Анализ тенденций развития индустрии нетканых материалов в 2025 году: углубленное изучение применения и развития нетканых материалов в сельскохозяйственном производстве.

В условиях стремительного развития высококачественного «зеленого» сельского хозяйства нетканые материалы, как перспективный экологически чистый и безопасный для окружающей среды материал, постепенно заменяют традиционные сельскохозяйственные мульчирующие пленки благодаря своим уникальным преимуществам, таким как легкость, воздухопроницаемость, теплоизоляция, влагоудержание и биоразлагаемость. Они становятся ключевым фактором в содействии устойчивому развитию сельского хозяйства. Нетканые материалы играют важную роль во многих областях сельского хозяйства, включая укрытие теплиц, изоляцию рассады риса и консервацию фруктов. Они имеют решающее значение для снижения «белого загрязнения», повышения качества сельскохозяйственной продукции и защиты сельскохозяйственной экологической среды.

I. Достижения в исследованиях нетканых материалов для сельского хозяйства в стране и за рубежом

Нетканые материалы для сельского хозяйства — это нетканые материалы, используемые в сельскохозяйственном производстве. Они состоят из ориентированных или хаотично расположенных волокон, армированных трением, когезией или связью между волокнами. В основном их изготавливают из таких материалов, как полипропилен (ПП), полиэтилен высокой плотности (ПЭВП), поливиниловый спирт (ПВС), полистирол (ПС) и полиэтилентерефталат (ПЭТ). Концепция нетканых материалов впервые была предложена в Соединенных Штатах в 1942 году. В 1976 году нетканые материалы впервые были использованы в качестве покрытия для теплиц в некоторых частях Европы, что положило начало их широкому применению в сельском хозяйстве. В конце 1970-х годов Япония разработала легкую, воздухопроницаемую нетканую мульчирующую пленку для покрытия сельскохозяйственных угодий, что положило начало второй белой революции в сельском хозяйстве. Сфера применения расширилась и теперь включает защиту от насекомых и птиц, профилактику болезней овощей и защиту от заморозков. В моей стране технология упаковки в бумажные пакеты была внедрена в 1981 году и заимствована из Японии. К 1993 году она широко использовалась в яблоневых садах Цзяодунского региона, а впоследствии и в фруктовых районах Северного и Южного Китая. С 1990-х годов развитые страны начали производить биоразлагаемые нетканые мульчирующие пленки, которые быстро и полностью разлагаются в почве, не вызывая загрязнения окружающей среды.

Исследования в области нетканых материалов в моей стране начались сравнительно поздно. В 1988 году были внедрены и запущены в массовое производство линии по производству нетканых материалов из нитей. Впоследствии нетканые материалы стали использоваться для покрытия таких культур, как перец, сельдерей, шпинат и лук-порей, на открытых полях и в теплицах, обеспечивая отличные результаты выращивания и экономическую выгоду. В 1997 году правительство предложило включить разработку сельскохозяйственных нетканых материалов в соответствующий отраслевой каталог, что ознаменовало начало начальных исследований и разработок нетканых материалов в сельскохозяйственном секторе моей страны. С 2000 года нетканая мульча широко используется в сельскохозяйственном производстве в моей стране. Полный запрет на полиэтиленовые пакеты в 2008 году стимулировал развитие индустрии нетканых материалов. В 2017 году моя страна приняла национальные стандарты для полностью биоразлагаемой мульчи, пересмотрев маркировку существующих мульчирующих пленок. В настоящее время полипропиленовая нетканая мульча является основным материалом в сельскохозяйственном производстве, и вопросы ее старения и деградации стали актуальной темой исследований.

II. Многофакторное влияние нетканых материалов на физические и химические свойства почвы.

(I) Регулирующее воздействие нетканой мульчи на температуру почвы

Нетканые полипропиленовые мульчирующие материалы обладают превосходными теплоизоляционными свойствами и могут эффективно снижать колебания температуры в неглубоком слое почвы. Исследование, опубликованное в отчете «Анализ перспектив рынка нетканых материалов и инвестиций в Китае в 2025-2030 годах», показывает, что покрытие полей салата 120 г/м2 нетканой мульчей значительно повышает температуру поверхности почвы и температуру неглубокого слоя почвы на глубине 5-20 см зимой. В солнечные зимние дни средняя температура поверхности почвы под мульчированием была на 2°C выше, чем без мульчирования. Особенно в прохладные зимние ночи температура поверхности почвы под нетканой мульчей может повышаться на 2,6°C. В эксперименте по выращиванию арбуза «Сянсю» с ограниченным доступом к корням использование нетканой мульчи привело к более высоким температурам корневой зоны и средним температурам корневой зоны в слое почвы 5-25 см по сравнению с контрольной группой. Средняя температура корневой зоны в 15-сантиметровом слое почвы повысилась на 2,43°C, а средняя температура корневой зоны в 25-сантиметровом слое почвы — на 2,6°C. Кроме того, нетканая мульча обеспечивает тень летом, защищая растения от сильного солнечного света, что привело к ее широкому использованию и популяризации в выращивании рассады овощей. Температура почвы влияет на рост растений, воздействуя на химические и биологические процессы, связанные с углеродом и азотом в почве. Регулирование температуры почвы имеет решающее значение для сельскохозяйственного производства.

