塑料科技与产业 行业综述
农业塑料市场的巨大潜力,为塑料工业的发展提供了广阔的发展空间。由于农用地膜、棚膜的广阔应用,农用高效节水灌溉工程的迅速推广,渔业、畜牧业及林业等相关行业的规模化发展,农业已成为仅次于包装行业的第二大塑料制品消费领域
农用塑料覆盖材料
棚膜、地膜、青饲膜、遮阳棚等是当前及今后一个时期应用和发展的重要农用覆盖材料。我国可覆盖的地膜面积和棚膜面积分别是为5.5亿苗和5000万亩。而目前只完成了1/3左右,现实与目标之间还有很大的距离。
功能膜的使用更有利于农作物的生长。与国外相比,我国应用功能膜的比例较低,且功能膜的性能也还存在着差距。耐候功能膜的推广普及率仅为20%,平均使用寿命为1.0~1.5年,其余80%为使用寿命只有4~6个月的普通膜。棚膜全部推广后,若都用只能连续使用4~6个月的普通膜覆盖,棚膜年消耗量为205万吨若按目前耐候功能膜占20%比例计算,棚膜的年消耗量为146万吨;若全部推广耐候功能膜,则棚膜的年消耗量为68万吨。因此,大力推广应用耐候功能膜、提高功能膜性能和降低覆盖成本,对于优化设施栽培环境,节约树脂资源,降低覆盖成本,促进优质高产都十分有意义。今后,高性能功能膜的市场前景将看好。
农用地膜
根据农业部预测,到2005年全国地膜覆盖面积将达1.7亿亩,对合成树脂的需求将达到360万吨左右。地膜在不断扩大覆盖面积的同时,应特别关注具有降解功能和其它有独特功能的品种,如有色地膜、除草地膜、双色黑白地膜等,并加以宣传和推广,以利于在发挥地膜的保温和保墒优势的同时,又能保护土壤,维持农作物良好的生态环境。
地膜的种类不同,其表现出的功能及特点也不一样,常见的地膜主要有以下几种:
(1)无色地膜:具有保温保墒功能,可明显提高地温,提高作物对光能的利用率,加速土壤有机质的腐化过程,提高肥效,保水抗旱,促进作物早熟、高产。
(2)银灰地膜:除有普通地膜的增温、增光、保墒及防病虫作用外,能反射紫外线,有明显的驱避蚜虫的效果。此外,增加地面反射光,利于果实着色。用于夏季蔬菜栽培,可降低地温。
(3)黑色地膜:除有一般地膜的增温、增光、保墒及防病虫作用外,还有除掉各种杂萆的良好效果,用于夏季蔬菜栽培,可以降低地温,利于根系的生长。
(4)流滴(无滴)地膜:除有一般地膜的增温、增光、保墒及防病虫作用外,可比普通地膜提高透光率10%左右。本品含有保温剂,可提高薄膜的保温性能,促进作物苗期茁壮成长。???
