塑料薄膜在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用現(xiàn)狀、問題、前景

趙海麗?徐婉琪?楊元秀

摘 要 20世紀80年代末，我國從日本引進塑料薄膜覆蓋栽培技術，塑料薄膜在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著越來越重要的作用，有力地推動了我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展。對塑料薄膜在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用現(xiàn)狀，存在問題及應用前景的研究情況進行了綜述，為進一步提高塑料薄膜在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用水平提供科學依據(jù)。

關鍵詞 塑料薄膜；農(nóng)作物；栽培；應用；降解

中圖分類號：S626.4 文獻標志碼：B 文章編號：1673-890X（2014）15-0-03

早在20世紀中期，歐美日等發(fā)達國家在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)開始使用塑料薄膜覆蓋技術。兼具保溫、保水、防蟲、防草作用的塑料薄膜覆蓋技術很快就在農(nóng)作物栽培中發(fā)揮作用，改善了農(nóng)作物的生長發(fā)育條件，提高了產(chǎn)量，改善了品質(zhì)，顯著增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟效益。該技術很快就在世界范圍內(nèi)得到了廣泛推廣和應用，并在多種農(nóng)作物上獲得成功。

自1978年，我國從日本引進該技術后，就迅速在各地區(qū)、各作物品種上推廣使用，包括棉花、花生、玉米、西瓜等，均顯著提高了農(nóng)作物產(chǎn)量，獲得了巨大的經(jīng)濟效益。到2010年，我國薄膜覆蓋栽培的推廣普及率超過40%，年使用量接近8×108 kg，消費量已然位居世界第一，并且仍然以每年9%的速度持續(xù)增長。由此，著重研究了塑料薄膜在農(nóng)作物栽培中的應用現(xiàn)狀，然后，對應用中存在的一些問題進行了分析，并介紹了可降解塑料薄膜的研究情況[1-2]。

1 塑料薄膜在農(nóng)作物栽培中的應用現(xiàn)狀

1.1 農(nóng)用塑料薄膜的種類

目前，用于制造農(nóng)用塑料薄膜的樹脂材料多達十余種，按原料進行分類，主要有以下幾種：（1）聚氯乙烯薄膜（PVC），以聚氯乙烯樹脂為原料，并按一定比例增加增塑劑、穩(wěn)定劑等助劑進行配置。一般為無色透明，厚度為0.09～

0.13 mm，密度為1.4 g/cm3。該薄膜強度高，保溫性能好，并且耐酸、堿、鹽。缺點是易吸附灰塵降低透光性，覆蓋成本高。（2）聚乙烯薄膜（PE），一般為乳白色半透明，厚度為0.1～0.2 mm，密度為

0.92 g/cm3。該薄膜質(zhì)地軟，耐酸、堿、鹽，安全無毒，透光性好，覆蓋成本低。缺點是保溫差，強度差。（3）EVA薄膜，是由EVA原料通過流延擠出所生產(chǎn)的一種新型可降解的環(huán)保型薄膜，透光性、保溫性、耐候性均較強，并且方便回收[3]。

目前，用于農(nóng)作物栽培的塑料薄膜大都為透明，但是也有學者研究發(fā)現(xiàn)著色的薄膜，如黃色、黑色、紅色等，對某些害蟲有較好的防治和忌避效果，從而減少農(nóng)藥的使用量，社會效益和經(jīng)濟效益顯著[1]。

1.2 農(nóng)用塑料薄膜的性能

塑料薄膜之所以可以在農(nóng)作物栽培中發(fā)揮重要作用，與其性能直接相關。首先是光學性能，透明塑料薄膜對于可見光的光質(zhì)影響不大，透過量可以滿足苗床的生長要求；同時，塑料薄膜對于紫外線的透過率較高，因而，盡管在薄膜覆蓋的高溫高濕條件下，也不會導致植株徒長。其次是保溫性能，塑料薄膜覆蓋的熱透率相比人們熟知的玻璃要高，因而吸熱散熱更快，晝夜溫差相對于玻璃更大；用塑料薄膜采用隧洞形式進行覆蓋的話，氣溫相對于露地可以提高5～10℃。此外，塑料薄膜的保濕性能突出，可以有效減少土壤的水分蒸發(fā)，增加土壤和空氣的濕度。此外，塑料薄膜的地膜覆蓋使用方法，還能有效地抑制雜草的生長，保證農(nóng)作物的肥料供應[2]。

1.3 塑料薄膜在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的使用方法

農(nóng)用塑料薄膜目前已經(jīng)在全球范圍內(nèi)廣泛使用，并且在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著積極的作用。我國是世界上薄膜覆蓋面積最大、涉及農(nóng)作物品種最多的國家。除黃瓜、辣椒等常見的瓜果蔬菜以外，水稻、煙草等農(nóng)作物上也在使用地膜覆蓋技術。塑料薄膜的使用方式主要有地膜覆蓋、拱形隧洞、溫室等[4-7]。地膜覆蓋就是將塑料薄膜直接根據(jù)作物需要鋪在壟畦上。拱形隧洞在結構上，斷面為拱形，比較穩(wěn)固。它的跨度一般在1～2 m，高度在1 m左右。除了需要塑料薄膜外，還需要相應的骨架，一般采用的是價格便宜，容易獲得的竹子或柳條。溫室也主要以拱形為主，相對為拱形隧洞，它的跨度一般在4～5 m，高度在2 m左右，長度根據(jù)具體設計，一般在40～50 m左右。骨架結構主要有木結構、鐵架結構、塑料結構等[8]。

