本發(fā)明提供一種覆蓋膜及植物栽培方法,這種膜可以改良水分的循環(huán)、肥料的利用及減少雜草的生長。
發(fā)明背景
覆蓋膜所用的塑料材料一般是低密度聚乙烯、聚氯乙烯、聚丁烯、或乙烯和乙酸乙烯酯的共聚物。覆蓋膜控制著輻射熱、土壤溫度和濕度、雜草生長、害蟲侵害、土壤板結(jié)和二氧化碳存留的程度。
透明聚乙烯比黑色或煙灰色膜更有效保存熱量;在透明膜下土壤溫度可以升高11℃(52°F),而黑色膜以下土壤溫度只升高3.4-5.4℃(38.1-41.7°F)。聚合物膜降低了夜間隨土壤冷卻的輻射熱的損失。據(jù)報(bào)導(dǎo),在某些情況下雜草由于聚乙烯覆蓋物的日光熱而受到控制。
用覆蓋膜的作物生長據(jù)報(bào)導(dǎo)成熟較快、產(chǎn)量增加,并且在大部分情況下可獲得更清潔的產(chǎn)物。例如,據(jù)報(bào)導(dǎo)1.6公頃的甜瓜農(nóng)場在使用了黑色聚乙烯覆蓋膜后產(chǎn)量增加二至三倍并且成熟期提前了兩個(gè)星期(《聚合物科學(xué)和工程百科全書》第2版(Mark等編著),John Wiley&Sons(1985),vol.1,P.612)。
還據(jù)報(bào)導(dǎo),使用選擇性對(duì)有助雜草生長的植物發(fā)育所需光合作用有效輻射光不透明的單色膜可取得改良的效果。這些膜設(shè)計(jì)成透射遠(yuǎn)紅和部分綠色光譜的日光射線來加熱覆蓋膜覆蓋的土壤(參見Arlingham(US專利5,138,792)和Daponte et al(WO94/05727))。
通過使用黑色塑料覆蓋膜來消除雜草和避免土壤板結(jié)可取消耕作的需要;因而避免了根的損害和阻礙成長或殺死植物。肥料和水的需求量也得到降低。
因此,覆蓋膜改進(jìn)了植物生長的土壤和空氣微氣候。
最常用的覆蓋材料是1或1-1/2密耳厚和3-6英尺寬的合成材料,即塑料膜。塑料膜特別是聚烯烴膜便宜并且容易用機(jī)械施加在種植行上。黑色、不透明塑料膜是最常使用的用于控制雜草生長而不必藉助于額外的費(fèi)用和使用化學(xué)除草劑的勞動(dòng)。
當(dāng)生長條件比理想情況差時(shí),由覆蓋膜帶來的生長植物環(huán)境的變化對(duì)作物發(fā)育的影響最大。對(duì)植物產(chǎn)生影響地天氣條件一般是降雨量少、冷空氣溫度和冷土壤溫度。覆蓋膜法可以幫助緩和這些影響。此外,覆蓋膜還建立了物理屏障,來控制雜草(或雜草生長)、蒸發(fā)、滲漏、土壤收縮和根被切斷。
覆蓋膜可減少10-50%或更多的土壤水分蒸發(fā)。覆蓋膜還通過減少來自雜草的競爭而挽救了作物所需的水,這對(duì)干旱季節(jié)來說是非常重要的。
某些覆蓋膜可減少雜草的生長以及雜草對(duì)光、水和營養(yǎng)物的搶奪。不透明塑料覆蓋膜可防止透射雜草生長所必須的光。如果使用各種透明的合成塑料覆蓋膜,則必需選擇除草劑或土壤煙熏法來控制雜草在覆蓋膜下的萌芽。
覆蓋通過防止土壤硬結(jié)和板結(jié)來幫助保持良好的土壤結(jié)構(gòu)。被覆蓋的土壤保持松散和易碎,因而為植物根提供了良好的通氣環(huán)境。在覆蓋的土壤中將發(fā)育成擴(kuò)展的根體系,特別是在未被覆蓋的干土壤以上2英寸處,硬結(jié)和耕作常常限制了根的生長。覆蓋膜提供了物理屏蔽以防止根被耕作和鋤頭切斷和損害。這些因素有助于生長成健康的根體系和對(duì)營養(yǎng)物的更有效的利用。
