中國農用地膜應用技術變革與發展
作者:金洪波
70年代地膜引入我國以來,市場發展異常迅猛,生產地膜的原料資源又非常匱乏,為了平衡市場不斷增長的需求與地膜原料短缺的矛盾,地膜的厚度一直在減薄,地膜的國家標準也從0.014㎜降到了0.008㎜,上世紀八十年代一度出現厚度僅為0.003mm的地膜產品。隨后,將地膜介紹到中國的日本專家呼吁不要把“白色革命”變成“白色污染”,從此塑料材料會造成“白色污染”,成為塑料破壞環境的標簽。但是中國地膜的發展還是異常迅猛,從八十年代初到九十年代初,用量已經從60多萬噸發展到80多萬噸,品種主要是透明地膜,有極少部分的滲水地膜和藥物除草地膜。2000年以后陸續又出現了黑色地膜及黑白相間地膜、有色地膜以及現在正在興起的多層共擠功能性地膜。接下來我們將分別介紹不同地膜的應用及發展。
透明地膜在上世紀八、九十年代普遍應用,其透光率和熱輻射透過率達90%以上,増溫、保溫、保墑功能顯著,但是其缺點也非常明顯,在北方由于地膜內外溫差較大,膜內容易形成霧滴,會影響透光;在南方地溫過高,作物容易被燒根,而且膜下雜草無法控制,雜草和作物爭搶養分一直是比較頭疼的問題。因此,在透明地膜的應用年代,除草地膜已經開始研發,當時主要是在透明薄膜上噴撒除草劑來達到除草效果。覆蓋地膜是防止藥物揮發,既可有效控制雜草生長,又可增溫保墑,促進蔬菜生長。但是,要根據蔬菜種類選用適當的除草劑,千萬不可盲目使用除草劑,以避免造成經濟損失。
90年代以前企業生產的全部都是透明地膜,2000年以后開始出現黑色地膜,黑地膜具有阻擋光傳輸、防止發芽的雜草生長(物理方法除草)、夏季降低土壤溫度、保墑等功能,缺點是在北方春季増溫緩慢,故多用于溫暖地區種植。2010年以后黑色地膜進入了高速發展階段,根據各個地膜生產企業統計,每年的黑色地膜的生產量占地膜總量的40-60%,也就是黑色地膜搶占了透明地膜50%的市場。
由于黑色地膜在北方地區増溫效果較差,就有了黑白相間地膜應用的需求,透明色是為了透光、増溫,黑色是為了除草,黑白相間地膜達到一半增溫、一半除草的功效。初期黑白相間地膜在應用1個多月后,容易出現在黑白相間處裂開,現在通過對模具的改進和升級,這個問題基本得到了解決。但是黑色部分由于加入黑母料,使其流動性增加,冷卻性能下降,黑色部分的薄膜就會變薄,卷曲后的積累誤差比較大,這個問題至今還沒有好的解決方案。另外,黑白相間地膜的透明部分還是要長草,使應用數量受到限制。
隨著黑色地膜應用數量的迅速擴大,又帶來了很多問題,如黑度不夠,會控制不住發芽的雜草生長,經常會出現破洞現象和地膜的提前老化等。有的企業對黑母料理解不夠,對黑色地膜應用條件不了解,透明地膜在陽光暴曬下膜溫會升到55℃左右,而黑色地膜在陽光暴曬下膜溫會升到70℃左右,因此,黑色地膜的耐溫性能就顯得非常重要,特別是在南方地區的應用,例如福建、廣東、海南、廣西、云南、四川等地的高溫下,黑色地膜使用效率下降,降低地溫效果不佳,除草不利,破洞現象經常發生。
為了解決上述問題,開發了銀/黑雙層雙色地膜,在高溫地區逐步淘汰單層黑色地膜,銀/黑地膜銀色面能反射大量的光,降低土壤溫度,使更多的光照植物底部,利于果實著色,銀色面的高反射銀,防止污染的粉虱病毒,可以驅避蚜蟲,抑制蚜蟲的滋生繁殖,銀/黑地膜黑色面防止發芽雜草,除草效率大于黑地膜,適用于高溫高濕地區。雙色地膜由于厚度的原因不易破洞,但是防老化因素應該引起足夠重視,配方設計要嚴謹科學,不能盲目降低成本,母料選擇要經過實踐檢驗,不能只看生產效果。
