用10～15年。第三十六頁，共六十二頁，2022年，8月28日二、地膜的種類、特性及應用

(一)對地膜質量規(guī)格的要求

我國對地膜質量規(guī)格有如下基本要求：

1.強度高、縱橫向拉力均衡、使用壽命長。（便于“一膜多用”和回收加工利用，防止田園殘留）

2.保證強度的條件下薄型化，降低成本，節(jié)省能源。

3.厚度均勻、無斷頭、破口、無明顯折疊或扭曲。全部雙剖單幅收卷、卷緊、卷實，每卷重10～15kg，不超過20kg。第三十七頁，共六十二頁，2022年，8月28日(二)普通地膜1.高壓低密度聚乙烯(LDPE)地膜(簡稱高壓膜)

用LDPE樹脂經擠出吹塑成型制得。厚度0.014mm±0.003mm，幅寬有40～200cm多種規(guī)格，每hm2用量120～150kg，主要用于蔬菜、瓜類、棉花及其他多種作物。2.低壓高密度聚乙烯(HDPE)地膜(簡稱高密度膜)

用HDPE樹脂經擠出吹塑成型制得。厚度0.006～0.008mm，每hm2用量60～75kg，用于蔬菜、棉花、瓜類、甜菜，也適用于經濟價值較低的作物。第三十八頁，共六十二頁，2022年，8月28日3.線型低密度聚乙烯(LLDPE)地膜(簡稱線型膜)

由LLDPE樹脂經擠出吹塑成型，厚度0.005～0.009mm，用于蔬菜、棉花等作物。(三)有色地膜1.黑色地膜

厚度0.01～0.03mm，每hm2用量105～180kg，其透光率僅10％，膜下雜草無法進行光合生產而死亡，可節(jié)省除草成本。第三十九頁，共六十二頁，2022年，8月28日2.綠色地膜

厚0.015mm。使光合有效輻射的透過量減少，特別是光合作用吸收高峰橙紅色光的透過率低，對膜下的雜草有抑制和滅殺的作用。3.銀灰色地膜

又稱防蚜地膜。厚度0.015～0.02mm。對紫外線的反射率較高，具有驅避蚜蟲、黃條跳甲、象甲和黃守瓜等害蟲和減輕作物病毒病的作用。還具有抑制雜草生長，保持土壤濕度的作用。第四十頁，共六十二頁，2022年，8月28日

無色透明地膜透光率最高，土壤增溫效果最好；黑色地膜和白黑雙面地膜透光率最低，土壤增溫效果最差。

銀灰色地膜、乳白色地膜、白黑雙面地膜和銀黑雙面地膜反光性能好，可改善作物株行間的光照條件，還有一定降溫作用，可于夏季栽培。銀黑雙面地膜、銀灰色地膜對紫外線反射較強，用于避蚜防病。黑色和綠色地膜，透光率低，滅草。第四十一頁，共六十二頁，2022年，8月28日(四)特殊功能性地膜1.耐老化長壽地膜

在聚乙烯樹脂中加入耐老化助劑，經擠出吹塑制成，厚度0.015mm，每hm2用量120～150kg。膜強度高，壽命較普通地膜長45d以上。2.除草地膜

在聚乙烯樹脂中，加入除草劑，經擠出吹塑制成。第四十二頁，共六十二頁，2022年，8月28日

兩層覆合地膜，一層呈乳白色，覆膜時朝上，另一層呈黑色，覆膜時朝下，厚度0.02mm，每hm2用量150kg左右。乳白色膜能增強反射光，提高作物基部光照度，降低地溫1～2℃。黑色膜有除草，保水功能。

銀黑雙面地膜：銀灰色膜朝上，有反光、避蚜、防病毒病的作用，黑色朝下，有滅草、保墑作用。3.黑白雙面地膜第四十三頁，共六十二頁，2022年，8月28日4.可控性降解地膜

可控性降解地膜能在短期內自然崩壞，使地膜高分子結構降解，很快成為小碎片，然后成粉末，最后消失的地膜，有3種類型：

一是光降解地膜：

在聚乙烯樹脂中添加光敏劑，自然光的照射下，加速降解、老化崩裂。不足之處是：在光照條件下才有降解作用，降解后的碎片也不易粉化。第四十四頁，共六十二頁，2022年，8月28日

三是光生可控雙降解地膜：在聚乙烯樹脂中既添加光敏劑，又添加高分子有機物，具備光降解和生物降解的雙重功能。自然光照射薄膜崩裂成為小碎片，被微生物吸收利用。

二是生物降解地膜：

在聚乙烯樹脂中添加高分子有機物（如淀粉、纖維素和甲殼素或乳酸脂），土壤中的微生物(細菌、真菌、放線菌)將塑料徹底分解重新進入生物圈。不足之處：耐水性差，力學強度低，雖能成膜但不具備普通地膜的功能。有的甚至采用造紙工藝成膜，造成環(huán)境污染。第四十五頁，共六十二頁，2022年，8月28日三、硬質塑料板材的種類、特性及應用(一)種類

有：玻璃纖維增強聚酯樹脂板（FRP板）、玻璃纖維增強聚丙稀樹脂板（FRA板）、丙稀樹脂板（MMA）和聚碳酸酯樹脂板（PC板）等，除PC板其他過去都稱玻璃鋼。第四十六頁，共六十二頁，2022年，8月28日(二)性能

