کنترل عوامل محیطی در گلخانه

به طور كلي تجهيزاتي كه در گلخانه ها مورد استفاده قرار مي گيرند، دستگاه ها و وسايلي می باشند كه قادرند شرايط اقليمي خاصي را در داخل گلخانه بصورت مصنوعي ايجاد کنند كه به كلـي بـا شـرايط محـيط خـارج از گلخانـه متفاوت باشد. بدين منظور تجهيزاتي به منظور ايجاد حرارت و سرما، آبياري و كود دهي مورد نياز مـي باشـند. فعالیت های شیمیایی صورت گرفته در فرآیند فتوسنتز گیاهان، مستقیماً متأثر از شرایط محیطی می باشد. فتوسنتز به عواملی مانند دما، شدت نور و وجود آب و مواد غذایی وابسته می باشد.

برای تولید و تأمین محصول خارج از فصل تولید ، از گلخانه ها استفاده فراوانی می شود. در این جهت برای تولید محصول با کیفیت ، کنترل عوامل محیطی همچون نور ، دما ، رطوبت ، آب ، میزان تهویه و …در گلخانه ها از اهمیت بالایی برخوردار است. با توجه به نوع محصول و منطقه جغرافیایی مورد کشت ، مهم ترین عوامل و ابزارهای کنترل همچون دما و رطوبت و سایر موارد را در این مقاله تشریح نموده ایم.

اهمیت دما در گلخانه و نحوه کنترل آن

در سالن های گلخانه ای دما از دو بخش هوای گرم و هوای سرد تشکیل شده است و نقش مهمی در روند رشد محصولات اجرا می کنند. در فصل های سرد تأمین گرما و در فصل های گرم همچون تابستان ، خنک کردن هوای گلخانه باید به نحو احسن صورت گیرد تا تضمینی برای سلامت گیاهان کشت شده در گلخانه باشد.

در واقع دما به عنوان یک عامل تعیین کننده و مؤثر بر فعالیت زایشی و رویشی گیاهان و همچنین کنترل آفات در گلخانه باید با توجه به نوع محصول و اقلیم منطقه توسط تجهیزات مخصوصی در گلخانه تأمین و تنظیم گردد. عمده محصولات کشاورزی در بازه دمایی حداقل ۱۶ درجه و حداکثر ۳۵ درجه سانتی گراد کشت می گردند. با توجه به اهمیت نقش دما در کیفیت و روند رشد گیاهان ، مصرف از تجهیزاتی مانند دماسنج در سالن گلخانه امری بسیار مهم خواهد بود.

در فصل زمستان و در طول شب ها دمای سالن گلخانه به شدت کمتر خواهد شد. بنابر این در این فصل هوای گرم باید توسط تجهیزات ویژه ای در داخل گلخانه تأمین گردد. از آنجایی که گیاهان کشت شده در داخل گلخانه به آلاینده های ناشی از اشتعال سوخت همچون گاز مونواکسید کربن و … حساس و آسیب پذیر هستند ، به این علت باید از هر نوع بخاری نمیتوان در گلخانه استفاده نمود.

سیستم های گرمایشی که به صورت مستقیم گرما ایجاد می نمایند مانند جت هیتر ها به دلیل اینکه آلاینده نیز وارد سالن می کنند ، قابل استفاده در سالن های گلخانه ای نمی باشند. همچنین سایر سیستم های گرمایشی که در ایجاد گرما تأخیر به سزایی دارند (همچون سیستم پکیج ، گرمایش از کف ، دیگ بخار و …) برای سالن گلخانه مناسب نیست.

در واقع بخاری گلخانه باید گرمایی بسیار پاک ایجاد کند و سرعت آن در افزایش دمای سالن به خصوص در ابتدای کار ، بالا باشد. مناسب ترین و ایده آل ترین بخاری برای گلخانه هیترهای آتش درون و مدل اسپانیایی هستند. این نوع هیترها علاوه بر راندمان بالا و مصرف پایین سوخت و کارکرد با انواع سوخت گازی و گازوئیلی، امکانات نظیر ترموستات محیطی و تنظیم اتوماتیک دمای سالن ، ایمنی بالا ، امکان انتقال گرما به نقاط مختلف سالن ، عدم اشغال فضای زیاد و … نیز دارا می باشند.

همچنین در فصل تابستان دمای گلخانه در برخی مواقع ۱۰ الی ۱۳ درجه گرمتر از دمای بیرون است. همانند دمای سرد ، دمای گرم نیز مشکلاتی منفی از جمله تضعیف نمودن ساقه ، کاهش اندازه میوه ، تأخیر در گل دهی ، عدم لقاح مناسب و در نتیجه پژمرده شدن گیاه را به وجود می آورد. خنک کردن و همچنین کاهش دمای گلخانه در فصل تابستان به چندین روش مختلف صورت می گیرد. از جمله این روش ها می توان اقداماتی مانند سایه دهی ، رنگ آمیزی سقف و دیوراه های گلخانه تبخیر پوشالی و استفاده از دستگاه های رطوبت ساز و مه پاش را نام برد.

