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现代化果园 | Tyvek®地面覆盖材料的应用实践与再创新

 闻人天宇 2017-09-26

本文整理自:中国农业大学园艺学院果树系教授马会勤博士的研究报告


现代农业既有资本门槛,也有技术门槛。随着自然资源和人力资源配给方式的改变,以及人们对食品安全要求的提高,现代化果园也成了理念转变和发展阶段下的必须。技术集成取代种植密度成为新的指标,我们追求的不再是数量,而是通过标准化技术实现水果品质的整体提升。


let there be light

and there is light


《圣经》里提到:“上帝创世的第一天就造了光。昼夜交替是世间万物的旋律,而光则为生命带来能量和希望”。对于农作物而言,光不仅促成光合作用,也带来温度效应和信号响应。植物基因有非常大的表达弹性,它们能“感知”季节变化以及自己是否被遮挡。光照充足、昼夜温差大的环境下,生产的水果不仅颜色漂亮,含糖量也更高,自然更好吃。因此,通过光来控制植物的生长,便成了现代化果园的重要课题。

材料科学与农业

杜邦™ Tyvek® 特卫强® 地面覆盖材料

材料科学在现代农业中扮演着越来越重的角色,现代农业越来越依赖于材料的创新,材料科学已经深入到现代农业的光、温、水、肥四大基础,塑料被大量使用,产生了各种各样的地膜、反光膜、保温膜、防雨膜等。杜邦™ Tyvek® 特卫强® 品牌材料虽不是应用于农业的首个地面覆盖材料,但在农用材料的更新换代中,它的优势得到了越来越多的展露。


Tyvek®


杜邦™ Tyvek® 特卫强® 是美国杜邦公司生产的新型无纺布材料 —— 一种采用杜邦专利的闪蒸法纺粘工艺制成的高密度聚乙烯(HDPE)材料。它透气、不透水,便于对水、肥进行更精准的调控,有利于土壤微生物发育和生长。特卫强® 具有突出的漫反射性能,双面可用,可以用来提光、降温、保水、防水,还有良好的防草性能,在日本、韩国和台湾已经得到广泛的应用和认可。


 特卫强® 在日本水果种植上的应用 - 葡萄、柑橘种植



1. 特卫强® 地面覆盖材料在日本高品质葡萄上的应用


2. 特卫强® 在日本高品质葡萄上果穗打伞的应用


3. 特卫强® 地面覆盖材料在日本高品质柑桔上的应用


特卫强® 在日本高品质柑桔种植上的应用,要求在使用特卫强® 后每次雨后检查土壤是否进水。左图雨后特卫强® 下进水,说明没有覆盖好,不利于糖度提高,右图雨后土壤保持干燥说明控水效果好,有利于柑橘糖度提高。


雨后特卫强® 下进水(左)& 雨后特卫强® 下干燥(右)


 特卫强® 地面覆盖材料在日本的应用 - 无花果种植



特卫强® 在日本无花果种植上的应用


日本对于无花果种植的管理非常到位。无花果是一种连续采收的水果,在日本严禁使用杀虫剂,而蓟马对无花果果实的危害较为严重,所以对蓟马的防治尤为重要。特卫强® 地面覆盖材料在无花果上的铺设不仅有利于果实着色,最大的好处便是趋避蓟马。


特卫强® 地面覆盖材料在国内葡萄上的应用研究

在应用特卫强® 地面覆盖材料之前,预铺设是非常重要的环节。包括建立标准工具箱、建立布设方案、计算和控制劳动成本,对研究和规模化应用非常有必要。


Tyvek® 特卫强® 田间铺设(上图)&镀铝膜田间铺设(下图)


中国农业大学的研究人员在北京顺义一大型鲜食葡萄种植基地做了特卫强® (上图)和镀铝反光膜(下图)两种材料的布设对比。镀铝反光膜是在极薄的塑料上镀一层铝,因此非常脆弱,只能以土来压制;而特卫强® 是一种极为轻薄却又相当强韧的材料,可以直接用U型铁丝钉固定,更不会产生镀铝反光膜那种刺眼的镜面发射光。