(5)除草地膜:除有一般地膜的增温、增光、保墒及防病虫作用外,还具有防除田间杂草的功能。包括含化学、除草剂的地膜和有色地膜。
农用棚膜
20世纪90年代以来,我国对棚膜的需求发展很快,据农业部农技推广中心统计,目前全国的大棚膜用量接近80万吨/年,塑料大棚覆盖面积超过1500万亩。
日光温室 我国现有日光温室总面积为40多万公顷,其中高效节能日光温室约24万公顷。日光温室冬季生产大都使用PVC无滴膜或PE多功能复合膜;在春秋季生产,为降低覆盖成本,多用PE普通膜。近年来新开发的EVA多功能复合膜,其综合性能显著优于PVC无滴膜和PE多功能复合膜,是今后重点发展的农用功能膜。
塑料大中棚 目前,我国的塑料大中棚面积约54万公顷,分布区域较广,以长江中下游及黄淮地区居多,过去主要使用普通棚膜,80年代后期以来已经大面积改用PE多功能膜。近年来,低VA含量的EVA多功能复合膜也开始用于塑料大中棚,并显示出广阔的应用前景。
塑料小拱棚 塑料小拱棚在我国分布很广,结构形式多样,是园艺设施中发展最快、面积最大的简易设施,现已超过70万公顷。小拱棚的透明覆盖材料以普通PE和PVC膜为主,近年来,低VA含量的EVA保温膜用作小拱棚覆盖材料很受欢迎。
除上述园艺设施外,我国还有约500公顷的现代化连栋温室,大部分是近年来由国外引进的,多以塑料薄膜为透明覆盖材料。
大棚薄膜应选择透光率高、保温性强、抗张力、抗农药、抗化肥力强的无滴、无毒、重量轻的透明薄膜。对于进行周年栽培的大型大棚,要求使用较厚的薄膜,可连续使用2~3年后更换。作简易栽培的大棚,在短期内即可采收完毕,不必使用厚薄膜,可每年更换一次较薄的薄膜。
棚膜品种规格多,性能各异,按树脂原料分,有聚乙烯膜、聚氯乙烯膜和乙烯--醋酸乙烯膜。按结构性能特点分,有普通膜、长寿膜、长寿无滴膜、漫反射膜、转光膜、复合多功能膜等多种。目前,南方大棚蔬菜生产上应用较多的是聚乙烯膜,聚氯乙烯膜应用较少,乙烯—醋酸乙烯膜正在示范推广中。
聚乙烯普通棚膜 新膜透光率80%左右,吸尘性弱,耐低温性强,透湿性差,雾滴性重,不耐晒,延伸率大,不耐老化,连续使用时间4~5个月。膜厚0.06~0.12毫米,幅宽折径2~4米。不适用于高温季节的覆盖栽培,可作早春提前和晚秋延后覆盖栽培,多用于大棚内的二层幕、裙膜或大棚内套小棚覆盖。
聚乙烯长寿膜 聚乙烯长寿膜克服了聚乙烯普通棚膜不耐高温日晒、不耐老化的缺点,可连续使用2年以上,成本低。厚度0.1~0.12毫米,幅宽折径1~4米,每亩用膜100~120公斤。此膜应用面积大,适合周年覆盖栽培,但要注意减少膜面积尘,维持膜面清洁。
聚乙烯长寿无滴棚膜 在聚乙烯膜中加入防老化剂和无滴性表面活性剂,可使用2年以上,成本低。无滴期为3~4个月,厚度0.1~0.12毫米,每亩用量100~130公斤,无滴期内能降低棚内空气湿度,减轻早春病虫的发生,增强透光,适于各种棚型使用,可用于大棚内的二层幕、棚室冬春连续覆盖栽培。
聚乙烯复合多功能棚膜 在聚乙烯原料中加入多种添加剂,使棚膜具有多种功能。如薄型耐老化多功能膜,就是把长寿、保温、防滴等多功能融为一体。耐高温、日晒,夜间保温性好,耐老化,雾滴较轻,撕裂后易粘合,厚度0.06~0.08毫米,折幅宽1~4米,能连续使用1年以上,每亩用量60~100公斤。透光性强,保温性好,晴天升温快,夜间有保温作用,适于塑料大棚冬季栽培和特早熟栽培及作二层幕使用,已大面积推广。
漫反射膜 是在聚乙烯中掺入对太阳光漫反射晶核,可抑制垂直入射阳光的透过作用,降低中年前后棚内高温峰值,防止高温危害。夜间保温性较好,积温性强。适宜于高温季节使用。
聚乙烯调光膜 以低密度聚乙烯树脂为原料,添加光转换剂后吹塑而成,有长寿、耐老化和透光率好等特点,厚度为0.08~0.12毫米,可使用2年以上,透光率85%以上,在弱光下增温效果不显著,主要用于喜温、喜光作物。
农用节水灌溉器材
“水利是农业的命脉,水不久将成为一个严重的社会危机,石油危机之后的下一个危机便是水。”随着全球水资源供需矛盾的日益加剧,节约用水已成为举世瞩目的问题。我国水的人均占有量不足世界人均占有量的1/4。在全国总用水量中,灌溉用水占75%,所以灌溉节水在节水工作中占有举足轻重的地位,有着特别重要的意义。
近年来,世界喷滴灌面积,年平均增长率高达63%,其中英国,瑞典,奥地利,法国等国家的喷滴灌面积已超过耕地面积的40%,基本实现了大田作物喷灌化,经济作物滴灌化。?
