大棚上面覆盖的棚膜,虽然只有薄薄一层,但作用至关重要。一般人的印象,这层“塑料膜”颜色都是浅蓝色的,但在淄博市临淄区皇城镇史王村北侧的东科蔬菜合作社(下简称东科合作社)示范园内,有8个大棚却与众不同:棚膜呈现淡淡的红,像粉色的婚纱,远远望去格外显眼。
“我这些棚,用的不是一般的棚膜,而是一种高科技产品,叫分光生态聚能膜。” 东科合作社负责人于永先介绍,“去年,我试着换了两个棚,没想到试用后效果很好,甚至可以说是很神奇,今年10月扣棚时,我就把剩下的6个棚全换上了分光生态聚能膜。”
于永先的“红色大棚”,在一片蓝色大棚衬托下格外显眼。
于永先的8个大棚,分别种了西红柿、辣椒、茄子等,他介绍,换用分光生态聚能膜后,以西红柿为例,产量比以前增加20%以上,棚内霉病及烟粉虱等病虫害大幅减少,农药用量显著降低,西红柿外观、口感也格外好,销售价格比普通棚的高出一倍以上。
分光生态聚能膜是一种什么膜?
据分光生态聚能膜生产企业——山东宽力新材料有限公司(下简称山东宽力)董事长房双宽介绍,这种膜全称为“分光生态农用大棚聚能膜”,从研制到今天推出产品,前后经历了14年的科研攻关和实验测试。
1955年出生的房双宽,所学专业是高分子材料,退休前在大型石化国企负责科研和技术。虽不从事农业,但他却对农业生产及食品安全颇为关注。“当前,大棚果菜种植快速发展,为提高作物产量,人们一般的思路是提高土壤肥力、选择高产品种等;而为减少病、虫对作物的侵害,一般做法是在棚内悬挂粘虫板、喷施农药等。虽然这些措施很好,但都是传统思路,是被动应对。” 房双宽介绍,“俗话说‘万物生长靠太阳’,光合作用是植物生长和发育的重要过程,对瓜果蔬菜种植来说,充分、合理利用光能,或许能找到高效农业和绿色农业发展的新路径。过去作物是露天种植,人们很难‘摆弄’光,但在大棚内,通过改变棚膜,充分、合理利用光就有可能了。”
房双宽(左)、于永先(中)及王青川正在棚内查看西红柿长势。
制造普通塑料薄膜,房双宽驾轻就熟。但研制全新农用薄膜,房双宽自知涉农专业知识还有欠缺。为此,工作之余他开始恶补作物栽培学及植物生理学等专业。他介绍,照射到地球上的太阳光,光谱可分为近20个波段,不同波段的光对光合作用和环境有不同作用。其中220nm-380mm为紫外光,该波段具有抑制病菌和杀灭病毒的作用,并能防止作物病态疯长,且有利于蜜蜂授粉和果实着色,促进花青素的形成;400nm-550nm为蓝紫光,该波段是植物光合作用的活跃区,有利于植物中核黄素的形成;600 nm -700nm为红橙光,该波段光有利于植物对二氧化碳的吸收,促进叶绿素的形成,促进种子或孢子萌发及肉质直根、鳞茎、球茎的生长,对作物形成产量至关重要。
三个波段光谱,紫外光杀菌消毒,为作物生长保驾护航;蓝紫光与红橙光是作物生长关键“光口粮”,保证作物“吃饱吃好”。但普通棚膜,只是一层透光膜,无法解决光质问题,不能按作物生长精准提供“光口粮”,也就无法实现对光的高效利用。
找到“发力点”后,经过潜心科研攻关,房双宽团队通过在棚膜中添加高科技光感材料、热敏材料等,使薄薄的一层膜具备了棱镜和格栅功能,新农膜可以把光谱调整梳理为作物生长所需的紫外光、蓝紫光和红橙光,实现了光能的高效利用,同时也解决了大棚作物早晨从低温到高温的“唤醒期”和正午高强度光照带来的“光午休”问题。另外,依据大棚内害虫的向色性、向光性和向味性,科研团队还在产品中添加了红色天然色素和消雾剂,使棚膜具备诱导、驱避害虫和消雾效果,综合减少了大棚内病虫害的发生。薄薄的一层膜,在科技加持下,不仅具备普通棚膜的作用,还实现了对光的合理调控和对病虫害的物理防控,一膜多效,作用可谓神奇。
薄薄的一层膜,神奇作用的机理是什么?
