溫室生產中農用覆蓋膜的選擇方法

張志平（吉尼嘉塑料制品有限公司，海南萬寧 571522）

隨著設施農業園藝產業不斷發展，薄膜溫室以其性價比高的特點在市場占有份額逐漸增強。面對市場上琳瑯滿目的溫室膜，如何選擇一直是種植者面臨的難題之一。本文主要闡述生產中溫室覆蓋膜的選擇方法，以饗讀者。

溫室覆蓋膜分類方式

溫室覆蓋膜從工藝上來說，有三層共擠，五層共擠，還有標稱七層共擠的。從厚度上，有八絲（1 絲=0.01 mm）（東北地區把“絲”叫做“道”），十絲，十二絲，十五絲。從壽命上，有一年膜，兩年膜，多年膜。從名稱上，有 PO 膜，有 PE 膜，有 EVA 膜，氣泡膜。從功能上，有長壽、無滴（防流滴）、消霧（也稱減霧）、防塵、散射（也稱漫散射）、遮白（也稱“乳白”）、保溫、轉光、防蟲和光譜選擇過濾等，用戶通常不了解這些功能在實際使用時能給作物生長帶來哪些作用。為了方便選擇，種植者應專注收益，讓選擇方向從“收益”目標開始。實現收益有以下5 種方式：①產量高；②賣相好（如色澤、均勻度和顏值）；③獨家專利（如某一品種花卉）；④口感佳（對于可食果蔬）；⑤上市時間（果蔬類早上市或晚上市的時間差，以及有特別意義的花卉上市時間的要求都比較嚴格）。以上5 種收益的方式往往并不能同時實現，種植者確定好主要收益后，即可確定作物達到這種收益所需要的生長環境與條件。從對環境與條件的要求出發，即可定位所要選擇的膜。

影響溫室覆蓋膜性能的因素

溫度

保溫

薄膜的保溫功能，是指秋冬季溫室內白天被包括作物在內的所有物體吸收的熱量于夜間因室內外溫差造成的熱量在由高到低的流動時，以紅外線形式存在的熱能在向棚外輻射散射出時被添加了紅外線阻隔劑的溫室棚膜阻隔回來，得以繼續在溫室內保持，最大程度上減少熱量的損失，減緩溫室內溫度的降低幅度（圖1）。這是以阻隔紅外線輻射為原理的主動調控，可有效避免溫室內溫度驟變，從而避免作物凍傷減產生長受抑制。值得注意的是保溫不是增溫，是最大程度上減少自身儲存熱量流失，而不是像加溫設備那樣的增加熱量和提高溫度。沒有紅外線阻隔功能的普通膜也有保溫功能，但那僅僅是阻止了冷熱空氣的對流交換來實現的，是一種被動實現，持續的時間也非常短。

圖1 保溫膜的調控原理圖

降溫

溫室薄膜的降溫是在添加了一定比例增白劑后所起到的有限作用。應用范圍較為特殊，為保證作物正常的光合作用，通常安裝于溫室立面及特殊方位，適合用于較強輻射氣候，以及夏季較強的西曬造成的作物偏向。種植者可按自己情形對遮白的程度等級進行選擇，如遮白40% 或60%。不可把這種膜等同于遮陽網，膜的降溫程度是非常有限的，且只能是局部、階段性地緩解強日曬，不可完全替代遮陽網的作用。

濕度

對于薄膜來說影響溫室內濕度的主要原因是秋冬季早晚的溫差，無地膜或地布的溫室本就較有地膜或地布的溫室濕氣重，再加之早晚溫差較大，密閉型溫室會在棚頂內表面形成冷凝水與霧氣（圖2），如不加以控制會使作物區域的濕度更重，導致病害發生。溫室膜的流滴與消霧功能可以避免霧氣形成，同時將貼于膜內表面的冷凝水滴匯聚成大的水膜并形成水流沿頂部弧度的方向有序導出（圖3），減少了因無序的水滴散布于溫室棚內造成的嚴重濕氣，從而降低了病蟲害的發生與傳播，同時也增加了膜的透光度。南方冷凝水并不嚴重的棚室可以選擇不帶流滴功能的棚膜。對于雙層膜溫室而言，頂層或外層可以使用普通長壽命不帶流滴功能的膜，將流滴功能膜裝于溫室內層，透光度更好，還可以節約成本。薄膜對濕度的調節是以去霧及引導冷凝水的走向來進行干預，使溫室內的濕氣盡量遠離作物，與除濕的概念并不相同，但非常有效。