隨著覆蓋,由于松散、通氣良好的土壤環(huán)境和均勻的濕度以及較均勻分布的溫度而增加了土壤微生物的生物活性。這個(gè)結(jié)果導(dǎo)致土壤中較快的有機(jī)物質(zhì)分解和作物生長所需植物營養(yǎng)的釋放。
使用黑色、不透明塑料覆蓋膜不僅提供了上述所有好處,而且還提供了控制雜草的附加好處。在黑色覆蓋膜下生長的作物實(shí)際上不會(huì)受雜草影響并且不需要像透明或半透明覆蓋膜那樣需要熏蒸劑或除草劑。對(duì)后者而言,在將膜放在土地上之前或放在土地上之時(shí)必須用化學(xué)劑處理土壤。這種土地上的播種必須延緩到化學(xué)劑的任何潛在有害效果沉降至對(duì)作物種子或移植幼苗沒有任何傷害效果為止。黑色覆蓋膜通過篩選出入射陽光中的對(duì)任何植物生長都必須的紫外線和可見輻射光而在實(shí)際中消除了所有雜草的生長。
對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說,碳黑是最好的光屏蔽物,特別是碳槽黑,它為通常用于形成塑料和油漆的任何顏料、以及為意圖長期戶外暴露的制品提供了最高程度的紫外線保護(hù)。
Kitamura等人(US專利4,920,692)描述了一種用于抵御害蟲的覆蓋膜,該膜包括一反射頂層,該反射層具有一包含碳黑的黑色膜的層壓底面。專利權(quán)人要求頂面的反射層具有一個(gè)在小于0.4μm波長處的反射峰,以及紫外線峰反射率與可見光反射率優(yōu)選0.5μm波長處的可見光反射率之比小于1.4的反射光譜。Kitamura等的層壓膜連續(xù)橫跨膜的寬度,并且據(jù)說具有能夠降低地下溫度和防止雜草繁殖的附加優(yōu)點(diǎn)。
與Kitamura等描述的層壓膜不同,這種膜僅尋求到降低橫跨種植床寬度的膜以下的溫度,本發(fā)明提供了一種覆蓋膜,該覆蓋膜產(chǎn)生溫度和蒸發(fā)的可變化區(qū),從而產(chǎn)生在膜下有利的微氣候循環(huán)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種覆蓋膜,該覆蓋膜產(chǎn)生有利于作物但不利于雜草的有益微氣候循環(huán)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種復(fù)合膜,更優(yōu)選一種多層共擠出膜,所說的膜包含至少一層吸熱或黑色膜層,膜的至少一側(cè)面具有基本上居中的白色、銀色或反射層。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供共擠出的多層膜,該膜當(dāng)使用時(shí)能夠降低表面和/或表面下的溫度并且引起土壤中的有害無機(jī)鹽遷移到薄膜的邊緣。
在一個(gè)實(shí)施方案中,本發(fā)明提供了聚合的覆蓋膜或覆蓋片,其中包含能量吸收或透射區(qū)、以及在能量吸收或透射區(qū)之間至少一層居中的能量反射區(qū),將所說的能量吸收或透射區(qū)構(gòu)造或排列成當(dāng)將膜或片放在種植床上或上部時(shí),床被膜或片的能量吸收或透射區(qū)所覆蓋的區(qū)域和被膜或片的能量反射區(qū)所覆蓋的區(qū)域之間產(chǎn)生溫度差異。
本發(fā)明的覆蓋膜或片可以通過各個(gè)區(qū)的共擠出或?qū)訅簛碇圃?。?yōu)選,通過共擠出制造膜或片。
被膜或片吸收或透射以及被膜或片反射的能量是光能,一般是指光譜的可見光、紫外線、紅外部分的任何一種,以便應(yīng)用時(shí)由于光的吸收和反射的差別造成在植物床中產(chǎn)生溫度差異;較冷部分向著床的中央部分而被加熱的部分向著床的外部或邊緣。
