塑料薄膜在农业生产中的应用现状、问题、前景

赵海丽?徐婉琪?杨元秀

摘 要 20世纪80年代末，我国从日本引进塑料薄膜覆盖栽培技术，塑料薄膜在我国农业生产中发挥着越来越重要的作用，有力地推动了我国农业的发展。对塑料薄膜在农业生产中的应用现状，存在问题及应用前景的研究情况进行了综述，为进一步提高塑料薄膜在我国农业生产中的应用水平提供科学依据。

关键词 塑料薄膜；农作物；栽培；应用；降解

中图分类号：S626.4 文献标志码：B 文章编号：1673-890X（2014）15-0-03

早在20世纪中期，欧美日等发达国家在农业生产中已经开始使用塑料薄膜覆盖技术。兼具保温、保水、防虫、防草作用的塑料薄膜覆盖技术很快就在农作物栽培中发挥作用，改善了农作物的生长发育条件，提高了产量，改善了品质，显著增加了农业生产的经济效益。该技术很快就在世界范围内得到了广泛推广和应用，并在多种农作物上获得成功。

自1978年，我国从日本引进该技术后，就迅速在各地区、各作物品种上推广使用，包括棉花、花生、玉米、西瓜等，均显著提高了农作物产量，获得了巨大的经济效益。到2010年，我国薄膜覆盖栽培的推广普及率超过40%，年使用量接近8×108 kg，消费量已然位居世界第一，并且仍然以每年9%的速度持续增长。由此，着重研究了塑料薄膜在农作物栽培中的应用现状，然后，对应用中存在的一些问题进行了分析，并介绍了可降解塑料薄膜的研究情况[1-2]。

1 塑料薄膜在农作物栽培中的应用现状

1.1 农用塑料薄膜的种类

目前，用于制造农用塑料薄膜的树脂材料多达十余种，按原料进行分类，主要有以下几种：（1）聚氯乙烯薄膜（PVC），以聚氯乙烯树脂为原料，并按一定比例增加增塑剂、稳定剂等助剂进行配置。一般为无色透明，厚度为0.09～

0.13 mm，密度为1.4 g/cm3。该薄膜强度高，保温性能好，并且耐酸、碱、盐。缺点是易吸附灰尘降低透光性，覆盖成本高。（2）聚乙烯薄膜（PE），一般为乳白色半透明，厚度为0.1～0.2 mm，密度为

0.92 g/cm3。该薄膜质地软，耐酸、碱、盐，安全无毒，透光性好，覆盖成本低。缺点是保温差，强度差。（3）EVA薄膜，是由EVA原料通过流延挤出所生产的一种新型可降解的环保型薄膜，透光性、保温性、耐候性均较强，并且方便回收[3]。

目前，用于农作物栽培的塑料薄膜大都为透明，但是也有学者研究发现着色的薄膜，如黄色、黑色、红色等，对某些害虫有较好的防治和忌避效果，从而减少农药的使用量，社会效益和经济效益显著[1]。

1.2 农用塑料薄膜的性能

塑料薄膜之所以可以在农作物栽培中发挥重要作用，与其性能直接相关。首先是光学性能，透明塑料薄膜对于可见光的光质影响不大，透过量可以满足苗床的生长要求；同时，塑料薄膜对于紫外线的透过率较高，因而，尽管在薄膜覆盖的高温高湿条件下，也不会导致植株徒长。其次是保温性能，塑料薄膜覆盖的热透率相比人们熟知的玻璃要高，因而吸热散热更快，昼夜温差相对于玻璃更大；用塑料薄膜采用隧洞形式进行覆盖的话，气温相对于露地可以提高5～10℃。此外，塑料薄膜的保湿性能突出，可以有效减少土壤的水分蒸发，增加土壤和空气的湿度。此外，塑料薄膜的地膜覆盖使用方法，还能有效地抑制杂草的生长，保证农作物的肥料供应[2]。

1.3 塑料薄膜在农业生产中的使用方法

农用塑料薄膜目前已经在全球范围内广泛使用，并且在农业生产中发挥着积极的作用。我国是世界上薄膜覆盖面积最大、涉及农作物品种最多的国家。除黄瓜、辣椒等常见的瓜果蔬菜以外，水稻、烟草等农作物上也在使用地膜覆盖技术。塑料薄膜的使用方式主要有地膜覆盖、拱形隧洞、温室等[4-7]。地膜覆盖就是将塑料薄膜直接根据作物需要铺在垄畦上。拱形隧洞在结构上，断面为拱形，比较稳固。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，还需要相应的骨架，一般采用的是价格便宜，容易获得的竹子或柳条。温室也主要以拱形为主，相对为拱形隧洞，它的跨度一般在4～5 m，高度在2 m左右，长度根据具体设计，一般在40～50 m左右。骨架结构主要有木结构、铁架结构、塑料结构等[8]。