圖2 不帶流滴性的普通薄膜

圖3 帶有流滴性的無滴膜

光照

光照含有3個內容，分別是光量、光分布和光質。光量是指進入溫室的光總量。光分布是指進入溫室內的光的輻射角度。光質是光進入溫室后主要含有哪些光譜波段。光量通常來說只要不是遮白膜，所有種類的溫室棚膜的透光率對于溫室內作物的光合作用都是完全足夠的，都在90%上下。光分布在溫室內表現為直射光與散射光占光總量的比例。太多的直射光會帶來較多的陰影造成作物生長不均，合適的散射光則使溫室內的光分布更加均勻（圖4），對于藤架類作物尤其有利，同時大大緩解了強光季節的光輻射，作物葉片呼吸時氣孔的開合度更好。此外，在太陽光輻射較強的地區，散射光也可起到降低光照強度，柔化溫室內光照的作用，對作物起到一定的保護作用。看起來不那么透明的散射功能膜并不意味著透光率低。入射光的透光總量受光分布的形式—散射或直射的影響非常小，可以忽略不計。

圖4 不同薄膜下的陰影情況

如圖5 可知，進入溫室之前，正常晴空無云下的光是全波段的（大氣層會吸收部分紫外線），進入溫室后，光譜的波段組成就發生了改變。如不加以干預，就無法讓有用的光質發揮其最大的作用，作物的生長表現也無法達到種植者的目的。通過溫室膜內的添加劑可以實現讓進入溫室內的特殊光質或光波段對作物生長進行有益的干預和調控。

圖5 太陽輻射的波段組成

紫外波段會加深或黑化如單色玫瑰等花卉的花瓣邊緣的色度，降低賣相與售價，但另一方面使雙色玫瑰等花卉色澤更艷，果蔬類口感更好。此外短波段是薊馬粉虱蚜蟲的可視波段，如要防蟲則還要考慮作物是否需要，同時這部分波段也是授粉蜂所需要的，如果阻隔了這部分波段，那授粉蜂的工作效率也會大打折扣。另如紅橙光段，通常會刺激作物的生長，而藍光則普遍會產生抑制作用。這都對作物的上市時間產生影響。當然對不同作物的影響程度也會有所差異。具體到種植者來說，則需要根據作物與當地當時的環境，全面考慮進行選擇，相矛盾的功能肯定無法同時加強存在于同一種膜產品中，這就要求種植者進行綜合平衡來確定這部分功能的選擇。因為光質波段的特殊性，這種功能的膜與普通膜單從肉眼看是無法區分出來的。需要專門的儀器。用戶選擇時可以讓廠家提供相應的指標數據。另外，這種功能膜的光譜過濾的效能不會隨膜的使用時間增加而減弱。

強度

溫室覆蓋膜的強度指標通常有拉伸強度，撕裂強度，抗沖擊力。拉伸強度：在實際應用中與膜安裝有關。即將膜拉伸到斷裂所需要的強度，通常這個指標所有廠家都是過關的。這是保證溫室膜在安裝時能拉緊繃平整的起碼標準。這個指標的另一個實際意義還與風載、雪載（或雨水積聚壓力）有關。撕裂強度更多體現在棚膜意外人為因素先出現小段的破裂后，在相關方向繼續被撕大所需要的力，比如棚膜的折線處。抗沖擊力是指瞬時的外力對膜造成的沖擊使膜破裂。實際應用體現在棚膜上方的落體沖擊和冰雹，以及日常操作時無意間受到鈍物地突然猛戳。

