گلخانه
کلخانه : این نام همیشه ما را یاد فضایی زیبا و دل انگیز می اندازد که در آن انواع گل ها، گیاهان یا میوه های مختلف کاشت می شود. اولین بار در زمان روم باستان، باغبانان رومی با یک روش مصنوعی، سیستمی شبیه گلخانه برای رشد سبزیجات ایجاد کردند. آنها در طول روز خیار را در چرخ دستی هایی مقابل نور خورشید و سپس شب به جای گرم انتقال می دادند.
تعریف گلخانه
در زبان انگلیسی به آن Greenhouse می گویند؛ محیطی است که که با اسکلت یا چهارچوب که دارای سقفی با پوشش شفاف مانند شیشه است. این پوشش به این دلیل است که اثر گلخانه ای و انرژی خورشید در گلخانه محبوس بماند. گلخانه سبب می شود تا گیاهان از سرما و گرمای شدید زمستان و تابستان در امان باشند، گلخانه با عوامل اصلی تولید که نور، دما، رطوبت و دی اکسید کربن هستند، شرایط را برای تولید با کیفیت محصولات ایجاد می کند. انواع گلخانه ها از حیث ابعاد و اندازه با یکدیگر متفاوت هستند.
گلخانه ها به دو صورت وجود دارند:
۱- ثابت: همانطور که از نامش مشخص است از مصالح ساختمانی ثابت ساخته شده اند.
۲- متحرک: این گلخانه ها از مصالحی ساخته می شوند که امکان جابجایی آنها وجود دارد.
میزان برداشت محصولات در گلخانه، بستگی به نوع محصول و امکانات کنترلی گلخانه دارد.
مزایای کاشت گلخانه ای چیست؟
وجود این مکان سبب می شود تا باغبان منفعت خوبی را نصیب خود کند؛ از مهم ترین این منافع می توان به موارد زیر اشاره کرد: افزایش تولید که بین ۱۰ تا ۱۵ برابر بیشتر از تولید در فضای آزاد است.
▪ امکان چند بار تولید محصول در سال
▪ صرفه جویی قابل توجه در مصرف آب
▪ وابسته نبودن تولید به شرایط محیط
▪ امکان استفاده کردن از روش های نوین کشاورزی
▪ استفاده کردن از مناطقی که قابل کشت نیست
☆ نکات مهم در ایجاد گلخانه ☆
موقعیت آن باید به شکلی باشد که بیشترین مقدار نور آفتاب را دریافت کند.
جریان هوا در گلخانه مساله ی بسیار مهمی است و باید به آن دقت شود، گردش هوا باید به صورتی باشد که هوای تازه در نزدیکی برگ های گیاهان تامین شده باشد تا گیاه بتواند اکسیژن را پس دهد و دی اکسید کربن تازه استفاده کند. کنترل شرایط محیطی به دلیل فرآیند فتوسنتز گیاهان مهم است، زیرا این موضوع به عواملی مانند دما، شدت نور، آب و مواد غذایی بستگی دارد. آبیاری گلخانه به صورت بارانی یا قطره ای انجام می شود و این بستگی به نوع محصول دارد.
انواع آن براساس کاربرد
گلخانه را بر اساس نوع استفاده و کاربری آن به چهار دسته تقسیم می شود:
آموزشی (Teaching Greenhouse)
تحقیقاتی ( Research Greenhouse )
تفریحی و سرگرمی( Hobby Greenhouse )
تجارتی (Commercial Greenhouse)
۱- گلخانه های آموزشی
هدف اصلی از احداث این نوع آموزش مراحل کاشت، داشت، برداشت و مدیریت گلخانه به کارآموزان و دانشجویان می باشد بنابراین گلخانه باید دارای امکانات کشت خاکی و هیدروپونیک را داشته باشد، این گلخانه باید دارای تمامی استانداردهای گلخانه تجارتی بوده و کارآموز با شرایط واقعی کار آموزش داده شود.
فاصله بین ردیف های کشت جهت تردد کارآموزان بیشتر از سایر گلخانه ها میباشد. این گلخانه ها مجهز به کلیه تجهیزات جانبی، گرمایشی ، سرمایشی، آبیاری و، سیستم های کنترل دما رطوبت ، CO² و… می باشد. تجهیزات دارای کمترین آلودگی صوتی بوده و فضای گلخانه همانند تمامی مکانهای آموزشی ، زیبا و جذاب باشد.
گلخانه آموزشی باید در تمام فصول سال قابل استفاده باشد، نوع پوشش مناسب این گلخانه ها از شیشه یا ورقهای پلی کربنات است، به هیچ وجه پوشش های پلی اتیلنی (پوشش موقت) توصیه نمی گردد. هزینه و بازگشت سرمایه نیز مورد نظر نیست.