1.4 塑料薄膜农业生产中的应用范围

国外早期的塑料薄膜使用试验主要集中在经济价值较高的作物，如咖啡、菠萝、草莓和烟草上。我国引进的塑料薄膜覆盖技术早期主要应用于蔬菜作物的栽培，后来逐渐推广到玉米、花生、棉花等，此后，又相继开展了西瓜、甘蔗、烟草等经济作物的薄膜覆盖实验，并且均取得了显著成效，从而引发了一场农业生产上的“白色革命”。与此同时，塑料薄膜覆盖技术的实验也从山西、黑龙江两省逐渐推广到全国各地，到2010年，我国薄膜覆盖栽培面积已经达到了2.1×107 hm2，涉及粮食作物、蔬菜作物、经济作物等众多农作物品种[5]。

1.5 塑料薄膜在农业生产中的使用效果

传统农用塑料薄膜在农作物生产栽培中最主要效果为保温和保湿，同时，塑料薄膜还可以保护种子避免鸟虫啄食，从而提高存活率；另外，使用塑料薄膜技术，还可以改善农产品品质，延长农作物的生长周期，温室塑料大棚还能改变农作物的生长周期，反季节果蔬可以在很大程度上丰富老百姓的菜篮。一些新型材料制成的塑料薄膜以及着色的塑料薄膜，还可以在防治病虫害方面发挥重要作用，从而减少农作物上农药的使用量。然而，塑料薄膜之所以在农作物生产上使用如此之广，使用量如此之大，最重要的原因还是塑料薄膜使用后作物增产带来的巨大经济效益。不同的作物品种研究表明，使用塑料薄膜后可以提高产量达到20%～70%[4-6]。

2 农业生产中使用塑料薄膜存在的问题

塑料薄膜覆盖栽培技术可以缩短农作物生长周期，提高土地资源的利用率，增加农作物的产量和品质，从而显著提高农业生产的经济效益，这已经被实践生产所证明。然而，与此同时，塑料薄膜应用带来的问题也是显而易见的。endprint

塑料薄膜是一种难降解的物质，可以在土壤中残存达几百年。塑料薄膜使用后剩下的残膜如果清理的不干净，那么随着残膜量的增加，会导致土壤板结，通透性差，阻碍水分流动，抑制根系生长，并且破坏土壤质地，从而造成农作物产量、品质降低。尤其是在我国，更多采用的是高分子聚合物的聚乙烯和聚氯乙烯材料，更加难以降解。除了直接对农作物生长环境造成影响，塑料薄膜残膜的增加还会增加田间耕作的难度，缠绕农机，造成施肥不均匀等情况。此外，燃烧塑料薄膜残膜会造成空气污染，而塑料薄膜中存在的邻苯二甲醛酯类化合物，不仅渗透土壤后会毒害植物根系，被农作物吸收后还会影响人类的身体健康[3，6]。

面对日益严重的白色污染问题，世界各国都在研究如何解决这一问题，可降解薄膜的是目前研究的热点。光降解塑料薄膜的原理是某些高分子聚合物在太阳光的照射下会发生化学反应引起大分子断裂和分解，制备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，会发生降解，主要有微生物合成高分子型和化学合成分子型[6-8]。

3 结语

塑料薄膜在农业生产中应用，可以有效地改善作物生长发育条件，增加农作物的产量和质量，显著提高农业生产的经济效益和社会效益。然而，与此同时，塑料薄膜残膜增加带来的环境污染的问题，影响土壤质地的问题，又降低了农作物的产量和质量，需要引起重视。新型的可降解塑料薄膜的研究和应用已经展开，但是过高的成本价格会制约它的使用范围[6]。农用塑料薄膜的负面影响的问题不应该仅仅是简单替代，还应当进一步规范塑料薄膜的市场和使用。

参考文献

[1]彭先或，张学群.着色塑料薄膜在蔬菜保护中的应用[J].塑料，2002，31（5）：45-61.

[2]罗龙.地膜覆盖--农作物栽培史上的最大变革[J].农业技术与装备，2009，9：52-53.

[3]张燕杰.农用纤维素薄膜的制备和性能研究[D].无锡：江南大学，2012.

[4]邓存宝.塑料薄膜的性能及其在蔬菜栽培种的应用[J].辽宁农业科学，1964，4：41-44.

[5]何志义，胡奎奎，昌晶，等.塑料薄膜在农作物栽培中的应用[J].农业科技，2012，19（12）：285.

[6]李胜战.新型薄膜覆盖材料的性能分析及其应用效果的研究[D].杨凌：西北农林科技大学，2009.

[7]张英，徐晓红，田子玉. 我国设施农业的现状问题及发展对策[J]. 现代农业科技， 2008，（12）：36-38.

[8]任艳芳， 何俊瑜， 温祥珍，等. 温室保温覆盖材料研究现状及进展[J]. 山西农业大学学报，2005，（2）：183-185.

（责任编辑：赵中正）endprint