塑料薄膜在農業生產中的應用現狀、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，塑料薄膜在我國農業生產中發揮著越來越重要的作用，有力地推動了我國農業的發展。對塑料薄膜在農業生產中的應用現狀，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業生產中的應用水平提供科學依據。

關鍵詞 塑料薄膜；農作物；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，歐美日等發達國家在農業生產中已經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作物栽培中發揮作用，改善了農作物的生長發育條件，提高了產量，改善了品質，顯著增加了農業生產的經濟效益。該技術很快就在世界范圍內得到了廣泛推廣和應用，并在多種農作物上獲得成功。

自1978年，我國從日本引進該技術后，就迅速在各地區、各作物品種上推廣使用，包括棉花、花生、玉米、西瓜等，均顯著提高了農作物產量，獲得了巨大的經濟效益。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%的速度持續增長。由此，著重研究了塑料薄膜在農作物栽培中的應用現狀，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 塑料薄膜在農作物栽培中的應用現狀

1.1 農用塑料薄膜的種類

目前，用于制造農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的一種新型可降解的環保型薄膜，透光性、保溫性、耐候性均較強，并且方便回收[3]。

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

1.2 農用塑料薄膜的性能

塑料薄膜之所以可以在農作物栽培中發揮重要作用，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，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，保證農作物的肥料供應[2]。

1.3 塑料薄膜在農業生產中的使用方法

農用塑料薄膜目前已經在全球范圍內廣泛使用，并且在農業生產中發揮著積極的作用。我國是世界上薄膜覆蓋面積最大、涉及農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 塑料薄膜農業生產中的應用范圍

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、煙草等經濟作物的薄膜覆蓋實驗，并且均取得了顯著成效，從而引發了一場農業生產上的“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達到了2.1×107 hm2，涉及糧食作物、蔬菜作物、經濟作物等眾多農作物品種[5]。

1.5 塑料薄膜在農業生產中的使用效果

傳統農用塑料薄膜在農作物生產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，還可以改善農產品品質，延長農作物的生長周期，溫室塑料大棚還能改變農作物的生長周期，反季節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揮重要作用，從而減少農作物上農藥的使用量。然而，塑料薄膜之所以在農作物生產上使用如此之廣，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帶來的巨大經濟效益。不同的作物品種研究表明，使用塑料薄膜后可以提高產量達到20%～70%[4-6]。

2 農業生產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作物生長周期，提高土地資源的利用率，增加農作物的產量和品質，從而顯著提高農業生產的經濟效益，這已經被實踐生產所證明。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，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，并且破壞土壤質地，從而造成農作物產量、品質降低。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。除了直接對農作物生長環境造成影響，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

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

參考文獻

[1]彭先或，張學群.著色塑料薄膜在蔬菜保護中的應用[J].塑料，2002，31（5）：45-61.

[2]羅龍.地膜覆蓋--農作物栽培史上的最大變革[J].農業技術與裝備，2009，9：52-53.

[3]張燕杰.農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].遼寧農業科學，1964，4：41-44.

[5]何志義，胡奎奎，昌晶，等.塑料薄膜在農作物栽培中的應用[J].農業科技，2012，19（12）：285.

[6]李勝戰.新型薄膜覆蓋材料的性能分析及其應用效果的研究[D].楊凌：西北農林科技大學，2009.

[7]張英，徐曉紅，田子玉. 我國設施農業的現狀問題及發展對策[J]. 現代農業科技， 2008，（12）：36-38.

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

（責任編輯：趙中正）endprint