Пленки в овощеводстве защищенного грунта: свойства и ассортимент

Увеличение ассортимента синтетических пленок с каждым годом расширяет область их применения в народном хозяйстве, в том числе в овощеводстве защищенного грунта. Благодаря пленочным полимерным материалам площадь защищенного грунта в мире за последние годы увеличилась более чем в два раза.
Относительно небольшие затраты капитальных вложений, простота и скорость строительства обеспечивают пленочным сооружениям быструю окупаемость, высокой урожайностью культур.
Расширение площадей защищенного грунта под пленочными покрытиями способствовало значительному увеличению производства ранних овощей. В настоящее время в нашей стране богатый опыт строительства и эксплуатации культивационных сооружений с пленочным покрытием у овощеводов Украины.
Свойства широко применяемых в настоящее время полиэтиленовой нестабилизированной и стабилизированной пленки значительно улучшены введением антистатических, гидрофильных и теплоудерживающих добавок. Налажен выпуск армированной пленки, создана полиэтиленовая стабилизированная пленка, пропускающая ультрафиолетовую радиацию. На основе полиэтилена и винилацетата разработан ряд рецептур пленки. Налажен промышленный выпуск поливинилхлоридной пленки с различной проницаемостью для солнечной радиации.
Полимерные пленки для использования в овощеводстве должны обладать некоторыми свойствами, давайте рассмотрим их подробнее.

Механические свойства

РассадаПленка должна быть достаточно прочной. Снижение относительного удлинения пленки, но каркасах теплиц происходит неравномерно. Критического значения оно достигает, прежде всего, на опорных элементах каркасов и в местах рукавных складок. Именно из-за разрывов в этих местах пленочное ограждение преждевременно приходит в негодность, несмотря на то, что в свободных окнах каркасов теплиц даже нестабилизированная пленка стареет незначительно.
Причина быстрого старения пленки на опорных элементах каркасов теплиц кроется в высоких температурах, которые здесь наблюдаются, а быстрое старение пленки в местах рукавных складок происходит потому, что в процессе изготовления пленка туго наматывается в рулоны в недостаточно остывшем состоянии.
Предложен ряд способов предупреждения ускоренного старения пленки в местах соединения ее с элементами каркасов теплиц. Наиболее доступным и эффективным способом предупреждения ускоренного старения пленки на элементах каркасов является окраска последних в белый цвет.
Окраска каркасов в белый цвет резко снимает их нагревание и существенно продлевает срок службы пленочного покрытии. Температура пленки в местах соприкосновения с элементами каркасов, окрашенных в белый цвет, превышает токовую у свободного полотно не более чем на 5-7°С, соответственно старение пленки ускоряется только на 10-15%. На сезонных теплицах с окраской каркасов в белый цвет нестабилизированную полиэтиленовую пленку можно надежно эксплуатировать в течение одного сезона практически во всех климатических зонах страны. Рекомендуется окрашивать в первую очередь наружную сторону каркасов теплиц, соприкасающуюся с пленкой и находящуюся в непосредственной (до 2-4 см) близости от нее.