我国是人均淡水资源最少的国家之一,其中灌溉用水占全部农业用水的90%,因此节水灌溉对于我国农业的长期稳定发展具有广泛的现实意义。如一般的土渠输水有效率只有40%~50%;而采用防渗漏材料修建的水渠,输水效率可提高到80%~90%;采用管道输水效率可达95%以上。因此大力发展低压管道输水,将是我国解决水资源缺乏的重要手段。
减少从水源地到田间输水过程中水量损失的措施有渠道防渗、低压管道输水,喷灌与微灌,不仅能减少输水损失,又能减少田间灌水损失。而这些措施均需要大量塑料节水灌溉器材,因此输水用塑料管,喷、微灌、膜下滴灌用配套管材和管件,质轻而钢度大的塑料井管等将会得到更大的推广应用。据水利部门初步规划,2005年节水灌溉工程面积将在目前2.5亿亩的基础上,新增灌溉面积1.5亿亩。其中喷灌7900万亩,滴灌1000万亩,管道输入1400万亩,渠道防渗5000万亩,预计需要各种塑料节水器材,如各类管材与管件,灌水器、喷头、防渗用薄膜、土工布等170万吨。在输水方面,加强防渗漏建设,积极开拓农用防水材料市场,开发农用大口径塑料管材和管件;在节水灌溉方面,推广使用喷灌、滴灌、微灌技术,开发中小口径塑料管材和管件,这些都是塑料节水灌溉器材的巨大需求潜力和发展方向。
其他农用塑料
渔业及畜牧业用品
塑料网具在我国远洋捕捞业的应用呈逐步上升的趋势,渔业用塑料制品,大致用于水产渔业的捕捞、养殖及储存运输等方面。主要品种有渔网、捕捞网浮、养殖器具等。
捕捞用塑料制品主要有鱼丝、渔网及缆绳。所用原料为聚乙烯、聚丙烯、尼龙、聚酯等。
畜牧用塑料制品
畜牧业用塑料制品主要有饲料氨化膜、养畜用塑料大棚及养殖用器具。
近年来,国内大棚养畜发展迅速,尤其是在东北和内蒙古等地。大棚养畜所用薄膜与农用棚膜相同,全国大棚养畜所用棚膜量约为3万吨/年。
农用丝网类制品
目前我国农用丝网的需求量为3~4万吨。农用丝网主要有遮阳网、防虫网及风障。采用塑料扁丝编织、薄膜打孔和直接挤出成网。
遮阳网主要用于花卉、蔬菜、茶叶等作物的覆盖栽培,起到遮光、防暴雨的作用,每亩地的使用面积约为500平方米。
我国传统的遮阳、降温、防暴雨覆盖材料是芦帘;80年代初,开始引入国外的现代遮阳降温覆盖材料--遮阳网;80年代中后期,国内研制出高强度、耐老化遮阳网,并进入生产试验阶段,90年代进入推广阶段。目前全国遮阳网年用量达2亿m2以上,主要用于南方的蔬菜、花卉、茶叶、果树栽培和育苗。遮阳网年需求量为6000万m2,约3500t。
防虫网主要用于蔬菜的覆盖栽培,目的是避免使用农药。每亩地的使用面积约为900平方米。但由于使用成本较高,目前还处于推广阶段。
近年来,为满足广大消费者对高营养、无污染、保健型蔬菜的需求,我国南方开始采用防虫网全封闭栽培蔬菜,以有效防止害虫危害和由害虫传播或由伤口侵染的各种病害的发生和蔓延,从而实现基本不用农药生产。
风障是为了防止强风对作物的破坏。某些作物在开花结果阶段,若遇强风会落花、落果,甚至毁坏株叶,危及作物的生长。风障不仅对空旷地带有防护作用,强风对温室也会造成结构上的损害,在温室周围装置风障,不仅能减少损害的程度,而且还可以起到一定的保温作用。另外,风障能减少土壤中水分的蒸发,提高温度。
水果蔬菜保鲜膜