光照测定


中国农业大学在葡萄园里分别在露地及大棚内不同时间做了三次光照测定,选用了巨玫瑰和夏黑两种葡萄品种,并分别采集了上部冠层、中部冠层和下部冠层的数据,来对比特卫强® 和镀铝反光膜对不同葡萄品种不同冠层的反光强度(下表数据单位为klux)的影响。


表1:特卫强® 和镀铝反光膜对不同葡萄品种不同冠层的反光强度的影响(2013年数据)


从表1中的数据可以看出,不同于镀铝反光膜, 在同一高度, 特卫强® 材料的数据稳定, 没有方向性。同时, 使用一个月后特卫强® 地面覆盖材料的反光强度普遍高于镀铝反光膜。从表2中的数据可以看出,镀铝反光膜的反光效果全靠镜面反射,因此,在阴天条件下就几乎没有反光,但特卫强® 地面覆盖材料具有良好的漫反射性能,在阴天时也能有显著的反光效果。由于镀铝膜寿命较短、遇雨水会氧化脱落,从而降低反光性能,所以在夏季阴湿多雨地区,特卫强® 地面覆盖材料的优势显得尤为明显。


表2:阴天特卫强®和镀铝膜对葡萄下部60cm冠层不同位置反光强度的对比


另外值得一提的是,葡萄的下部冠层的采光条件最差、但离反光材料最近,因此受材料影响最强烈。虽然特卫强® 地面覆盖材料和镀铝膜都能改善下部冠层的光照强度,但特卫强® 地面覆盖材料的改善效果还是显著优于普通镀铝膜。


 特卫强® 地面覆盖材料 对巨玫瑰着色的影响

(左侧为特卫强® 处理)


特卫强® 地面覆盖材料对夏黑着色的影响

(左侧为特卫强® 处理后的着色情况)


特卫强® 对红富士着色在不同定产下的影响
(左侧为对比, 特卫强® 处理分别为0.75m及1.0米幅宽)



甜度测定


铺设特卫强®, 数据显示夏黑甜度提高接近2度BRIX, 提高10天进入采收期


铺设特卫强®, 数据显示夏黑酸度提前降低 花青素含量明显上升


特卫强® 地面覆盖材料在无花果种植上的应用



特卫强® 墙面铺设(左图)

特卫强® 地面铺设(右图)


特卫强® 对无花果(110C)着色的影响

(上排为铺设特卫强® 处理后的果实着色情况, 下排为对比)



Tyvek® 特卫强® 反光膜对日光温室内不同位置的无花果植株的枝条成果率的影响


上图数据显示,铺设特卫强® 能使无花果108B 和110C的成果率分别提高8%和10%。


试验表明:杜邦™ Tyvek® 特卫强® 地面覆盖材料用于现代化果园,不仅能让果实颜色更好,还能增加糖度、降低酸度,让果实成熟快、风味更佳,在提高整体品质的同时提升产量,进而提高种植户的收入;另外,特卫强® 地面覆盖材料还有明显的节水和控制杂草生长的作用。相信随着技术和理念的更新换代,特卫强® 地面覆盖材料对于水果种植的价值将会得到越来越多人们的认可。 


案例分享

杜邦™ 特卫强® 地面覆盖材料用于高品质葡萄种植



特卫强® 地面覆盖材料用于高品质葡萄种植


杜邦公司携手中国农业大学马会勤教授帮助北京顺义一大型鲜食葡萄种植基地提高葡萄品质,帮助农户创造了良好的经济效益。通过在葡萄园铺设杜邦™ Tyvek® 特卫强® 地面覆盖材料,充分反射阳光,使葡萄着色更好、糖度更高、成熟更早。除此之外,还帮助减少了除草、浇水等工序,减少了人工投入。




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