Оптические свойства

Томаты в теплицеДля нормального протекания любых процессов жизнедеятельности растений нужен свет — лучистая энергия определенного спектрального состава, мощности и суточной продолжительности. Солнечное излучение, достигающее земной поверхности, имеет длину волны от 0,29 до 4,0 мкм. Однако не все излучение в этом диапазоне одинаково важно для растений. Для процессов, протекающих в растениях, их роста и развития наибольшее значение имеет оптическое излучение в области от 0,33 до 1,20 мкм — так называемая физиологическая радиация (ФР). В пределах физиологической радиации выделяют область ФАР — фотосинтетически активной радиации (0,38-0,71 мкм). Под действием энергии ФАР происходит важнейший процесс в зеленых пластинах листа — фотосинтез. Кроме того, через сложные системы рецепторов ФАР воздействует на многие физиологические процессы: дыхание, рост, передвижение ассимилятов, органогенез, которые являются промежуточными стадиями между фотосинтезом и конечными этапами формирования урожая.
Полимерные пленки для культивационных сооружений должны быть в первую очередь максимально прозрачны для ФР, особенно в области ФАР. При этом необходимо помнить, что приток ФР но открытый участок и внутрь теплиц существенно различен, В результате поглощения и отражения потока излучения пленкой и непрозрачными элементами конструкции теплиц происходят потери лучистой энергии солнца в области ФР и ФАР. Кроме того, растениям не безразлично, прямое или рассеянное излучение поступает к ним. Известно, что прямое излучение вызывает сильный местный нагрев поверхности, а это означает, что растения лучше чувствуют себя при поступлении излучения в виде рассеянных лучей. Отсюда очевидно, что помимо спектральной прозрачности важной характеристикой полимерных пленок, используемых в качестве ограждения теплиц, является способность рассеивать ФР.
В целом УФ-излучение в области 0,29-0,33 мкм (зона Б) затормаживает рост растений. Это может быть и полезно, и вредно. При выращивании в теплицах рассады овощных и других культур для открытого грунта необходима пленка, хорошо проницаемая для УФ-излучения зоны Б.
Особое значение имеет проницаемость полимерных пленок в дальней инфракрасной, области спектра (ИК). Высокая проницаемость полиэтиленовой пленки в ИК-области спектра способствует сильному выхолаживанию теплиц в ночное время суток, что вызывает необходимость снижения этого показателя в случае использования пленки в качестве ограждающего материала на культивационных сооружениях.
Теплица из пленокС учетом избирательного поглощения ИК-излучения парами воды и диоксидом углерода, содержащимися в воздухе, и температуры поверхности почвы в защищенном грунте (5-40°С) установлено что для улучшения температурных условий в теплицах необходим ограждающий материал, проницаемость которого перекрывает участки спектра с длиной волны 8-1 5 мкм.
Опыт показал еще одну положительную сторону применения в защищенном грунте пленки с низкой прозрачностью в ИК-области спектра. Было доказано, что эффективность теплозащиты пленочных ограждений из двух слоев пленки с воздушным промежутком между ними можно дополнительно повысить на 3-3,5°С, если для этого использовать пленку, пропускающую всего 25% ИК-спектра (по сравнению с пленкой, пропускающей 80% ИК-лучей).
Слабая проницаемость ограждения для ИК-излучения приводит к усилению тепличного эффекта в культивационных сооружениях не только в ночное, но и в дневное время, причем в большей степени в последнем случае. Пленка, отражающая 80-90% ИК-излучения в области 8-15 мкм, способна повысить минимальную температуру воздуха в культивационных сооружениях до 8-9, в то время как пленки с 100%-ным поглощением ИК-спектра — только на 4°С. Наконец, большое значение в улучшении температурного режима теплиц в ночной период имеют относительные размеры культивационных сооружений, а именно отношение площади наружной поверхности ограждения к площади основания сооружения, т. е. площади закрываемого грунта. Эта величина называется коэффициентом ограждения. Чем меньше этот коэффициент, тем теплее в культивационных сооружениях ночью, так как меньшая площадь участвует в теплообмене с наружным холодным воздухом.

Читайте также:  Теплица завтрашнего дня - поиск конструкции и технологии

Поверхностные свойства

Рассада томатовКоличество ФАР, поступающее в пленочные теплицы, определяется рядом факторов: степенью насыщенности каркасов непрозрачными элементами, их формой, ориентацией относительно сторон света, прозрачностью материала ограждения в реальных условиях эксплуатации. Последнее обстоятельство особенно важно при выращивании овощей в зимний и ранневесенний периоды. Так, урожай огурца от начала плодоношения находится почти в прямой зависимости от притока ФАР в теплицы. Факторами, повышающими поглощение и отражение ФАР, являются запыление внешней поверхности пленки и наличие конденсата влаги на внутренней ее поверхности.
Запыление начинается уже при подготовке пленки к укрытию теплиц. При трении пленка накапливает значительный электростатический заряд и пыль прилипает к ее поверхности. После укрытия продолжается интенсивное запыление наружной поверхности пленки. Однако через 1,5-2 мес. этот процесс стабилизируется. Последующие слои пыли легко сдуваются ветром или смываются осадками. В начальный период происходит основное необратимое загрязнение полиэтиленовой пленки. За счет необратимого загрязнения поглощение пленкой ФАР возрастает до 4-5%. Временное запыление наружной поверхности пленки в длительные засушливые периоды может повышать поглощение ФАР до 10-15%. Отражение ФАР при загрязнении и запыленности полиэтиленовой пленки практически не изменяется.
В связи с ярко выраженной гидрофобностью поверхности полиэтиленовой пленки конденсат влаги на внутренней стороне ее в теплицах образуется в виде мелких полусферических капель, значительно повышающих внешнее отражение ФАР. При наличии обильного конденсата, что обычно бывает в ранний весенний период, когда теплицы днем не проветриваются, внутрь их может не доходить до 25% ФАР, отражаясь от поверхности ограждения. Другой отрицательный эффект образования конденсата влаги на гидрофобной поверхности полиэтиленовой и других полимерных пленок состоит в частом отрыве капель от кровли теплиц. Такая капля вредит растениям.
Помидорная рассадаГидрофилизация поверхности пленок имеет большое значение, способствуя улучшению микроклиматических условий в теплицах и увеличению поступления ФАР в них, что в конечном итоге повышает урожай выращиваемых культур.
Гидрофильность пленок характеризуется краевым углом смачивания, который тем меньше, чем гидрофильность выше. Смачиваемость пленок определяет форму конденсирующихся на их поверхности капель — от шарообразных (для гидрофобных пленок типа полиэтиленовой) до плоских, образующих сплошной слой воды (для гидрофильных пленок типа полиамидной).
На укрытиях с ограждением из материалов, имеющих слабо гидрофильную поверхность, образуется мелкокапельный конденсат, который способствует снижению проникновения радиации в культивационные сооружения.
Следует напомнить, что антистатические свойства полимерных пленок не сопряжены с гидрофобностью (отталкивание воды). Различные полимерные пленки становятся гидрофильными (накапливают конденсат) после 2-2,5 мес. экспозиции в атмосферных условиях. Это происходит в результате окислительных процессов с участием пылевидных частиц, образующих тончайший слой, который повышает смачиваемость пленки водой. В связи с этим при повторном использовании пленки для укрытия теплиц бывшую наружную поверхность рекомендуется обращать внутрь сооружения. Этот прием позволяет сохранять освещенность в теплицах на высоком уровне, так как конденсат влаги в этом случае образуется в виде сплошного слоя, незначительно снижающего внешнее отражение света.
При использовании полимерныx пленок для ограждения теплиц, эксплуатирующихся в различных климатических и погодных условиях, большое значение имеет морозостойкость пленок. Полиэтиленовые пленки имеют морозостойкость до -60°С Относительно низкая морозостойкость поливинилхлоридной пленки (-15°С) ограничивает ее использование для покрытия теплиц в зимнее и ранневесеннее время.

