反光膜在果樹(shù)生產(chǎn)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

摘" " 要：自1978年中國(guó)引入反光膜技術(shù)以來(lái)，該技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域尤其是果樹(shù)栽培中得到了迅速發(fā)展。回顧了反光膜技術(shù)的發(fā)展歷程，探討了其不同類(lèi)型、在果樹(shù)上的應(yīng)用方法、存在的利弊，并對(duì)未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：反光膜；果樹(shù)生產(chǎn)；應(yīng)用

反光膜是一種特殊的逆反射材料，它的歷史可以追溯到20世紀(jì)30年代。1937年，世界上第一塊反光膜在美國(guó)的一家實(shí)驗(yàn)室誕生，這標(biāo)志著交通標(biāo)志大規(guī)模應(yīng)用反光膜歷史的起點(diǎn)[1]。中國(guó)在20世紀(jì)60年代開(kāi)始接觸反光材料，70年代末開(kāi)始了反光材料的研究工作。1984年，美國(guó)3M公司進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，推廣反光膜產(chǎn)品，使得反光膜在中國(guó)得以廣泛應(yīng)用。隨著時(shí)間的推移，反光膜技術(shù)不斷發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域逐漸增多，其中在農(nóng)業(yè)方面，它能夠通過(guò)反射和折射光線(xiàn)來(lái)調(diào)節(jié)農(nóng)作物的生長(zhǎng)環(huán)境，提升農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，在蘋(píng)果、桃、芒果、梨、葡萄、蜜橘和臍橙等果樹(shù)上得到了廣泛應(yīng)用[2-5]。

1 農(nóng)用反光膜的分類(lèi)

1.1 按照反光性能分類(lèi)

1.1.1 單面反光膜 這種膜材料主要通過(guò)一面反射膜材料的反光作用來(lái)提高溫度和光線(xiàn)的反射效果。其反光率相對(duì)較低，一般在20%左右，可滿(mǎn)足同季節(jié)和不同時(shí)間段的農(nóng)作物生長(zhǎng)需求。

1.1.2 雙面反光膜 雙面反光膜則通過(guò)兩面的反射效果，進(jìn)一步促進(jìn)溫度的升高和光線(xiàn)的均勻分布，從而提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。它適用于多種生態(tài)環(huán)境，能夠更有效地滿(mǎn)足農(nóng)作物的生長(zhǎng)需求。

1.1.3 透明反光膜 透明反光膜在不影響透光性的前提下，同時(shí)具備了反光性。這種膜材料具有較高的反光率，可以有效地促進(jìn)植物光合作用，提高農(nóng)作物的光效率，進(jìn)一步提升農(nóng)作物的生長(zhǎng)質(zhì)量。

1.2 按照功能分類(lèi)

1.2.1 提高溫度型 在溫度較低的季節(jié)或高緯度地區(qū)，通過(guò)反射太陽(yáng)光，反光膜能夠形成溫暖的光照環(huán)境，有效促進(jìn)農(nóng)作物的生長(zhǎng)和發(fā)育，提高產(chǎn)量[6]。

1.2.2 調(diào)節(jié)光線(xiàn)型 反光膜還能調(diào)節(jié)光線(xiàn)的分布，使光線(xiàn)更加均勻地照射在作物上，避免單一方向過(guò)強(qiáng)的光輻射導(dǎo)致日光灼傷，從而提升農(nóng)作物的光合效率和整體生長(zhǎng)質(zhì)量[4]。

1.2.3 控制濕度型 某些特殊設(shè)計(jì)的反光膜還具備控制濕度的功能，能夠減少農(nóng)作物表面水分的蒸發(fā)，保持適宜的濕度環(huán)境，防止熱量和水分的過(guò)度散失，進(jìn)一步促進(jìn)農(nóng)作物的健康生長(zhǎng)，提高農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)[6]。

2 反光膜在果園中的具體應(yīng)用

2.1 鋪前準(zhǔn)備

選擇合適的反光膜。一般選用反光率高、抗氧化能力強(qiáng)、耐用的材料，如聚丙烯、聚酯鋁箔和聚乙烯的純料雙面復(fù)合膜。這些材料反光率為60%～70%，比普通膜高3～4倍，且可連續(xù)使用3～5年[7]。

