玻璃在農業(yè)領域的應用與發(fā)展

 

　　1、玻璃的特性及在農業(yè)領域的重要性

 

　　目前，靠天吃飯的傳統(tǒng)農業(yè)已經(jīng)隨著社會發(fā)展的需要向生態(tài)農業(yè)、智慧農業(yè)等新農業(yè)方式進行了轉變，在新農業(yè)模式下，玻璃的優(yōu)越性能如較高的太陽光透過率、高強度、耐腐蝕、無污染以及中空玻璃、光伏玻璃等新產(chǎn)品的應用可提高農業(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，加強糧食、蔬菜等農副產(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，并且在生態(tài)農業(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、水果等各種綠色有機農產(chǎn)品，可用于農業(yè)休閑觀光采摘游，提高居民生活質量和生活品質，加強國民幸福感，促進國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

 

　　因此，各種玻璃新品種將在新式農業(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，農業(yè)領域也將是玻璃產(chǎn)品的重要應用市場，具有廣闊的市場前景和發(fā)展前景。

 

      2、玻璃在農業(yè)領域的應用

 

　　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量、封頭可靠性以及吸氣劑的選擇。日本旭硝子公司進行了各種惡劣環(huán)境的實驗，表明真空玻璃的使用壽命可達25年以上。在農業(yè)應用方面，真空玻璃主要應用于溫室種植業(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，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)展也將促進新農業(yè)的科技進步和快速發(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)電技術驅動現(xiàn)代化溫室內的設備調控植物生產(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不同區(qū)域、不同種植作物、不同氣候的各類溫室，促進農業(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，對農業(yè)的綠色發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展以及農業(yè)工業(yè)化的發(fā)展起著重要作用。

 

　　2.3其它玻璃

 

　　除了農業(yè)溫室方面，其它玻璃品種和產(chǎn)品在農業(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換太陽能動力，將太陽能轉換成電能并儲存起來。這些新型的玻璃品種在未來將實現(xiàn)農業(yè)能源的獨立自給，實現(xiàn)農業(yè)的工業(yè)化發(fā)展，徹底改變農業(yè)生產(chǎn)方式。此外，玻璃鋼和玻璃纖維增強瀝青具有優(yōu)異的防水性能，日本曾經(jīng)利用玻璃纖維、瀝青和有機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；在農業(yè)建筑材料方面，玻璃纖維增強水泥材料具有輕質高強、易加工成型、抗折抗沖擊、不易燃等優(yōu)點，可建造大型防水耐溫的糧食倉庫和貯藏室等，加強糧食、蔬菜等農副產(chǎn)品的儲藏、加工、保鮮等。

 

　　3、玻璃在農業(yè)領域的發(fā)展與展望

 

　　溫室工程是發(fā)展設施農業(yè)的一個重要部分，是促使農業(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業(yè)產(chǎn)業(yè)，目前荷蘭已經(jīng)成為世界上很大的溫室農業(yè)技術輸出國，其溫室覆蓋材料以玻璃為主，玻璃透光保溫持久性好，不需要經(jīng)常更換，能長年不間斷生產(chǎn)，并且有利于計算機信息化管理，可根據(jù)外界光照、風速、降雨等環(huán)境情況及時調整各種設備運轉，實現(xiàn)環(huán)境條件的動態(tài)模擬。

 

　目前，在我國，溫室以及智慧農業(yè)的發(fā)展仍然處于起步階段，塑料作為農業(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，結構規(guī)模也受制約，不可能實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化耕作和人工控制氣候等，不能滿足農作物優(yōu)質、快速、高產(chǎn)的需要。

 

　　玻璃作為其替代材料，具有高透過率、高強度、耐腐蝕、不易老化、使用壽命長、無污染、降能耗、美觀等優(yōu)點，將加快玻璃在農業(yè)領域的的推廣應用與發(fā)展。

 

　　但是，玻璃在農業(yè)上的應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，但仍需進一步研究和發(fā)展，如其穩(wěn)定性、應用成本、新體系新品種功能玻璃的深入開發(fā)、實際應用與推廣。

 

　　當前玻璃行業(yè)的發(fā)展仍處于困難時期，產(chǎn)品銷售困難，玻璃企業(yè)虧損嚴重，玻璃企業(yè)也需利用自己的優(yōu)勢擴大經(jīng)營范圍，改變固有模式，尋找多行業(yè)、多領域的合作，隨著國民消費需求內涵的改變和智慧農業(yè)、生態(tài)農業(yè)的興起，國民經(jīng)濟的發(fā)展已向農業(yè)產(chǎn)業(yè)化傾斜，農業(yè)領域將是玻璃產(chǎn)品的重要應用市場，具有廣闊的市場空間和發(fā)展前景，尋找與新式農業(yè)的合作方式也將是玻璃企業(yè)發(fā)展的一條新路徑。