在一個(gè)實(shí)施方案中,本發(fā)明的覆蓋膜或片在種植床的中央?yún)^(qū)域和種植床的周邊區(qū)域之間提供了平均每天約2-30°F的溫度差異。
在另一個(gè)實(shí)施方案中,本發(fā)明覆蓋膜或片提供的種植床,從床中心線橫過床超過一半的區(qū)域的最大可溶性鹽濃度與床中心線處的可溶性鹽濃度之比大于約1.3,優(yōu)選約1.3-1.8,或者約1.3-1.5。
膜或片的能量吸收或透射區(qū)優(yōu)選是黑色或透明(半透明或透明)的,但只要能夠吸收或透射以產(chǎn)生本發(fā)明所述的溫度差異,可以是本領(lǐng)域已知的任何一種顏色。膜或片的能量反射區(qū)優(yōu)選是白色或銀色的。
在一個(gè)實(shí)施方案中,本發(fā)明的覆蓋膜或片是能量吸收材料如黑色聚合材料和能量反射材料如銀色或白色聚合材料的共擠出膜或片,反射材料大致位于吸收材料的中央并且基本上具有膜或片的長度。
覆蓋膜或紙可以制成利于市售的尺寸,如54”、60”、66”和72”寬。
本發(fā)明膜或片的反射區(qū)可以覆蓋膜或片面積的約25-75%,或者,膜或片面積的約35-65%。
在另一個(gè)實(shí)施方案中,通過使用本發(fā)明公開的覆蓋膜或片,本發(fā)明提供了一種在種植床周邊,相比沿大約相同水平面的床中央,提高鹽濃度和溫度中的至少一種的方法。通過提高床周邊相比床中央的溫度和/或鹽濃度,產(chǎn)生了有益于作物而不利于雜草的溫度和/或鹽濃度。
從以下描述中本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白本發(fā)明的這些和其它目的以及優(yōu)點(diǎn)。
附圖簡述
圖1顯示了使用中的典型覆蓋膜的示意圖。
圖2示意性描繪了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案,其中共擠出的條狀中央反射層(白色)的三個(gè)側(cè)面被能量吸收層(黑色)包圍。
圖3顯示根據(jù)Kitamura等在US專利4,920,692中描述的覆蓋膜。
圖4是橫跨實(shí)驗(yàn)用植物床的鹽濃度結(jié)果,所說的實(shí)驗(yàn)如下描述。
發(fā)明詳述
本發(fā)明提供了一種覆蓋膜或片,以及在植物床的根地帶的區(qū)域中通過膜或片覆蓋在植物床中產(chǎn)生不同溫度區(qū)域的方法。這個(gè)溫度差異的實(shí)現(xiàn)可以是通過將碳黑或黑色氧化鐵或其它深顏色顏料涂加給覆蓋膜或片的離床中央最遠(yuǎn)的一個(gè)側(cè)面以便因覆蓋膜深色部分的射線吸收特性而產(chǎn)生熱區(qū),同時(shí)將二氧化鈦、氧化鋅、薄鋁片等涂加給覆蓋膜中央的條狀部分以便提供射線反射中央層,使種植床的側(cè)面與中央之間產(chǎn)生可以是20-30°F的溫度差異。
當(dāng)適當(dāng)選擇條狀部分的寬度時(shí),優(yōu)選18英寸,但可以是窄到6英寸和寬到45英寸,微氣候的差異導(dǎo)致對(duì)植物有害的鹽遠(yuǎn)離位于床中央的植物,而朝植物床的邊緣轉(zhuǎn)移。在植物床邊緣產(chǎn)生的超過適合生長季節(jié)的熱、干燥地帶變得可溶性鹽濃度很高。這個(gè)不適于生長的地帶有效制止了通常從植物床相鄰區(qū)域傳播種子尋找肥料和水的有害雜草。因此,效果是對(duì)植物旁邊或接近植物床邊緣的雜草產(chǎn)生抑制作用。