在鋪設(shè)反光膜之前，對(duì)果樹(shù)進(jìn)行必要的修剪工作。回縮樹(shù)冠下部拖地裙枝，疏除樹(shù)冠內(nèi)遮光較重的長(zhǎng)枝，以及剪除徒長(zhǎng)枝、背上枝等，使光線(xiàn)能夠更好地穿透樹(shù)冠，照射到反光膜上。

清理地面。清理果園地面上的雜草、石塊、落果等障礙物，確保反光膜鋪設(shè)區(qū)域的整潔和平整，這有助于反光膜更好地發(fā)揮作用，提高反光效果。

2.2 鋪設(shè)反光膜

反光膜應(yīng)順行鋪設(shè)在樹(shù)冠兩側(cè)，反光膜的外邊與樹(shù)冠的外緣對(duì)齊[8]。這樣可以使更多的陽(yáng)光透射到反光膜上，并通過(guò)反射作用將光線(xiàn)聚集在樹(shù)冠下部和內(nèi)膛，提高這些區(qū)域的光照強(qiáng)度和均勻性。

將成卷的反光膜放置于果園的一端，然后倒退著將膜慢慢滾動(dòng)展開(kāi)。邊展開(kāi)邊用石頭、磚塊或繩子等物品將反光膜固定住，以防被風(fēng)吹走。注意壓膜時(shí)不宜用土，以免將反光膜弄臟，影響反光效果。

2.3 鋪后管理

定期檢查。鋪膜后應(yīng)經(jīng)常檢查反光膜的狀態(tài)，確保其平整無(wú)褶皺、無(wú)破損。遇到刮風(fēng)下雨等惡劣天氣時(shí)，應(yīng)及時(shí)將風(fēng)刮起的膜重新整平，并將膜上的泥土、落葉及積水清掃干凈，以保證反光效果。

采果前清理保存。在果實(shí)采收前，應(yīng)將反光膜收拾干凈并卷好妥善保存。清理反光膜上的雜物后，用清水沖洗并晾干，然后纏繞于圓形的木棍上存放于陰涼、通風(fēng)、干燥處等待來(lái)年使用（圖1）。

通過(guò)以上步驟的精心操作和管理，反光膜能夠在果園中發(fā)揮最大的作用，為果樹(shù)的生長(zhǎng)和果實(shí)品質(zhì)的提升提供有力支持。

3 反光膜在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要作用

3.1 提高光合速率

反光膜通過(guò)反射地面和周?chē)h(huán)境的光線(xiàn)，增加了作物葉片，尤其是樹(shù)冠下層和內(nèi)膛部位葉片的光照[3]。這些部位的葉片通常接收的直射光較少，反光膜的應(yīng)用有效提高了這些區(qū)域葉片的有效輻射，顯著改善了這些部位葉片的光照條件，為作物進(jìn)行光合作用提供了更為豐富的光能資源。在某些情況下，反光膜下可能會(huì)形成一層水滴膜。這層水滴膜也能反射光線(xiàn)，進(jìn)一步增強(qiáng)光線(xiàn)的反射和散射，從而增加作物葉片接收到的光量。因此，反光膜不僅增加了總的光量，更重要的是保證了光照在作物冠層內(nèi)的分布均勻性，為作物的生長(zhǎng)提供了更為均衡的光照強(qiáng)度。

3.2 提升了土壤的溫度和濕度

首先，在白天，陽(yáng)光能夠順暢穿透薄膜直接照射地面，土壤可以吸收投射的太陽(yáng)光，并將其轉(zhuǎn)化為熱能，從而提高土壤溫度[6]。反光膜的不透氣性有效阻擋了土壤表面冷空氣的流通，防止了地表熱量因近氣層亂流運(yùn)動(dòng)而迅速散失，從而大幅度提升了土壤溫度。其次，覆膜限制了土壤水分的無(wú)效蒸發(fā)，使得更多水分得以保留在土壤中[3]，有助于減少因水分脅迫導(dǎo)致的生長(zhǎng)抑制現(xiàn)象，保存的水分可以進(jìn)一步促進(jìn)土壤溫度的升高。再次，當(dāng)夜幕降臨時(shí)，地表覆膜猶如一層溫暖的被褥，減緩了土壤向外界釋放熱量的速度，夜間土壤中的水汽在薄膜表面凝結(jié)成水滴，會(huì)釋放出潛熱，進(jìn)一步減緩了土壤溫度下降的速度，為作物創(chuàng)造了更為穩(wěn)定的生長(zhǎng)環(huán)境（圖2）。

