设施农业与未来发展趋势

设施农业与未来发展趋势(一分地）

2011-08-20 11:45:58| 分类： 兵,权谋,人生|字号 订阅

未来发展趋势

20世纪90年代以来我国日光温室发展迅猛，，成为我国北方地区农村的支柱产业，一般温室、大棚连续使用3年以后，土壤都会产生次生盐渍化，出现连作障碍，影响作物生长，经济效益下降，而无土栽培在克服土壤

泛盐、土传病虫害、连作障碍、减少农药用量、节约用水和提高单产等方面均较土壤栽培有无可比拟的优越性，是未来农业的理想模式。基质培和水培是无土栽培的两种主要形式。其中基质培具有性能稳定、一次性投资少、管理容易、不易传染根系疾病等优点被普遍接受。随着人们对绿色食品和有机食品需求的不断增加，20世纪90年代后各种有机废弃物作为基质的有机基质栽培得到重视，从而使无土栽培进入一个新的发展阶段。成为克服温室连作障碍最有效、最经济和最彻底的办法

有机生态型无土栽培技术自推广以来获得了良好的经济社会和生态效益起到了良好的示范作用为无土栽培技术在中国的推广应用开辟了一条新途径。 作为无土栽培整个环节一部分的栽培基质的研制与生产也将受其影响而在中国有较大的发展.因此，应加强有机生态型栽培基质的研制发展绿色(有机)蔬菜生产。对蔬菜无土栽培基质消毒，可减少或杜绝下一茬病虫害的发生，从经济无害化方面考虑，急需研究应用快速、简单、无公害的基质消毒方法。探索出就地取材的无土栽培基质配方及其简易管理方法。有机、无机复混基质是将来基质培的主要发展方向,在复混基质中有机废弃物的合理使用是关键。

近年来，我国无土栽培面积仅占我国温室面积的1%，而日本无土栽培面积则占温室面积的20%，荷兰等国则占温室面积的90%以上，所以无土栽培在我国具有广阔的发展前景。总之，有机生态型无土栽培技术具有运行成本底、节水节肥，一次投资建造，可多年受益；操作管理简单，水肥可以及时控制或补充．基本能达到精细管理目的；节省劳力．尤其节水节肥效果显著；能对栽培基质进行彻底消毒．从根本上解决温室生产中最突出的重茬障碍问题；能充分利用和节约资源，保护环境等显著特点。栽培产品属绿色食品，商品性好，市场价格高，因而增产增收效果更为显著。由于地上病害发生少，非常适合我国现代节能型日光温室栽培得发展。目前已在北京、山西、山东、河南、辽宁、新疆、甘肃、广东、海南等获得了较大面积的应用，获得了较好的应用效果。是一项前景非常广阔的高新技术，应用它必将获得良好的经济、社会和生态效益。

发展无污染、安全、优质、营养的绿色蔬菜生产是社会和经济发展的需要，也是维护人类健康、保护环境、发展持续农业的当务之急。 无土栽培是世界设施农业中广泛采用的先进技术，具有避免土传病虫害及连作障碍、肥料利用率高、节约用水以及生产的可控

性等诸多优点，已成为发展无公害绿色蔬菜生产的可靠途径。随着我国与世界接轨，我国的传统优势产业蔬菜业必将得到更大的发展，而有机生态型无土栽培技术由于能够生产符合国家食品卫生标准的“绿色食品”必将为蔬菜产业的发展提供技术支撑，成为我国设施作物生产的主要方式。为我国蔬菜产品与环境安全以及蔬菜产业可持续发展提供保证。

PVC棚膜

我国PVC棚膜应用始于60年代，产品有吹塑膜（标准见GB1257-91）和压延膜（见表9 GB/T3830-94）。由于PVC棚膜保温性好，初始强度高及透光性优于PE膜，过去国内棚膜一直以PVC膜为主。近年来由于考虑PE膜成本低生产方便，加之PVC膜配方工艺复杂、增塑剂毒性及增塑剂迁移吸尘等问题，用量大幅减少，目前国内棚膜以PE膜为主。PVC棚膜国内目前主要在北方地区使用。值得注意的是，目前全世界PVC棚膜占棚膜总量的50％，日本最高达70％以上。日本棚膜均为长寿、高透光、高保温、无雾滴、无尘、无毒多功能膜，寿命一般在3年以上，有的5~8年，无雾滴期可长达4年。

