玻璃在农业领域的应用与发展

近日，中国建材所属凯盛科技集团与德州市人民相关部门举行战略合作协议签约仪式，共同打造建设8个7公顷的全部先进的玻璃连栋温室，总投入资金约11亿元，建设运用全部化项目管理模式，设计采用大部分国家很高水平的荷兰智能联动大棚技术和体系，采用中国建材自行研发生产并获得国家科技进步奖的高透无影玻璃和高标准铝合金轻钢材料，实现整体化智能控制种植条件，以实现生产高品质符合全部健康标准的蔬果。据测算，一个百亩大棚使用80000平方折合8000重箱白玻璃（4mm），中国建材集团在德州的合作项目中，30个百亩大棚会用到大约240000重箱的白玻璃。

1、玻璃的特性及在农业领域的重要性

目前，靠天吃饭的传统农业已经随着社会发展的需要向自然农业、智慧农业等新农业方式进行了转变，在新农业模式下，玻璃的优越性能如较高的太阳光透过率、高度度、耐腐蚀、纯净以及中空玻璃、光伏玻璃等新产品的应用可提高农业生产水平，节约劳动力，改良品种，提高资源能源利用率，加强粮食、蔬菜等农副产品的生产、加工、储藏、保鲜等环节，使城市菜篮子不受季节和外部条件的影响，并且在自然农业中，新建的玻璃温室大棚里种植热带植物，立体栽培的蔬菜、花卉、水果等各种绿色农业生产体系农产品，可用于农业休闲观光采摘游，提高居民生活质量和生活品质，加强国民幸福感，促进国民经济的可持续发展。

因此，各种玻璃新品种将在新式农业中起着重要的作用，也越来越显示出玻璃的重要性和优越性，农业领域也将是玻璃产品的重要应用市场，具有广阔的市场前景和发展前景。

2、玻璃在农业领域的应用

2.1真空玻璃

真空玻璃是将四周密封的两层玻璃间的间隙抽成真空，具有很高的日光透射性，透过率可达85％以上，节露可减少90%以上，且不易老化，其主要的优异性能就是隔热保温性能，真空玻璃既可以减少传导传热，又可以减少对流传热和辐射传热，冬天就会把玻璃空间内向外辐射的热量减少，起到保温的作用。在真空玻璃的两个内表面分别镀上低辐射LowE膜层，夏天挡住炎热的太阳光，冬天防止热量散失，从而起到冬暖夏凉的目的；真空玻璃使用寿命主要取决于封边质量、封头可靠性以及吸气剂的选择。日本旭硝子公司进行了各种恶劣环境的实验，表明真空玻璃的使用寿命可达25年以上。在农业应用方面，真空玻璃主要应用于温室种植业，保温绝热效率可提高4倍以上，节能30%。此外，真空玻璃在农业温室工程中还具有节省电能、减少煤耗、减少环境污染等特点，这种新型玻璃透光材料已经在各国温室行业中崭露头角，真空玻璃的发展也将促进新农业的科技进步和快速发展。

2.2太阳能光伏玻璃

太阳能光伏玻璃是由低铁玻璃、太阳能电池片、背面玻璃、胶片、特殊金属导线等组成，是将太阳能电池片通过胶片密封在低铁玻璃和背面玻璃中间，是一种新颖的高科技玻璃产品，能够利用太阳辐射发电，太阳能光伏玻璃可以使温室利用太阳辐射的热能提供植物生长所需能量，同时，利用光伏发电技术驱动现代化温室内的设备调控植物生产所需的温度、湿度、光照等生长条件，创造出适合我国国情并能适应不同区域、不同种植作物、不同气候的各类温室，促进农业现代化快速发展。此外，太阳能光伏玻璃还有着美观、节能发电、且无需燃料、不产生废气废渣、无余热、不产生噪音污染、透光可控等优点，对农业的绿色发展、可持续发展以及农业工业化的发展起着重要作用。

2.3其它玻璃

除了农业温室方面，其它玻璃品种和产品在农业中也发挥着不可替代的作用。例如日本开发的蓄光玻璃是在普通玻璃材料中加入稀土元素制成的，经1～30min照射后可发光1～10h以上；发电玻璃可利用光电池捕获和转换太阳能动力，将太阳能转换成电能并储存起来。这些新型的玻璃品种在未来将实现农业能源的单独自给，实现农业的工业化发展，完全改变农业生产方式。此外，玻璃钢和玻璃纤维增强沥青具有优异的防水性能，日本曾经利用玻璃纤维、沥青和农业生产体系纤维等组合制造出防水材料，在无土培育植物中发挥重要作用；在农业建筑材料方面，玻璃纤维增强水泥材料具有轻质高度、易加工成型、抗折抗冲击、不易燃等优点，可建造大型防水耐温的粮食仓库和贮藏室等，加强粮食、蔬菜等农副产品的储藏、加工、保鲜等。

3、玻璃在农业领域的发展与展望

温室工程是发展设施农业的一个重要部分，是促使农业现代化的重要工具，在荷兰，温室产业是荷兰很具特色的农业产业，目前荷兰已经成为世界上很大的温室农业技术输出国，其温室覆盖材料以玻璃为主，玻璃透光保温好性好，不需要经常更换，能长年不间断生产，并且有利于计算机信息化管理，可根据外界光照、风速、降雨等环境情况及时调整各种设备运转，实现环境条件的动态模拟。

目前，在我国，温室以及智慧农业的发展仍然处于起步阶段，塑料作为农业温室的覆盖材料在我国仍然占据主要地位，但是其耐久性差，一般一个季节就会破损，并且造成白色污染，塑料大棚的耐磨性较差，表面磨伤划伤以及表面吸附尘埃等都会影响其透光，造成透光率下降，结构规模也受制约，不可能实现大规模工业化耕作和人工控制气候等，不能满足农作物优异、快速、高产的需要。

玻璃作为其替代材料，具有高透过率、高度度、耐腐蚀、不易老化、使用寿命长、纯净、降能耗、美观等优点，将加快玻璃在农业领域的的推广应用与发展。

但是，玻璃在农业上的应用也存在着很多问题与困难，新型功能玻璃材料虽取得一定的成效，但仍需进一步研究和发展，如其稳定性、应用成本、新体系新品种功能玻璃的深入开发、实际应用与推广。

当前玻璃行业的发展仍处于困难时期，产品销售困难，玻璃企业亏损严重，玻璃企业也需利用自己的优势扩大经营范围，改变固有模式，寻找多行业、多领域的合作，随着国民消费需求内涵的改变和智慧农业、自然农业的兴起，国民经济的发展已向农业产业化倾斜，农业领域将是玻璃产品的重要应用市场，具有广阔的市场空间和发展前景，寻找与新式农业的合作方式也将是玻璃企业发展的一条新路径。

（来源：浮法玻璃新技术国家要点实验室田芳王海顺等）