第一節　農業用紡織品的種類及原材料

農業用紡織品原料通常為可降解的生物質纖維原料或可再生的瓶片纖維材料，一般用機織、針織和非織造工藝進行加工。隨著農用紡織品應用領域的擴大，其種類越來越多。農業用紡織品的種類及其用途列于表2-1。

表2-1　農業用紡織品的分類及用途一覽表

隨著對農業基礎地位的進一步認識和科學技術在農業中的應用推廣，世界各國都在加強農用紡織品的開發、生產與應用，在原料的使用方面也逐漸有一些創新。

國外農用紡織品已大量應用于農業生產中的各個生產環節，已有眾多廠家生產農用紡織品，如英國Don&Low公司生產的防護網（商品名Lo-brene）、德國Sodoca公司生產的覆蓋材料（商品名Agtylp 17、Agtylp 30）以及日本的尤尼卡、東麗、可樂麗、三井石油化學和山興石油化學公司等。而我國農用紡織品主要用于：代替聚乙烯膜作地膜覆蓋材料；利用非織造布的透氣、透水、抗紅外線輻射性能，用作水稻育秧膜；作蔬菜大棚布或用作二道幕，代替傳統的草簾、薄席、紙被和棉被；用作珍貴植物專用棚布，代替傳統的聚乙烯膜和其他遮光材料；用作栽培基質，用于蔬菜、水果、園林植物的種植和花卉移栽。

農用紡織品是新興的產業用紡織品，它的應用是農業現代化的重要組成部分，對促進農業生產起到了積極作用。在一些發達國家，紡織品在農業上的應用非常廣泛。

一、農田水土保持、植被建立用紡織品

隨著人們對土地資源和生態環境的日益重視，如何有效地進行農田水土保持也越來越引起人們的關注，成為農業科技工作者的重點攻關課題，在這一方面，紡織品起著重要的作用。在國外，有一種被稱為“土壤搶救物”“防流失物”的紡織品就是典型的例子。這種織物有三種功能：控制土壤流失；促進植被的建立和生長；與植被一起解決土壤的侵蝕問題。

所謂土壤侵蝕，是由于雨滴撞擊地面使土壤顆粒從大片土壤中分離出來，并被濺起，然后被表面流動的水所帶走。實踐表明，織物覆蓋了一定比例（約40%）的土壤表面，雨滴在撞擊易損壞的敏感的土壤表面之前便受到攔截，從而使直接受雨滴沖擊的土壤面積減少。紗粗布厚的織物在減少雨滴沖擊影響方面效果更好。例如，天然纖維織物如黃麻織物的吸水率高達480%，約是其本身重量的5倍，土壤覆蓋這種織物后，隨著雨滴的吸收，水流有效體積減小，從而沖擊土壤顆粒的能力減弱。同時黃麻織物的親水性使其與土壤表面有著很好的接觸，一種材料在斜坡上能截護水滴而不讓其流失，良好的接觸是至關重要的。黃麻織物可減慢水流的速度。這種粗厚的織物將其粗糙不平傳給表面徑流，造成流速降低，這種效應顯著地減少了雨水造成土壤侵蝕的能量。另外，利用吸水的土工布，斜面上的凹地儲藏增加，由于織物很厚，網眼就像一個個“小水閘”，用這樣的方式可儲藏相當多的水。實驗表明，在雨量大于土壤的滲透性而黃麻吸水能力尚未飽和時，在1:2的斜坡上其總儲存和吸收的水量為2.9L/m2。德國薩克森研究所研制出一種用來增強斜坡，保持土壤，幫助種子發芽的縫編草皮培育墊，它的主要組成部分是帶有草種的亞麻纖維網。采用縫編工藝，將亞麻纖維網用縫合線連接成形，同時用一種特殊的計量器將草種均勻地置入網中。這種土工布可以保護草種，使之免遭害蟲和鳥類的啄食，防止草種流失，幫助草種發芽。它具有多孔結構，草根極易穿過織物伸入土壤，汲取所需的養料和水分，而土工布的增強作用也由于草根的保持水土能力而得以實現。

織物獨特的網眼結構可使植物在紗線間有足夠的生長空間和光照，并使種子和土壤在網眼間緊密地固定，這樣用于建立植被的種子得以保持均勻分布，且不至于與土壤顆粒一樣發生隨水流失的情況。高吸水纖維織物還能通過改善斜坡的微觀環境幫助植物生長，由于纖維有高吸水性的特點，所以應用織物可提高土壤的含水量，這一點對降雨量少及干燥土壤，特別是在土壤含水量少影響到植被建立和生長的地區是一大優點。由于黃麻之類的天然纖維是生物降解性材料，所以一定時間（一般為兩年）后，土工布腐爛可向土壤補充有機物質和培養基，在控制侵蝕的過程中起了灰肥等覆蓋物的作用，這對維持植被正常生長是必需的，它們也減少了土壤侵蝕的敏感度。