(II) Влияние нетканого мульчирующего материала на влагоудержание почвы

Внешние метеорологические условия, такие как температура, влажность, интенсивность света и скорость ветра, являются основными факторами, влияющими на испарение почвенной влаги. Нетканый материал может изменять воздействие этих условий на почву. Нетканый материал может блокировать вертикальное испарение, способствовать боковой миграции влаги, повышать сопротивление испарению и подавлять неэффективное испарение, тем самым изменяя суточные колебания влажности почвы. Эксперименты показали, что нетканый материал может значительно удерживать почвенную влагу на глубине 10-15 см. По сравнению с контрольным образцом, почва, покрытая 400 г/м2 нетканого материала, показала увеличение содержания влаги на 18%. Благодаря своим влагоудерживающим свойствам, нетканый материал не только предотвращает испарение, но и служит средой для хранения урожая. На практике культуры с высокой стабильностью при хранении и низким коэффициентом испарения, такие как фасоль и томаты, могут быть покрыты нетканым материалом для продления срока их хранения.

(III) Защитное действие нетканого мульчирующего материала на питательные вещества почвы

Азот, фосфор и калий в почве являются необходимыми питательными веществами для роста и развития растений и могут непосредственно поглощаться и использоваться корнями растений. Мульчирование нетканым материалом может уменьшить эрозию почвы дождевой водой, увеличить пористость почвы, значительно снизить потери доступного калия, фосфора и щелочного азота, улучшить усвоение удобрений и способствовать росту и развитию растений. Соответствующие эксперименты показали, что по сравнению с непокрытой почвой мульчирование нетканым материалом может снизить потери азота в почве на 48,3% и потери фосфора на 21,6%. Кроме того, мульчирование нетканым материалом может значительно уменьшить засоление поверхностных слоев почвы, что имеет положительное значение для восстановления засоленных и заброшенных земель.

(IV) Влияние мульчирования нетканым материалом на почвенные микроорганизмы и активность ферментов.

Мульчирование изменяет температуру, влажность и воздухопроницаемость почвы, влияя тем самым на активность почвенных ферментов и микробное разнообразие. Эксперименты показали, что по сравнению с чистой обработкой почвы активность почвенной дегидрогеназы увеличилась на 75,09%, а активность арилсульфатазы — на 43,32% при использовании нетканого материала в качестве мульчи. Кроме того, по сравнению с немульчированной почвой, численность почвенных бактерий незначительно увеличилась при использовании нетканого материала в качестве мульчи, но снижение содержания сахарных метаболитов было менее значительным. На полях озимых дынь численность почвенных бактерий увеличилась, а численность грибов уменьшилась после использования нетканого материала в качестве мульчи по сравнению с немульчированной почвой. Соотношение бактерий и грибов (B/F) увеличилось на 24,8% по сравнению с немульчированной почвой.

III. Многогранная роль нетканых материалов в сельскохозяйственном производстве

(I) Преимущества нетканой мульчи как эффективного материала для борьбы с сорняками в сельском хозяйстве

Черная нетканая мульча обладает низкой светопроницаемостью. При нанесении между рядами культур она препятствует эффективному фотосинтезу сорняков, не позволяя им синтезировать необходимое для роста органическое вещество и вызывая апоптоз сорняков. Поэтому по сравнению с другими цветными мульчами черная нетканая мульча является более эффективным средством борьбы с сорняками. Данные показывают, что на полях, покрытых черной нетканой мульчей, достигается эффективность борьбы с сорняками на уровне 98,2%, что на 97,5% выше, чем при использовании традиционной прозрачной мульчи. Испытания также показали, что прорастание и рост сорняков значительно подавляются на полях, покрытых черной нетканой мульчей. Чистый вес сорняков на покрытых полях составил 10,52 грамма на квадратный метр, по сравнению с 369,35 граммами на квадратный метр на незакрытых полях. Это значительно сокращает количество опрыскиваний гербицидами и трудозатраты на ручную прополку, тем самым снижая затраты на удобрения и рабочую силу в процессе посадки.

(II) Влияние нетканых мешков на качество фруктов

Упаковка фруктов в пакеты — важный метод получения высококачественных фруктов. По сравнению с традиционными бумажными и пластиковыми пакетами, нетканые пакеты обладают отличной воздухо- и светопроницаемостью, недороги, способствуют окрашиванию фруктов и эффективно защищают от вредителей, птиц и механических повреждений. В настоящее время нетканые пакеты широко используются в плодоводстве, значительно снижая заболеваемость ржавчиной и паршой плодовых деревьев и уменьшая остатки пестицидов в фруктах, тем самым обеспечивая их качество. По сравнению с традиционными бумажными пакетами, белые полипропиленовые нетканые пакеты меньше подвержены колебаниям температуры и влажности, могут регулировать интенсивность света, уменьшать солнечные ожоги и значительно улучшать внешний вид фруктов. Например, в провинции Шаньдун виноград, яблоки, персики, груши и другие фрукты упаковываются в белые нетканые пакеты в процессе выращивания. Это не только улучшает внешний вид, вес и вкус фруктовых деревьев, но и снижает остатки пестицидов, что приводит к большей экономической выгоде для плодоводческих хозяйств.

