محل مناسب جهت احداث گلخانه
مشکلات اصلی تولید محصول در هر اقلیم عبارتند از: موقعیت جوی و جغرافیایی منطقه، سردی و گرمی هوا، مقدار و شدت نور، شدت وزش بادهای قوی و ریزش برف و باران، منابع آبی و کیفیت آب، شرایط وخصوصیات خاک منطقه و ... . بنابراین اولین نکته در احداث یک گلخانه انتخاب محل مناسب است که باید در این مورد به نکات زیر توجه شود:
مناسب بودن خاک گلخانه از نظر شرایط فیزیکی و شیمیایی. در صورت مطلوب نبودن شرایط خاک (بافت خاک، مواد غذایی موجود در خاک، شوری، اسیدیته و...) می‌توان آن را با انجام عملیات اصلاحی (کوددهی، آب‌شویی و ...) بهبود بخشید.
مفهوم گلخانه
هر گیاهی برای داشتن رشد مطلوب نیاز به شرایط خاصی از نظر شدت نور، دمای روز و شب، میزان رطوبت نسبی هوا و رطوبت خاک دارد. گلخانه یا greenhouse، به ساختمانی با اسکلت چوبی یا فلزی و با شرایط تحت کنترل (دما، رطوبت، نور، دیاکسیدکربن و ...) اطلاق می‌شود که با مواد شفاف (شیشه یا پلاستیک) به منظور عبور نور طبیعی جهت رشد و نمو گیاهان پوشانده شده است.
در احداث گلخانهها باید به عوامل متعددی توجه شود:
1. مساحت گلخانه
مساحت گلخانه بستگی به وسایل و تجهیزات تأمین گرما در گلخانه و سرمایه و سلیقه خود شخص و مقدار و نوع شکل زمین دارد. می‌توان مساحت گلخانه را زیاد در نظر گرفت یا اینکه گلخانهها را با مساحت‌‌های کوچکتر احداث کرد. البته باید توجه داشت که در هر مساحتی باید شرایط محیطی (نور، حرارت، رطوبت، دیاکسیدکربن) مورد نیاز بوته‌ها فراهم شود.
2. تأمین دیاکسیدکربن
دیاکسیدکربن یکی از فاکتورهای ضروری در عمل فتوسنتز می‌باشد. افزایش غلظت دیاکسیدکربن به صورت مصنوعی در محیط گلخانه باعث رشد مطلوب گیاه، زودرسی محصول و افزایش کیفیت و کمیت آن می‌شود.
3. تأمین نور مورد نیاز
مهمترین عامل نور است. تأمین نور برای گیاهان گلخانه‌ای بسیار مهم است. در روزهای ابری و زمستانی و در مناطقی که مقدار نور کمتر است از نورهای مصنوعی استفاده می‌کنند و گلخانهها باید در جهتی ساخته شوند که نورگیر باشند. اسکلت و پوشش گلخانه نیز باید طوری طراحی و ساخته شود که نور کافی به گیاه برسد. در روزهای پرنور تابستان نیز با کشیدن حصیر یا توری‌‌های تیره‌رنگ یا پاشیدن گل و رنگ‌های قبل شستشو روی پوشش گلخانه باید مانع از نفوذ نور اضافی به گلخانه شد.
4. تأمین رطوبت کافی
هوای گلخانه ممکن است خیلی خشک و یا خیلی مرطوب باشد که در حالت خشک باید مرطوب شده (با تجهیزات رطوبت‌ساز) و در حالت خیلی مرطوب باید رطوبت‌زدایی شود (با انجام عمل تهویه).
5. تأمین حرارت
تأمین دمای مناسب برای رشد و نمو گیاه خصوصاً در روزهای سرد و ابری زمستان بسیار لازم است. پوشش گلخانه باید از جنسی انتخاب شود که کمترین تلفات گرما را داشته باشد. گاهی از پوشش‌های دو لایه برای کاهش تلفات گرما استفاده می‌شود. البته در مواقعی از سال (روزهای گرم تابستان) نیاز به کاهش دمای گلخانه وجود دارد و باید عملیات خنک‌سازی انجام گیرد. بهترین نوع سوخت برای وسایل گرمازا و سرمازا، گاز است. برخی افراد از گازوئیل و نفت استفاده می‌کنند اما تمیزترین سوخت گاز است.
6. استفاده از خاک مناسب
در گلخانه بهتر است از خاک‌های سبک استفاده نمود یعنی خاک باید دارای زهکشی مناسب باشد. قبل از آغاز کشت ابتدا باید خاک آزمایش شود تا از لحاظ اسیدیته، شوری و عناصر غذایی و معدنی موجود در آن اطمینان حاصل گردد و در صورت نیاز اقدام به عملیات اصلاحی و کوددهی شود.
اهمیت کشت گلخانه‌ای
رشد جمعیت و افزایش مصرف سرانه که با سطح درآمد و زندگی افراد جامعه همبستگی زیادی دارد، دو مسئله مهم در تأمین نیازهای غذایی برای افراد جوامع در حال پیشرفت از جمله ایران است و در این میان نقش بهره‌گیری مؤثر و بهینه از منابع محدود آب و خاک و استفاده از نیروی انسانی موجود در کشور از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. تلاش موفقیت‌آمیز در جهت رشد درآمد ناخالص ملی و رسیدن به خودکفایی در تولید نیازهای غذایی جمعیت رو به رشد کشور، همانند هر فعالیت دیگری نیاز به آگاهی عمیق از فرآیندهای عملی و اقتصادی و بکارگیری آخرین دانش و فن‌آوری روز دنیا دارد. در این راستا تکنولوژی تولید محصولات گلخانه‌ای منجر به افزایش چشمگیر راندمان بهره‌وری از منابع محدود آبی و خاکی گشته و اهمیت آن با توجه به اقلیم خشک و کم باران اکثر نقاط کشور ما غیر قابل انکار است.
مهمترین دستاوردهای کشت‌های گلخانه‌ای عبارتند از :
1. ایجاد اشتغال مفید و مولد در جامعه و جذب نیروی کار کشور. با توسعه کشت محصولات گلخانه‌ای و سرمایه‌گذاری برای ایجاد شهرک‌های گلخانه‌ای مشکل بیکاری و کم درآمدی جوانان و فارغ‌التحصیلان کشاورزی تا حدود زیادی برطرف می‌شود. همچنین در زمستان که کشاورزان معمولاً بیکار هستند می‌توانند اقدام به کشت گلخانه‌ای و تولید خارج از فصل نمایند.
2. افزایش بازدهی و عملکرد با توجه به کنترل عوامل مؤثر در تولید شامل نور، درجه حرارت، رطوبت، تهویه و نیز کنترل آفات و بیماریها.
3. امکان تولید مستمر محصولات در تمام طول سال بدون تأثیر محدودیت‌های موجود بخصوص در مناطق سرد با طول فصل کشت کوتاه. گلخانه‌دار قادر به تنظیم زمان کشت و برداشت زود موقع محصول (حداقل یک ماه) و ارائه آن به بازار می‌باشد.
4. کاهش خسارت و تأمین امنیت تولید با توجه به امکان کنترل عوامل سوء محیطی در یک محیط بسته (گلخانه).
5. استفاده از تکنیک‌های جدید و بهره‌گیری صحیح و افزایش بهره‌وری از امکانات محدود آب (به دلیل استفاده از سیستم آبیاری تحت فشار بخصوص آبیاری قطره‌ای) و خاک (به دلیل بهره‌گیری بهینه از فضا به جای سطح، بخصوص در قطعات و اراضی کوچک غیر اقتصادی).
6. بالا بودن کیفیت و کمیت محصولات گلخانه‌ای و در نتیجه امکان صادرات محصول به خارج کشور. این امر به خاطر استفاده از بذور هیبرید (اصلاح شده) و استفاده صحیح (در حد نیاز) از کود و سموم شیمیایی می‌باشد.