1.4 塑料薄膜農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用范圍

國外早期的塑料薄膜使用試驗主要集中在經(jīng)濟價值較高的作物，如咖啡、菠蘿、草莓和煙草上。我國引進的塑料薄膜覆蓋技術早期主要應用于蔬菜作物的栽培，后來逐漸推廣到玉米、花生、棉花等，此后，又相繼開展了西瓜、甘蔗、煙草等經(jīng)濟作物的薄膜覆蓋實驗，并且均取得了顯著成效，從而引發(fā)了一場農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的“白色革命”。與此同時，塑料薄膜覆蓋技術的實驗也從山西、黑龍江兩省逐漸推廣到全國各地，到2010年，我國薄膜覆蓋栽培面積已經(jīng)達到了2.1×107 hm2，涉及糧食作物、蔬菜作物、經(jīng)濟作物等眾多農(nóng)作物品種[5]。

1.5 塑料薄膜在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的使用效果

傳統(tǒng)農(nóng)用塑料薄膜在農(nóng)作物生產(chǎn)栽培中最主要效果為保溫和保濕，同時，塑料薄膜還可以保護種子避免鳥蟲啄食，從而提高存活率；另外，使用塑料薄膜技術，還可以改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，延長農(nóng)作物的生長周期，溫室塑料大棚還能改變農(nóng)作物的生長周期，反季節(jié)果蔬可以在很大程度上豐富老百姓的菜籃。一些新型材料制成的塑料薄膜以及著色的塑料薄膜，還可以在防治病蟲害方面發(fā)揮重要作用，從而減少農(nóng)作物上農(nóng)藥的使用量。然而，塑料薄膜之所以在農(nóng)作物生產(chǎn)上使用如此之廣，使用量如此之大，最重要的原因還是塑料薄膜使用后作物增產(chǎn)帶來的巨大經(jīng)濟效益。不同的作物品種研究表明，使用塑料薄膜后可以提高產(chǎn)量達到20%～70%[4-6]。

2 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用塑料薄膜存在的問題

塑料薄膜覆蓋栽培技術可以縮短農(nóng)作物生長周期，提高土地資源的利用率，增加農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，從而顯著提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟效益，這已經(jīng)被實踐生產(chǎn)所證明。然而，與此同時，塑料薄膜應用帶來的問題也是顯而易見的。endprint

塑料薄膜是一種難降解的物質(zhì)，可以在土壤中殘存達幾百年。塑料薄膜使用后剩下的殘膜如果清理的不干凈，那么隨著殘膜量的增加，會導致土壤板結，通透性差，阻礙水分流動，抑制根系生長，并且破壞土壤質(zhì)地，從而造成農(nóng)作物產(chǎn)量、品質(zhì)降低。尤其是在我國，更多采用的是高分子聚合物的聚乙烯和聚氯乙烯材料，更加難以降解。除了直接對農(nóng)作物生長環(huán)境造成影響，塑料薄膜殘膜的增加還會增加田間耕作的難度，纏繞農(nóng)機，造成施肥不均勻等情況。此外，燃燒塑料薄膜殘膜會造成空氣污染，而塑料薄膜中存在的鄰苯二甲醛酯類化合物，不僅滲透土壤后會毒害植物根系，被農(nóng)作物吸收后還會影響人類的身體健康[3，6]。

面對日益嚴重的白色污染問題，世界各國都在研究如何解決這一問題，可降解薄膜的是目前研究的熱點。光降解塑料薄膜的原理是某些高分子聚合物在太陽光的照射下會發(fā)生化學反應引起大分子斷裂和分解，制備的方式主要有添加型和合成型。生物降解塑料薄膜的原理是某些高分子聚合物在微生物的作用下，會發(fā)生降解，主要有微生物合成高分子型和化學合成分子型[6-8]。

3 結語

塑料薄膜在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應用，可以有效地改善作物生長發(fā)育條件，增加農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，顯著提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟效益和社會效益。然而，與此同時，塑料薄膜殘膜增加帶來的環(huán)境污染的問題，影響土壤質(zhì)地的問題，又降低了農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，需要引起重視。新型的可降解塑料薄膜的研究和應用已經(jīng)展開，但是過高的成本價格會制約它的使用范圍[6]。農(nóng)用塑料薄膜的負面影響的問題不應該僅僅是簡單替代，還應當進一步規(guī)范塑料薄膜的市場和使用。

參考文獻

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[3]張燕杰.農(nóng)用纖維素薄膜的制備和性能研究[D].無錫：江南大學，2012.

[4]鄧存寶.塑料薄膜的性能及其在蔬菜栽培種的應用[J].遼寧農(nóng)業(yè)科學，1964，4：41-44.

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[8]任艷芳， 何俊瑜， 溫祥珍，等. 溫室保溫覆蓋材料研究現(xiàn)狀及進展[J]. 山西農(nóng)業(yè)大學學報，2005，（2）：183-185.

（責任編輯：趙中正）endprint