我国的PVC棚膜也应向上述方向继续发展，因PVC膜与PE膜相比尚有耐紫外光老化、极性助剂易加入、功能助剂加入持持效期长等优点，比PE膜易于实现长寿和长效。

PVC棚膜应使用SG2或SG3型PVC树脂，其它助剂可选用例如主增塑剂DOP，辅增塑剂DOA和环氧大豆油等，紫外线吸收剂UV-9、抗氧剂双酚A和亚磷酸三苯酯等等。需注意棚膜中不得使用DIBP增塑剂，因已证明DIBP的毒性对农作物有害。无滴剂主要选用聚甘油硬脂酸酯、S-60、S-40等复配。PVC棚膜的减雾需添加特殊减雾剂，防尘功能目前主要靠表面涂防尘层实现，此外添加少量超细无机粉末填料起吸附缓释作用，可延长无滴持效期及减少增塑剂的迁移量。

PE棚膜

国内棚膜近年来以PE膜为主。依据最佳温室效应的要求和栽培效益需要，对透明棚膜透光性有如下要求：对波长0.35~3.0μm的太阳光辐射具有高透过性，对波长＜0.35μm的紫外线具有高吸收或高阻隔性，对＞3μm波长特别是7~11μm波长的远红外线具有强阻隔性，以达到促进作物生长、抑制作物徒长和夜间保温作用。超细高岭土、滑石粉、硅藻土、绢云母可作为阻隔远红外线的保温剂，膜中用量1％左右。

由于PE耐老化性较PVC差，故高效稳定剂对PE棚膜的耐老化性尤为重要。应选用聚合型受阻胺光稳定剂，牌号有瑞士产Chimassorb944、492、494，美国氰特公司的3529、3346，Tinuvin 622LD、N-30，北京产6921、6922、BW-10LD、GW-540等。添加0.4％BW-10LD和0.1％PL-10的PE棚膜使用寿命可达22个月。主抗氧剂选用受阻胺酚类如Cyanox1970、Irganox245、MarkAO-80等，辅抗氧剂选用用硫代酯类。受阻胺类光稳定剂应避免与抗氧剂264并用。

目前国内外判断聚合物耐候性优劣的依据是断裂伸长率保留率和羰基指数，企业选择农膜用树脂的主要依据是熔体指数。实践表明，满足熔体指数要求的棚膜有时也会出现爆棚，原因是分子量与熔体指数并不是简单的比例关系，老化性能还与分子量、分子量分布、支链长短、支链数目、结晶度、金属离子含量等因素有关。分子量高、分子量分布窄，则老化性能较好；长支链主要对树脂的熔体流变性能和热力学性能产生影响，短支链数目在很大程度上影响着树脂的机械性能和光热稳定性，支链数目越大，分子链结构的弱点就越多，高聚物稳定性就越差；金属离子含量高则树脂稳定性差。此外农膜中添加滑爽剂、开口剂等低分子助剂对耐候性有一定负作用。

防雾滴剂主要选用硬脂酸多元醇酯、聚氧乙烯类和有机胺类非离子型表面活性剂进行复配，减雾剂选用含氟、硅、硼的表面活性剂如日本理研（株）AF-18（用量0.1％）。由于PE非极性，与防雾滴剂相容性差，造成PE无滴膜持效期短，并且防雾滴剂的添加量一般不超过1~1.7%，用量太多膜透光性下降，为提高持效期可同时添加超细高岭土和滑石粉作为吸附剂和缓释剂。此外不同树脂的流滴不同，LDPE流滴性好于LLDPE。保温剂、转光剂在各种棚膜中通用。转光剂主要有无机和有机配位体两类；无机转光剂可使温室蔬菜产量提高，使蔬菜早熟5~20天；有机转光剂与树脂相容性好，发射强度高，比无机转光剂效果好。