植物的整體產(chǎn)量得到提高,并且在某些情況下,例如對(duì)西紅柿,觀察到了早熟收獲。觀察到了高質(zhì)量水果或蔬菜的總量、以及早熟高質(zhì)量水果的總量有所提高。
此外,可以通過改變兩層或多層組合,對(duì)覆蓋膜或片的特性進(jìn)行改進(jìn),以更好滿足不同地區(qū)植物床的需要。膜的縫褶部分,即用土覆蓋以固定膜的部分,及植物床的側(cè)面要求較強(qiáng)的物理強(qiáng)度和耐用性,以耐受農(nóng)民的操作和拖拉機(jī)輪胎軋過,并因此可以使用具有較高抗拉強(qiáng)度、耐穿刺性的聚合物組合物,如高分子量聚乙烯或金屬茂基的耐沖擊性聚乙烯。另外,植物床的頂部受到較直接的陽光、農(nóng)藥和降雨,因而需要較高程度的穩(wěn)定性。在這個(gè)地區(qū)下,一種對(duì)組合物配方可以的改進(jìn)是給反射層摻加較高含量的受阻胺光穩(wěn)定劑(HALS)和較高分子量、低遷移性抗氧化劑,如四(亞甲基(3,5-二叔丁基-4-羥基氫化肉桂酸酯))-甲烷;希巴蓋吉公司)。這種改良使得膜更適應(yīng)環(huán)境和對(duì)本發(fā)明公開范圍內(nèi)的不同部分的覆蓋膜有多種要求。
本領(lǐng)域已知,塑料農(nóng)用覆蓋膜或片一般是由平擠壓花或平滑吹制的著色聚烯烴、共聚物或三元共聚物和乙烯基酯共聚物,例如聚乙烯(即LDPE)、聚乙烯/乙烯-乙酸乙烯酯、聚丙烯或氟代聚合物、共聚物或三元共聚物,例如聚四氟乙烯(PTFE)和聚偏二氯乙烯(PVDC)、聚氯乙烯(PVC)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙 烯酸甲酯(PMMA)或上述的混合物制成。用于作覆蓋物的聚合薄膜一般制成0.5密耳-4密耳的厚度(1密耳=0.001英寸)。
用機(jī)械或通過手將膜橫向鋪設(shè)在升高的植物床上并且用土沿床的兩個(gè)邊固定。使用前經(jīng)常將溴甲烷或其它氣體農(nóng)藥注射到膜以下的植物床中。
除此之外,膜控制著膜下面的植物的生長,改善土壤的溫度、幫助控制水分蒸發(fā)和因腐蝕造成的肥料損失,并且提供了作物在干凈表面上生長。
覆蓋膜的開發(fā)是商業(yè)生產(chǎn)耕作領(lǐng)域的重要進(jìn)步。一般來說,在較冷氣候和季節(jié)下使用較深色如用碳黑染色的黑色覆蓋膜,而在較熱的氣候或季節(jié)下使用帶反射表面的較淺色膜,如用二氧化鈦染白色的膜。黑色覆蓋膜提供良好的不透光性并因此顯著地控制雜草生長。用剛好白色顏料染色的膜不能達(dá)到同樣的不透明性并且不能良好地控制雜草生長。
膜的生產(chǎn)方法一般是平滑吹制法、或后壓花吹制法或平擠壓花法。生產(chǎn)的很多覆蓋膜是單層產(chǎn)品,近來發(fā)展到包括共擠出膜。共擠出膜使用兩個(gè)單獨(dú)的擠出機(jī),進(jìn)料到一個(gè)單圓口模頭或縫口模頭。離開模頭的膜可以制成具有兩個(gè)明顯不同的層。
黑色和白色共擠出覆蓋膜的主要改進(jìn)是結(jié)合了反射性黑色覆蓋層的不透光性和白色層的冷色。隨著白色面朝上,該膜在較熱氣候下良好地控制了雜草生長并且對(duì)植物提供了較冷的床。
