你可能见过这样的场景：烈日下的温室里，薄膜在阳光下闪闪发亮，可棚内温度却像“蒸笼”——传统农膜虽然能保温增温，但夏季高温常让番茄“晒蔫”、草莓“烫熟”，农民不得不开空调降温，电费占了种植成本的70%以上。如何让农膜既保产又“降温”？上海大学团队在《Engineering》期刊上给出了新思路：通过光热管理农膜，让农膜从“被动吸热”变“主动调温”，为温室作物打造“私人空调房”。

传统农膜的“甜蜜负担”：保温但“太烫”

我国是温室种植大国，到2025年，各类温室面积将超200万公顷。传统农膜多用聚乙烯（PE），像给土地盖了层“透明棉被”，能锁住阳光热量，让冬季棚内升温8-17℃，助力反季节蔬菜供应。但它有个大问题——对阳光“照单全收”：可见光（380-780nm）被作物用来光合作用，近红外光（780-2500nm）则直接转化为热量，导致夏季棚内温度飙升至40℃以上，番茄落花、黄瓜徒长，甚至需要全天开空调降温，能耗占温室运营成本的70%-85%。

新型农膜的“双技能”：降温+匀光

针对这一痛点，研究团队提出两类创新材料：
一类是“被动辐射冷却膜”，像给农膜装了“散热小风扇”。它能反射大部分近红外光（热量），同时通过大气窗口（8-13μm波段）将多余热量“发射”到太空，实现无需耗电的被动降温。实验显示，覆盖这种膜的番茄温室，夏季温度能降2.8℃；种黄瓜时，棚温比普通膜低9℃，产量提升24.3%。
另一类是“光散射膜”，相当于给阳光加了“柔光屏”。传统农膜让阳光直射，叶子“上亮下暗”，下层叶片光照不足。光散射膜通过内部微颗粒（如二氧化硅、碳酸钙）将直射光分散成多角度的“软光”，让每片叶子都能“晒到太阳”。种菠菜时，用这种膜的产量比普通膜高22%；种番茄时，高散射膜（29% haze）能让叶片光合作用效率提升27.2%，低密种植区产量增12.9%。

从实验室到农田：挑战与未来

尽管效果显著，推广仍有难点。被动辐射冷却膜需要添加陶瓷颗粒（如二氧化钛、硫酸钡），成本比普通膜高；光散射膜的散射效果受颗粒大小、密度影响，需精准调控。此外，农膜的耐久性也需验证——长期暴露在紫外线、雨水下，材料是否会老化失效？

研究团队提出“三步走”方案：先用计算机模拟（如CFD流体仿真）预测不同膜的温光效果，再结合数据挖掘分析作物生长关键因素（比如草莓最适温度15℃、菠菜需散射光），最后定制“一作物一膜”方案。未来，随着我国设施农业加速发展，这类光热管理农膜有望成为“标配”，既减少空调能耗，又让作物在“不冷不热、光照均匀”的环境里长更好。

从“保温度”到“调光热”，农膜的这场升级，不仅关乎农民的种植成本，更关系到全球90亿人口的粮食供应——毕竟，当温室能更高效、更智能地种出好作物，我们的“菜篮子”才会更稳当。

来源: Engineering