۲- گلخانه های تحقیقاتی
هدف از احداث این نوع تحقیق و اصلاح ساختار ژنتیکی، کشت بافت، تاثیر پارامترهای دما، نور، CO² ،رطوبت، تهویه به رشد و نمو، بررسی انواع آلودگی های میکروبی، ویروسی، قارچی و آفات و بیماری ها در گل و گیاه می باشد بنابراین کنترل پارامترهای محیطی با سایر گلخانه ها متفاوت است. تعبیه پنجره کناری و سقفی باید بصورتی باشد که هیچگونه درز و شکافی بین پنجره و محل نصب آن نباشد.
▪ مجهز به سیستم های اتوماسیون
▪پنجره ها مجهز به توری ضد حشره باشند
▪ معمولا مساحت این نوع گلخانه های تحقیقاتی ۲۵۰ تا ۵۰۰ متر مربع است.
▪ پوشش از شیشه یا ورقهای پلی کربنات
▪ معمولا نوع کشت ، هیدروپونیک و بر روی سکو انجام میگیرد.
▪ هزینه احداث این نوع گلخانه بسیار زیاد است.
۳- گلخانه سرگرمی و تفریحی
این نوع بیشتر برای نگهداری گلدانها و درختچه های زینتی خانگی مورد استفاده قرار می گیرد. زیبایی فریم این نوع به جهت استفاده آنها در فضا های باز منازل و یا باغچه ها از اهمیت ویژه ای برخوردار است، مساحت این گلخانه ها به جز مواردی که از فضای داخل آن برای پذیرایی و یا استراحت استفاده می گردد، کوچک می باشد. اسکلت اصلی این نوع عمدتاً از آهن گالوانیزه و پوشش آن نیز از شیشه و یا ورقهای پلی کربنات است.
۴- گلخانه تجاری
اهداف ساخت گلخانه تجاری:
☆ تولید محصولات خارج از فصل تولید در فضای بازحداکثر تولید در واحد سطح
☆ کاهش هزینه تولید در واحد سطح نسبت به تولید در فضای باز
☆ استفاده بهینه از نهادهای کشاورزی ( آب، بذر،کود، سموم و …)
☆ استفاده از روش کشت هیدروپونیک (آبکشت)
☆کنترل آفات، آلودگی ها، بیماری ها
☆ اشتغال زایی
☆استفاده از زمین هایی که امکان کشت باز در آنها وجود ندارد.
☆ قابلیت رقابت با ریسک کم در بازار
با توجه به نوع محصول مورد نظر جهت تولید ساختار گلخانه مشخص می گردد. حداقل مساحت که دارای توجیه اقتصادی و مقرون به صرفه باشد ۵۰۰۰ متر مربع و برای مساحت بالاتر از ۵۰۰۰ متر مربع نیازمند به کنترل بیشتر پارامترهای محیطی( نور ، دما، تهویه ، رطوبت ،CO² وآفات و بیماری ها) هستیم.
تقسیم بندی بر اساس شکل ظاهری
وجود زاویه در تاج این نوع گلخانه که شکل آن را شبیه به کلمه A میکند دلیل نامگذاری این مدل میباشد. این شیب تند باعث هدایت برف و باران به سمت ناودانی و همچنین هدایت تعرق داخل گلخانه به طرفین شده و از طرفی باعث شکست اشعه نور به سمت داخل گلخانه برای استفاده از ماکزیمم تابش نور میگردد.
به دلیل وزن زیاد شیشه نسبت به سایر پوشش ها و همچنین ابعاد کم شیشه فاصله ستونها و کمانها از همدیگر کم بوده وزن سازه در واحد سطح زیاد، بنابراین سازه سنگین و گران است. سازه معمولا در مناطق بادخیز و بارش برف سالانه زیاد است احداث میگردد.
ضریب انتقال حرارت شیشه نسبت به سایر پوشش ها بالا بوده که از معایب این سازه به شمار می رود. برای بر طرف نمودن این نقیصه میتوان از پوشش های دو جداره ورقهای پلی کربنات استفاده نمود که مستلزم صرف هزینه بیشتر است.
پوشش این نوع به دلایل ذیل از شیشه می باشد:
▪ ضریب عبوردهی بالای نور
▪ بهره برداری در چهار فصل سال
۱- سقف قوسی
دلایل استفاده از سقف های قوسی:
شرایط لازم برای یک گلخانه خوب حجم و فضای کافی است زیرا هر قدر حجم و فضای یک گلخانه بیشتر باشد چرخش هوا در گلخانه بهتر و در نتیجه CO² لازم برای انجام عمل فتوسنتز به مقدار کافی در اختیار گیاه قرار میگیرد.