跟于永先一样,商河县玉皇庙镇李河沟村村民曲来香,去年也试用了分光生态聚能膜。曲来香介绍,使用新棚膜后,结合有机肥料套餐,她棚内种植的彩椒不仅成熟期提前半月以上,产量提高30%以上,而且外形和口感也更好了,采摘期可延长40-60天,收购商每斤提价0.3元来地头抢购。今年截至12月22号,她家头茬彩椒(1.4亩/棚)已卖6万多元,综合计算,一个新棚比普通棚至少多收入5万元,效益提高相当明显。而且用新棚膜的棚,夏天能防日灼和高温。
临淄区农村改革发展服务中心副主任王青川介绍,分光生态聚能膜将光梳理后,实现了作物生长的“按需所取”,所以作物长得好、长得壮,抗性自然也强;其次,紫外光能消毒、杀菌,加上天然色素诱虫,消雾剂消除棚内雾气,多重功能综合作用,极大改善了作物的生长环境,所以棚内病虫害发生大幅降低,由此种植户不仅减少了农药使用量,人工投入也相应减少。
房双宽介绍,自大棚问世以来,棚内作物存在的“唤醒期”和“光午休”问题一直困扰着种植户。而分光生态聚能膜则从根本上解决了这两个难题。
在冬季由于夜间棚内温度较低(一般在8-12C),早上揭棚后,随着光照强度迅速增强和棚内快速升温,还没“睡醒”的作物很难快速适应,这会导致植物叶面受损,严重影响植物生长。分光生态聚能膜因有格栅功能,可以使直射光变为散射光,光照强度和棚内温度逐步增强提高,这样作物可以逐渐“苏醒” (唤醒期),确保叶面舒展,极大保护了植物全周期的健康生长。
使用分光生态聚能膜大棚内景,棚膜呈淡红色,棚内光为散射光。
而所谓“光午休”,则是当光照强度超过3.5万LUX时,作物处于保护性适应,叶片呼吸孔会闭锁,整片叶子就会卷曲,光合作用随之停止,作物处于“光午休”状态。由于有光感材料,当光照超过3.5万LUX时,分光生态聚能膜就会变化为半透明状态,阻止强光透过膜面,防止强光灼伤作物叶片;而当低于这个数值时,薄膜又恢复为透明状态。格栅实现智能调控,解决了植物“光午休”的问题,从而保障了作物健康生长。
应用实效和应用前景
自问世以来,分光生态聚能膜已在不同作物、不同区域连续开展了实验,包括临淄区农业农村局、淄博市农科院、山东省农科院及山东省农业农村厅相关专家,已连续三年进行了跟踪检测。结果表明,分光生态聚能膜透光性与普通棚膜相同,应用新膜的大棚作物增产效果明显,棚内病虫害显著减少,瓜果菜品质显著提升。
其中,西红柿平均亩产增加15.4%;西葫芦亩产增加10.5%;甜椒亩产增加33.58%,维生素C含量提高16.3%,可溶性糖含量提高28.9%;黄瓜亩产增加22.2%,维生素C含量提高3.59%,可溶性糖含量提高27.81%;西瓜亩产增加27.46%,糖度提高0.38个百分点等。
西红柿烟粉虱减少82.67%,病毒病减少90%;黄瓜霜霉病减少95%;茄子、西瓜等作物病虫害则极少发生等。(以上数据均来自相关跟踪点调查数据)
分光生态聚能膜在蓝莓棚上的应用情景。
房双宽介绍,目前分光生态聚能膜已在国内诸多地方推广应用。综合实验结果表明,分光生态聚能膜可适用于绝大多数蔬菜、水果,另外还可应用在藻类、水产养殖等领域。于永先、曲来香等用户介绍,目前大棚用普通薄膜,亩成本在1400元左右,而分光生态聚能膜(0.1毫米厚度)亩成本在2500元左右。虽然新薄膜价格高一些,但综合计算,此部分增加成本几乎可以忽略不计。
参与跟踪检测的专家认为,目前对大棚种植,人们普遍关注的是水、土、肥及品种的利用,但对光的利用关注、研究很少。分光生态聚能膜的问世,从一个全新的视角解决了大棚光能精准、高效利用问题,将为高效农业、生态农业发展提供重要支撑作用,对农户种植效益提高、保证群众“菜篮子”“果盘子”安全具有重要意义。
(大众新闻·农村大众记者 王星)