天然纖維織物在農業土壤植被建立上的應用具有很大的潛力。特別是在國外，新開發的土地往往是位于很陡的斜坡，因此，通往該地的道路必須是陡斜的，這些道路的路基、堤壩、路塹等需要堅實的侵蝕控制物。梯田也需建立迅速的植被保護，尤其是每個臺階的陡峭面，任何由于農業人口的減少而保持不好的梯田只需很少的人力物力就可用紡織品迅速地予以保護。在陡峭山坡上所修的水渠，也需要植被保護其不受侵蝕。從經濟上考慮，黃麻之類的天然纖維織物也是有吸引力的。天然纖維易生物降解的缺點在土壤侵蝕控制的應用上成了優點，它具有安全和經濟的好處，保護了環境。

二、排水灌溉用紡織品

在農業生產中，農田灌溉及農業土木工程地下排水都以管道輸送水。傳統的排水管材有許多難以克服的缺點：材料成本高、施工不方便、排水和過濾效果不好，經常發生倒灌現象等。針對這些弊端，國內外研制了一種新型的非織造布復合結構排水管。其結構為：管的內層是高強塑料管架，起支撐和加固作用；中層為非織造布過濾層，具有良好的過濾和滲透性能；在非織造布過濾層的內外兩側采用高強丙綸紗網加強和保護，防止施工和應用中的破壞。該結構的特點是：具有良好的過濾和排水性能，管體結構合理、牢固，加強了非織造布過濾層的保護。

在這種復合結構的排水管中，最關鍵的是中間層的非織造布，可選擇聚酯、聚丙烯纖維材料，用針刺和熱軋法加固非織造布。作為過濾和排水層的非織造布的典型結構是纖維組成的三維網絡狀結構，纖網經過機械、化學或物理方法加固使結構穩定。非織造布孔隙率大（80%～90%），而砂土的孔隙率一般不會大于50%，因此，非織造布具有良好的滲透性能。在實際工程應用中，材料必然會受到這些物質的壓力作用。經研究發現，在實際壓力作用下，非織造布濾層仍有良好的滲透性能及排水能力。非織造布復合結構排水管除了具有良好的排水性能外，還具有良好的過濾性能。非織造布復合排水管的過濾層為非織造土工布，其纖維的網絡結構形成了許多細小的孔隙，這些細小的孔隙既可以形成排水通道，也可以阻擋土壤等固體顆粒，具有排水和過濾雙重功能。

三、溫室大棚用紡織品

溫室大棚作為一種農業設施，在現代農業中的地位是非常重要的，近年來，我國已大量使用溫室大棚種植蔬菜和水果。溫室大棚用紡織品包括遮陽降溫和儲能保溫材料兩類。

在溫室系統中，最常采用的遮陽降溫材料是遮陽網。遮陽網一般要能反射紅外線，而又能保證可見光通過，這樣既能起到降溫作用，又保證了農作物生長所需的陽光。同時，遮陽網還要具有抗老化的作用，使用壽命長，提高經濟效益。采用遮陽網與其他的遮陽降溫方法（如在玻璃溫室頂棚涂反光涂料）相比，具有效果良好，操作簡單，而且可以重復利用，降低生產成本的優點，因此在溫室大棚系統中被廣泛采用。

常用遮陽網材料的種類有薄細布（由聚乙烯醇、聚酯等的細紗織成，間隙率為40%～80%的網狀織物）、聚乙烯膜網、聚乙烯醇膜網、非織造布等材料。

溫室大型化后，加溫所需的能源大大增加，需采取節省能源、加強保溫的措施。大型化溫室主要采取室內保溫的方法，保溫材料有薄膜和紡織品（包括針織布和非織造布）。現代大型玻璃溫室常常利用針織品和非織造布作室內保溫材料，以節約能源，紡織品與薄膜相比有許多優點，阻止了紅外輻射放熱，沒有水滴，保溫性強，而且質地較輕，是溫室內保溫的很好材料。溫室大棚內另一類保溫用的紡織品是墻體材料，一般采用非織造布的形式，可以是合成纖維、天然纖維或回收纖維制成的厚型非織造布。這種非織造布除了保暖外，還應具有抗老化性能。例如，日本尤尼吉卡公司正推出一種抗風化農用聚酯非織造布（商品名為Superlove Sheet FX），用于溫室外砌墻保溫材料。該產品由高效抗風化劑與聚酯聚合物及黏合劑混合制成，具有高抗風化性和尺寸穩定性，大大延長了使用壽命。該織物由橢圓形纖維制成，密度很高，保暖性極好，因此可用作溫室外保溫材料。

