膜下滴灌带受阳光照射问题探析.doc

膜下滴灌带受阳光照射问题探析膜下滴灌技术集覆膜技术与滴灌技术两者相结合，在国内推广已有十年，应用面积逐年扩大。但是，膜下滴灌技术在使用过程中存在一个突出的问题：滴灌管(带)的破洞和开裂。经分析主要原因有三点：包括耐环境应力开裂，滴灌管(带)老化，以及在太阳光照射下，膜下凝结水珠对滴灌带烧伤。本文主要针对滴灌管(带)老化和阳光照射对滴灌管(带)产生的破坏作业进行试验分析。 1　滴灌管(带)老化试验分析 目前，国内使用的滴灌管(带)都是聚乙烯制品，由于材料的老化现象，缩短了产品的使用寿命，一些地方的节水灌溉器材及高分子薄膜3个月左右就严重老化、降解，造成灌溉效果差、土壤污染、土地板结，致使粮食和经济作物产量下降。因此，农用塑料制品的耐久性成为广大农户关心的问题 1.1　材料 单翼迷宫式滴灌带(一号试样以PE回收料为主，添加高密度、低密度、线性低密度聚乙烯、黑母料和抗老化剂等原料，通过挤出机高温挤出生产，管径16mm，壁厚0.2mm；一号试样无添加抗老化剂，三号试样为全新PE树脂)；紫外老化箱；拉力试验机 1.2　试验结果 三者样品在老化箱中放置144小时，一号样力学性能(拉伸强度和断裂伸长率)下降到原来的70％，二号样力学性能下降到原来的30％，三号样力学性能下降到原来的80％ 从结果中看出，滴灌管(带)在紫外线等影响下，性能明显下降，但可以通过增加抗老化剂，延缓制品的降解、老化速度，延长制品的使用寿命 1.3　结论及讨论 (1)紫外线、温度等条件对滴灌管(带)力学性能影响显著 (2)采用回收料生产的滴灌管(带)在紫外线、温度条件影响下。快速老化、分解，性能急剧下降 (3)通过增加抗老化剂，可以延缓制品的降解、老化速度，延长制品的使用寿命 2　滴灌管(带)灼伤试验分析 田间膜下水珠有表面张力和分子吸附力作用，在表面张力的作用下水分子不能向四周扩散。而是被聚集在一起形成弯月面。由于覆盖的是透光膜，在阳光的照射下，由于一定角度及高度(杂草顶起、开沟耒埋、土地不平整导致等)，有些小水滴凸透镜的焦点就恰巧落在了滴灌带上。水珠直径越大，聚光面也越大，其焦距越长，照射到膜下滴灌带上。形成非常熠眼的光点，产生很高的温度(140～160℃)，将滴灌带熔烂，造成滴灌带漏水 以新疆昌吉地区为例，2010年该地区的气候异常，阴雨天气比往年同期多，累计日照时数短，月平均温度偏低，致使棉花株高比往年同期偏低，作物冠层起不到遮光作用，而且杂草生产旺盛顶起地膜，使膜下凝结水珠透镜体对滴灌带的灼伤现象变得尤为突出。现针对此现象进行分析，提出预防措施 2.1　材料 单翼迷宫式滴灌带：以PE回收料为主，添加高密度、低密度、线性低密度聚乙烯、黑母料和抗老化剂等原料通过挤出机高温挤出生产，管径16mm，壁厚0.2mm，熔点温度约为130℃，地膜为聚乙烯㈣透光膜。滴灌带使用地点：新疆昌吉市(天气晴朗的中午及下午室外气温32℃以上，膜内温度38℃以上)，精度0.5mm的钢尺量地膜或水珠曲面到滴灌带之间的距离。红外温度计：测定阳光通过水珠聚焦在滴灌带表面的温度 2.2　凝结水的形成 (1)田间地面覆膜后，由于土壤蒸发作用使土壤中的水分以气态方式脱离地面，在地膜下表面凝结成水珠 (2)作物播种滴水后，膜内附着较多的小水滴，在膜上积聚 (3)阵雨过后天气突热，膜上、膜下易形成凝结水珠，在地膜上表面的小水滴由于受风、阳光、蒸发等环境影响较大，存在的时间较短，相对于膜下水滴来说产生的危害机率较小 2.3　灼伤破洞原因分析 (1)生产中对滴灌带有破坏作用的凝结水珠主要是直径超过6mm的水珠。理论上水珠直径越大灼伤得越快，但不可能无限大，因为较大直径的水珠很难附着在地膜表面。理论分析得出直径为8m的水珠出现的概率最大，这取决于水珠的重量和附着力之间的平衡关系。在膜下滴灌系统中，地膜内侧有较多、较大的水珠，一般田间水珠以直径8～10mm居多 (2)随着水珠直径的增大，烧伤滴灌带所用的时间缩短：聚光焦距增加 (3)地膜与滴灌带有一定间距，如果土地不平整、开沟未埋、膜内杂草丛生，则易导致滴灌带破洞 (4)土壤环境湿度较大，一般雨后晴天、晴天灌水后或地下水位较高的地方，易在膜上聚集大水珠 (5)滴灌带生产过程中，添加过多回收料，导致在光、热、氧条件下老化过快 2.4　预防措施 (1)规范滴灌管(带)产品老化指标，控制回收料的添加量。或添加定量的抗紫外线吸收剂和抗氧剂，延缓制品的降解、老化速度，延长制品的使用寿命 (2)改善提高滴灌带生产配方，提高产品熔点。尽量能用熔点温度较高的纯度比较高的高密度聚乙烯生产原料。或能在满足性能的情况下添加熔点较高的无机填充料来