本發(fā)明提供了一種改良的覆蓋膜,包含優(yōu)選的共擠出層,其中至少一層或幾層反射性染色的聚合物條狀層被較寬能量吸收染色聚合物層包圍,或嵌在較寬能量吸收染色聚合物層中。因此,本發(fā)明提供了由能量吸收材料包圍的鑲嵌或復(fù)合的反射層。膜中的反射條狀層應(yīng)當(dāng)優(yōu)選占有跨過膜約25%-75%整個(gè)膜的寬度,或者35-65%,并且應(yīng)當(dāng)優(yōu)選在膜的中央,以便反射表面提供橫跨床上部的較冷區(qū)域。沿床側(cè)面和底面即靠近土壤的膜應(yīng)當(dāng)是能量吸收層,優(yōu)選黑色或透明的。
本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)用典型的覆蓋膜,當(dāng)水從床的上部蒸發(fā)時(shí),留下鹽沉積集中在覆蓋膜下面的土壤床上部。這些鹽沉積物隨時(shí)間而積累并且可以導(dǎo)致阻礙植物生長甚至造成植物死亡。
通過具有較冷的接近植物的反射帶并且較暗的接近床邊緣的較熱帶,本發(fā)明提供了水的蒸發(fā)直接遠(yuǎn)離植物,從而鹽的積累也遠(yuǎn)離植物。本發(fā)明膜下面的土壤邊緣較暖而中央較冷,達(dá)到的效果是提供了防止植物床外側(cè)雜草傳播或在膜下面生根并移植到植物床上生長的屏障。
堅(jiān)果草可以鉆通大部分典型覆蓋膜,由于它能夠延伸傳播和植物爭奪肥料和水因而是一種特別有害的雜草。從而通過在靠近植物的土壤和種植床邊緣處之間建立溫度差異,本發(fā)明隨水分蒸發(fā)時(shí)鹽沉積在該床的外邊緣上,因而形成對(duì)雜草繁殖的屏障。
此外,本發(fā)明根據(jù)特定使用的植物和生長季節(jié),來改變反射材料寬度與整個(gè)膜寬度的比例,因而提供了能夠產(chǎn)生和保持所需床溫度的較強(qiáng)的適應(yīng)性。
本發(fā)明的起始樹脂可以包括常規(guī)的熱塑性樹脂。
除上面提及的外,適宜樹脂的實(shí)例是乙烯均聚物或共聚物,如低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、乙烯丁烯-1共聚物、乙烯-4-甲基戊烯-1共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、聚丙烯和氯乙烯樹脂。這些樹脂可以單獨(dú)使用或其中的兩種或多種結(jié)合使用。
本發(fā)明的膜優(yōu)選是聚乙烯膜、高分子量聚丙烯或低密度聚乙烯(LDPE)。有用樹脂的非限定性實(shí)例包括0.925g/cc、6.0MI LDPE、三元共聚-聚丙烯、高分子量-高密度聚乙烯/線型低密度聚乙烯、和乙烯-乙酸乙烯酯/線型低密度聚乙烯。
本發(fā)明的反射染色層優(yōu)選包含鈦酸鹽化合物,如鈦酸鉀、鈦酸鈣、鈦酸鎂、鈦酸鋇、鈦酸鍶、或鈦酸鋰;和/或鋯化合物,如硅酸鋯或氧化鋯。本發(fā)明的反射染色層優(yōu)選包含二氧化鈦、薄鋁片和/或氧化鋅。除上述顏料外,本發(fā)明反射染色層還優(yōu)選包含UV穩(wěn)定劑。適于本發(fā)明的常用UV穩(wěn)定劑包括二硫代氨基甲酸鎳和受阻胺光穩(wěn)定劑(即錫622、或3346、二苯酮等)。
反射染色條狀層包含的顏料的量根據(jù)膜的厚度和寬度而不同;但在鑲嵌的層中優(yōu)選0.5-80wt%,更優(yōu)選0.5-30wt%首選0.5-20wt%。
能量吸收染色層優(yōu)選包含碳黑。雖然能量吸收層優(yōu)選是黑色的,但本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解其它顏色也可以用于產(chǎn)生本發(fā)明公開的效果,即在覆蓋膜下面建立覆蓋床中央部分比邊緣處較冷且鹽濃度較低的微環(huán)境。