موقعیت جغرافیایی و آب و هوایی ایران و طول روز بلند و روشنایی کامل آفتاب و وجود اقلیم‌های مختلف، شرایط مساعدی را برای کشت محصولات گلخانه‌ای فراهم نموده است. به همین خاطر در بسیاری از هزینه‌های مربوط به گرم کردن و روشن نگه داشتن گلخانهها صرفه‌جویی می‌شود و در نتیجه هزینه تمام شده محصول کاهش می‌یابد.
امروزه با احداث گلخانه‌های مدرن در سراسر کشور، انواع محصولات نظیر خیار، گوجه‌فرنگی، فلفل‌دلمه‌ای رنگی، طالبی آناناسی، توت‌فرنگی، انواع گل‌های شاخه بریده مانند رز، ژربرا، گلایل، داودی، زنبق، شیپوری، ارکیده و ... در حال تولید است که علاوه بر تأمین بازارهای داخلی، به خارج از کشور نیز صادر می‌گردد.
سازه گلخانه:
یک گلخانه، وسیله ای برای تغییر محیط اطراف گیاهان، جهت بهبود شرایط رشد فراهم می کند.گلخانه ها در چند مورد قابل استفاده اند. بعضی از گلخانه ها برای عملیات سالیانه مورد استفاده قرار می گیرند، درحالیکه بعضی از آنها فقط برای پرورش گیاهان در فصلهای بهار و پاییز ساخته می شوند. در بعضی از شرایط آب و هوایی، برای پرورش تعدادی از گیاهان درتابستان (مانند گوجه فرنگی)، که در شرایط بیرون قابل کشت نیستند، گلخانه مورد نیاز می باشد.
تهویه و سرمایش:
کار گرمایش گلخانه کار نسبتاً ساده ای است اما سرمایش آن بسیار مشکلتر می باشد. به علاوه درگلخانه های کوچکتر کار گرمایش و سرمایش دشوارتر است. یک گلخانه برای کاهش حرارت در تابستان و نیز در روزهای زمستانی آفتابی به تهویه توسط هوای تازه نیازمند است. همچنین کار تهویه برای کاهش رطوبت بیش از حد و نیز تأمین دی اکسید کربن از هوای خارج مورد استفاده قرار می گیرد.
ساختمان گلخانه:
هزینه ساخت گلخانه به طور کلی به اندازه و ماده پوشش دهنده آن بستگی دارد. ساخت گلخانه با پوشش شیشه ای و قاب فلزی معمولاً بیشترین هزینه را داراست. پوشش های دیگر مانند فایبرگلاس، اکریلیک و پلی کربنات دارای هزینه متوسطی می باشند. پوشش پلی اتیلن با قاب چوبی دارای کمترین هزینه است. تجهیزات حرارتی و تهویه نیز هزینه ای با توجه به ساختمان گلخانه و اندازه آن دارند. ساخت گلخانه های خورشیدی نیز امکان پذیر است اما به مهندسی خاصی نیازمند می باشد. اسکلت یا قاب گلخانه از فلز یا چوب ساخته می شود. فضای بین لایه های پوشش را می توان برای کمک به مقاومت در برابر وزش باد خالی از هوا نمود. گلخانه با اسکلت چوبی به آسانی ساخته می شود و انتخاب مناسبی برای سازنده است.
گرمایش:
محیط گلخانه معمولاً به وسیله هوای داغ، آب داغ یا بخار گرم می شود. گاهی اوقات گرما به صورت تکمیلی توسط گرمکن های الکتریکی تامین می شود. انتخاب منبع حرارتی باید با توجه به هزینه اولیه تجهیزات و هزینه عملیاتی انجام گیرد. گرمکن های الکتریکی هزینه اولیه کمی داشته اما معمولاً هزینه عملیاتی بسیار بالایی دارند. گرمایش به وسیله آب داغ یا بخار از لحاظ هزینه نصب گران است؛ اما هزینه عملیاتی کمی دارد. گرمایش به وسیله هوای داغ با استفاده از گاز طبیعی یا نفت به عنوان سوخت به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد. زغال سنگ و چوب هم می تواند به عنوان سوخت مورد استفاده قرار گیرد. البته هر کدام به مدیریت دقیقی نیازمند است.
باید توجه داشت که هرنوع گرمکن احتراقی برای جلوگیری از انباشت گازهای نامطلوب، که موجب از بین رفتن گیاهان می شود، دریچه ای به خارج گلخانه داشته باشد.
بهترین گرمایش در حالتی انجام می شود که از کف صورت گیرد؛ چرا که به طور طبیعی هوای گرم به سمت بالا می رود. گیاهان اغلب دارای دمای مخصوص متوسطی برای رشد ایده آل می باشند. در جدول زیر محدوده های دمایی توصیه شده برای چندین محصول متداول گلخانه ای آمده است. دمای شبانه دارای بیشترین اهمیت است. با این وجود دمای روزانه بالا می تواند موجب از بین رفتن محصولات گلخانه شود.
موقعیت:
موقعیت گلخانه باید به صورتی باشد که بیشترین مقدار نور را دریافت نماید. اولین انتخاب برای موقعیت گلخانه به صورت نمای جنوبی یا جنوب شرقی می باشد. نور تمام روز بهترین شرایط را برای گیاه فراهم می کند. البته نور تابیده شده ازجانب شرق، به هنگام صبح، برای گیاهان کافی می باشد. نور صبح بیشترین مطلوبیت را داراست، زیرا که به گیاهان اجازه داده می شود که فرایند تولید غذا را زودتر آغاز نمایند؛ واین موضوع منجر به حداکثر رشد می شود. بالطبع انتخابهای بعدی، نمای جنوب غربی و نمای غربی می باشد؛ چرا که دریافت نور دیرتر صورت می گیرد. نمای شمالی کمترین مطلوبیت را دارد و فقط برای گیاهانی که نور کمی احتیاج دارند، مناسب می باشد .
درختان برگ ریز مانند افرا و بلوط می توانند به طور مؤثری از نور شدید بعد ازظهر تابستانی با ایجاد سایه بکاهند. البته باید توجه داشت که درختان در هنگام صبح، بر روی گلخانه سایه نیاندازند. این درختان در زمستان اجازه می دهند که نور کافی به گلخانه برسد؛ چرا که در پاییز برگهای خود را از دست می دهند.
برنامه ریزی و ساخت یک گلخانه:
قبل از آغاز کار ساخت گلخانه یک برنامه ریزی دقیق بسیار مهم است. اصولاً ساخت یک گلخانه به هزینه و زمان زیادی نیازمند نمی باشد. انتخاب نهایی برای نوع گلخانه به فضای مورد نیاز رشد، معماری مربوطه، محل های موجود و هزینه های آن وابسته است. همچنین یک گلخانه باید محیط مناسبی برای رشد گیاهان فراهم نماید .
کنترل ها:
اغلب دارندگان گلخانه های کوچک می دانند که وسایل کنترل اتوماتیک دارای ارزش زیادی هستند. ترموستاتها، رطوبت سنج ه، زمان سنج ها و یا کنترلهای کامپیوتری می توانند با هم ترکیب شده تا مدیریت دقیقی از دما و رطوبت (حتی هنگامی که مالک حضور ندارد) به دست دهند. آبیاری و روشنایی را هم می توان به صورت اتوماتیک کنترل نمود. سیستم های کنترل را می توان شخصاً سرهم نمود و یا اینکه به صورت پکیج خریداری کرد.
انواع پیکربندی اسکلت های گلخانه:
فونداسیون وکف سازی:
در یک گلخانه، فونداسیون دائمی برای مواد ورقه ای شیشه ای، فایبر گلاس و پلاستیک سخت دو جداره باید فراهم شده باشد. سازنده برای ساخت فونداسیون باید برنامه ریزی دقیقی داشته باشد. اغلب گلخانه ها به یک فونداسیون بتون ریزی شده، همانند ساختمانهای مسکونی، نیازمند هستند.