四、農用覆蓋材料

農用覆蓋材料有薄膜和織物兩類。20世紀60～70年代薄膜在國外已大規模應用，20世紀70年代末研制出農用非織造布新一代設施農業覆蓋材料，當時用于溫室（大棚）二道保溫幕，進行早熟、延后栽培。伴隨非織造布覆蓋栽培技術不斷深化和發展，日本尤尼吉卡公司推出了一種輕薄型、透氣、透光性能更好的平方米質量為15g/m2的非織造布，后來發展了一種簡易浮動覆蓋栽培技術，使設施農業栽培出現了新的飛躍。

用非織造布作覆蓋物來調控環境，改善作物在不良氣候條件下的生長環境，實現抗災、高產、優質、高效栽培，稱為非織造布覆蓋栽培技術。非織造布覆蓋栽培技術應用范圍較廣泛，不僅能用于蔬菜早春育苗與栽培、夏季遮陽育苗與栽培、秋季延后栽培；還可用于花卉、柑橘、茶葉防寒越冬栽培及水稻、玉米、棉花育秧和人參、甜菜早熟、高產栽培等。

非織造布根據所用纖維的長短可分為長纖維非織造布和短纖維非織造布，前者多以聚丙烯、聚酯等為原料，后者多以聚乙烯醇、聚乙烯為原料，經加工制成布狀物質。農用非織造布的種類、規格很多，一般以平方米克重和黑、白不同顏色來表示，目前國外農業常用的覆蓋非織造布規格見表2-2。

表2-2　國外農用非織造布的幾種規格

1.農用非織造布的特點　為適應農業生產的需要，農用非織造布一般具有以下特點：結實耐用，不易破損；耐水耐光，經久耐用，一般可用3～4年；重量輕，柔軟，可用手工或縫紉機隨意縫合；臟了可水洗；耐藥品腐蝕，害蟲不咬；適應天氣冷熱變化，不易變形，不黏合，易保管；廢棄物易處理，燃燒時不產生有害氣體，也不會像農膜那樣污染土壤環境。

2.農用非織造布的性能　為了滿足覆蓋的需要，農用非織造布一般均具有以下性能：具有保溫性，可提高氣溫2～3℃、地溫1～2℃，并且溫度變化較平穩，比農膜降溫速度較為緩慢；具有遮光性，比農膜覆蓋減少光照度2000～4000lx；透氣性能好，吸濕，不產生水滴下落，降低空氣相對濕度5%～10%，能減輕病害發生；透水性好，覆蓋狀態可澆水，雨水還可通過非織造布滲透到作物植株上，以補充水分，又能防止雨水沖刷土壤。

3.非織造布覆蓋栽培技術的特點　用非織造布作覆蓋物來調控環境，改善作物在不良氣候條件下的生長環境，實現抗災、高產、優質、高效栽培，稱為非織造布覆蓋栽培技術。非織造布覆蓋栽培技術應用范圍較廣泛，不僅能用于蔬菜早春育苗與栽培、夏季遮陽育苗與栽培、秋季延后栽培，還可用于花卉、柑橘、茶葉防寒越冬栽培及水稻、玉米、棉花育秧和人參、甜菜早熟、高產栽培等。非織造布覆蓋栽培技術的特點如下。

（1）操作簡便、省工、省力，易于大面積推廣應用。

（2）能改善覆蓋物內的植物的生長環境，減輕低溫、高溫、強光、暴雨、干旱等災害性氣候對作物的影響。

（3）能防蟲、防鳥，降濕防病，減少打藥次數和用藥量，使蔬菜少受藥物污染，有益于人的身體健康。

（4）增產增收，經濟、社會、生態效益顯著。示范應用結果表明，采用該技術一般增產20%～30%，增值10%～15%，農作物提早上市7～10天。

非織造布覆蓋栽培技術在蔬菜生產上的應用非常廣泛，它既適合喜溫蔬菜，又適合喜冷蔬菜，保護地、露地栽培均可用。非織造布不僅在蔬菜早熟、延后栽培上廣泛應用，而且在柑橘、草莓、茶葉、花卉、水稻育秧、玉米育苗、人參栽培等方面廣泛應用，其栽培效果顯著。

