第四节 高端农业用纺织品应用实例
部分农用纺织品的生产厂家和产品见表2-5，农用纺织品材质见表2-6。
表2-5 部分农用纺织品的生产厂家和产品
表2-6 农用纺织品应用材质
一、非织造材料传输植物营养液的应用实例
随着生活水平的提高，人们对食品素材的要求越来越高，对反季节食品的需求量也越来越大。然而，当前市场上的反季节食品大部分都是在塑料大棚、温室中种植获得。这种种植过程中肥料的利用效率不高，如果大面积推广，会造成大量肥料的浪费；同时，也会造成土壤板结，循环使用性差。
纺粘针刺非织造材料主体是由纤维的相互交错缠结形成的稳定结构，厚度较大，内部孔隙率大。水分在纺粘针刺非织造材料内部传输时，材料的孔隙会截留并储存一定的水分，水分在材料的毛细作用下继续运动，直至毛细作用力与水分自身的重力及水分子间的吸引力平衡时，运动停止。基本相同时，未轧光纺粘针刺非织造材料带液量比轧光非织造材料带液量约多35%。虽然聚酯长丝机织物芯吸高度较高，但其内部结构紧密，可储存水分的空间较少，因此，非织造材料的带液量比同面密度的机织物要多。
此外，纺粘针刺非织造材料的芯吸高度相较于聚酯长丝机织物的芯吸高度低，但可通过调节营养液装置与植物间的距离来改善，不影响纺粘针刺非织造材料对营养液的传输能力。而在芯吸带液量、不同酸碱度营养液和多次传输方面，纺粘针刺非织造材料均优于聚酯长丝机织物。因此，聚酯纺粘针刺非织造材料更适合作为植物营养液的传输介质。
二、薄型黄麻/低熔点纤维复合地膜材料的应用
近年来，为解决传统地膜对土壤及环境的污染，人们开发出了许多可降解地膜，如生物降解地膜、光降解地膜、光/生物双降解地膜和植物纤维地膜等。淀粉添加型地膜是一种生物降解地膜，是将淀粉与普通树脂共混或共聚成膜，但只有淀粉可降解，其他部分难以完全降解，不能彻底解决环境污染问题。光降解地膜只有在光照下才能降解，埋在土壤里的部分因为见不到阳光而不能分解。光/生物降解地膜虽然能把地膜降解成小颗粒，短期内对作物生长不会有明显的负面影响，不过随着时间的延长，土壤中塑料颗粒逐渐增加，可能会带来潜在的更为严重的污染，不利于农业的可持续发展。日本已经采用可完全降解的纸地膜，但纸地膜强度低，抗风雨能力差，铺网时容易被扯破。农科院麻类研究所开发出一种麻地膜，它是将黄麻纤维经过罗拉梳理和气流成网后用合成类树脂型黏合剂将黄麻纤维进行化学黏合，然后再在该麻地膜表面进一步施加拒水剂。其所含合成类树脂型黏合剂与含氟类黏合剂都是不易降解材料，在取代塑料地膜方面无法显示出技术创新性，也掩盖了麻纤维的绿色环保性。
为了充分利用黄麻纤维的绿色环保性，并使所得黄麻地膜具有较好的力学性能，可将黄麻纤维与低熔点纤维共混后气流成网，然后再在热的作用下使低熔点纤维的表面层部分溶解，从而将纤维网中的黄麻纤维和低熔点纤维黏合在一起。当低熔点纤维是聚乳酸和PBST聚酯纤维等时，地膜是一种可以完全降解的材料。将黄麻纤维与低熔点PLA纤维混合后成型为具有一定力学性能的复合地膜，相关研究结果表明：在低熔点PLA纤维混合比为30%，模压温度为115℃，模压压力为5MPa和模压时间为30s的条件下可以得到力学性能较好的、面密度为40g/m2的麻类非织造材料，可满足地膜材料力学性能要求；且黄麻和PLA纤维均是可生物降解的环境友好型材料，这对麻地膜的发展有积极意义。
三、非织造材料在微气候调节、农作物保护等方面的应用
（一）用于微气候调节的非织造布
用于微气候调节的非织造布有秧苗布、蔬菜浮面覆盖布以及保温幕布等。