(III) Стимулирующее воздействие нетканой мульчи на рост и развитие растений

По сравнению с традиционной полиэтиленовой мульчей, нетканая мульча, как экологически чистый материал, не только регулирует температуру и влажность почвы, но и значительно улучшает микросреду почвы, повышая ее плодородие и тем самым способствуя росту и развитию растений. По сравнению с чистой обработкой почвы, нетканая мульча может увеличить свежую массу, высоту растений, площадь листьев и длину ветвей плодовых деревьев. В ходе соответствующих экспериментов было установлено, что ветви персиковых деревьев выросли на 7 см длиннее при покрытии нетканой мульчей по сравнению с тем случаем, когда мульча не использовалась. Укладка нетканой мульчи при выращивании грибов на соломенной почве сократила время, необходимое для полного роста мицелия, до 9,1 дня, что на 3,3 дня меньше, чем при отсутствии покрытия. Средний урожай достиг 6,21 кг/м2 по сравнению с 4,12 кг/м2 при использовании мульчи, что составляет увеличение на 50,72%. Мицелий также стал толще и плотнее.

(IV) Влияние нетканых материалов на снижение заболеваемости сельскохозяйственных культур вредителями и болезнями

Мульчирование почвы нетканым материалом эффективно блокирует прямой контакт почвенных патогенов и вредителей с культурными растениями, значительно снижая распространение вредителей и болезней и сокращая использование пестицидов. Покрытие риса нетканым материалом эффективно блокирует вирусные заболевания, распространяемые бурыми цикадками, предотвращая появление полосатой гнили риса. Исследования показали, что заболеваемость полосатой гнили риса на участках, полностью покрытых нетканым материалом, составляла 7,00%, при этом заболеваемость растений — 0,75%. На непокрытых участках заболеваемость составляла 19,00%, при этом заболеваемость растений — 1,94%. Использование нетканого материала для покрытия таких культур, как табак, томаты и клубника, может эффективно снизить распространение вирусных заболеваний, вызываемых тлей, уменьшить заболеваемость и повысить общую экономическую выгоду. В условиях растущего внимания к безопасности пищевых продуктов и охране окружающей среды, минимизация использования пестицидов при обеспечении качества и безопасности урожая является ключевым направлением развития.

IV. Проблемы и перспективы развития продвижения и применения нетканого полипропиленового мульчирующего материала.

Моя страна является крупнейшим в мире производителем и потребителем сельскохозяйственной мульчи, занимая около 50 миллионов гектаров. Однако на нетканую мульчу в настоящее время приходится всего 1% от общего объема использования сельскохозяйственной мульчи, что создает огромный рынок и многообещающие перспективы. Например, в городе Ричжао выращивается около 476 000 му (яблони, персики, груши, черешни, клубника, киви, черника и другие сорта), но использование нетканой мульчи очень мало, около 12 000 му (яблони, персики, груши, черешни, клубника, киви, черника и другие сорта), в основном в клубничных садах.

Традиционные сельскохозяйственные мульчирующие пленки наносят вред и загрязняют окружающую среду, оставаясь на полях десятилетиями без разложения. Остаточные фрагменты пленки могут вызывать уплотнение почвы и снижать воздухопроницаемость, что серьезно влияет на рост и урожайность сельскохозяйственных культур. Полипропиленовые нетканые мульчирующие пленки, напротив, со временем разлагаются на воду и углекислый газ, что делает их более экологичными. Природные факторы, такие как свет, температура, влажность, микроорганизмы и насекомые, являются основными причинами старения и деградации нетканых мульчирующих пленок. Старение и стоимость являются главными препятствиями для широкого внедрения нетканых мульчирующих пленок. Поэтому разработка устойчивых к старению, биоразлагаемых и недорогих полипропиленовых нетканых материалов стала приоритетной задачей исследований. В то же время необходимо усилить информационную поддержку и финансовые субсидии для нетканых мульчирующих пленок, чтобы постоянно способствовать экологичному и устойчивому развитию сельского хозяйства нашей страны.

В заключение, нетканые материалы, как экологически чистый и безопасный для окружающей среды сельскохозяйственный материал, демонстрируют многочисленные преимущества в сельскохозяйственном производстве, играя незаменимую роль в регулировании физико-химических свойств почвы, повышении урожайности и качества сельскохозяйственных культур, а также в снижении неточечного загрязнения окружающей среды. Хотя в процессе внедрения остаются некоторые проблемы, благодаря постоянному технологическому прогрессу и поддержке со стороны государства, применение нетканых материалов в сельском хозяйстве, безусловно, станет более распространенным, что придаст мощный импульс экологически чистому и высококачественному развитию сельского хозяйства нашей страны.