温室覆盖材料漫反射薄膜的特性及应用

2022-01-05 15:25:00 694

漫散射薄膜简介:

也叫散光膜,是通过选用特定的树脂牌号或在通用的农用树脂中添加散光助剂的工艺技术,使透过薄膜进入设施的阳光由直射光转变为散射光,从而使设施内光照的水平和垂直分布的均匀度大幅度提高,减少直射光的比例,改善植物光照条件。漫散射薄膜在西南地区的设施生产中被广泛应用。

漫散射薄膜对温室内环境的影响

1漫散射薄膜的物理特性研究

普通膜(PE膜)与漫散射薄膜(XS膜)在拉伸强度、断裂伸长率、直角撕裂力学性能方面无明显区别,较高雾度(66.7%)的漫散射薄膜(XS膜)在光学性能上也很好,透光率达91.5%。

漫反射薄膜力学、光学性能测试结果

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2漫散射薄膜的光谱性能研究

漫散射薄膜的紫外透过率在20%~40%,而普通薄膜的紫外透过率在40%~80%,这说明漫散射薄膜的紫外阻隔性能较强,广源温室可以让作物少受紫外线的伤害。

温室覆盖材料漫反射薄膜的特性及应用

漫散射薄膜的紫外光谱图

漫散射薄膜的红外透过率较普通薄膜低,具有一定的红外阻隔作用,从理论上讲,漫散射薄膜的保温效果较普通薄膜强。

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漫散射薄膜的红外光谱图

3漫散射薄膜对温室内光照的影响

覆盖漫散射薄膜的温室内,紫外线和光照强度如下图所示,漫散射薄膜(XS膜-60)相对于普通PE膜,其光照强度和紫外线强度均有所减弱。

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云南玉溪地区夏季漫散射薄膜对温室内光照的影响

温室覆盖材料漫反射薄膜的特性及应用

不同棚膜下光照的衰减数据

与覆盖普通薄膜相比,漫散射薄膜下(XS膜-60)的光照强度衰减幅度多出4%~5%(与荷兰瓦赫宁根大学关于使用漫散射覆盖材料的温室光照损失4%的研究结果基本一致),紫外线强度衰减幅度多出11%~12%,而且漫散射薄膜下的光照柔和、体感舒适。

从原理上来讲,漫散射薄膜通过将直射光变成散射光后,大大提高了设施内光照的水平和垂直分布均匀度,从而显著改善作物群体内的光照条件。我们对此用仪器进行了验证,相同高度条件(中部)下的漫散射薄膜(XS膜-60)下光合有效辐射(PAR)更多,比普通膜(CK)的PAR高出4.39%以上。可见,漫散射薄膜下的作物中间部位能够获得更多光照,这说明垂直方向上,漫散射薄膜下的光照分布更均匀。广源温室

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漫散射薄膜下的光合有效辐射情况

4漫散射薄膜对温室内温度的影响

数据监测发现,漫散射薄膜对温室内温度有着良好的调节作用。白天漫散射薄膜下的温室内温度较普通膜温度要低,这与光线打散,能量损失有关;夜间漫散射薄膜下的温室内温度较普通膜温度要高,这与漫散射薄膜较多的红外阻隔是一致的。这说明覆盖漫散射薄膜的温室内,气温变化较为缓和,有利于避免高温对作物带来的伤害。

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漫散射薄膜对温室内温度的影响

漫散射薄膜在设施内应用案例

1漫散射薄膜在月季上的推广应用

根据在昆明地区的观测,漫散射薄膜下的光照既能充分满足月季生长,又能避免光照对月季造成的伤害。所以,漫散射薄膜在切花月季上有着广泛的应用。

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漫散射棚膜在切花月季上的应用 漫散射棚膜在切花月季上的应用

漫散射薄膜下的月季生长强健,枝条粗壮。漫散射薄膜不仅改善了作物的光照条件,而且有效调节紫外线。

温室覆盖材料漫反射薄膜的特性及应用


温室覆盖材料漫反射薄膜的特性及应用

漫散射棚膜下的月季长势图

漫散射薄膜增强了光照的柔和度和均匀度广源温室,屏蔽了部分紫外线,既能使棚内月季花着色均匀,又能有效预防花朵焦边。

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漫散射棚膜(左图上与右图左)与普通棚膜下的 月季着色图

2漫散射薄膜在黄瓜上的推广应用

漫散射薄膜将对黄瓜中下部叶片的光照利用有很大的发挥空间。事实证明,漫散射薄膜在西南地区的黄瓜上也有着较好的应用。

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漫散射棚膜在黄瓜上的应用

漫散射薄膜对黄瓜的生长有明显的促进作用,但在不同季节发挥的作用有所区别。在冬季,漫散射薄膜下的黄瓜株高增长率要更明显,而在夏季,漫散射薄膜下的黄瓜茎粗增长率要更明显,如图11所示。