Читайте также:  Как следует выбирать место для теплицы?

Ассортимент пленок для ограждения теплиц

Рассада в пленочной теплицеВедущая роль в тепличных хозяйствах Украины и стран СНГ принадлежит полиэтиленовым пленкам. Это обусловлено низкой стоимостью ПЭ пленок, несложной технологией производства, возможностью изготовления широкоформатных полотен, а также возможностью модификации полиэтилена и введения различных добавок. Ниже приведены свойства некоторых полимерных пленок, предназначенных для ограждения теплиц.

  • Светостабилизированная ПЭ пленка марки СТ
    Пленка содержит антиоксидант бензон ОА, который известен как светостабилизатор, поглощающий УФ-излучение зоны Б и переводящий его в менее опасное для полимера длинноволновое излучение.
    Проницаемость пленки во всех областях спектра аналогична проницаемости нестабилизированной, за исключением области УФ-излучения зоны Б, в которой она сильно снижена (с 80 до 15%). Отметим, что у силикатного стекла, широко используемого для ограждения теплиц, прозрачность этой области спектра еще ниже (0,5-1%). Необратимое загрязнение пленки в атмосферных условиях снижает ее проницаемость в области ФАР после одного сезона эксплуатации на теплицах на 3-5%, после двух сезонов или непрерывного использования в течение года — на 5-7%. На теплицах с каркасами, окрашенными в белый цвет, стабилизированную ПЭ пленку толщиной 0,2 мм в районах с умеренным климатом можно эксплуатировать в течение двух, а иногда и трех сезонов.
  • Пленка полиэтиленовая армированная (ТУ 6-19-27—78)
    Разработана на основе пленки ПЭ-08, армирована нитями из полиэтилена высокой плотности, толщина пленки в ячейках армирования — 0,3 мм, ширина полотна — 2000 мм. Срок службы на теплицах — до 3 лет.
    Проницаемость армированной пленки для ФАР составляет 80%, УФ-излучения зоны А — 55%, УФ-излучения зоны Б — 5%, ИК-излучения — 60%. Необратимое снижение проницаемости пленки в области ФАР после одного сезона эксплуатации на теплицах составляет 6-8%, после двух сезонов или непрерывного использования в течение 1,5 лет — 10-12%. Морозостойкость пленки составляет -60° С.
    Армированная пленка характеризуется высокой механической прочностью, которая обусловлена не только армированием, но и значительной толщиной пленки. Рекомендуется армированная пленка для покрытия теплиц сезонной и круглогодичной эксплуатации преимущественно в районах с повышенными ветровыми нагрузками.
  • Пленка полиэтиленовая теплоудерживающая СТ (ГОСТ 10354-82)
    Пленка содержит теплоадсорбирующую и гидрофильные добавки, а также тонкодисперсный каолин повышенной белизны. Проницаемость пленки ПЭ-143Г в области УФ-излучения зоны А — 60%, зоны Б — 10%, пропускание в области ФАР — 85% ФАР — 82%.
    Особенностью пленки ПЭ-143Г является высокая светорассеивающая способность (60% по сравнению с 20% у пленки ПЭ-08), что улучшает освещенность в теплицах. Но основное преимущество теплоудерживающей пленки перед другими ПЭ пленками состоит в слабой проницаемости ее для теплового излучения, в результате чего под этой пленкой достигается устойчивое повышение температуры воздуха на 2-3,5° С в дневное время и на 1,5-2°С ночью. Использование пленки ПЭ-143Г в качестве материала ограждения позволяет избежать резкого выхолаживания теплиц в ночные часы при ранней их эксплуатации.
    Благоприятные микроклиматические условия, складывающиеся в теплицах, укрытых теплоудерживающей пленкой, способствуют интенсивному росту и развитию выращиваемых культур и, что самое главное, — повышению их урожайности.
    В теплицах на естественном обогреве с теплоудерживоющей пленкой выход ранних овощей и земляники увеличивается на 20-25% по сравнению с другими ПЭ пленками. Применение пленки ПЭ-143Г на сезонных теплицах с аварийным обогревом позволяет сократить расходы тепла и топлива на 30%.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here