銀/黑地膜在棚內使用時,底部反射溫度偏高,有卷葉燒秧現象,建議使用白/黑地膜,白/黑雙色地膜具有防止發芽雜草生長、降低低溫和漫反射作用,夏季棚內使用,特別對茄果類蔬菜,栽培效果理想,漫反射光投給植株的底部,使作物光照更加均勻,光合作用更加充分,果蔬顏色更加鮮艷,果蔬作物均能提前收獲并增產,所以說白/黑雙色地膜特別適用于果菜類設施栽培應用。
隨著地膜的不斷發展和應用的更多需求,又興起了有色地膜。綠色地膜在生姜種植上應用效果顯著,生姜種植在4月份定值,使用透明地膜覆蓋下苗期溫度偏高,灼燒葉邊和灣辮子現象普遍,農民多用噴灑墨汁或涂抹石灰涂料來降溫,不但勞動成本高,而且大雨過后會被沖洗干凈了,應用遮陽網會大幅度增加使用成本,還增加管理難度和農民的負擔。綠地膜屬于半透光地膜,有増溫效果并保護土壤濕度,綠顏色的光傳輸選擇性,可防止發芽雜草生長,適當降低光照強度,避免膜下作物灼傷,促進作物光合作用,綠色地膜的應用提高生姜產量30%,投資少經濟效益明顯。
黃/黑地膜的應用主要是減少農藥使用問題,它具有保護土壤濕度,保護暖土基層,使土壤溫度不流失,防止發芽雜草生長,采用黃顏色吸引粉虱,有效減少損害農作物的粉虱病毒和蟲口密度,不造成農藥殘留和害蟲抗藥性,可兼治多種蟲害,可防治潛蠅成蟲、粉虱、蚜蟲、葉蟬、薊馬等小型昆蟲,配以性誘劑可撲殺多種害蟲的成蟲。
藍色地膜適用于育秧、育苗,不但成秧成苗率高,而且苗秧粗壯,藍色能抑制十字花科蔬菜的黑斑病菌生長,有明顯的增產保質作用。在弱光照條件下透光率高于普通農膜,而在強光照條件下透光率又低于普通農膜,増溫性能和保溫性能良好。非常適用于水稻育種,還可用于蔬菜、棉花、花生、草莓、馬鈴薯等作物覆蓋栽培。
紅色地膜可過濾光線,投射紅光,阻擋其它不利于作物生長的光線。紅色地膜比黑色地膜反射的光波更能刺激植物生長。每種植物對光的需求都是不同的,西紅柿、甜菜、胡蘿卜、水稻、甜瓜等,覆蓋紅色地膜,可促進早熟,產量提高。已有許多西紅柿、甜瓜種植戶嘗試使用紅色地膜覆蓋種植,目前應用紅色地膜的種植戶還非常有限,還需要大量的應用試驗。
藥物除草地膜是新興的一種功能性農用薄膜,是在普通地膜生產過程中加入化學除草劑制成的。這種地膜是把除草劑、助劑和樹脂預混后,做成母粒,再在普通地膜擠出機上吹塑成膜。這種地膜生產工藝簡單,設備投資少,生產普通地膜的設備均可生產。單面含藥的雙層除草地膜,是含有除草劑的A樹脂層和防止除草劑擴散的B樹脂保護層的雙層復合除草地膜。這種除草地膜單面有藥。應用時藥面貼地,國外這種地膜較多。該地膜每層厚為0.1mm,雙層總厚為0.2 mm,膜厚便于回收,藥效能充分發揮,但成本偏高,國內還未推廣。
有滴地膜和無滴地膜是功能截然相反的兩種地膜,有滴地膜可以降低地溫,適用于夏季或溫暖地區種植,而無滴地膜可以使地表溫度增高,具有増溫保溫性能,適用于北方的春季或偏冷地區種植,地膜的選擇應該根據種植環境和條件,要符合種植的基本要求,否則就是使用不當,需要升級換代改進提高,促進地膜的不斷發展。