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漫散射薄膜对黄瓜生长发育的影响

注意在不同季节要采取不同的栽培措施,比如施肥措施上冬季偏施缓控释肥,保证黄瓜生长比例协调,让漫散射薄膜更好地发挥作用。另外,鉴于漫散射薄膜下的光照有所损失,黄瓜又是喜温作物,所以冬季使用漫散射薄膜,应特别注意选用雾度较低的高透光散射膜,并加强保温措施,以弥补漫散射薄膜带来的能量损失。

3漫散射薄膜在番茄上的推广应用

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漫散射棚膜在番茄上的应用 漫散射棚膜在番茄上的应用

经试验验证,漫散射薄膜对于番茄的生长发育也是具有良好的促进作用。虽然漫散射薄膜对番茄有促进作用,但不同漫散射棚膜下番茄的产量和品质是不一样的。在产量方面,低雾度漫散射薄膜(XS膜-57)下的番茄产量,比普通薄膜增产24.89%;而高雾度漫散射薄膜(XS膜-71)下的番茄反而比普通薄膜减产达17.16%;在品质方面,低雾度漫散射薄膜下的番茄糖度值和色度值都是的,分别比普通薄膜增加11.14%和13.64%。

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不同棚膜下的番茄产量 不同棚膜下的番茄产量

温室覆盖材料漫反射薄膜的特性及应用

不同棚膜下的番茄品质

4漫散射薄膜在葡萄上的推广应用

葡萄不同生育期对温度要求各异,萌芽期适温度为10~15℃,生长期20~25℃,开花期22~26℃,成熟期25~30℃。西南地区栽培的葡萄品种主要是‘夏黑’‘克瑞森’‘阳光玫瑰’等,他们的光照需求相对较低。其中‘克瑞森’葡萄经漫散射棚膜覆盖后的试验验证表明,覆盖高雾度漫散射棚膜的综合表现效果,尤其在糖度和着色方面表现突出。

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漫散射棚膜在葡萄(‘克瑞森’)上的应用

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漫散射棚膜下的葡萄(‘克瑞森’)糖度及着色数据图

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漫散射棚膜(左图左和右图左)与普通棚膜 左图右和右图左下的葡萄着色图

漫散射薄膜的使用模式

1漫散射薄膜搭配保温内膜使用

由于漫散射薄膜会使温室内损失4%的光能,在冬季使用应特别注意保温措施,比如增加内膜,以弥补漫散射薄膜带来的能量损失。

温室覆盖材料漫反射薄膜的特性及应用

漫散射棚膜与保温内膜组合使用模式

2漫散射薄膜配合银黑地膜使用

漫散射薄膜下加盖银黑地膜,在作物生育前期,不仅可以驱避蚜虫预防病毒病,而且还能有效降低地温促进根系生长发育;在作物生育中后期,温室实行闭棚管理后,银灰地膜不仅可以抑制地面水分蒸发提高地温、预防低温高湿病害,而且在冬季弱光季节还能保持反光功能,有效增加作物叶背的光照,促进光合作用。

温室覆盖材料漫反射薄膜的特性及应用

漫散射棚膜搭配银黑地膜使用模式

漫散射薄膜使用中需注意的问题

漫散射薄膜虽然对提高设施内光照分布均匀度的效果显著,有利于提升温室作物的光合效率,促进优质高产,但是也会带来一定的光能损失。所以,漫散射薄膜用于对热量要求较高的作物时,一是要提升薄膜的保温性能,二是要将雾度控制在60%以下,三是要注意加强蓄热保温措施,限度地弥补由漫散射带来的光能损失。对于那些因热量不足而成为设施园艺产业发展瓶颈的地区,则要慎用漫散射薄膜,尤其要慎用高雾度漫散射薄膜。

文章来源刘杰,尹云霞,郑吉飞,等.漫散射薄膜在西南地区设施内的应用效果分析[J].农业工程技术,2021,41(22):12-16. 如有侵权请及时联系。