1.秧苗、蔬菜浮面覆盖布 在世界蔬菜生产领域，非织造布覆盖栽培技术是继塑料薄膜之后在蔬菜生产上迅速推广应用的又一先进技术，被誉为第二次“白色革命”，作为一种新型农业保温材料主要用于农业温室栽培、育苗。与我国农村已较广泛应用的地膜（聚乙烯薄膜）相比，它具有如下优点：温度峰值不高，不会发生高温烧苗的危险；温度变幅较小；通气透水；雨后非织造布覆盖下的农田不像地膜那样积水；轻便耐久，其重量仅及聚乙烯薄膜的56%左右，且不易老化。如园艺地布，它是一种紧密的铺地毡，可以针刺或复合方法构成，具有良好的透水性能，可用作温室地面材料，露地苗圃、盆栽作物的铺地材料等。用园艺地布覆盖地面时，被覆盖后的土地无法长出杂草，而且易于生产操作，浇水管理方便。
非织造布覆盖技术已在几十个国家应用，在这方面日本居世界领先地位，有50多家工厂从事该产品的生产、研制，有黑、白两种颜色且不同透光率的多个品种，可根据各种农作物对日光的不同要求选用。我国1984年开始研制、试用非织造覆盖材料。经实验，非织造布覆盖材料用于水稻育秧，由于高温概率小、相对湿度小、氧气供应充分等生态条件较好，故秧苗的株高、叶片、茎粗、根树、苗重五项指标均明显优于聚乙烯薄膜覆盖，因而稻秧亩产高于后者6.9%。同时，非织造布用作育苗床底布，苗根不会扎入地下，移植时可减少断根损失，且因床土透气、保肥、保持土壤稳定，秧苗粗壮，成活率高，尤其便于机械插秧。
法国开发研制的一种可重复使用的农用覆盖材料，该材料的非织造布部分选用的规格为60g/m2，边带部分为厚200μm的聚乙烯薄膜。两者通过热黏合固着在一起，黏合宽度为2～20mm，一般为5mm，黏合后的强度大于非织造布的撕裂强度。
2.保温幕布 要做到进一步缓和蔬菜淡季供求矛盾，保证蔬菜全年供应，必须对聚乙烯薄膜大棚采取措施，如棚内安装加热炉等增温设备，这样势必耗费能源，提高成本，而在棚内增添非织造布保温幕布，由于温室效应，即白天可见光的辐射与夜间土壤的红外线辐射以及防风屏效应可提高大棚温度1～3℃，又不耗费能源，试验得出：冬季覆盖一亩温室三个月可节煤13t。非织造布吸湿性好，能降低棚内相对湿度6%～17%，尤其对控制瓜果的霜霉病、番茄的叶霉病、柑橘的病毒病有明显作用，保温帘与聚乙烯薄膜配套使用更适于栽培经济价值较高的农作物如黄瓜、番茄、西瓜、柑橘以及花卉等，与一般大棚对比可促进作物早熟7～10天，也可延迟栽培10天左右，从而缩短蔬菜淡季，亩产增加10%以上，经济效果显著。
（1）非织造布在柑橘上的应用。在日本的大阪、奈良、静冈等地，到12月份气温下降至寒冷时，用40～50g/m2非织造布（新、旧均可）按柑橘树冠大小缝制成大袋子，套在挂满果实的树冠上（四周固定好，免得被风吹脱），既能使柑橘树冠免受冻害，又能使柑橘在树上自然保鲜。因非织造布能为柑橘树休眠创造良好的环境条件，故促进物候期提前，植株生长健壮，增产增收。
（2）非织造布在草莓上的应用。草莓属于小浆果，生长温度范围为10～30℃，适温15～25℃。根生长最合适土温为17～18℃，匍匐蔓适温20～30℃，叶生长适温13～30℃。利用多种栽培形式，草莓可全年生产、四季供应，如在温室（大棚）内采用非织造布二道保温幕或扣非织造布小拱棚进行早熟栽培，防止低温引起落花落果，可提前采收10～15天，延长供应期，改善品质，提高产量。该技术在日本、美国等国作为一项很重要的新技术得到广泛应用，并取得了显著的经济与社会效益。
（3）非织造布在茶叶上的应用。在日本，茶叶上市的早与晚，对商品茶价格有很大的影响，上市早的茶叶贵，晚上市的便宜。茶农为了抢早、提前采茶，多利用非织造布进行保护栽培。一般从3月下旬开始，采用规格为40g/m2的黄色非织造布昼夜直接覆盖茶树，至4月中旬气温转暖时撤除。气温在白天可提高5～7℃，夜间可提高1～3℃，使茶树新梢提前发芽，提前采茶叶7～10天，且茶叶颜色浓绿、味道芳香，可改善茶叶品质。
