漫散射薄膜在西南地區(qū)設(shè)施內(nèi)的應(yīng)用效果分析

劉 杰，尹云霞，鄭吉飛，付艷梅（玉溪市旭日塑料有限責(zé)任公司，云南玉溪 653100）

隨著農(nóng)用薄膜功能化、高端化的發(fā)展，農(nóng)膜產(chǎn)品的科技含量得到大幅提升，市場上由此出現(xiàn)了很多功能薄膜，如流滴消霧膜、漫散射膜、轉(zhuǎn)光膜等。其中，漫散射膜由于其突出的功能效果，受到了廣大用戶的喜愛。漫散射薄膜，也叫散光膜，是通過選用特定的樹脂牌號或在通用的農(nóng)用樹脂中添加散光助劑的工藝技術(shù)，使透過薄膜進入設(shè)施的陽光由直射光轉(zhuǎn)變?yōu)樯⑸涔猓瑥亩乖O(shè)施內(nèi)光照的水平和垂直分布的均勻度大幅度提高，減少直射光的比例，改善植物光照條件。漫散射薄膜在西南地區(qū)的設(shè)施生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用。

漫散射薄膜對溫室內(nèi)環(huán)境的影響

漫散射薄膜的物理特性研究

如表1 所示，普通膜（PE 膜）與漫散射薄膜（XS 膜）在拉伸強度、斷裂伸長率、直角撕裂力學(xué)性能方面無明顯區(qū)別，較高霧度（66.7%）的漫散射薄膜（XS 膜）在光學(xué)性能上也很好，透光率達(dá)91.5%。

表1 漫反射薄膜力學(xué)、光學(xué)性能測試結(jié)果

漫散射薄膜的光譜性能研究

如圖1 所示，漫散射薄膜的紫外透過率在20%～40%，而普通薄膜的紫外透過率在40%～80%，這說明漫散射薄膜的紫外阻隔性能較強，可以讓作物少受紫外線的傷害。

圖1 漫散射薄膜的紫外光譜圖

如圖2 所示，漫散射薄膜的紅外透過率較普通薄膜低，具有一定的紅外阻隔作用，從理論上講，漫散射薄膜的保溫效果較普通薄膜強。

圖2 漫散射薄膜的紅外光譜圖

漫散射薄膜對溫室內(nèi)光照的影響

覆蓋漫散射薄膜的溫室內(nèi)，紫外線和光照強度如圖3 所示。

圖3 云南玉溪地區(qū)夏季漫散射薄膜對溫室內(nèi)光照的影響

如圖3 所示，漫散射薄膜（XS 膜-60）相對于普通PE 膜，其光照強度和紫外線強度均有所減弱。具體衰減數(shù)據(jù)如表2 所示。

表2 不同棚膜下光照的衰減數(shù)據(jù)

由圖3 和表2 可知，與覆蓋普通薄膜相比，漫散射薄膜下（XS 膜-60）的光照強度衰減幅度多出4%～5%（與荷蘭瓦赫寧根大學(xué)關(guān)于使用漫散射覆蓋材料的溫室光照損失4% 的研究結(jié)果基本一致），紫外線強度衰減幅度多出11%～12%，而且漫散射薄膜下的光照柔和、體感舒適。

從原理上來講，漫散射薄膜通過將直射光變成散射光后，大大提高了設(shè)施內(nèi)光照的水平和垂直分布均勻度，從而顯著改善作物群體內(nèi)的光照條件。我們對此用儀器進行了驗證，具體如圖4 所示。

圖4 漫散射薄膜下的光合有效輻射情況

如圖4 所示，相同高度條件（中部）下的漫散射薄膜（XS 膜-60）下光合有效輻射（PAR）更多，比普通膜（CK）的PAR 高出4.39%以上。可見，漫散射薄膜下的作物中間部位能夠獲得更多光照，這說明垂直方向上，漫散射薄膜下的光照分布更均勻。