滲水地膜是又一科技新產品,主要用來解決干旱缺水地區的雨水再利用問題,鋪設地膜后既可使雨水下滲又能防止雨水蒸發。山西省北部高寒、干旱地區在5毫米無效降水過程中,降雨量利用達到最大化,是旱地變“水地”的現代農業種植新模式。滲水地膜適用于山西、陜西、內蒙等地的谷物和雜糧穴播種植,其效果顯著,山西中部的東西兩山和北部地區,常年降水量少,旱地面積大,糧食產量普遍偏低,農民增收緩慢。滲水地膜谷子穴播技術的示范推廣為山區、半坡區農民,特別是為貧困山區農民開辟了一條特色農業產業扶貧的新途徑。的
印刷地膜與打孔地膜也在慢慢興起,地膜的印刷標識作為種植和機鋪參照物是未來發展方向,也是企業宣傳和信息反饋重要環節,地膜印刷難度較大,多組印刷同時并存,由于地膜太薄,帶動印刷裝置難度大,地膜易變形,而且地膜行走速度快,印刷速度和地膜速度同步一直是個難題,印刷油墨的干燥也是要重視的。打孔地膜是早期從日本傳入我國的,日本普拉克贈送給我們的在線打孔地膜機組,曾在大連、北京和濟南的農膜廠使用,生產的產品主要出口到日本,由于當時我國地膜市場對打孔地膜沒有感知,所以這些設備最終被淘汰出局,找不到了蹤影。
如今國內打孔地膜都是線下打孔,生產效率低下,打孔方式造成維護難度大,對于孔徑、孔距、孔排距以及對應的種植作物大多數企業還不明確,應用地區種植要求和環境也不清楚,打孔地膜如何控制水份、控制地溫還應該更加明確,很多企業都是盲目推出打孔地膜,所以中國打孔地膜還有很長的路要走。打孔地膜的應用前景非常光明,主要應用在白蘿卜、生菜、花生、人參、土豆、牛蒡、生姜、地瓜、玉米等作物種植,地膜市場還需要逐步規范和逐漸標準化,地膜制作技術和地膜應用技術及作物種植技術相結合才是地膜發展之路。
地膜裝備也在發展之中,最近幾年許多工廠應用兩層共擠設備替代單層共擠,由于兩層設備可以生產雙層雙色銀/黑地膜,而且產量高,生產工藝和質量穩定,占地面積小配置合理等特點,深受地膜生產企業的歡迎,大有兩層共擠取代淘汰單層設備的趨勢。但是,三層共擠地膜無論是質量,還是成本都會優于兩層共擠,它具有更多的靈活性和適應性,必將逐步取代兩層共擠。目前,由于三層共擠地膜設備配置不合理,擠出量過大生產不穩定,占地面積大等因素,使它的發展受阻。以色列農膜企業在廣東金明精機訂購的五層共擠地膜機組,采用流涎生產工藝,生產熏蒸膜和斑馬膜,具有前瞻性的目標和代表未來發展趨勢,多層共擠地膜必將成為未來發展的方向。
80-90年代,主要應用的都是透明地膜。2000年以后黑色地膜迅速發展。現階段黑色地膜已經搶占透明地膜市場達50%以上。今后其它有色地膜的發展會逐步搶占黑地膜市場。隨著市場競爭上升,三層共擠地膜將會是下一步的市場發展方向,未來的農用地膜將朝著更加專業化、標準化、多功能化等綜合技術上發展。而且,產品售前服務也將更加細致、專業、周到,地膜產品的配套設施和裝備會更加齊全到位,從種子、化肥、農藥、滴灌、地膜覆蓋鋪設、播種和出苗等全方位的技術服務將成為主流,競爭趨勢將從多方位細節上展開,地膜的功能將逐步升級爭取較高利潤,低端地膜產品產能過剩,技術含量低,競爭將會更加激烈,專業化的多功能性地膜作為大田種植中的重要環節,必將承上啟下帶動種植技術的革命,發展前景非??捎^。
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