水果、蔬菜的保鲜方法有射线辐照、低温保鲜、速冻保鲜及塑料袋保鲜。我国塑料保鲜膜是从20世纪80年代发展起来的,目前已广泛应用于柑橘、苹果、香蕉、蒜苔等保鲜包装。随着人民生活水平的提高和果蔬出口的增多,对水果、蔬菜的保鲜要求越来越高,保鲜膜的应用也将日益广泛。
防渗膜和无纺布
防渗膜和无纺布,用于水库底层的防渗处理、灌溉沟渠的内衬,主要作用是防止水的渗漏。无纺布还可以用在园艺方面,用于作物覆盖栽培,起到遮阳、挡风、防虫害等的作用。
我国农用塑料薄膜发展的方向
我国的农业用塑料薄膜经过多年的发展,目前正朝着功能化、专用化、高效化和材料多样化的方向发展。
地膜功能化和专业化
随着农膜行业的发展,对农膜的要求也越来越高,不单是提高产品的质量、产量还要增加新的品种,延长使用。近年来,随着生产技术的不断进步,出现了具有除蚜虫、除草、反光和降低地温功能的黑白或黑灰双面地膜;适用于育苗移栽作物应用的打孔地膜;具有除草和稳定增加地温功能的黑色地膜;具有阻隔远红外辐射的保温地膜以及可控降解地膜等各种功能化和专用地膜产品,目前都在大面积推广示范应用。
功能性棚膜高效能化
近几年,在国家农业投资和相关政策的导向作用下,各地纷纷创建农业科技示范园区,一些非农企业的投资转向创办农业科技型企业,大型温室和永久性塑料日光温室、大棚的发展速度显著加快,从而对功能性棚膜提出了高强度、高耐候、长效无滴、防尘等高效能的要求。同时,随着设施园艺发展与推广,许多蔬菜、瓜果集中产区农民提出了功能性棚膜产品更新换代的要求,除了长寿耐老化外,具有高透明高保温、无滴消雾、高效转光等新功能的换代产品深受欢迎。我国是世界上农膜大国,但不是强国,功能膜仅约20万吨,占总量约30%,其数量偏小,使用年份不长。因此从国情出发,这就为我国功能性棚膜及其专用树脂新产品开发提供了市场动力。国外有名的企业也看中了我国的巨大市场,千方百计推销长寿功能膜,如西班牙、南韩、日本等国家。
农用覆盖材料多样化
前几年,我国生产农用覆盖材料的材料品种类型偏少,透明覆盖材料主要是PE、PVC薄膜,近几年增加了EVA薄膜。外保温覆盖材料主要是草毡、草帘、棉毡,内保温覆盖材料主要是薄膜和无纺布,遮阳覆盖材料主要是芦帘,到了20世纪80年代中后期开始发展塑料遮阳网。随着我国市场经济体制的完善,设施园艺现代化的不断推进,农用塑料制品加工技术的进步,农业经济承受力的增强,编织薄膜,氟塑薄膜,PC板材,半发泡聚乙烯保温材料和防水防潮、轻便实用型保温被,内张反光保温网,内张防湿保温幕,以及防虫网等多种新型农用覆盖材料,都将在一定范围内试验、示范、推广,以满足设施园艺发展对农用覆盖材料多样化的需求。本次会议要宣讲农用PE吹塑薄膜国标(草案)和农用EVA流滴耐老化薄膜国标(草案)。近年来,超薄农用地膜席卷农村,其中颜色各异的彩色农膜已占到农用地膜总量的1/3。
自推广应用农用地膜以来,改变了传统农业的耕作技术,增产增收,给农民带来了实惠,推进了农业生产技术的提升,但随之带来的“白色污染”给“白色革命”蒙上了一层阴影,产生的环保负面效应已引起社会各界的强烈反口向,保护赖以生存的地球环境资源是人类生存发展的大问题,抓好降解塑料地膜的开发应用已经成为一项重要工作。在强化人们的环保意识、重视和清除使用农膜所带来的污染,兴利除弊的同时,应积极研制开发多种新型优质、加厚耐老化、无污染、经济实用的可回收或降解的农用地膜。