漫散射薄膜對溫室內(nèi)溫度的影響

數(shù)據(jù)監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，漫散射薄膜對溫室內(nèi)溫度有著良好的調(diào)節(jié)作用。如圖5 所示，白天漫散射薄膜下的溫室內(nèi)溫度較普通膜溫度要低，這與光線打散，能量損失有關(guān)；夜間漫散射薄膜下的溫室內(nèi)溫度較普通膜溫度要高，這與漫散射薄膜較多的紅外阻隔是一致的。這說明覆蓋漫散射薄膜的溫室內(nèi)，氣溫變化較為緩和，有利于避免高溫對作物帶來的傷害。

圖5 漫散射薄膜對溫室內(nèi)溫度的影響

漫散射薄膜在設(shè)施內(nèi)應(yīng)用案例

漫散射薄膜在月季上的推廣應(yīng)用

月季在云南多做切花栽培。根據(jù)不同品種，其光飽和點在32000～64000 lx，光補償點在1000～3200 lx。而西南地區(qū)夏季的光照普遍在120000 lx 以上，冬季也可達(dá)90000 lx。根據(jù)在昆明地區(qū)的觀測，漫散射薄膜下的光照既能充分滿足月季生長，又能避免光照對月季造成的傷害。所以，漫散射薄膜在切花月季上有著廣泛的應(yīng)用（圖6）。

圖6 漫散射棚膜在切花月季上的應(yīng)用

如圖7 所示，漫散射薄膜下的月季生長強健，枝條粗壯。漫散射薄膜不僅改善了作物的光照條件，而且有效調(diào)節(jié)紫外線。所以，漫散射薄膜下的花朵碩大，色彩亮麗（圖8）。

圖7 漫散射棚膜下的月季長勢圖

圖8 漫散射棚膜下的月季長勢圖

漫散射薄膜增強了光照的柔和度和均勻度，屏蔽了部分紫外線，既能使棚內(nèi)月季花著色均勻，又能有效預(yù)防花朵焦邊（圖9）。

圖9 漫散射棚膜（左圖上與右圖左）與普通棚膜下的月季著色圖

漫散射薄膜在西南地區(qū)應(yīng)用之后，表現(xiàn)突出，受到廣大用戶的喜愛和歡迎，特別是在切花月季生產(chǎn)上備受追捧。

漫散射薄膜在黃瓜上的推廣應(yīng)用

黃瓜是一種非常重要的設(shè)施蔬菜作物。黃瓜喜溫喜光，光飽和點在55000～60000 lx，光補償點在1500～2000 lx，適宜溫度為25～30 ℃。設(shè)施黃瓜多采用吊蔓栽培，立體分布明顯，這與漫散射作用非常地契合，漫散射薄膜將對黃瓜中下部葉片的光照利用有很大的發(fā)揮空間。事實證明，漫散射薄膜在西南地區(qū)的黃瓜上也有著較好的應(yīng)用（圖10）。

圖10 漫散射棚膜在黃瓜上的應(yīng)用

漫散射薄膜對黃瓜的生長有明顯的促進作用，但在不同季節(jié)發(fā)揮的作用有所區(qū)別。在冬季，漫散射薄膜下的黃瓜株高增長率要更明顯，而在夏季，漫散射薄膜下的黃瓜莖粗增長率要更明顯，如圖11 所示。漫散射薄膜對黃瓜生長有促進作用，但應(yīng)注意在不同季節(jié)要采取不同的栽培措施，比如施肥措施上冬季偏施緩控釋肥，保證黃瓜生長比例協(xié)調(diào)，讓漫散射薄膜更好地發(fā)揮作用。

圖11 漫散射薄膜對黃瓜生長發(fā)育的影響

另外，鑒于漫散射薄膜下的光照有所損失，黃瓜又是喜溫作物，所以冬季使用漫散射薄膜，應(yīng)特別注意選用霧度較低的高透光散射膜，并加強保溫措施，以彌補漫散射薄膜帶來的能量損失。

漫散射薄膜在番茄上的推廣應(yīng)用

番茄是設(shè)施栽培面積最大的蔬菜之一。番茄是喜溫喜強光作物。光飽和點70000～8000 lx，光補償點在2000～2800 lx，適宜溫度在20～28 ℃，最適宜溫度為24～26℃，最高溫度為30℃。漫散射薄膜在西南地區(qū)番茄上的應(yīng)用如圖12 所示。