کف دائمی برای گلخانه توصیه نمی شود چونکه رطوبت را نگه می دارد و بواسطه آمیختگی خاک و شاخ و برگها منجر به لغزندگی می شود. ساخت یک گردشگاه سیمانی، شنی یا سنگی به عرض24 تا 36 اینچ برای دسترسی آسان به گیاهان توصیه می شود. مابقی کف باید توسط چند اینچ شن، جهت زهکشی آب اضافی پوشانیده شود.
سرمایش:
معمولاً ممکن است گردش هوا توسط تهویه (به تنهایی) در اواسط تابستان کافی نباشد. درتابستان اغلب لازم است که دمای هوا با استفاده از سرمایش تبخیری کاهش یابد. همچنین ممکن است در طول تابستان، شدت تابش خورشید برای گیاهان خیلی زیاد باشد. لذا در طول این دوره ممکن است سرمایش تبخیری، ایجاد سایه، یا رنگ آمیزی ضروری باشد.
سیستم سرمایش تبخیری شامل یک فن و یک اواپراتور برای تبخیر آب می باشد؛ بدین وسیله هوا خنک شده و رطوبت آن افزایش می یابد. طی فرآیند سرمایش تبخیری، گرمای هوا برای تغییر حالت آب از مایع به بخار گرفته می شود. به این ترتیب هوای خنک و مرطوب به گلخانه وارد می شود؛ در حالیکه هوای گرم داخل از طریق دریچه های سقفی و دیگر منافذ به خارج رانده می شود.
سیستم سرمایش تبخیری در حالتی که رطوبت هوای خارج پایین باشد؛ بهتر و مناسبتر عمل می کند. این سیستم را می توان بدون تبخیر آب برای تجدید هوای گلخانه مورد استفاده قرار داد. ظرفیت سیستم سرمایش تبخیری باید 1 تا 1.5 برابر حجم گلخانه باشد.
گردش هو ا:
نصب فن های گردش هوا در گلخانه سرمایه گذاری خوبی است. در طول زمستان، هنگامی که گلخانه باید گرم شود، گلخانه به گردش هوا نیازمند است؛ تا بدان وسیله دمای یکنواختی در داخل گلخانه تأمین گردد. بدون فن های اختلاط هوا، هوای گرم به بالای گلخانه رفته و هوای سرد در کف گلخانه و در اطراف گیاهان باقی می ماند.
برای گلخانه های کوچک (کمتر از 60 فوت درازا)، فن ها را به صورت قطری در گوشه های مقابل هم و کمی خارج از گوشه نصب می کنند. هدف از این کار ایجاد یک الگوی دایره ای (بیضی) برای جابجایی هوا می باشد. فن ها باید به طور مداوم در طول زمستان به کار گرفته شوند. اما این فن ها را در تابستان، هنگامی که گلخانه به تجدید هوا (تهویه) نیازمند است، باید خاموش کرد.
گرمایش:
گرمایش مورد نیاز یک گلخانه به دمای مطلوب برای رشد گیاهان، موقعیت و ساختمان گلخانه و کل مساحت خارجی در معرض هوای بیرون وابسته است. با اینکه 25% گرمایش مورد نیاز روزانه می تواند به وسیله تابش خورشید تأمین شود؛ اما یک گلخانه عایق به مقدار زیادی گرمایش در یک شب زمستانی نیازمند می باشد. سیستم گرمایشی باید به گونه ای باشد که دمای مطلوب روزانه و شبانه را تأمین نماید.
گلخانه با گرمکن خورشیدی، در طول دوره بحران انرژی مورد پسند عوام قرار گرفته است. البته استفاده از این سیستم معمولاً اقتصادی نمی باشد. به علاوه مجموعه های خورشیدی اختصاصی و سیستم های ذخیره گرما به فضای زیادی نیازمند هستند. با این وجود مالکان گلخانه می توانند روشهای جمع آوری گرما را مورد آزمایش قرار دهند. یک روش این است که تانکهایی را برای جذب گرما با رنگ سیاه، رنگ کرده و جهت نگهداری حرارت آنها را پر از آب نمود. از آنجا که دمای هوای گلخانه باید در دمای مناسب رشد گیاهان ثابت بماند، گلخانه به خودی خود نمی تواند ذخیره کننده خوب گرما باشد.
سیستم های حرارتی را می توان توسط الکتریسیته، گاز طبیعی، نفت و یا چوب به کار گرفت. گرما می تواند به وسیله جریان اجباری هوای داغ، تشعشع، آب داغ و یا بخار در محیط گلخانه توزیع گردد. انتخاب سیستم حرارتی و نوع سوخت مصرفی به مواردی از جمله، دسترسی محلی، احتیاجات گرمایی گیاهان، هزینه و سلیقه شخصی وابسته است. برای تأمین اهداف ایمنی و جلوگیری از تماس گیاهان با گازهای مضر، تمام محصولات احتراق حاصل از سوزاندن گاز، نفت و چوب را باید به خارج گلخانه هدایت نمود. همچنین برای تأمین اکسیژن موردنیاز مشعلها جهت احتراق کامل، باید از دریچه های واصل به هوای تازه استفاده نمود. کنترلهای ایمنی مانند پیلوت های اطمینان و شیر قطع جریان گاز، باید به اندازه نیاز مورد استفاده قرار گیرد. چراغهای قابل حمل با سوخت نفت سفید که در خانه ها مورد استفاده قرار می گیرد، برای گرمایش گلخانه پرخطر است؛ چونکه بعضی از گیاهان به گازهای تشکیل شده ناشی از احتراق سوختها بسیار حساس می باشند.
دی اکسید کربن و نور:
دی اکسید کربن و نور برای رشد گیاهان ضروری می باشد. صبحگاهان با بالا آمدن آفتاب، گیاهان تولید انرژی غذایی (فتوسنتز) را آغاز می نمایند. میزان دی اکسید کربن در گلخانه، به واسطه مصرف توسط گیاهان، کاهش می یابد. با تجدید هوا می توان میزان دی اکسید کربن را به اندازه میزان آن در محیط بیرون بالا برد. از آنجا که دی اکسید کربن و نور در فرآیند فتوسنتز مکمل یکدیگر هستند، با تأمین روشنایی تکمیلی و تزریق دی اکسید کربن می توان بازده سبزیجات و گلدهی محصولات را افزایش داد. دی اکسید کربن مایع، یخ خشک و احتراق سوختهای بدون سولفور می تواند به عنوان منابع تأمین دی اکسید کربن مورد استفاده قرار گیرد .
تجدید هوا (تهویه ):
تجدید هوا، معاوضه هوای داخل با هوای بیرون برای کنترل دما، بیرون بردن رطوبت و غنی سازی دی اکسید کربن می باشد. چندین سیستم تهویه متفاوت را می توان برای تجدید هوای گلخانه مورد استفاده قرار داد.
تهویه طبیعی هو با استفاده از دریچه های سقفی که بر روی دیواره های کناری گلخانه نصب شده اند، صورت می گیرد. هوای گرم با استفاده از جریانهای جابجایی بالا رفته و از طریق دریچه ها خارج می گردد؛ و به این ترتیب موجب دریافت هوای سرد از همه طرف می شود.
تهویه مکانیکی هوا با استفاده از فن های خروجی، که هوا را از یک گوشه گلخانه به خارج می رانند درحالیکه هوای بیرون از گوشه دیگر گلخانه وارد می شود، صورت می گیرد. اندازه فن های خروجی باید به نحوی باشد که، کل حجم هوای داخل گلخانه را در یک دقیقه تعویض نماید.کل حجم هوا در یک گلخانه متوسط یا بزرگ (برحسب فوت مکعب) را می توان با حاصلضرب مساحت کف در عدد 8 (میانگین ارتفاع) محاسبه نمود . اندازه فن خروجی یک گلخانه کوچک، (حجم آن کمتر از 5000 فوت مکعب) از حاصلضرب مساحت کف در عدد 12 به دست می آید.