能量吸收染色聚合物中包含的碳黑的量可以不同;但優(yōu)選為2-80wt%能量吸收聚合物層,更優(yōu)選30-80wt%。
本發(fā)明可以制成復(fù)合膜或共擠出膜。優(yōu)選的實(shí)施方案是制成共擠出膜。本發(fā)明的膜可以通過例如以下步驟來制備。
使用吹塑膜生產(chǎn)、T型模頭膜生產(chǎn)、壓延生產(chǎn)等常規(guī)應(yīng)用的加工機(jī)械,或通過雙色管狀膜生產(chǎn)方法,單獨(dú)處理含反射染色化合物的樹脂組合物、和含碳黑的樹脂組合物,從兩個(gè)裝有特定雙色吹制膜模頭的擠出機(jī)將每個(gè)樹脂組合物分別擠出,其中膜管的一半圓周由含反射染色化合物的樹脂組合物組成,另一半由含碳黑的樹脂組合物組成,可以由此制備雙層膜。
可以使用在US專利5,256,052、4,789,513、4,780,258或4,600,550中任一示例性的擠出裝置制備本發(fā)明的共擠出膜。
簡言之,適于制備本發(fā)明膜的共擠出設(shè)備和制造方法包括以下內(nèi)容:使用包封流板/具有一集料管的T-模頭的供料頭或衣架型平擠薄膜模頭擠出到壓花轉(zhuǎn)筒/橡膠軋輥上。該方法中流板/供料頭的組合限制了在兩層進(jìn)入模頭之前反射層流 入狹帶中。壓花轉(zhuǎn)筒/橡膠軋輥隨著它們一起旋轉(zhuǎn)擠壓擠出的聚合物薄片,同時(shí)將聚合物薄片壓延成薄膜并且使熔化的材料驟冷。
或者,可以使用具有各個(gè)相等寬度料道和內(nèi)調(diào)幅桿的多料道模頭,將熔化的反射層和熔化的能量吸收層運(yùn)送通過模頭出口,其中,在它們從模頭出去之前,它們結(jié)合在一起。當(dāng)它們結(jié)合時(shí)由于各層仍處于熔化狀態(tài),因而兩個(gè)單獨(dú)的層熱連接在一起。反射層料道上的內(nèi)調(diào)幅桿控制反射條的寬度。
在另一種方法中,可以使用具有不同長度的固定寬度料道的多料道模頭,將熔化的反射層和熔化的能量吸收層運(yùn)送通過模頭出口,其中,在它們從模頭出去之前,它們結(jié)合在一起。較狹窄料道的固定寬度將反射條的寬度控制為固定的形狀。
本發(fā)明的膜可以制成適合一定用途的厚度。本發(fā)明的覆蓋膜可以制成滿足現(xiàn)有膜的耐受性。本發(fā)明的膜可以制成具有例如約0.5-4密耳的厚度,優(yōu)選約0.5-2密耳。
本發(fā)明膜的整體寬度符合可市售獲得的黑色或不透明膜的尺寸范圍內(nèi)。覆蓋膜的標(biāo)準(zhǔn)尺寸包括54”、60”、66”和72”寬度。
本發(fā)明將通過以下非限定性實(shí)施例作進(jìn)一步描述。除非另有說明所有表達(dá)為百分?jǐn)?shù)的數(shù)值均為重量百分?jǐn)?shù)。
實(shí)施例1
將50%0.920g/cc、2MI LDPE/34%0.918g/cc、4MI LLDPE樹脂共混物和15%二氧化鈦和1%Chimassorb944受阻胺光穩(wěn)定劑在單層吹塑膜擠出機(jī)中結(jié)合。將膜牽伸成0.5密耳的標(biāo)準(zhǔn),并且切分成6”-28”寬度的各種長度。使用0.926g/cc、0.7MI LDPE樹脂和5.5%碳黑在單平擠壓花擠出機(jī)中制造第二層膜。將膜牽伸成1.0密耳厚度和66”寬度。將兩層膜粘合在一起形成具有6”、18”、24”和28”寬反射條層的單層復(fù)合結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例2