圖12 漫散射棚膜在番茄上的應(yīng)用

經(jīng)試驗驗證，漫散射薄膜對于番茄的生長發(fā)育也是具有良好的促進作用（圖13～14）。雖然漫散射薄膜對番茄有促進作用，但不同漫散射棚膜下番茄的產(chǎn)量和品質(zhì)是不一樣的。在產(chǎn)量方面，低霧度漫散射薄膜（XS 膜-57）下的番茄產(chǎn)量最高，比普通薄膜增產(chǎn)24.89%；而高霧度漫散射薄膜（XS 膜-71）下的番茄反而比普通薄膜減產(chǎn)達(dá)17.16%；在品質(zhì)方面，低霧度漫散射薄膜下的番茄糖度值和色度值都是最大的，分別比普通薄膜增加11.14% 和13.64%。

圖13 不同棚膜下的番茄產(chǎn)量

漫散射薄膜在葡萄上的推廣應(yīng)用

鮮食葡萄是西南地區(qū)栽培面積最大的果樹之一。葡萄是喜光植物，對光的要求較高，光照強度、時長對葡萄生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)有很大影響。葡萄的光飽和點在20000～54000 lx，光補償點在500～1000 lx。葡萄不同生育期對溫度要求各異，萌芽期最適溫度為10～15 ℃，生長期20～25 ℃，開花期22～26 ℃，成熟期25～30℃。

圖14 不同棚膜下的番茄品質(zhì)

圖15 不同棚膜下的番茄著色效果

西南地區(qū)栽培的葡萄品種主要是‘夏黑’‘克瑞森’‘陽光玫瑰’等，他們的光照需求相對較低。其中‘克瑞森’葡萄經(jīng)漫散射棚膜覆蓋后的試驗驗證表明，覆蓋高霧度漫散射棚膜的綜合表現(xiàn)效果最好，尤其在糖度和著色方面表現(xiàn)突出（圖16～18）。

漫散射薄膜的使用模式

漫散射薄膜搭配保溫內(nèi)膜使用

由于漫散射薄膜會使溫室內(nèi)損失4% 的光能，在冬季使用應(yīng)特別注意保溫措施，比如增加內(nèi)膜，以彌補漫散射薄膜帶來的能量損失（圖19）。

圖17 漫散射棚膜下的葡萄（‘克瑞森’）糖度及著色數(shù)據(jù)圖

圖18 漫散射棚膜（左圖左和右圖左）與普通棚膜左圖右和右圖左下的葡萄著色圖

圖19 漫散射棚膜與保溫內(nèi)膜組合使用模式

漫散射薄膜配合銀黑地膜使用

漫散射薄膜下加蓋銀黑地膜，在作物生育前期，不僅可以驅(qū)避蚜蟲預(yù)防病毒病，而且還能有效降低地溫促進根系生長發(fā)育；在作物生育中后期，溫室實行閉棚管理后，銀灰地膜不僅可以抑制地面水分蒸發(fā)提高地溫、預(yù)防低溫高濕病害，而且在冬季弱光季節(jié)還能保持反光功能，有效增加作物葉背的光照，促進光合作用（圖20）。

圖20 漫散射棚膜搭配銀黑地膜使用模式

漫散射薄膜使用中需注意的問題

漫散射薄膜雖然對提高設(shè)施內(nèi)光照分布均勻度的效果顯著，有利于提升溫室作物的光合效率，促進優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，但是也會帶來一定的光能損失。所以，漫散射薄膜用于對熱量要求較高的作物時，一是要提升薄膜的保溫性能，二是要將霧度控制在60% 以下，三是要注意加強蓄熱保溫措施，最大限度地彌補由漫散射帶來的光能損失。對于那些因熱量不足而成為設(shè)施園藝產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸的地區(qū)，則要慎用漫散射薄膜，尤其要慎用高霧度漫散射薄膜。