耐候光转换无滴农膜的转光效应研究.docx

耐候光转换无滴农膜的转光效应研究王则民,徐祖辉,傅楚瑾,曹锦荣,陈志荣(上海师范大学生命与环境科学学院,上海200234)摘要:将稀土转光粉和其他助剂添加到聚乙烯树脂里,制得新颖的耐候光转换无滴农膜Λ它与长寿无滴农膜相比较,具有将紫外光转换成红光的特殊功能,可提高棚温,促进光合作用,提高农产品的产量和品质Λ关键词:稀土;转光;聚乙烯;农膜中图分类号:O614133文献标识码:A文章编号:100025137(2000)0220053206引言0农膜与肥料、农药一起被称为农业的三大生产资料Λ目前,我国已成为世界上园艺设施栽培面积最大的国家Λ80年代以来,农膜品种发展很快Λ普通农膜(第一代农膜)仅具有保温性;基础功能农膜(第二代农膜)除了具有保温性外,还具有防老化或防雾滴等功能;而多功能农膜(第三代农膜)不仅具有第二代农膜的功能,还具有光转换、光选择等控制性功能Λ90年代以来,国内已有人将稀土荧光化合物添加到聚氯乙烯或聚乙烯树脂中,制成光能转换膜1～3Λ我们在1991年也已研制出稀土聚乙烯荧光薄膜,并报道了它对农作物的增产效应4Λ1995年以来,我们与上海市农业科学院合作,对于稀土转光农膜的光色效应和增产效应作了进一步研究5,6Λ1998～1999年,与上海三花薄膜厂、上海市农业科学院合作,又共同研制出了耐候光转换无滴农膜,它是一种新型的多功能农膜Λ本文主要报道UTR稀土转光粉在耐候光转换无滴农膜中的转光效应Λ1试验部分1.1转光粉的合成和荧光测试收稿日期:基金项目:99G01347)作者简介:1999212206上海市科学技术委员会1998年度重大科技资助项目(985211003;项目鉴定号:沪科鉴王则民(19422),男,上海师范大学生命与环境科学学院教授Λ上海师范大学学报(自然科学版)2000年54以氧化铕(Eu2O3,纯度99.95%,上海跃龙有色金属有限公司出品)为原料,按一定摩尔比,使其与相关金属化合物和有机配体进行反应,控制pH值和反应温度,经沉淀、洗涤、干燥、粉碎,制得含铕的多核有机配合物,取名为UTR稀土转光粉Λ用日本日立650260型荧光光谱仪,在240nm的激发波长监控下,测试转光粉的荧光发射光谱Λ1.2膜的研制按0.2%重量比,将UTR稀土转光粉添加到聚乙烯树脂里,制成母料Λ为了使农膜具有防老化、防雾滴等基础功能,在配制母料时,还添加了一定量的光稳定剂(受阻胺类)、抗氧化剂和无滴剂(非离子型)Λ然后采用3层共挤吹膜技术,将母料制成耐候光转换无滴农膜Λ工艺流程如图1Λ图1工艺流程图1.3膜的性能测试按照国标GB4455294和企标Q/YSTL821999方法测试膜的机械物理性能指标、无滴性能和光转换性能Λ用ZF21型三用紫外分析仪(上海顾村电光仪器厂出品)测试膜的光致发光性能Λ用日本日立650260型荧光光谱仪,在监控614nm发射波长下,测定膜的激发光谱(Ex),在监控240nm的激发波长下,测定膜的发射光谱(Em)Λ1.4膜的扣棚试验在1998年12月～1999年6月,于上海市郊区的12个试验点扣棚试验Λ试验采用田间对比法,以耐候光转换无滴农膜为试验膜(以下简称试验膜),以长寿无滴三层共挤膜为对照膜(以下简称对照膜)Λ除了未添加转光粉、没有转光功能之外,对照膜的其他所有机械物理性能和基础功能均与试验膜相同Λ每个试验点上都采用上述两种处理,每种处理均为3个重复(小区),一般每小区为一只标准大棚(33×6m2)Λ供试作物有番茄、黄瓜、茄子、草莓、西瓜、甜瓜和花卉共7种Λ共建标准试验大棚达60余只Λ植物生理指标测试方法参见文献5Λ除处理因素外,在试验期间,每个试验点内,同种作物的所有栽培措施严格保持一致,保温、通风等管理措施也相同Λ第2期王则民等:耐候光转换无滴农膜的转光效应研究552结果与讨论2.1膜的机械物理性能耐候光转换无滴农膜的机械物理性能指标列于表1Λ由表可见:试验膜的各项机械物理性能指标均达到项目研究指标,均符合相应的国标和企标要求Λ这说明UTR稀土转光粉加入聚乙烯树脂后,除了产生特定的荧光发射峰之外,并不影响农膜的机械物理性能Λ表1耐候光转换无滴农膜的机械物理性能测试项目项目指标测试结果膜厚度(mm)拉伸强度(Mpa)0.080.120.080.15≥18≥19MD23MD26.83TD27TD27.85断裂伸长度(%)≥450≥460MD452MD595TD725TD755直角撕裂强度(kN/m)≥60≥60MD76MD93.56TD100TD115.96透光率(%)≥80≥808483紫外线加速老化承受力(h)荧光发射峰波长(nm)表面湿润张力(mN/m)无滴有效期(month)≥500≥5001500500600～700600～700600～700600～70038383838464～662.