將50%0.925g/cc、0.9MI LLDPE/10%0.941g/cc、6MIHDPE/34%0.926g/cc、0.7MILDPE樹脂共混物和6%碳黑濃縮物在擠出機(jī)A中捏合。將60%0.925g/cc、0.9MI LLDPE/5%0.941g/cc、6MI HDPE/17%0.925g/cc、1.0MI LDPE樹脂共混物和15%二氧化鈦、1%Tinuvin 622HALS穩(wěn)定劑和2%二苯酮穩(wěn)定劑在擠出機(jī)B中結(jié)合。將A擠出機(jī)混合物和B擠出機(jī)混合物在包封用流板/供料頭中結(jié)合,得到白色層寬度為20”-28”寬的不同的單層結(jié)構(gòu)。將帶4種寬度條膜的膜制造成具有如下7種不同的寬度:4”/48”,4”/54”,4”/56”,4”/60”,4”/66”,4”/68”,18”/48”,18”/54”,18”/56”,18”/60”,18”/66”,18”/68”,24”/60”,24”/66”,28”/60”,28”/66”。
實(shí)施例3
作為比較,按如下方式制造具有滿寬度反射層的不透明膜,例如通過Kitamura等人介紹的:
將53%0.925g/cc、0.7MI LDPE/31.5%0.920g/cc、12MI LDPE樹脂共混物和13.5%=氧化鈦及2%鎳(UV-1084)穩(wěn)定劑在擠出機(jī)A中結(jié)合。將85%0.925g/cc、0.7MI LDPE/9%0.920g/cc、20MI LDPE樹脂共混物和6%碳黑在擠出機(jī)B中結(jié)合。將擠出機(jī)A的反射層和擠出機(jī)B的能量吸收層按常規(guī)的40%/60%份在流板/供料頭中連接并且通過衣架型模頭。將擠出的片材牽伸成66”寬度1.40密耳標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)施例4
作為另一種比較,根據(jù)如下組分和尺寸制造不透明膜。
將88%0.925g/cc、0.7MI LDPE/7%0.920g/cc、20MI LDPE樹脂共混物和5%碳黑在擠出機(jī)中結(jié)合。將共混物擠出到壓花平擠衣架型模頭并且牽伸成1.25密耳厚、66”寬的黑色膜。該膜作為黑色對(duì)照膜使用。
實(shí)施例5
以下試驗(yàn)證明本發(fā)明達(dá)到的溫度效果。
用拉伸機(jī)牽引床成形機(jī)制成30”寬10”高500英尺長的植物床。土壤是佛羅里達(dá)西海岸中部典型的loomy沙土質(zhì)組成。一部分試驗(yàn)田種植Enterprise品種的柿子椒植物;試驗(yàn)田的第二部分種植Solar Set品種的西紅柿,這是一種亞熱帶環(huán)境繁殖的熱依賴性品種,亞熱帶地區(qū)的典型氣候是暖夜。植物床種植前用98%溴甲烷/2%氯化苦預(yù)處理兩周。種植后由BRAVO和ENDOSULFAN處理植物床(BRAVO 720滅真菌劑由ISK BIOTECH CORPORATION制造;ENDOSULFAN或THIODAN由FMC CORPORATION制造;由ICI AMERICAS INC.制造的AMBUSH殺蟲劑也經(jīng)常使用)。用ROUNDUP(MONSANTO公司)控制雜草。
對(duì)照樣包括反射率為32%-48%的滿寬度的白色和黑色覆蓋膜、銀色和黑色覆蓋膜及全黑色覆蓋膜。帶白色條的膜其中的條寬度為6”-30”并且具有40-44%的反射率。