احتیاجات تجدید هوا با شرایط آب وهوایی و فصلهای مختلف متغیر خواهد بود. در تابستان باید، 1 تا 1.5 برابر حجم هوای گلخانه در هر دقیقه تعویض شود. البته گلخانه های کوچکتر به مقدار بیشتری تعویض هوا احتیاج دارند. در زمستان، اختلاط 20 تا 30 درصد از حجم هوای داخل با هوای بیرون در هر دقیقه، بدون سرد شدن محیط گیاهان، کافی خواهد بود.
کنترل شرایط محیطی گلخانه :
جریان هوا در گلخانه:
گردش هوا در گلخانه ضروری است. وقتی که یک گیاه در معرض جریان هوای تازه خارج از گلخانه باشد، هوای تازه در نزدیکی برگها تأمین شده و گیاه می تواند اکسیژن پس داده و از دی اکسید کربن تازه استفاده نماید. جریان هوا همچنین به پایین نگه داشتن رطوبت نسبی و کنترل دما در گلخانه کمک می نماید .
گلخانه های تجاری به همه نیازمندی های اشاره شده در بالا و حتی بیشتر از آن وابسته اند. در یک گلخانه تجاری هدف اصلی سود دهی است؛ برای رسیدن به این هدف، گلخانه باید از لحاظ تأمین شرایط محیطی مطلوب کارآمد باشد. نور و دمای گلخانه باید به طور سخت و جدی کنترل شود. اخیراً کامپیوترها برای چنین کنترل هایی به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته اند. همچنین وجود گازهای سمی و گرد و غبار در گلخانه ممکن است یک مشکل جدی باشد. این گازها شامل مونو اکسید کربن، اکسید نیتروژن و دی اکسید نیتروژن می باشند؛ که ممکن است از وسایل حرارتی متصاعد شوند
رطوبت نسبی:
رطوبت نسبی مقیاسی از مقدار آب موجود در هوا در یک دمای داده شده می باشد. میزان تنفس گیاهان متأثر از رطوبت نسبی هوای اطراف می باشد؛ زیرا که رطوبت نسبی، اختلاف فشار بخار بین سطح برگها و هوای اطراف را تعیین می کند. رطوبت نسبی بین 25 تا 80 درصد، تأثیر ناسازگاری برروی رشد اکثر گیاهان ندارد. رطوبت نسبی خارج از این محدوده می تواند مانع تنفس گیاه شده و به گسترش بیماریها کمک نماید. در ضمن رطوبت نسبی بالا موجب افزایش بیماریهای برگی در گلخانه می شود. رطوبت نسبی هوای داخل گلخانه به وسیله دمای سطوح داخلی تعیین می شود. کاهش جریان هوا و نیز کم شدن نرخ تعویض هوا، منجر به افزایش رطوبت نسبی می شود. یک گلخانه دار که دارای گلخانه ای کاملاً بسته با پوشش دو لایه ای می باشد؛ باید از وجود امکانات تهویه کافی، که برای کنترل رطوبت نسبی و نیز حداکثر دما لازم است، مطمئن باشد. رطوبت نسبی ایده آل برای گلخانه چیزی بین50 تا 60 درصد است. اگر رطوبت نسبی خیلی بالا باشد، شرایط برای حمله بیماریها به گیاهان فراهم می شود. اگر رطوبت نسبی خیلی پایین باشد، گیاهان از تنش آبی در رنج خواهند بود. رطوبت نسبی را می توان با آبیاری کردن درصبح و بیرون راندن هوای مرطوب کنترل نمود. باید توجه داشت که هرگز نباید آبیاری را بعد از ظهر انجام داد.
نور :
شدت، استمرار و پخش طیفی نور مرئی برای رشد گیاه، مهم و حیاتی است. نور موردنیاز معمولاً توسط خورشید تأمین می شود؛ مگر اینکه گلخانه در فصل زمستان فعال باشد.
عوامل مؤثر در تعیین مقدار نور عبوری از پوشش گلخانه عبارتند از :
موقعیت گلخانه
جهت گیری نسبت به خورشید
زاویه پوشش شفاف گلخانه نسبت به شعاع نور
خصوصیات فیزیکی پوشش:
سطوح منعکس کننده نور در داخل گلخانه، می تواند مقدار نور در دسترس گیاهان را افزایش دهد. رنگ سفید و ورقهای آلومینیمی برای این کار مناسب است.
روشنایی در دو حیطه اندازه گیری می شود؛ کمیت و کیفیت. کیفیت مربوط به شدت تابش و کمیت مربوط به طول دوره تابش می باشد. می دانیم که یک گیاه به مقدار مشخصی از تابش نور نیازمند است. اگر کییفیت نور پایین باشد؛ با اضافه کردن کمیت آن، میزان نور تابیده شده به مقدار کمی اضافه می گردد و بر عکس. در هر گلخانه شفافیت لازم برای عبور نور، توسط پوشش گلخانه فراهم می شود. مثالهایی از مواد شفاف جهت پوشش گلخانه عبارتند از: شیشه، پلاستیک، اکریلیک و فایبرگلاس.
دما:
دمای مناسب برای گلخانه توسط انرژی حاصل از تابش خورشید فراهم می شود؛ و در صورتی که این انرژی کافی نباشد؛ دما به وسیله حرارت تکمیلی تأمین می گردد. گیاهان مختلف به محدوده دمایی متفاوتی نیاز دارند. برای مثال گیاهان گرمسیری به محدوده دمایی 70 تا 80 درجه فارنهایت نیازمند می باشند.
دمای داخل گلخانه باید در روز در دمای موردنظر ثابت بماند؛ و درشب 10 درجه فارنهایت پایینتر باشد.
چهار روش برای ثابت نگه داشتن دما در حد مطلوب وجود دارد :
خارج کردن حرارت اضافی
اضافه کردن حرارت
جلوگیری از اتلاف حرارت
ذخیره گرما
دما، مهمترین فاکتور محیطی در نزد کشاورزان می باشد. تنظیم کردن دما، تأثیر مستقیمی بر روی رطوبت نسبی و سطح دی اکسید کربن دارد. تهویه می تواند بیشتر یا همه کنترل دمای مورد نیاز برای گلخانه های کوچک فصلی را به انجام برساند. گلخانه های بزرگتر ممکن است به فن های الکتریکی (برای خنک کردن گلخانه در تابستان) و سیستم های حرارتی برای شبهای سرد نیازمند باشند. با توجه به آنچه گفته شد، اغلب گیاهان دارای دمای مخصوص متوسطی برای رشد ایده آل می باشند. در جدول 1-1 محدوده های دمایی توصیه شده برای چند محصول متداول گلخانه ای آمده است.
دی اکسید کربن:
یکی دیگر از فاکتور های محیطی که برای رشد گیاه لازم است، دی اکسید کربن می باشد. دی اکسید کربن یکی از اجزای اصلی در فرآیند فتوسنتز است؛ اما تاکنون آنطور که از تأثیرات دما، نور و رطوبت بر روی رشد گیاهان آگاه هستیم، در مورد دی اکسید کربن اطلاعات زیادی در دست نیست.
در یک گلخانه کاملاً بسته که گیاهان فراوانی دارد، کمبود دی اکسید کربن می تواند فاکتورهای رشد را محدود نماید. تنظیم میزان این عامل محیطی برای بهبود رشد گیاهان در گلخانه، بخشی از مدیریت موفق گلخانه می باشد. البته باید توجه داشت که کمیت و کیفیت مطلوب محصولات گلخانه ای به وسیله مدیریت مناسب فاکتورهای رشد تحقق می یابد؛ به طوری که این عوامل در زمان درست و به مقدار مورد نیاز در اختیار گیاه قرار گیرد.
