反光膜在果樹生產(chǎn)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

摘" " 要：自1978年中國引入反光膜技術(shù)以來，該技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域尤其是果樹栽培中得到了迅速發(fā)展?；仡櫫朔垂饽ぜ夹g(shù)的發(fā)展歷程，探討了其不同類型、在果樹上的應(yīng)用方法、存在的利弊，并對(duì)未來發(fā)展的趨勢(shì)進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：反光膜；果樹生產(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]。中國在20世紀(jì)60年代開始接觸反光材料，70年代末開始了反光材料的研究工作。1984年，美國3M公司進(jìn)入中國市場(chǎng)，推廣反光膜產(chǎn)品，使得反光膜在中國得以廣泛應(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，它能夠通過反射和折射光線來調(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)，在蘋果、桃、芒果、梨、葡萄、蜜橘和臍橙等果樹上得到了廣泛應(yīng)用[2-5]。

1 農(nóng)用反光膜的分類

1.1 按照反光性能分類

1.1.1 單面反光膜 這種膜材料主要通過一面反射膜材料的反光作用來提高溫度和光線的反射效果。其反光率相對(duì)較低，一般在20%左右，可滿足同季節(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 雙面反光膜則通過兩面的反射效果，進(jìn)一步促進(jìn)溫度的升高和光線的均勻分布，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

1.2.1 提高溫度型 在溫度較低的季節(jié)或高緯度地區(qū)，通過反射太陽光，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)光線型 反光膜還能調(diào)節(jié)光線的分布，使光線更加均勻地照射在作物上，避免單一方向過強(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)果樹進(jìn)行必要的修剪工作。回縮樹冠下部拖地裙枝，疏除樹冠內(nèi)遮光較重的長(zhǎng)枝，以及剪除徒長(zhǎng)枝、背上枝等，使光線能夠更好地穿透樹冠，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)在樹冠兩側(cè)，反光膜的外邊與樹冠的外緣對(duì)齊[8]。這樣可以使更多的陽光透射到反光膜上，并通過反射作用將光線聚集在樹冠下部和內(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。邊展開邊用石頭、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)，確保其平整無褶皺、無破損。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)、干燥處等待來年使用（圖1）。

通過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

反光膜通過反射地面和周圍環(huán)境的光線，增加了作物葉片，尤其是樹冠下層和內(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，進(jìn)一步增強(qiáng)光線的反射和散射，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)過程中膜下土壤溫度升高，加速了土壤水分的蒸發(fā)過程。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)的外觀品質(zhì)

反光膜通過反射陽光，將光線重新定向到樹冠下部和內(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，鋪膜樹的全株平均著色指數(shù)在50%～70%，而未鋪膜樹則僅在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)的口感和營養(yǎng)價(jià)值。除了糖分增加外，反光膜還可以通過影響果實(shí)內(nèi)部的代謝過程，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)防病蟲害

反光膜通過反射陽光，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）。在防治蟲害方面，反光膜通過反射光線可以干擾害蟲的視覺系統(tǒng)，使害蟲難以準(zhǔn)確找到植物，從而降低病蟲害的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。此外，利用害蟲的趨色性，如蚜蟲、白粉虱對(duì)銀灰色反光膜的反射光線敏感，當(dāng)它們感知到銀灰色反光膜后，會(huì)避開這一區(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 反光膜使用過程中存在的問題

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

我國在處理果園廢棄反光膜問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，按照當(dāng)前國家開展生活垃圾分類的指導(dǎo)方針，處理廢棄反光膜還應(yīng)優(yōu)先考慮資源化、無害化[14]。

參考文獻(xiàn)

[1] 蔡衛(wèi)星.一種遮光反射膜自動(dòng)上料動(dòng)作控制裝置：廣東，CN205616312U[P].（2016-10-05）[2024-09-04].

[2] 王競(jìng)，周江濤，陳華，等.樹下鋪設(shè)不同反光膜對(duì)華紅蘋果果實(shí)品質(zhì)的影響[J].中國果樹，2024（8）：1-7.

[3] 高恒錦，吳韶輝，閆樹堂，等.透濕性反光膜連年使用對(duì)“由良”溫州蜜柑果實(shí)品質(zhì)的影響[J].中國南方果樹，2022，51（4）：34-38.

[4] 牛早柱，趙艷卓，陳展，等.鋪設(shè)反光膜促進(jìn)設(shè)施葡萄著色的機(jī)理初探[J].華北農(nóng)學(xué)報(bào)，2023，38（增刊1）：203-210.

[5] 劉鑫銘，陳婷，林金輝，等.地面覆蓋反光膜對(duì)巨峰葡萄果實(shí)著色及品質(zhì)的影響[J].福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2023，38（5）：559-565.

[6] 李默隱.地膜覆蓋栽培對(duì)土壤溫度、容重、水分及煙葉產(chǎn)量質(zhì)量的效應(yīng)[J].土壤通報(bào)，1983（1）：27-29.

[7] 王凌云，田利光.煙臺(tái)市果園反光膜污染防治對(duì)策探討[J].煙臺(tái)果樹，2019（1）：5-6.

[8] 劉偉忠，劉照亭，毛妮妮，等.一種利用反光膜提高果實(shí)品質(zhì)的方法：CN103493703A[P].（2014-01-08）[2024-09-04].

[9] 陳錫時(shí)，郭樹凡，汪景寬，等.地膜覆蓋栽培對(duì)土壤微生物種群和生物活性的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，1998（4）：100-104.

[10] 楊凱，胡慶蘭，王金貴.青海東部地膜覆蓋對(duì)土壤固碳能力和肥力水平的影響[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2021，37（33）：105-111.

[11] 姜翠翠，方智振，潘少霖，等.地面覆反光膜對(duì)秋姬李果實(shí)色澤及內(nèi)在品質(zhì)的影響[J].中國南方果樹，2019，48（3）：102-104.

[12] 蔡宗啟.枇杷園鋪蓋反光膜技術(shù)[J].福建農(nóng)業(yè)，2012（4）：18.

[13] 許芝英.地膜覆蓋對(duì)玉米生長(zhǎng)和土壤環(huán)境的影響[J].農(nóng)村經(jīng)濟(jì)與科技，2017，28（22）：38.

[14] 劉平.煙臺(tái)市對(duì)廢棄反光膜處理的意見建議[J].城鄉(xiāng)建設(shè)，2017（11）：69.