3.3 促進(jìn)有機(jī)質(zhì)與腐殖質(zhì)的高效轉(zhuǎn)化

覆膜下的土壤環(huán)境濕潤(rùn)溫暖，為土壤微生物如細(xì)菌、真菌等提供了理想的繁殖條件[9]。這些微生物積極參與有機(jī)質(zhì)的分解過(guò)程，將其轉(zhuǎn)化為植物可直接吸收利用的速效養(yǎng)分，如銨態(tài)氮、硝態(tài)氮等，從而提高土壤的肥力水平[10]。在傳統(tǒng)方式下，雨水沖刷和土壤滲透往往造成肥料流失嚴(yán)重。而覆膜技術(shù)的應(yīng)用，通過(guò)在地表形成一層物理屏障，可以有效阻止肥料的“淋失”和“溶脫”，確保了肥料在土壤中的穩(wěn)定性，為作物持續(xù)提供養(yǎng)分支持。

3.4 改善土壤結(jié)構(gòu)

自然環(huán)境中，土壤裸露的表面會(huì)直接遭遇雨水的沖擊，導(dǎo)致土壤顆粒緊密排列，形成板結(jié)層。而覆膜能夠有效分散雨水，減少其對(duì)土壤的拍實(shí)作用，保持土壤顆粒間的良好通氣性和透水性[6]。同時(shí)，覆膜還可以增加土壤孔隙度。土壤水分的蒸發(fā)過(guò)程中膜下土壤溫度升高，加速了土壤水分的蒸發(fā)過(guò)程。蒸發(fā)的水蒸氣在膜內(nèi)形成微小的氣泡，擴(kuò)大了土壤顆粒的間隙，從而增大了土壤的孔隙度，有利于植物根系呼吸和吸收養(yǎng)分。

3.5 改善果實(shí)的外觀(guān)品質(zhì)

反光膜通過(guò)反射陽(yáng)光，將光線(xiàn)重新定向到樹(shù)冠下部和內(nèi)膛，顯著改善了這些區(qū)域的光照條件。這種光照的均勻分布促進(jìn)了果實(shí)表面的全面著色，特別是那些原本難以著色的部位，使得果實(shí)色澤更加鮮艷、均勻。據(jù)研究，鋪設(shè)反光膜后，果實(shí)的著色指數(shù)顯著提高[3-4，11]。例如，在葡萄園中，鋪膜樹(shù)的全株平均著色指數(shù)在50%～70%，而未鋪膜樹(shù)則僅在26%～40%。這種著色效果的改善不僅提升了果實(shí)的外觀(guān)品質(zhì)，還增加了全紅果的比例，提高了果實(shí)的市場(chǎng)價(jià)值（圖3）。

3.6 提高果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)

反光膜通過(guò)促進(jìn)光合作用提高植物體內(nèi)有機(jī)物的積累量，特別是糖分的合成量。這使得果實(shí)的可溶性固形物含量增加，甜度提升，口感更佳[3，11]。例如，在枇杷種植中，反光膜的使用可以顯著提升可溶性固形物和維生素的含量，同時(shí)降低有機(jī)酸的含量，從而提高果實(shí)的口感和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。除了糖分增加外，反光膜還可以通過(guò)影響果實(shí)內(nèi)部的代謝過(guò)程，如酶的活性等，進(jìn)一步改善果實(shí)的風(fēng)味。這使得果實(shí)更加鮮美可口，滿(mǎn)足了消費(fèi)者對(duì)高品質(zhì)水果的需求[12]。