مشکلات اصلی تولید محصول در هر اقلیم عبارتند از: موقعیت جوی و جغرافیایی منطقه، سردی و گرمی هوا، مقدار و شدت نور، شدت وزش بادهای قوی و ریزش برف و باران، منابع آبی و کیفیت آب، شرایط وخصوصیات خاک منطقه و ... . بنابراین اولین نکته در احداث یک گلخانه انتخاب محل مناسب است که باید در این مورد به نکات زیر توجه شود:
مناسب بودن خاک گلخانه از نظر شرایط فیزیکی و شیمیایی. در صورت مطلوب نبودن شرایط خاک (بافت خاک، مواد غذایی موجود در خاک، شوری، اسیدیته و...) می‌توان آن را با انجام عملیات اصلاحی (کوددهی، آب‌شویی و ...) بهبود بخشید.
مفهوم گلخانه
هر گیاهی برای داشتن رشد مطلوب نیاز به شرایط خاصی از نظر شدت نور، دمای روز و شب، میزان رطوبت نسبی هوا و رطوبت خاک دارد. گلخانه یا greenhouse، به ساختمانی با اسکلت چوبی یا فلزی و با شرایط تحت کنترل (دما، رطوبت، نور، دیاکسیدکربن و ...) اطلاق می‌شود که با مواد شفاف (شیشه یا پلاستیک) به منظور عبور نور طبیعی جهت رشد و نمو گیاهان پوشانده شده است.
در احداث گلخانهها باید به عوامل متعددی توجه شود:
1. مساحت گلخانه
مساحت گلخانه بستگی به وسایل و تجهیزات تأمین گرما در گلخانه و سرمایه و سلیقه خود شخص و مقدار و نوع شکل زمین دارد. می‌توان مساحت گلخانه را زیاد در نظر گرفت یا اینکه گلخانهها را با مساحت‌‌های کوچکتر احداث کرد. البته باید توجه داشت که در هر مساحتی باید شرایط محیطی (نور، حرارت، رطوبت، دیاکسیدکربن) مورد نیاز بوته‌ها فراهم شود.
2. تأمین دیاکسیدکربن
دیاکسیدکربن یکی از فاکتورهای ضروری در عمل فتوسنتز می‌باشد. افزایش غلظت دیاکسیدکربن به صورت مصنوعی در محیط گلخانه باعث رشد مطلوب گیاه، زودرسی محصول و افزایش کیفیت و کمیت آن می‌شود.
3. تأمین نور مورد نیاز
مهمترین عامل نور است. تأمین نور برای گیاهان گلخانه‌ای بسیار مهم است. در روزهای ابری و زمستانی و در مناطقی که مقدار نور کمتر است از نورهای مصنوعی استفاده می‌کنند و گلخانهها باید در جهتی ساخته شوند که نورگیر باشند. اسکلت و پوشش گلخانه نیز باید طوری طراحی و ساخته شود که نور کافی به گیاه برسد. در روزهای پرنور تابستان نیز با کشیدن حصیر یا توری‌‌های تیره‌رنگ یا پاشیدن گل و رنگ‌های قبل شستشو روی پوشش گلخانه باید مانع از نفوذ نور اضافی به گلخانه شد.
4. تأمین رطوبت کافی
هوای گلخانه ممکن است خیلی خشک و یا خیلی مرطوب باشد که در حالت خشک باید مرطوب شده (با تجهیزات رطوبت‌ساز) و در حالت خیلی مرطوب باید رطوبت‌زدایی شود (با انجام عمل تهویه).
5. تأمین حرارت
تأمین دمای مناسب برای رشد و نمو گیاه خصوصاً در روزهای سرد و ابری زمستان بسیار لازم است. پوشش گلخانه باید از جنسی انتخاب شود که کمترین تلفات گرما را داشته باشد. گاهی از پوشش‌های دو لایه برای کاهش تلفات گرما استفاده می‌شود. البته در مواقعی از سال (روزهای گرم تابستان) نیاز به کاهش دمای گلخانه وجود دارد و باید عملیات خنک‌سازی انجام گیرد. بهترین نوع سوخت برای وسایل گرمازا و سرمازا، گاز است. برخی افراد از گازوئیل و نفت استفاده می‌کنند اما تمیزترین سوخت گاز است.
6. استفاده از خاک مناسب
در گلخانه بهتر است از خاک‌های سبک استفاده نمود یعنی خاک باید دارای زهکشی مناسب باشد. قبل از آغاز کشت ابتدا باید خاک آزمایش شود تا از لحاظ اسیدیته، شوری و عناصر غذایی و معدنی موجود در آن اطمینان حاصل گردد و در صورت نیاز اقدام به عملیات اصلاحی و کوددهی شود.
اهمیت کشت گلخانه‌ای
رشد جمعیت و افزایش مصرف سرانه که با سطح درآمد و زندگی افراد جامعه همبستگی زیادی دارد، دو مسئله مهم در تأمین نیازهای غذایی برای افراد جوامع در حال پیشرفت از جمله ایران است و در این میان نقش بهره‌گیری مؤثر و بهینه از منابع محدود آب و خاک و استفاده از نیروی انسانی موجود در کشور از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. تلاش موفقیت‌آمیز در جهت رشد درآمد ناخالص ملی و رسیدن به خودکفایی در تولید نیازهای غذایی جمعیت رو به رشد کشور، همانند هر فعالیت دیگری نیاز به آگاهی عمیق از فرآیندهای عملی و اقتصادی و بکارگیری آخرین دانش و فن‌آوری روز دنیا دارد. در این راستا تکنولوژی تولید محصولات گلخانه‌ای منجر به افزایش چشمگیر راندمان بهره‌وری از منابع محدود آبی و خاکی گشته و اهمیت آن با توجه به اقلیم خشک و کم باران اکثر نقاط کشور ما غیر قابل انکار است.
مهمترین دستاوردهای کشت‌های گلخانه‌ای عبارتند از :
1. ایجاد اشتغال مفید و مولد در جامعه و جذب نیروی کار کشور. با توسعه کشت محصولات گلخانه‌ای و سرمایه‌گذاری برای ایجاد شهرک‌های گلخانه‌ای مشکل بیکاری و کم درآمدی جوانان و فارغ‌التحصیلان کشاورزی تا حدود زیادی برطرف می‌شود. همچنین در زمستان که کشاورزان معمولاً بیکار هستند می‌توانند اقدام به کشت گلخانه‌ای و تولید خارج از فصل نمایند.
2. افزایش بازدهی و عملکرد با توجه به کنترل عوامل مؤثر در تولید شامل نور، درجه حرارت، رطوبت، تهویه و نیز کنترل آفات و بیماریها.
3. امکان تولید مستمر محصولات در تمام طول سال بدون تأثیر محدودیت‌های موجود بخصوص در مناطق سرد با طول فصل کشت کوتاه. گلخانه‌دار قادر به تنظیم زمان کشت و برداشت زود موقع محصول (حداقل یک ماه) و ارائه آن به بازار می‌باشد.
4. کاهش خسارت و تأمین امنیت تولید با توجه به امکان کنترل عوامل سوء محیطی در یک محیط بسته (گلخانه).
5. استفاده از تکنیک‌های جدید و بهره‌گیری صحیح و افزایش بهره‌وری از امکانات محدود آب (به دلیل استفاده از سیستم آبیاری تحت فشار بخصوص آبیاری قطره‌ای) و خاک (به دلیل بهره‌گیری بهینه از فضا به جای سطح، بخصوص در قطعات و اراضی کوچک غیر اقتصادی).
6. بالا بودن کیفیت و کمیت محصولات گلخانه‌ای و در نتیجه امکان صادرات محصول به خارج کشور. این امر به خاطر استفاده از بذور هیبرید (اصلاح شده) و استفاده صحیح (در حد نیاز) از کود و سموم شیمیایی می‌باشد.