（4）非织造布在花卉上的应用。花卉的现代化生产是目前乃至今后的发展方向，而在温室大棚等保护地种植又是花卉工厂化生产的主要途径。为保证鲜花常年生产与供应，冬、春季可在温室（大棚）内采用非织造布二道保温幕或扣非织造布小拱棚进行保温覆盖栽培，在炎热夏季利用非织造布进行遮阳栽培，改善温室（大棚）内的温度、湿度及光照度，以满足花卉生长发育所需要的环境条件，实现切花、盆栽花卉的优质高效栽培。
（二）农作物保护布
1.防止小动物以及昆虫等侵入的浮动覆盖布及保护袋 用于调节微气候的非织造布也可防止鸟类动物和苍蝇、带病毒的昆虫等寄生物对农作物的损害。在一些严格控制对植物喷洒杀虫剂的国家如美国、北欧，这一作用尤为显著。非织造布也可替代纸袋以保护高质量的水果如苹果、葡萄、桃、梨等，以防止果实成熟时被昆虫侵害。由于它所具备的优越特性，这一作用比纸袋更佳。
2.用作杂交育种、制种、防树皮脱落袋、苗圃植物根保护布 现代作物育种大都采用杂交一代杂种，这样播种的工作量加大了，不但要保持亲本，还要配制杂交种，小的播种场无法进行地域隔离，就需人工用纱网把不同品种亲本隔离起来，防授粉昆虫授粉引起混杂。种子成熟时，鸟害是种子生产的大敌，用细丝网将播种田罩起来，能保证种子的收获。林业工作者可利用非织造布作包扎带，缠在树干上以防止动物（如牧鹿等）侵袭从而保护树皮不致脱落，也可取代传统的黄麻包缠从而保护苗圃植物的根。
（三）育秧布及灌溉布
非织造布可作为种子的基布用在水稻的生长和斜坡绿化方面。播种时，预先将种子安排在非织造布上，这种非织造布即作为种子基布铺放在播种地面，从而简化了播种操作。此外，由于非织造布所具备的优良性能，可对作为种子基布的非织造布直接施以化肥、杀虫剂等，为植物发芽与成长提供良好环境。如英国Fison公司开发的由纤维网、肥料和吸水聚合物构成的新颖的培植用材料。
这种材料所用纤维可以是合成纤维或人造纤维，也可以是纤维素浆粕或棉纤维，一般纤维长度为2～6mm，长短要求均匀，也可采用经磨碎的泥炭纤维。纤维成网可采用一定的黏合剂，如天然橡胶或合成胶乳。纤网厚度为1～3mm，这种厚度可容肥料200～500g/m2，肥料可以是水溶性氮、磷和钾等。
在植物纯营养液培养法中，非常轻薄的非织造布可用作灌溉布，从而改善营养液的分配。为了美化园艺，有时用松树皮覆盖盆景中土壤，以显现绿色空间的美学特性，在这种情况下，非织造布可作为土壤隔离，促使土壤稳定。
1.在水稻育秧上的应用 非织造布覆盖水稻育秧能保温防冻、降湿防病、节水省种、省工省力，是培育壮秧、促进早熟、增产增收的水稻育秧技术的一项改革。以水稻旱育秧为例，非织造布覆盖育秧有以下四种方式。
（1）非织造布复合膜拱棚覆盖育秧。非织造布复合膜是由一层30g/m2的非织造布与0.06mm农膜经高温热压而成的新型覆盖材料，它具有非织造布与农膜的双重优点。
（2）非织造布夹带拱棚育秧。在农膜中间夹一条30～35cm宽的40～50g/m2的非织造布作为拱棚覆盖材料。
（3）非织造布浮动覆盖育秧。在秧苗上直接宽松地昼夜覆盖15～20g/m2非织造布，秧苗顶着非织造布生长。
（4）非织造布护根育秧。把已用过的旧非织造布平铺在苗床上，在其上堆放营养土，既保温又防根系深扎，使根系横向生长、健壮，有利于培育壮秧。
2.在玉米育苗上的应用 采用非织造布复合膜育秧相比农膜育秧具有秧苗不徒长，茎粗增加，节间短，秧苗健壮；抽穗、开花、吐丝等均较农膜育秧提前；每穗粒数及千粒重均有所增加的优点。
（四）农药防护服
农业生产中，必然会遇到各种虫害，因此需要经常使用各类杀虫药剂来保证农业产量。尽管传统纺织面料如棉、涤纶及其混纺面料也能制造出防护服，但由于虫害泛滥一般都出现在炎热的夏季，农民不但要求防护服能防毒，而且对其透气性、凉爽性、易洗性等也要求较高，而非织造布材料以其优越的防护性能以及散热和舒适性能，满足了用户在各方面的要求，从而使农药防护服得到较为广泛的应用成为可能。