五、植物生長基質材料用紡織品

在農業生產過程中，要進行種子培育；在城市綠化和園藝領域，需要大量的草坪，這就必需大量的培育基材。紡織品在這一領域，同樣起著很重要的作用。在育種方面，美國已制造出多種生物可降解的土壤毯，如名為Bonterra的材料，該材料由椰子皮纖維、稻草、麥秸等混合制成，非降解聚丙烯類纖維也適用。該織物主要用作育種或其他特殊需要，可在普通地面上使用，也可在斜坡上使用，干態、濕態均能適應。這類毯子可制成各種規格與各種重量，它們比別的毯子輕。雖然毯子的強度較小，但完全可用作育種床。

木纖維、秸稈纖維、麻纖維等纖維素纖維，由于其生物可降解性，可以開發成植物培育墊或草皮。例如，將天然纖維苧麻和聚丙烯纖維兩種纖維編織成植物培育墊，其中的聚丙烯纖維經過特殊處理，加入一種添加劑使之能逐漸降解，并可根據需要控制添加劑的用量調節降解的時間。將兩種組分編織成方形小網格，縱向的編鏈組織由高強丙綸組成，橫向的襯緯組織由麻纖維組成。培育墊的作用在于幫助植物發芽生根，防止斜坡土壤流失，同時具有綠化的功能。在這種經編培育墊的麻纖維中，有規律地加入植物種子，將其安置于土壤中后，種子逐漸發芽生長。植物在土壤中生根以后，培育墊中的苧麻纖維開始分解，而縱向的高強聚丙烯纖維仍然保留以保護幼苗生長，直至植物長大到一定程度，聚丙烯纖維才逐漸分解。這時，植物的根取代了培育墊的作用，既可保持水土，防止滑移，又可以綠化環境，保持生態平衡。

以麻纖維為原料采用經編或縫編工藝制作的植物培育墊，能以一定方式穩定環境，幫助植被的建立和生長，防止害蟲、鳥類啄食種子，是藥材、蔬菜、草坪或花卉等最優秀的繁殖材料，可用于江河堤岸或梯田等的植被綠化，防止水土流失。另外，這種植物培育墊用于高爾夫球場、體育場、公園等地也極為理想。麻纖維所具有的生物可降解性使它與環境相容，有利于保護環境和生態平衡，它是極具前途的綠色產品。

在草坪培植方面，非織造布的應用越來越廣泛。現在，城市中草坪的鋪設面積正在迅速擴展，草坪的培植亦必須與之相適應。傳統的草皮移植法鋪設草坪既緩慢又煩瑣，這種方法費時費力，而且運輸麻煩，成本高。應用非織造布制作草籽皮使草坪的培植過程大大簡化，省去了傳統方法培植草坪的種種麻煩。有一種非織造布所用的原料是回收的天然廢布和服裝廠的大量邊角料，將其粉碎后用水溶性黏合劑黏合成非織造布，價格極其低廉。草籽皮成品在兩層非織造布中夾有均勻播撒的草籽和肥料，可在所需地直接培植。產品成卷儲藏，運輸也很方便，可以成卷銷售。鋪好后在上面薄薄地覆蓋一層5～10mm厚的松軟細土，天天澆水，水溶性黏合劑很快失去黏合強力，使非織造布分散成纖維狀，在草籽發芽出苗階段，天然纖維在土壤中漸漸地腐爛，最后化作肥料，之后草坪即可形成。目前，國外的草坪移植多采用這種方法。

另外，農用紡織品還可在花卉產業中廣泛應用，包括無土栽培盆花的基質材料、覆蓋材料、鮮花保鮮包裝用的非織造布等；凈菜包裝保鮮非織造布、農副產品的包裝及糧食儲藏用紡織品、高吸水紡織品材料等在國外的應用也逐漸增加。隨著農業科學技術的應用，各種各樣的農用紡織品將被開發出來（如防蟲害用紡織品和促進植物生長所需微環境用紡織品），其需求也將大大增加。

我國是一個農業大國，由傳統農業向現代農業轉變任重而道遠，亟須提升農業的科技含量。農用紡織品是新興產業用紡織品，它是改變農業落后、粗放經營方式的重要資材，對促進農業生產將起到積極的作用。

因經濟因素及其與某些性能的相互關系因素，農用紡織品在我國的市場占有率與理想的潛在市場有很大差距，隨著農業科學技術的應用，農用紡織品的需求將會大大增加。1996年，我國農業用布的理想潛在市場已超過50億m2，但因經濟因素的制約，實際應用量尚很少，占有率還不足1%。隨著我國對農業結構的調整和對農業投入力度的加大，農用紡織品還將會大大增加。