موقعیت جغرافیایی و آب و هوایی ایران و طول روز بلند و روشنایی کامل آفتاب و وجود اقلیم‌های مختلف، شرایط مساعدی را برای کشت محصولات گلخانه‌ای فراهم نموده است. به همین خاطر در بسیاری از هزینه‌های مربوط به گرم کردن و روشن نگه داشتن گلخانهها صرفه‌جویی می‌شود و در نتیجه هزینه تمام شده محصول کاهش می‌یابد.
امروزه با احداث گلخانه‌های مدرن در سراسر کشور، انواع محصولات نظیر خیار، گوجه‌فرنگی، فلفل‌دلمه‌ای رنگی، طالبی آناناسی، توت‌فرنگی، انواع گل‌های شاخه بریده مانند رز، ژربرا، گلایل، داودی، زنبق، شیپوری، ارکیده و ... در حال تولید است که علاوه بر تأمین بازارهای داخلی، به خارج از کشور نیز صادر می‌گردد.
سازه گلخانه:
یک گلخانه، وسیله ای برای تغییر محیط اطراف گیاهان، جهت بهبود شرایط رشد فراهم می کند.گلخانه ها در چند مورد قابل استفاده اند. بعضی از گلخانه ها برای عملیات سالیانه مورد استفاده قرار می گیرند، درحالیکه بعضی از آنها فقط برای پرورش گیاهان در فصلهای بهار و پاییز ساخته می شوند. در بعضی از شرایط آب و هوایی، برای پرورش تعدادی از گیاهان درتابستان (مانند گوجه فرنگی)، که در شرایط بیرون قابل کشت نیستند، گلخانه مورد نیاز می باشد.
تهویه و سرمایش:
کار گرمایش گلخانه کار نسبتاً ساده ای است اما سرمایش آن بسیار مشکلتر می باشد. به علاوه درگلخانه های کوچکتر کار گرمایش و سرمایش دشوارتر است. یک گلخانه برای کاهش حرارت در تابستان و نیز در روزهای زمستانی آفتابی به تهویه توسط هوای تازه نیازمند است. همچنین کار تهویه برای کاهش رطوبت بیش از حد و نیز تأمین دی اکسید کربن از هوای خارج مورد استفاده قرار می گیرد.
ساختمان گلخانه:
هزینه ساخت گلخانه به طور کلی به اندازه و ماده پوشش دهنده آن بستگی دارد. ساخت گلخانه با پوشش شیشه ای و قاب فلزی معمولاً بیشترین هزینه را داراست. پوشش های دیگر مانند فایبرگلاس، اکریلیک و پلی کربنات دارای هزینه متوسطی می باشند. پوشش پلی اتیلن با قاب چوبی دارای کمترین هزینه است. تجهیزات حرارتی و تهویه نیز هزینه ای با توجه به ساختمان گلخانه و اندازه آن دارند. ساخت گلخانه های خورشیدی نیز امکان پذیر است اما به مهندسی خاصی نیازمند می باشد. اسکلت یا قاب گلخانه از فلز یا چوب ساخته می شود. فضای بین لایه های پوشش را می توان برای کمک به مقاومت در برابر وزش باد خالی از هوا نمود. گلخانه با اسکلت چوبی به آسانی ساخته می شود و انتخاب مناسبی برای سازنده است.
گرمایش:
محیط گلخانه معمولاً به وسیله هوای داغ، آب داغ یا بخار گرم می شود. گاهی اوقات گرما به صورت تکمیلی توسط گرمکن های الکتریکی تامین می شود. انتخاب منبع حرارتی باید با توجه به هزینه اولیه تجهیزات و هزینه عملیاتی انجام گیرد. گرمکن های الکتریکی هزینه اولیه کمی داشته اما معمولاً هزینه عملیاتی بسیار بالایی دارند. گرمایش به وسیله آب داغ یا بخار از لحاظ هزینه نصب گران است؛ اما هزینه عملیاتی کمی دارد. گرمایش به وسیله هوای داغ با استفاده از گاز طبیعی یا نفت به عنوان سوخت به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد. زغال سنگ و چوب هم می تواند به عنوان سوخت مورد استفاده قرار گیرد. البته هر کدام به مدیریت دقیقی نیازمند است.
باید توجه داشت که هرنوع گرمکن احتراقی برای جلوگیری از انباشت گازهای نامطلوب، که موجب از بین رفتن گیاهان می شود، دریچه ای به خارج گلخانه داشته باشد.
بهترین گرمایش در حالتی انجام می شود که از کف صورت گیرد؛ چرا که به طور طبیعی هوای گرم به سمت بالا می رود. گیاهان اغلب دارای دمای مخصوص متوسطی برای رشد ایده آل می باشند. در جدول زیر محدوده های دمایی توصیه شده برای چندین محصول متداول گلخانه ای آمده است. دمای شبانه دارای بیشترین اهمیت است. با این وجود دمای روزانه بالا می تواند موجب از بین رفتن محصولات گلخانه شود.
موقعیت:
موقعیت گلخانه باید به صورتی باشد که بیشترین مقدار نور را دریافت نماید. اولین انتخاب برای موقعیت گلخانه به صورت نمای جنوبی یا جنوب شرقی می باشد. نور تمام روز بهترین شرایط را برای گیاه فراهم می کند. البته نور تابیده شده ازجانب شرق، به هنگام صبح، برای گیاهان کافی می باشد. نور صبح بیشترین مطلوبیت را داراست، زیرا که به گیاهان اجازه داده می شود که فرایند تولید غذا را زودتر آغاز نمایند؛ واین موضوع منجر به حداکثر رشد می شود. بالطبع انتخابهای بعدی، نمای جنوب غربی و نمای غربی می باشد؛ چرا که دریافت نور دیرتر صورت می گیرد. نمای شمالی کمترین مطلوبیت را دارد و فقط برای گیاهانی که نور کمی احتیاج دارند، مناسب می باشد .
درختان برگ ریز مانند افرا و بلوط می توانند به طور مؤثری از نور شدید بعد ازظهر تابستانی با ایجاد سایه بکاهند. البته باید توجه داشت که درختان در هنگام صبح، بر روی گلخانه سایه نیاندازند. این درختان در زمستان اجازه می دهند که نور کافی به گلخانه برسد؛ چرا که در پاییز برگهای خود را از دست می دهند.
برنامه ریزی و ساخت یک گلخانه:
قبل از آغاز کار ساخت گلخانه یک برنامه ریزی دقیق بسیار مهم است. اصولاً ساخت یک گلخانه به هزینه و زمان زیادی نیازمند نمی باشد. انتخاب نهایی برای نوع گلخانه به فضای مورد نیاز رشد، معماری مربوطه، محل های موجود و هزینه های آن وابسته است. همچنین یک گلخانه باید محیط مناسبی برای رشد گیاهان فراهم نماید .
کنترل ها:
اغلب دارندگان گلخانه های کوچک می دانند که وسایل کنترل اتوماتیک دارای ارزش زیادی هستند. ترموستاتها، رطوبت سنج ه، زمان سنج ها و یا کنترلهای کامپیوتری می توانند با هم ترکیب شده تا مدیریت دقیقی از دما و رطوبت (حتی هنگامی که مالک حضور ندارد) به دست دهند. آبیاری و روشنایی را هم می توان به صورت اتوماتیک کنترل نمود. سیستم های کنترل را می توان شخصاً سرهم نمود و یا اینکه به صورت پکیج خریداری کرد.
انواع پیکربندی اسکلت های گلخانه:
فونداسیون وکف سازی:
در یک گلخانه، فونداسیون دائمی برای مواد ورقه ای شیشه ای، فایبر گلاس و پلاستیک سخت دو جداره باید فراهم شده باشد. سازنده برای ساخت فونداسیون باید برنامه ریزی دقیقی داشته باشد. اغلب گلخانه ها به یک فونداسیون بتون ریزی شده، همانند ساختمانهای مسکونی، نیازمند هستند.
