玻璃在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展

【中玻網(wǎng)】近日，中國建材所屬凱盛科技集團(tuán)與德州市人民相關(guān)部門舉行戰(zhàn)略合作協(xié)議簽約儀式，共同打造建設(shè)8個7公頃的全部先進(jìn)的玻璃連棟溫室，總投入資金約11億元，建設(shè)運(yùn)用全部化項(xiàng)目管理模式，設(shè)計(jì)采用大部分國家很高水平的荷蘭智能聯(lián)動大棚技術(shù)和體系，采用中國建材自行研發(fā)生產(chǎn)并獲得國家科技進(jìn)步獎的高透無影玻璃和高標(biāo)準(zhǔn)鋁合金輕鋼材料，實(shí)現(xiàn)整體化智能控制種植條件，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)高品質(zhì)符合全部健康標(biāo)準(zhǔn)的蔬果。據(jù)測算，一個百畝大棚使用80000平方折合8000重箱白玻璃（4mm），中國建材集團(tuán)在德州的合作項(xiàng)目中，30個百畝大棚會用到大約240000重箱的白玻璃。

　　1、玻璃的特性及在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的重要性

　　目前，靠天吃飯的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)已經(jīng)隨著社會發(fā)展的需要向自然農(nóng)業(yè)、智慧農(nóng)業(yè)等新農(nóng)業(yè)方式進(jìn)行了轉(zhuǎn)變，在新農(nóng)業(yè)模式下，玻璃的優(yōu)越性能如較高的太陽光透過率、高度度、耐腐蝕、純凈以及中空玻璃、光伏玻璃等新產(chǎn)品的應(yīng)用可提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平，節(jié)約勞動力，改良品種，提高資源能源利用率，加強(qiáng)糧食、蔬菜等農(nóng)副產(chǎn)品的生產(chǎn)、加工、儲藏、保鮮等環(huán)節(jié)，使城市菜籃子不受季節(jié)和外部條件的影響，并且在自然農(nóng)業(yè)中，新建的玻璃溫室大棚里種植熱帶植物，立體栽培的蔬菜、花卉、水果等各種綠色農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系農(nóng)產(chǎn)品，可用于農(nóng)業(yè)休閑觀光采摘游，提高居民生活質(zhì)量和生活品質(zhì)，加強(qiáng)國民幸福感，促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

　　因此，各種玻璃新品種將在新式農(nóng)業(yè)中起著重要的作用，也越來越顯示出玻璃的重要性和優(yōu)越性，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域也將是玻璃產(chǎn)品的重要應(yīng)用市場，具有廣闊的市場前景和發(fā)展前景。

　　2、玻璃在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用

　　2.1真空玻璃

　　真空玻璃是將四周密封的兩層玻璃間的間隙抽成真空，具有很高的日光透射性，透過率可達(dá)85％以上，節(jié)露可減少90%以上，且不易老化，其主要的優(yōu)異性能就是隔熱保溫性能，真空玻璃既可以減少傳導(dǎo)傳熱，又可以減少對流傳熱和輻射傳熱，冬天就會把玻璃空間內(nèi)向外輻射的熱量減少，起到保溫的作用。在真空玻璃的兩個內(nèi)表面分別鍍上低輻射Low-E膜層，夏天擋住炎熱的太陽光，冬天防止熱量散失，從而起到冬暖夏涼的目的；真空玻璃使用壽命主要取決于封邊質(zhì)量、封頭可靠性以及吸氣劑的選擇。日本旭硝子公司進(jìn)行了各種惡劣環(huán)境的實(shí)驗(yàn)，表明真空玻璃的使用壽命可達(dá)25年以上。在農(nóng)業(yè)應(yīng)用方面，真空玻璃主要應(yīng)用于溫室種植業(yè)，保溫絕熱效率可提高4倍以上，節(jié)能30%。此外，真空玻璃在農(nóng)業(yè)溫室工程中還具有節(jié)省電能、減少煤耗、減少環(huán)境污染等特點(diǎn)，這種新型玻璃透光材料已經(jīng)在各國溫室行業(yè)中嶄露頭角，真空玻璃的發(fā)展也將促進(jìn)新農(nóng)業(yè)的科技進(jìn)步和快速發(fā)展。