▪ کاهش سطح تبادل حرارتی
▪ سازگاری با اقلیم های مختلف
▪ کاهش مصرف سوخت
▪ امکان احداث در مساحت های بزرگ
▪ نحوه مونتاژ پیچ و مهره ای(پرتابل)
در سازه های سقف قوسی ، پوشش های پلی اتیلن (نایلونی) در زمان کمتری و به راحتی نصب و به سازه توسط پلی لاک پیچ میشوند، این سقف ها به جهت ظاهر آیرودینامیکی کمترین مقاومت را دربرابر باد از خود نشان میدهند .وزن کم پوشش ها ی پلی اتیلنی ) نایلون( و همچنین مقاومت این سازه ها در برابر باد و برف باعث میشود وزن سازه در واحد سطح کمترباشد بنابراین قیمت سازه سقف قوسی نسبت به سازه سقف شیروانی (A-frame) کمتر شود . از دیگر محاسن پوشش های پلی اتیلنی تبادل حرارتی پایین و همچنین خواص ویژه, (Red light Anti Fog)است.
قابلیت دیگر سازه های تونلی، دو پوش کردن سازه و تزریق هوای فشرده به داخل آن است که باعث کاهش ۴۰ درصدی مصرف انرژی فسیلی و بطور قابل ملاحضه ای مشکل تعریق را برطرف می نماید. در سازه های گلخانه ای مولتی اسپن برای کشت و تردد راحت تر و استفاده بهینه از تمامی سطح، قوس را بر روی ستونهای عمودی نصب می کنند.حداقل ارتفاع ستونها ۲ متر میباشد.
دو مورد را میتوان به عنوان عیب مشخص این نوع گلخانه ها نام برد:
سطح پوشش آن در بالاترین نقطه بصورت افقی بوده و این امر عدم هدایت صحیح برف و مهمتر ، ماندن رطوبت و تعریق در آن نقطه را بهمراه دارد این نقیصه با استفاده از دو پوشش کردن سازه و یا تغییر سقف قوسی به گنبدی مرتفع میشود البته روشهایی همچون کنترل رطوبت با افزایش دما نیز برای کاستن رطوبت داخل گلخانه استفاده میگردد.مشکل دوم این نوع گلخانه ها در تهویه میباشد. احداث سیستم پنجره برای این نوع گلخانه ها مشکل تر از گلخانه های (A Frame )است. با توجه به اینکه تهویه طبیعی هوا برای کاستن هزینه کنترل دما و رطوبت از مهمترین آیتم های گلخانه های تجاری میباشد لذا اجرای صحیح و کارایی این سیستم بسیار حائز اهمیت است.
روشهایی مانند استفاده از پنجره سقفی در مدلهای مختلف در این نوع گلخانه ها اجرا میگردد. تهویه با پنجره های جانبی (ROLL UP )نیز برای کارآیی بیشتر در گلخانه های تجاری استفاده می گردد. ساخت پنجره با سطح تهویه بالا و استفاده آن در بالاترین نقطه سازه از مزایا و پارامترهایی میباشد که شرکت های سازنده بر آن تاکید می نماید.
۲- گلخانه سقف گنبدی
اساس این نوع با سقف گنبدی برای استفاده از گلخانه های تونلی با هدف رفع دو نقیصه گلخانه های سقف قوسی میباشد. در این طرح تاج گلخانه از حالت قوس به حالت گلخانه شیروانی در می آید، لذا در این طرح تمام مزایای گلخانه تونلی را به همراه حل مشکلات سقف قوسی خواهیم داشت، این طرح بالاجبار در گلخانه های تونلی با عرض های بالا استفاده میگردد.
سازه گلخانه
محصولات باید در طول سال، در مقابل تابش بالای آفتاب محافظت شوند. محافظت از باران فقط طی فصل بارانی لازم است. در موارد جدی بودن خشکی طی دوره های خشک، آب باران باید برای استفاده در آبیاری در طی دوره خشکی، جمع آوری شود. گلخانه ها باید ناودان داشته باشند، و باید مخزن ذخیره آب باران ساخته شود. در فصل خشک، رطوبت باید مقدار قابال توجهی در طی روز کاهش یابد. در اسن شرایط دمایی، نصب تهویه هایی که قابلیت بسته شدن را داشته باشند لازم نیست. اگرچه، درموارد کاهش شدید رطوبت ممکن است لازم شوند. در موارد بسته بودن تهویه ها، به دلیل تبخیر و تعرق، رطوبت در گلخانه عملا افزایش می یابد. اگر رطوبت بسیار پایین باشد، استفاده از سیستم های سرمایش تبخیری یا مه پاش ممکن است شرایط اقلیمی مطلوبی ایجاد کند
سخن آخر
گلخانه ها باید محصولات را از تابش بالا، طوفان های شن و رطوبت بسیار پایین محافظت کند. تهویه این گلخانه ها باید کارا و موثر بوده و باید قابلیت بسته شدن در طول شب را داشته باشند. در موارد رطوبت پایین و دمای بالا، میتوان خنک کننده تبخیری نصب کرد تا از آب شور موجو استفاده کند. در صورت عدم وجود آب شیرین میتوان توسط انرژی خورشیدی، آب شور را به آب شیرین تبدیل کرد.