3.7 反光膜可以促進(jìn)果實(shí)早熟

反光膜通過(guò)改善光照條件，促進(jìn)果實(shí)早熟。這使得果農(nóng)能夠提前采摘提前上市銷(xiāo)售，搶占市場(chǎng)先機(jī)。特別是在一些對(duì)果實(shí)成熟度有嚴(yán)格要求的地區(qū)或市場(chǎng)，早熟品種往往能夠獲得更高的售價(jià)和更好的經(jīng)濟(jì)效益。以溫州蜜柑為例，地面鋪設(shè)反光膜能夠減少果皮的厚度并提升果實(shí)的顏色品質(zhì)。這種變化不僅使得果實(shí)更加美觀(guān)誘人，還可能在一定程度上增強(qiáng)了果實(shí)的耐貯運(yùn)性[3]。

3.8 反光膜的使用可以預(yù)防病蟲(chóng)害

反光膜通過(guò)反射陽(yáng)光，可以減少果園或田間地面的光照，從而在一定程度上抑制雜草的生長(zhǎng)。因?yàn)樵S多雜草需要充足的陽(yáng)光才能良好生長(zhǎng)，減少光照可以降低它們的生長(zhǎng)速度[6，13]（圖4）。在防治蟲(chóng)害方面，反光膜通過(guò)反射光線(xiàn)可以干擾害蟲(chóng)的視覺(jué)系統(tǒng)，使害蟲(chóng)難以準(zhǔn)確找到植物，從而降低病蟲(chóng)害的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。此外，利用害蟲(chóng)的趨色性，如蚜蟲(chóng)、白粉虱對(duì)銀灰色反光膜的反射光線(xiàn)敏感，當(dāng)它們感知到銀灰色反光膜后，會(huì)避開(kāi)這一區(qū)域，從而減少它們?cè)谧魑锷系木奂头敝常种扑鼈儗?duì)作物的侵害和病毒在作物間的傳播，從而降低病毒病的發(fā)生率。

4 反光膜使用過(guò)程中存在的問(wèn)題

4.1 污染環(huán)境

傳統(tǒng)塑料反光膜在使用后難以降解，甚至可能需要數(shù)十年或上百年才能完全分解。如果埋入土壤中，會(huì)對(duì)土壤結(jié)構(gòu)造成破壞，導(dǎo)致土壤質(zhì)量下降，影響農(nóng)作物生長(zhǎng)。此外，反光膜表層的金屬鋁可能脫落并滲入土壤，加劇土壤酸化，導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)。反光膜中的塑化劑和添加劑容易釋放到環(huán)境中，如果隨意丟棄或處理不當(dāng)，它們可能會(huì)滲入地下水系統(tǒng)，污染水質(zhì)，從而危害飲水安全[5]。

4.2 引發(fā)安全事故

反光膜分量輕且表面金屬鋁導(dǎo)電性好，在風(fēng)力較大的情況下容易被刮起并纏繞到電線(xiàn)上，引發(fā)短路，導(dǎo)致跳閘停電，影響用電安全。更嚴(yán)重的是，如果反光膜接觸到高壓電線(xiàn)并引發(fā)短路，還可能引發(fā)火災(zāi)等安全事故。

4.3 危害人體

反光膜是由塑料和鋁層構(gòu)成的，塑料難以降解，而鋁層在摩擦和侵蝕下容易脫落。鋁元素如果通過(guò)環(huán)境進(jìn)入人體，長(zhǎng)期積累可能會(huì)對(duì)骨骼和神經(jīng)系統(tǒng)造成損害。有研究表明，鋁粉的長(zhǎng)期暴露可能導(dǎo)致記憶力減退、學(xué)習(xí)能力下降、注意力不集中等神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙，還可能與老年癡呆癥和帕金森病等神經(jīng)退行性疾病有關(guān)。

5 展 望

我國(guó)在處理果園廢棄反光膜問(wèn)題上采取了多元化的措施，旨在減少其對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，這包括建立和完善回收體系，確保廢棄反光膜得到有效收集和處理；倡導(dǎo)生物降解等環(huán)保材料的使用，減少長(zhǎng)期環(huán)境負(fù)擔(dān)；以及通過(guò)教育和宣傳活動(dòng)提升果農(nóng)的環(huán)保意識(shí)，激發(fā)他們參與回收的積極性。未來(lái)，按照當(dāng)前國(guó)家開(kāi)展生活垃圾分類(lèi)的指導(dǎo)方針，處理廢棄反光膜還應(yīng)優(yōu)先考慮資源化、無(wú)害化[14]。

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