کف دائمی برای گلخانه توصیه نمی شود چونکه رطوبت را نگه می دارد و بواسطه آمیختگی خاک و شاخ و برگها منجر به لغزندگی می شود. ساخت یک گردشگاه سیمانی، شنی یا سنگی به عرض24 تا 36 اینچ برای دسترسی آسان به گیاهان توصیه می شود. مابقی کف باید توسط چند اینچ شن، جهت زهکشی آب اضافی پوشانیده شود.
سرمایش:
معمولاً ممکن است گردش هوا توسط تهویه (به تنهایی) در اواسط تابستان کافی نباشد. درتابستان اغلب لازم است که دمای هوا با استفاده از سرمایش تبخیری کاهش یابد. همچنین ممکن است در طول تابستان، شدت تابش خورشید برای گیاهان خیلی زیاد باشد. لذا در طول این دوره ممکن است سرمایش تبخیری، ایجاد سایه، یا رنگ آمیزی ضروری باشد.
سیستم سرمایش تبخیری شامل یک فن و یک اواپراتور برای تبخیر آب می باشد؛ بدین وسیله هوا خنک شده و رطوبت آن افزایش می یابد. طی فرآیند سرمایش تبخیری، گرمای هوا برای تغییر حالت آب از مایع به بخار گرفته می شود. به این ترتیب هوای خنک و مرطوب به گلخانه وارد می شود؛ در حالیکه هوای گرم داخل از طریق دریچه های سقفی و دیگر منافذ به خارج رانده می شود.
سیستم سرمایش تبخیری در حالتی که رطوبت هوای خارج پایین باشد؛ بهتر و مناسبتر عمل می کند. این سیستم را می توان بدون تبخیر آب برای تجدید هوای گلخانه مورد استفاده قرار داد. ظرفیت سیستم سرمایش تبخیری باید 1 تا 1.5 برابر حجم گلخانه باشد.
گردش هو ا:
نصب فن های گردش هوا در گلخانه سرمایه گذاری خوبی است. در طول زمستان، هنگامی که گلخانه باید گرم شود، گلخانه به گردش هوا نیازمند است؛ تا بدان وسیله دمای یکنواختی در داخل گلخانه تأمین گردد. بدون فن های اختلاط هوا، هوای گرم به بالای گلخانه رفته و هوای سرد در کف گلخانه و در اطراف گیاهان باقی می ماند.
برای گلخانه های کوچک (کمتر از 60 فوت درازا)، فن ها را به صورت قطری در گوشه های مقابل هم و کمی خارج از گوشه نصب می کنند. هدف از این کار ایجاد یک الگوی دایره ای (بیضی) برای جابجایی هوا می باشد. فن ها باید به طور مداوم در طول زمستان به کار گرفته شوند. اما این فن ها را در تابستان، هنگامی که گلخانه به تجدید هوا (تهویه) نیازمند است، باید خاموش کرد.
گرمایش:
گرمایش مورد نیاز یک گلخانه به دمای مطلوب برای رشد گیاهان، موقعیت و ساختمان گلخانه و کل مساحت خارجی در معرض هوای بیرون وابسته است. با اینکه 25% گرمایش مورد نیاز روزانه می تواند به وسیله تابش خورشید تأمین شود؛ اما یک گلخانه عایق به مقدار زیادی گرمایش در یک شب زمستانی نیازمند می باشد. سیستم گرمایشی باید به گونه ای باشد که دمای مطلوب روزانه و شبانه را تأمین نماید.
گلخانه با گرمکن خورشیدی، در طول دوره بحران انرژی مورد پسند عوام قرار گرفته است. البته استفاده از این سیستم معمولاً اقتصادی نمی باشد. به علاوه مجموعه های خورشیدی اختصاصی و سیستم های ذخیره گرما به فضای زیادی نیازمند هستند. با این وجود مالکان گلخانه می توانند روشهای جمع آوری گرما را مورد آزمایش قرار دهند. یک روش این است که تانکهایی را برای جذب گرما با رنگ سیاه، رنگ کرده و جهت نگهداری حرارت آنها را پر از آب نمود. از آنجا که دمای هوای گلخانه باید در دمای مناسب رشد گیاهان ثابت بماند، گلخانه به خودی خود نمی تواند ذخیره کننده خوب گرما باشد.
سیستم های حرارتی را می توان توسط الکتریسیته، گاز طبیعی، نفت و یا چوب به کار گرفت. گرما می تواند به وسیله جریان اجباری هوای داغ، تشعشع، آب داغ و یا بخار در محیط گلخانه توزیع گردد. انتخاب سیستم حرارتی و نوع سوخت مصرفی به مواردی از جمله، دسترسی محلی، احتیاجات گرمایی گیاهان، هزینه و سلیقه شخصی وابسته است. برای تأمین اهداف ایمنی و جلوگیری از تماس گیاهان با گازهای مضر، تمام محصولات احتراق حاصل از سوزاندن گاز، نفت و چوب را باید به خارج گلخانه هدایت نمود. همچنین برای تأمین اکسیژن موردنیاز مشعلها جهت احتراق کامل، باید از دریچه های واصل به هوای تازه استفاده نمود. کنترلهای ایمنی مانند پیلوت های اطمینان و شیر قطع جریان گاز، باید به اندازه نیاز مورد استفاده قرار گیرد. چراغهای قابل حمل با سوخت نفت سفید که در خانه ها مورد استفاده قرار می گیرد، برای گرمایش گلخانه پرخطر است؛ چونکه بعضی از گیاهان به گازهای تشکیل شده ناشی از احتراق سوختها بسیار حساس می باشند.
دی اکسید کربن و نور:
دی اکسید کربن و نور برای رشد گیاهان ضروری می باشد. صبحگاهان با بالا آمدن آفتاب، گیاهان تولید انرژی غذایی (فتوسنتز) را آغاز می نمایند. میزان دی اکسید کربن در گلخانه، به واسطه مصرف توسط گیاهان، کاهش می یابد. با تجدید هوا می توان میزان دی اکسید کربن را به اندازه میزان آن در محیط بیرون بالا برد. از آنجا که دی اکسید کربن و نور در فرآیند فتوسنتز مکمل یکدیگر هستند، با تأمین روشنایی تکمیلی و تزریق دی اکسید کربن می توان بازده سبزیجات و گلدهی محصولات را افزایش داد. دی اکسید کربن مایع، یخ خشک و احتراق سوختهای بدون سولفور می تواند به عنوان منابع تأمین دی اکسید کربن مورد استفاده قرار گیرد .
تجدید هوا (تهویه ):
تجدید هوا، معاوضه هوای داخل با هوای بیرون برای کنترل دما، بیرون بردن رطوبت و غنی سازی دی اکسید کربن می باشد. چندین سیستم تهویه متفاوت را می توان برای تجدید هوای گلخانه مورد استفاده قرار داد.
تهویه طبیعی هو با استفاده از دریچه های سقفی که بر روی دیواره های کناری گلخانه نصب شده اند، صورت می گیرد. هوای گرم با استفاده از جریانهای جابجایی بالا رفته و از طریق دریچه ها خارج می گردد؛ و به این ترتیب موجب دریافت هوای سرد از همه طرف می شود.
تهویه مکانیکی هوا با استفاده از فن های خروجی، که هوا را از یک گوشه گلخانه به خارج می رانند درحالیکه هوای بیرون از گوشه دیگر گلخانه وارد می شود، صورت می گیرد. اندازه فن های خروجی باید به نحوی باشد که، کل حجم هوای داخل گلخانه را در یک دقیقه تعویض نماید.کل حجم هوا در یک گلخانه متوسط یا بزرگ (برحسب فوت مکعب) را می توان با حاصلضرب مساحت کف در عدد 8 (میانگین ارتفاع) محاسبه نمود . اندازه فن خروجی یک گلخانه کوچک، (حجم آن کمتر از 5000 فوت مکعب) از حاصلضرب مساحت کف در عدد 12 به دست می آید.