用土壤測溫計(jì)在2”、4”和6”深度處測定的土壤溫度證明了結(jié)構(gòu)所達(dá)到的梯度溫度效果,結(jié)果如下表中所示。
實(shí)施例6
沿植物床上部具有兩個(gè)或多個(gè)不同溫度區(qū)的效果被證明優(yōu)于現(xiàn)有白色和黑色或者銀色和黑色膜,其優(yōu)勢在于反射區(qū)域提供了益于蔬菜或水果植物的生長環(huán)境,而接近床邊緣的黑色區(qū)域建立了對(duì)從鄰近植物床外部區(qū)域傳播侵入的雜草較不利的環(huán)境。最顯著的是,本發(fā)明證明了覆蓋膜下面的不同溫度區(qū)建立了產(chǎn)生改進(jìn)蒸氣循環(huán)的微氣候,即將有害的鹽溶解質(zhì)轉(zhuǎn)移到不同床的外部邊緣而遠(yuǎn)離植物根。鹽沉積在床的外部邊緣附加了防止雜草侵入植物生長區(qū)的優(yōu)點(diǎn)。
為舉例說明這個(gè)優(yōu)點(diǎn),進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)。
植物生長120天后采摘3個(gè)西紅柿和辣椒,將植物從床中移去。從試驗(yàn)田的辣椒部分對(duì)每種對(duì)照膜和帶白色和黑色條的膜取土壤樣,每種取15個(gè)平行樣。根據(jù)S.Donohue和S.Heckendorn描述的方法在2”深度處測試土壤的總可溶性鹽含量。結(jié)果如圖4所示,顯示了鹽離開和遠(yuǎn)離植物床中央部分的植物并且朝著邊緣移動(dòng)。
如圖4中所示,本發(fā)明的帶白色條的膜提供了在床中央明顯降低鹽濃度的效果,并且隨遠(yuǎn)離中心線距離的增加鹽濃度升高。相反,白色反射膜提供了橫跨床的較均勻的鹽濃度,而黑色覆蓋膜在床的中央提供了高鹽濃度。實(shí)施例7
測試本發(fā)明帶條的膜結(jié)構(gòu),與標(biāo)準(zhǔn)黑色覆蓋膜和黑色帶白色或黑色帶銀色的滿寬度共擠出覆蓋膜比較每英畝的蔬菜產(chǎn)量。期望本申請(qǐng)人公開的和上述公開的屏障雜草和轉(zhuǎn)移鹽的附加效果是改進(jìn)植物的生長和增加水果在全暖氣候中的產(chǎn)量,特別是在夏季后期和秋季早期的種植季節(jié)。
為證明這個(gè)效果,對(duì)辣椒和西紅柿的產(chǎn)量均進(jìn)行研究。8月下旬種植秧苗并且培育直至10月進(jìn)行第一次采摘。每種類型的覆蓋膜測試一行辣椒。每行種植大約200棵植物。隨機(jī)選擇50棵植物并且測試。一種類型的覆蓋膜測試一行西紅柿。每行種植大約100棵植物,隨機(jī)選擇20棵植物并且測試,包括害重病的植物和那些與害重病植物直接相鄰的植物。第一次和第二次采摘選取相同的植物。水果根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)市場規(guī)格和顏色進(jìn)行分選,并且稱重。數(shù)周后取第二批作物。如下作成表2和3,結(jié)果顯示與黑色覆蓋膜、白色和黑色反射覆蓋膜以及銀色和黑色滿寬度反射覆蓋膜相比,紅辣椒的大小和品質(zhì)在數(shù)量上有期望的改進(jìn),且采摘的西紅柿的數(shù)量有明顯增加。上述提及的所有公開文獻(xiàn)均整篇引入本發(fā)明作為參考。
前面對(duì)本發(fā)明作了一些出于清楚理解為目的的詳細(xì)描述,希望本領(lǐng)域技術(shù)人員從這些公開的內(nèi)容中可以作出不背離本發(fā)明和權(quán)利要求真實(shí)范圍的各種形式和細(xì)節(jié)上的改變。