　　2.2太陽能光伏玻璃

　　太陽能光伏玻璃是由低鐵玻璃、太陽能電池片、背面玻璃、膠片、特殊金屬導(dǎo)線等組成，是將太陽能電池片通過膠片密封在低鐵玻璃和背面玻璃中間，是一種新穎的高科技玻璃產(chǎn)品，能夠利用太陽輻射發(fā)電，太陽能光伏玻璃可以使溫室利用太陽輻射的熱能提供植物生長所需能量，同時，利用光伏發(fā)電技術(shù)驅(qū)動現(xiàn)代化溫室內(nèi)的設(shè)備調(diào)控植物生產(chǎn)所需的溫度、濕度、光照等生長條件，創(chuàng)造出適合我國國情并能適應(yīng)不同區(qū)域、不同種植作物、不同氣候的各類溫室，促進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化快速發(fā)展。此外，太陽能光伏玻璃還有著美觀、節(jié)能發(fā)電、且無需燃料、不產(chǎn)生廢氣廢渣、無余熱、不產(chǎn)生噪音污染、透光可控等優(yōu)點(diǎn)，對農(nóng)業(yè)的綠色發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展以及農(nóng)業(yè)工業(yè)化的發(fā)展起著重要作用。

　　2.3其它玻璃

　　除了農(nóng)業(yè)溫室方面，其它玻璃品種和產(chǎn)品在農(nóng)業(yè)中也發(fā)揮著不可替代的作用。例如日本開發(fā)的蓄光玻璃是在普通玻璃材料中加入稀土元素制成的，經(jīng)1～30 min照射后可發(fā)光1～10 h以上；發(fā)電玻璃可利用光電池捕獲和轉(zhuǎn)換太陽能動力，將太陽能轉(zhuǎn)換成電能并儲存起來。這些新型的玻璃品種在未來將實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)能源的單獨(dú)自給，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的工業(yè)化發(fā)展，完全改變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。此外，玻璃鋼和玻璃纖維增強(qiáng)瀝青具有優(yōu)異的防水性能，日本曾經(jīng)利用玻璃纖維、瀝青和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系纖維等組合制造出防水材料，在無土培育植物中發(fā)揮重要作用；在農(nóng)業(yè)建筑材料方面，玻璃纖維增強(qiáng)水泥材料具有輕質(zhì)高度、易加工成型、抗折抗沖擊、不易燃等優(yōu)點(diǎn)，可建造大型防水耐溫的糧食倉庫和貯藏室等，加強(qiáng)糧食、蔬菜等農(nóng)副產(chǎn)品的儲藏、加工、保鮮等。

　　3、玻璃在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展與展望

　　溫室工程是發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)的一個重要部分，是促使農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要工具，在荷蘭，溫室產(chǎn)業(yè)是荷蘭很具特色的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)，目前荷蘭已經(jīng)成為世界上很大的溫室農(nóng)業(yè)技術(shù)輸出國，其溫室覆蓋材料以玻璃為主，玻璃透光保溫好性好，不需要經(jīng)常更換，能長年不間斷生產(chǎn)，并且有利于計(jì)算機(jī)信息化管理，可根據(jù)外界光照、風(fēng)速、降雨等環(huán)境情況及時調(diào)整各種設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)環(huán)境條件的動態(tài)模擬。

　　目前，在我國，溫室以及智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展仍然處于起步階段，塑料作為農(nóng)業(yè)溫室的覆蓋材料在我國仍然占據(jù)主要地位，但是其耐久性差，一般一個季節(jié)就會破損，并且造成白色污染，塑料大棚的耐磨性較差，表面磨傷劃傷以及表面吸附塵埃等都會影響其透光，造成透光率下降，結(jié)構(gòu)規(guī)模也受制約，不可能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化耕作和人工控制氣候等，不能滿足農(nóng)作物優(yōu)異、快速、高產(chǎn)的需要。

　　玻璃作為其替代材料，具有高透過率、高度度、耐腐蝕、不易老化、使用壽命長、純凈、降能耗、美觀等優(yōu)點(diǎn)，將加快玻璃在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的的推廣應(yīng)用與發(fā)展。

　　但是，玻璃在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用也存在著很多問題與困難，新型功能玻璃材料雖取得一定的成效，但仍需進(jìn)一步研究和發(fā)展，如其穩(wěn)定性、應(yīng)用成本、新體系新品種功能玻璃的深入開發(fā)、實(shí)際應(yīng)用與推廣。

　　當(dāng)前玻璃行業(yè)的發(fā)展仍處于困難時期，產(chǎn)品銷售困難，玻璃企業(yè)虧損嚴(yán)重，玻璃企業(yè)也需利用自己的優(yōu)勢擴(kuò)大經(jīng)營范圍，改變固有模式，尋找多行業(yè)、多領(lǐng)域的合作，隨著國民消費(fèi)需求內(nèi)涵的改變和智慧農(nóng)業(yè)、自然農(nóng)業(yè)的興起，國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展已向農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化傾斜，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域?qū)⑹遣ＡМa(chǎn)品的重要應(yīng)用市場，具有廣闊的市場空間和發(fā)展前景，尋找與新式農(nóng)業(yè)的合作方式也將是玻璃企業(yè)發(fā)展的一條新路徑。

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