壽命

影響溫室膜壽命的主要有光與熱兩個因素。光老化是塑料制品（包括溫室膜），暴露在陽光之下，都會大量吸收紫外線，并因此造成塑料制品的聚合物分子結構被破壞，從而使壽命衰減，這個指標的首要表現就是物理指標，例如機械性能、抗拉伸、抗撕裂和抗沖擊強度下降，即光老化或光氧化。熱老化是因為過高溫度造成薄膜分子鏈斷裂，從而加速機械應力降低。另外是化學老化，但這不是自然老化。含硫氯的化學品常被用來殺菌滅蟲，但這也同時大大縮短了膜的正常使用壽命，不同廠家的不同標準產品都有一定的抗硫氯指標，較多廠家通常在這一指標上對于用戶的正常使用是足夠的。如抗硫氯為1500 umol/mol 的硫和 150 umol/mol 的氯，可以保證膜的正常使用壽命在質保年限內（圖6）。

圖6 使用了8 年的溫室棚膜

所有的溫室膜給出的壽命質保年限，都是基于膜在安裝覆蓋過程及覆蓋完成之后的正常應用期間的自然環境下的光老化與熱老化，即溫室在使用時無任何其它物體接觸時所受到的光輻射與熱輻射的強度，當然，周邊環境如有相關化工廠、煤廠等也是種植者要考慮的重要因素。對于種植者來說，在選擇溫室覆蓋時務必要考慮到本地環境與溫室結構，當然，在實際應用中的細心與防護（如避免與金屬的直接接觸，增加遮陽網，減少化學品的使用等）則會延長膜的使用壽命。

防塵

薄膜在生產中通過對外層添加抗靜電添加劑，使膜的外層能最大程度上減少干燥空氣中帶電灰塵被吸附于溫室的外表面，提高了膜外表面的自潔性，從而減少了膜外面灰塵的積聚，也相應降低了在合適的溫濕度時產生苔蘚、藻類的機會。對于氣候相對干燥空氣流通性好的地區來說，這種功能的作用就能更好地發揮出來。但并非有防塵功能的膜就能徹底避免苔蘚的產生。苔蘚在空氣流通差、適合的溫度和較高的濕度時則極易形成，而且無論是在膜內面或外面、內外遮陽網上、甚至聚酯板上、骨架上，能附著苔蘚孢子的地方都會產生，一旦產生則極易連成一片，難以根除。因此也使得膜在使用多年后即使抗拉伸等機械強度還非常好，但因苔蘚過多嚴重降低透光率，作物無法正常生長而不得不花錢換新。因此，棚內的通風，濕度控制是非常關鍵的因素。對于防青苔的溫室膜，許多廠家都在研發，但截止目前還沒有真正能成功上市的成熟產品。國外對此的做法是定期對膜進行清洗，這樣的話可以使膜的使用期限可以與膜的強度同步，往往會比廠家的書面質保期多兩倍或更多。

厚度

用戶在考慮膜的使用壽命時往往會與厚度相聯系，厚度會增加膜的機械強度，但對于光老化與熱老化對壽命的影響來說，則主要與添加的相應抗氧化劑穩定劑有關。同時厚度是影響膜成本的最重要因素，因此用戶在膜厚度的選擇上要對綜合成本進行考慮。

通常來說選擇膜的厚度往往取決于溫室類型。設備設施較完備，頂高較高的現代化大型連棟溫室，種植的作物價值往往也較高，換一次膜的難度較大，人工成本也較高，這類溫室大多會選擇厚度較厚、壽命較長的膜。相對簡易的北方日光溫室或普通春秋棚，換棚相對容易且種植的作物價值有限，通常會選擇相對薄些的膜。

總結

種植者在明確了溫室種植的作物以及該作物所需的最佳生長條件后，可以結合自身的種植習慣、地理氣候環境、溫室類型和投資收益比，來選擇適宜的具備特殊功能的棚膜。同時要考慮棚膜的使用年限以及維修、清潔成本等。