你是否注意過，夏季的溫室里常上演“冰火兩重天”：外面30℃，棚內卻能飆升到40℃以上，番茄被“曬蔫”、草莓被“燙熟”，農民不得不24小時開空調降溫——這背后，傳統農膜成了“隱形推手”。我國作為全球最大溫室種植國（2025年設施農業面積將超200萬公頃），如何讓農膜從“吸熱大戶”變“調溫高手”？上海大學團隊在《Engineering》期刊上公布的“光熱管理農膜”技術，或許能解這個難題。

傳統農膜的“尷尬”：保溫但“太燙”

溫室是反季節蔬菜的“命根子”。我國的日光溫室、連棟溫室和塑料大棚，像給土地蓋了層“透明棉被”，能鎖住陽光熱量，讓冬季棚溫比室外高8-17℃，支撐起全國近半數的冬季蔬菜供應。但這層“棉被”有個大bug——它對陽光“照單全收”：可見光（380-780nm）被作物用來光合作用，近紅外光（780-2500nm）卻直接轉化為熱量，導致夏季棚溫輕松突破40℃。數據顯示，傳統溫室70%-85%的運營成本都花在空調降溫上，高溫還會讓草莓甜度下降（15℃成熟的草莓比22℃的更甜）、番茄落花率增加，農民苦不堪言。

新農膜的“雙技能”：降溫+勻光

針對這一痛點，團隊研發了兩類“智能農膜”：
第一類是“被動輻射冷卻膜”，相當于給農膜裝了“無電空調”。它通過添加陶瓷顆粒（如二氧化鈦、硫酸鋇）反射大部分近紅外光（熱量），同時利用大氣的“散熱窗口”（8-13μm波段）將多余熱量直接“發射”到太空。實驗顯示，泰國的番茄溫室用了這種膜，夏季溫度降了2.8℃；我國南方的黃瓜棚，棚溫比普通膜低9℃，產量還提高了24.3%。

第二類是“光散射膜”，像給陽光加了“柔光屏”。傳統農膜讓陽光直射，葉子“上亮下暗”，下層葉片只能“喝殘羹”。光散射膜里的微顆粒（如二氧化硅、碳酸鈣）能把直射光“揉碎”成多角度的散射光，讓每片葉子都能“曬到太陽”。意大利的菠菜實驗中，用這種膜的產量比普通膜高22%；我國北方的番茄棚，高散射膜（29% haze）讓葉片光合作用效率提升27.2%，密植區產量增12.9%。

從實驗室到農田：難點與希望

不過，好技術要落地還得“過三關”：一是成本關——被動輻射冷卻膜需要添加高價陶瓷顆粒，成本是普通膜的1.5-2倍；二是工藝關——光散射膜的顆粒大小、密度得精準控制，否則可能“散射過度”導致光照不足；三是耐用關——長期風吹日曬，膜的散熱和散射性能會不會“打折扣”？

團隊正在用“模擬+數據”破局：先用CFD軟件模擬不同膜的溫光分布（比如預測番茄棚的溫度、光照均勻度），再通過數據挖掘分析作物的“小脾氣”（比如草莓最適溫度15℃、生菜需要散射光），最后定制“一作物一膜”方案。未來，隨著我國設施農業加速發展，這類“會調溫、懂勻光”的農膜有望成為溫室“標配”，讓作物在“不冷不熱、光照均勻”的環境里長得更壯、結得更多。

從“保溫度”到“調光熱”，農膜的這場升級，不僅能讓農民少掏電費、多收果實，更關乎全球90億人口的糧食供應——當溫室能更聰明地種出好作物，我們的“菜籃子”才會更穩當。

來源: Engineering