EVA 棚膜

EVA棚膜集中了PVC膜与PVC膜的优点，因而近年来发展很快。EVA棚膜发展重点是多功能三层复合棚膜，由共挤吹塑工艺制得。EVA膜所用各类功能助剂与PE棚膜完全相同。由于EVA结晶度低且极性较强，与防雾滴剂相容性好；与PE无滴膜相比，EVA无滴膜中可添加更多的防雾滴剂（3~3.5%），且流滴持效期长可达6个月。我国EVA 无滴膜研究应用时间不长，但技术水平与国外相当，国外EVA无滴棚膜流滴持效期为1~2年，这只是因其膜厚且棚内采用微滴灌技术。

共挤三层复合多功能棚膜的生产须注意几个要点：为延长流滴持效期，中内层或三层均应添加防雾剂，添加量以中层＞内层＞外层为宜；无机物保温－缓释剂在三层中均应添加，添加量以中层＞内层＞外层为宜；抗老化剂外层用量最大，以外层＝内层＞中层或外层＞中层＞内层。例如LDPE（外）/EVA（中）/EVA(内)三层膜，以外、中、内顺序，抗老化剂用量为0.5、0.45、0.40％，防雾滴剂用量为0.8、1.9、1.7％，保温－缓释剂用量0.6、1.3、

1.4％。

茂金属聚乙烯（m-PE）棚膜

1111m-PE有很多优点，分子量高且分子量分布窄，短支链且支链少，低密度、高纯度、高透光、耐冲击、耐刺穿，近年来已用于农膜。国内目前正开始研制 m-PE棚膜。由

于m-PE 分子量分布窄加工困难，可加入10%左右LDPE与之共混，以改善加工性。m-PE还可添加于LDPE中以改善LDPE棚膜抗冲击抗刺穿及透光性能。

其它棚膜

PET棚膜与上述棚膜相比强度更高、透光性更好、寿命更长、流滴持效期更长。日本PET多功能棚膜使用寿命长达10年，10年无雾滴。PET棚膜在美国和日本发展较快应用较多，在我国目前还未应用，但PET膜的优越性能已受到关注，今后几年会有一定发展。PC棚膜和PTFE棚膜比PET膜寿命更长，但因成本问题目前在国外用量也较少。由PE扁丝编织后复合（单面或双面）PE膜而成的PE编织复合棚膜是近年来开发出的新产品，该膜强度高，寿命比普通PE棚膜高一倍。由于该膜透光性相对较差，故此类膜的功能应向无滴、保温、反光等方向发展。

在温室大棚中饲养禽畜及进行水产养殖在国内外已有许多应用，甚至可在大棚中养蚕，大棚养殖对于促进禽畜水产品生长（特别是冬春季）增加产出效果显著。棚膜一般可用PE无滴膜，也可用长寿膜。

物理农业是物理技术和农业生产的有机结合，是利用具有生物效应的电、磁、声、光、热、核等物理因子操控动植物的生长发育及其生活环境，促使传统农业逐步摆脱对化学肥料、化学农药、抗生素等化学品的依赖以及自然环境的束缚，最终获取高产、优质、无毒农产品的环境调控型农业。

物理农业属于高投入高产出的设备型、设施型、工艺型的农业产业，是一个新的生产技术体系。它要求技术、设备、动植物三者高度相关，并以生物物理因子作为操控对象，最大限度地提高产量和杜绝使用农药和其他有害于人类的化学品

农业物理可以划分为两大部分：

1，物理增产优质型农业

将物理学中对生物具有正向作用的原理技术化并用来提高农作物、家禽家畜、菌类、水生动物的产量和质量的“物理增产优质型农业”。

代表物理增产优质型农业最重要特征就是环境安全型设施农业，其最具特色的应用技术包括空间电场与二氧化碳同补的产量倍增技术、植物补光技术、设施温控技术。 2，物理植保农业

将物理学中对病原微生物和害虫具有灭杀作用以及对环境具有保护的原理技术化，形成物理植保技术，并用来预防动植物的病虫以及其他危险化学品危害的“无毒农业”或“物理植保农业”。

代表物理型无毒农业最重要的特征就是环境安全型畜禽舍、环境安全型温室、环境安全型菇房三大农业生产模式的建立和应用。