1.透光與玻璃相比FRA板的紫外線區(qū)透過率最高，其次是MMA板，而FRP板幾乎不透過紫外線?？梢姽鈪^(qū)域的透光率都比較高，與玻璃接近（均90％以上），＞5000nm的紅外線區(qū)域幾乎都不透過；保溫性與玻璃相當。2.其他

重量都比較輕，可降低支架的投資費用；都有一定的卷曲性能，可彎成曲面；耐沖擊力，耐雪壓；但耐候性、阻燃性和親水性都不如玻璃，應添加阻燃劑和防霧滴劑。第四十七頁，共六十二頁，2022年，8月28日四、硬塑料膜

厚度為0.1～0.2mm的硬質塑料片材

種類：不含可塑劑的硬質聚氯乙烯膜和硬質聚酯膜兩種特性：

1.透光性：兩種片材在可見光波段透光性一致，在紅外線區(qū)域透過率極低，僅10％。

2.流滴性：聚酯膜中添入了界面活性劑，聚氯乙烯膜進行了防霧滴處理，所以兩種硬質膜均有流滴性。

3.其他：酯膜附著塵埃以后透光率下降幅度小，不易斷裂，耐候性比聚氯乙烯膜好，保溫性與聚氯乙烯薄膜相當，燃燒時有毒氣釋放，價格也較貴。第四十八頁，共六十二頁，2022年，8月28日五、反光膜1.提高對可見光的反射能力，增加棚室內的光照；2.鋁箔的長波放射系數很小，可以阻擋熱輻射的散失，保溫。1.在PVC膜或PE膜成膜過程中混人鋁粉；2.以鋁粉蒸汽涂于PVC膜或PE膜表面；3.將0.03～0.04mm的聚酯膜進行真空鍍鋁（光亮如鏡面，又稱鏡面反射膜）。類型反光膜的作用第四十九頁，共六十二頁，2022年，8月28日六、玻璃種類：

平板玻璃、鋼化玻璃、紅外線吸收(熱吸收)玻璃。（平板玻璃厚度為3mm和4mm，長300～1200mm，寬250～900mm

）

(一)透光率

平板玻璃：在330～380nm的紫外區(qū)域透過率達80％～90％，＜310nm的紫外線則基本不透；熱吸收玻璃：在350～380nm的紫外區(qū)域透過率40％～70％，＜330nm以下的則基本不透。第五十頁，共六十二頁，2022年，8月28日

太陽輻射中的近中紅外區(qū)有熱效應1.玻璃：增溫性能強2.熱吸收玻璃：有效削弱了近中紅外輻射，降低了自身的增溫能力，利于夏季室內的降溫。3.遠紅外輻射（熱輻射）：是園藝設施散熱的重要途徑，兩種玻璃對遠紅外輻射透過率極低，有較強的保溫性能。(二)增溫保溫性可見光波段：玻璃的透過率高達90％，熱吸收玻璃的透過率在70％以下，1000nm50％。它們在＞4000nm的紅外線區(qū)域，基本上都不透。第五十一頁，共六十二頁，2022年，8月28日1.耐候性強：使用壽命達40年

2.防塵、耐腐蝕性、親水性、保溫性好

3.線性熱膨脹系數小

4.玻璃質重，支架粗大，不耐沖擊，破損時易傷害操作人員和作物。

5.冰雹較多的地區(qū)用鋼化玻璃，破碎時呈小碎塊不易傷人，但不能修補，造價高，易老化，透光率衰減快。

(三)其他性能第五十二頁，共六十二頁，2022年，8月28日第三節(jié)半透明與不透明覆蓋材料一、無紡布

種類：

1.長纖維無紡布2.短纖維無紡布

單位面積重量為每10g～50g／m2。(一)薄型無紡布

按每m2的重量無紡布分為薄型和厚型二種第五十三頁，共六十二頁，2022年，8月28日1.透光性

10～20g／m2的透光率為80％～85％，＞20g／m2的透光率下降。無紡布由纖維組成，覆蓋下散射光的比例大。2.熱輻射

因基料是聚酯，對熱輻射有較強的吸收作用；纖維間隙常常會掛上一層水珠形成水膜，可抑制覆蓋下作物和土壤的熱輻射，減弱冷空氣的滲透，有一定的保溫性。性能：第五十四頁，共六十二頁，2022年，8月28日(1)浮面覆蓋栽培(2)用做棚室內的保溫幕簾(3)夏季防雨栽培應用：第五十五頁，共六十二頁，2022年，8月28日

單位面積重量為100g／m2或以上制作時利用空氣動力學原理使纖維在氣流中運動，形成厚度均勻且致密的厚型無紡布料，經黏合劑、防水劑浸漬，加固具有防水性能。(二)厚型無紡布第五十六頁，共六十二頁，2022年，8月28日經試驗：目前厚型無紡布的強度和防水性能不好，單層時，經常揭蓋拉扯，較易損壞，在北方地區(qū)雨后或雪后，無紡布被浸濕后極易結冰，展放時疊層間易扯破。如果用防水性能好、強度大、耐候性強的材料包裹，可提高防寒保溫、防水等性能，延長使用壽命。第五十七頁，共六十二頁，2022年，8月28日二、遮陽網

又稱寒冷紗、遮蔭網。以聚乙烯、聚丙烯和聚酰胺等為原料，經加工制作拉成扁絲編織而成的一種網狀材料。重量輕、強度高、耐老化、柔軟、便于鋪卷；控制網眼大小和疏密程度具有不同的遮光、通風特性。

種類：遮