احتیاجات تجدید هوا با شرایط آب وهوایی و فصلهای مختلف متغیر خواهد بود. در تابستان باید، 1 تا 1.5 برابر حجم هوای گلخانه در هر دقیقه تعویض شود. البته گلخانه های کوچکتر به مقدار بیشتری تعویض هوا احتیاج دارند. در زمستان، اختلاط 20 تا 30 درصد از حجم هوای داخل با هوای بیرون در هر دقیقه، بدون سرد شدن محیط گیاهان، کافی خواهد بود.
کنترل شرایط محیطی گلخانه :
جریان هوا در گلخانه:
گردش هوا در گلخانه ضروری است. وقتی که یک گیاه در معرض جریان هوای تازه خارج از گلخانه باشد، هوای تازه در نزدیکی برگها تأمین شده و گیاه می تواند اکسیژن پس داده و از دی اکسید کربن تازه استفاده نماید. جریان هوا همچنین به پایین نگه داشتن رطوبت نسبی و کنترل دما در گلخانه کمک می نماید .
گلخانه های تجاری به همه نیازمندی های اشاره شده در بالا و حتی بیشتر از آن وابسته اند. در یک گلخانه تجاری هدف اصلی سود دهی است؛ برای رسیدن به این هدف، گلخانه باید از لحاظ تأمین شرایط محیطی مطلوب کارآمد باشد. نور و دمای گلخانه باید به طور سخت و جدی کنترل شود. اخیراً کامپیوترها برای چنین کنترل هایی به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته اند. همچنین وجود گازهای سمی و گرد و غبار در گلخانه ممکن است یک مشکل جدی باشد. این گازها شامل مونو اکسید کربن، اکسید نیتروژن و دی اکسید نیتروژن می باشند؛ که ممکن است از وسایل حرارتی متصاعد شوند
رطوبت نسبی:
رطوبت نسبی مقیاسی از مقدار آب موجود در هوا در یک دمای داده شده می باشد. میزان تنفس گیاهان متأثر از رطوبت نسبی هوای اطراف می باشد؛ زیرا که رطوبت نسبی، اختلاف فشار بخار بین سطح برگها و هوای اطراف را تعیین می کند. رطوبت نسبی بین 25 تا 80 درصد، تأثیر ناسازگاری برروی رشد اکثر گیاهان ندارد. رطوبت نسبی خارج از این محدوده می تواند مانع تنفس گیاه شده و به گسترش بیماریها کمک نماید. در ضمن رطوبت نسبی بالا موجب افزایش بیماریهای برگی در گلخانه می شود. رطوبت نسبی هوای داخل گلخانه به وسیله دمای سطوح داخلی تعیین می شود. کاهش جریان هوا و نیز کم شدن نرخ تعویض هوا، منجر به افزایش رطوبت نسبی می شود. یک گلخانه دار که دارای گلخانه ای کاملاً بسته با پوشش دو لایه ای می باشد؛ باید از وجود امکانات تهویه کافی، که برای کنترل رطوبت نسبی و نیز حداکثر دما لازم است، مطمئن باشد. رطوبت نسبی ایده آل برای گلخانه چیزی بین50 تا 60 درصد است. اگر رطوبت نسبی خیلی بالا باشد، شرایط برای حمله بیماریها به گیاهان فراهم می شود. اگر رطوبت نسبی خیلی پایین باشد، گیاهان از تنش آبی در رنج خواهند بود. رطوبت نسبی را می توان با آبیاری کردن درصبح و بیرون راندن هوای مرطوب کنترل نمود. باید توجه داشت که هرگز نباید آبیاری را بعد از ظهر انجام داد.
نور :
شدت، استمرار و پخش طیفی نور مرئی برای رشد گیاه، مهم و حیاتی است. نور موردنیاز معمولاً توسط خورشید تأمین می شود؛ مگر اینکه گلخانه در فصل زمستان فعال باشد.
عوامل مؤثر در تعیین مقدار نور عبوری از پوشش گلخانه عبارتند از :
موقعیت گلخانه
جهت گیری نسبت به خورشید
زاویه پوشش شفاف گلخانه نسبت به شعاع نور
خصوصیات فیزیکی پوشش:
سطوح منعکس کننده نور در داخل گلخانه، می تواند مقدار نور در دسترس گیاهان را افزایش دهد. رنگ سفید و ورقهای آلومینیمی برای این کار مناسب است.
روشنایی در دو حیطه اندازه گیری می شود؛ کمیت و کیفیت. کیفیت مربوط به شدت تابش و کمیت مربوط به طول دوره تابش می باشد. می دانیم که یک گیاه به مقدار مشخصی از تابش نور نیازمند است. اگر کییفیت نور پایین باشد؛ با اضافه کردن کمیت آن، میزان نور تابیده شده به مقدار کمی اضافه می گردد و بر عکس. در هر گلخانه شفافیت لازم برای عبور نور، توسط پوشش گلخانه فراهم می شود. مثالهایی از مواد شفاف جهت پوشش گلخانه عبارتند از: شیشه، پلاستیک، اکریلیک و فایبرگلاس.
دما:
دمای مناسب برای گلخانه توسط انرژی حاصل از تابش خورشید فراهم می شود؛ و در صورتی که این انرژی کافی نباشد؛ دما به وسیله حرارت تکمیلی تأمین می گردد. گیاهان مختلف به محدوده دمایی متفاوتی نیاز دارند. برای مثال گیاهان گرمسیری به محدوده دمایی 70 تا 80 درجه فارنهایت نیازمند می باشند.
دمای داخل گلخانه باید در روز در دمای موردنظر ثابت بماند؛ و درشب 10 درجه فارنهایت پایینتر باشد.
چهار روش برای ثابت نگه داشتن دما در حد مطلوب وجود دارد :
خارج کردن حرارت اضافی
اضافه کردن حرارت
جلوگیری از اتلاف حرارت
ذخیره گرما
دما، مهمترین فاکتور محیطی در نزد کشاورزان می باشد. تنظیم کردن دما، تأثیر مستقیمی بر روی رطوبت نسبی و سطح دی اکسید کربن دارد. تهویه می تواند بیشتر یا همه کنترل دمای مورد نیاز برای گلخانه های کوچک فصلی را به انجام برساند. گلخانه های بزرگتر ممکن است به فن های الکتریکی (برای خنک کردن گلخانه در تابستان) و سیستم های حرارتی برای شبهای سرد نیازمند باشند. با توجه به آنچه گفته شد، اغلب گیاهان دارای دمای مخصوص متوسطی برای رشد ایده آل می باشند. در جدول 1-1 محدوده های دمایی توصیه شده برای چند محصول متداول گلخانه ای آمده است.
دی اکسید کربن:
یکی دیگر از فاکتور های محیطی که برای رشد گیاه لازم است، دی اکسید کربن می باشد. دی اکسید کربن یکی از اجزای اصلی در فرآیند فتوسنتز است؛ اما تاکنون آنطور که از تأثیرات دما، نور و رطوبت بر روی رشد گیاهان آگاه هستیم، در مورد دی اکسید کربن اطلاعات زیادی در دست نیست.
در یک گلخانه کاملاً بسته که گیاهان فراوانی دارد، کمبود دی اکسید کربن می تواند فاکتورهای رشد را محدود نماید. تنظیم میزان این عامل محیطی برای بهبود رشد گیاهان در گلخانه، بخشی از مدیریت موفق گلخانه می باشد. البته باید توجه داشت که کمیت و کیفیت مطلوب محصولات گلخانه ای به وسیله مدیریت مناسب فاکتورهای رشد تحقق می یابد؛ به طوری که این عوامل در زمان درست و به مقدار مورد نیاز در اختیار گیاه قرار گیرد.
دیدگاه ها