اهمیت رطوبت در سالن گلخانه ای و نحوه کنترل آن

به جز دما ، رطوبت محیط گلخانه نیز نقش تعیین کننده ای در کمیت و کیفیت محصول و کنترل آفات و بیماری ها دارد.  در واقع برای بیشتر محصولات کشاورزی ، بهترین و مناسب ترین میزان رطوبت محیط تقریبا ۷۵ درصد است.  در حالی که رطوبت کمتر از ۶۰ درصد و دما بیش از۲۵ درجه باشد ، غنچه ها و میوه ها در گیاهان دچار ریزش خواهند شد. لازم به ذکر است رطوبت بالای ۷۵ درصد و دمای کمتر از ۲۵ درجه زمینه رشد بیماری های قارچی در گیاهان را بالا خواهد برد. بنابر این کاربرد سنسور رطوبت سنج در گلخانه امری ضروری خواهد بود.

اهمیت گاز دی اکسیدکربن در گلخانه و کنترل آن

گاز دی اکسید کربن بر فرایند فتوسنتز و رشد گیاهان تأثیر بسزایی دارد. این گاز موجب افزایش سرعت رشد و همچنین بالا رفتن کیفیت محصول نهایی می گردد. در حالت طبیعی و نرمال غلظت گاز دی اکسید کربن موجود در سالن گلخانه معمولا ۳۰۰ پی پی ام می باشد. این غلظت بسته به نوع محصول تا ۱۰۰۰ الی ۱۵۰۰ پی پی ام قابل افزایش است و تأثیر مثبتی بر روند رشد گیاه خواهد داشت.

لذا نقطه بحرانی برای غلظت گاز دی اکسید کربن در گلخانه حدودا ۲۵ الی ۱۲۵ پی پی ام  است. در حالی که غلظت گاز co2 در گلخانه در این حد باشد فعالیت گیاه متوقف می گردد. برای سنجش دقیق غلظت گاز دی اکسید کربن از سنسور مخصوص co2 استفاده می گردد. همچنین در زمان کاهش غلظت این گاز در داخل گلخانه فقط در طول روز از طریق دستگاه های مولد دی اکسید کربن و … این گاز به داخل سالن تزریق می شود.

ضرورت تهویه هوا در گلخانه

علاوه بر موارد ذکر شده  نیاز هست که در داخل سالن گلخانه هوا از طریق دستگاه های مربوطه همچون سیستم های تهویه و فن های سیرکوله به گردش باشد. گردش هوا در داخل سالن به منظور متعادل کردن دما و رطوبت و همچنین تهیه دی اکسید کربن لازم برای فتوسنتز صورت می گیرد. سیستم تهویه گلخانه باید بر اساس نوع محصول ، مساحت گلخانه و اقلیم منطقه پیاده سازی و انجام شود.

برای مثال در سالن‌های پرورش قارچ بیشتر فن‌های ساده و یا سانتریفوژ کاربرد دارند. هر دو نوع یاد شده به خوبی از عهده فشار استاتیکی هوا ـ اصطکاک هوا ـ بر می آیند و به خوبی هوا را تهویه می کنند. فشار استاتیکی بنا به تعریف، مقدار فشاری است که به ستون آب وارد شده و حجم آن را یک اینچ (۵/۲ سانتی‌متر) بالا خواهد برد.

این فشار بیشتر به علت اصطکاک جریان هوا با صافی‌ها، ثبات گرم و سرد و دیگر موانع در مسیر هوای ورودی ایجاد می گردد. درجه ‌بندی فن‌ها، براساس مقدار خروجی هوا که در فشارهای استاتیکی (SP) مختلف به صورت فوت مکعب در دقیقه (CFM) سنجیده می‌ شود، صورت می ‌گیرد و هنگام خرید یک فن، باید به این دو عامل SP و CFM توجه کرد.

نقش نور در گلخانه و تأمین آن

مهمترین عامل نور می باشد. تأمین نور برای گیاهان گلخانه‌ای بسیار ضروری می باشد. در روزهای ابری و زمستانی و در مناطقی که مقدار نور کمتر می باشد ، نورهای مصنوعی پرکاربرد می باشند و گلخانه‌‌ها باید در جهتی ساخته شوند که نورگیر باشند. اسکلت و پوشش گلخانه نیز باید به گونه ای طراحی 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 گشت.

گیاهان برای فتوسنتز به نور نیز نیازمند هستند. همچنین نور بخشی از گرمای گیاهان را تأمین خواهد کرد. با توجه به نوع محصول و منطقه جغرافیایی گلخانه ، شدت نور برای بیشتر گیاهان بین ۱۰ هزار الی ۷۰ هزار لوکس است. برای سنجش میزان نور در گلخانه از دستگاه نور سنج و یا لوکس متر کاربرد دارد. در حالت طبیعی منبع نور دریافتی گیاهان گلخانه نور آفتاب است. در زمان نبود و کمبود نور در داخل گلخانه از لامپ های آفتابی بهره گرفته می شود.

نقش آب در سلامت گیاهان

کمبود آب دریافتی و یا پر آبی هر یک به نوبه خود اثر منفی بر کیفیت و رشد گیاه خواهد گذاشت. از این رو امروزه برای آبیاری گیاهان در گلخانه از روش های نوین آبیاری همچون آبیاری قطره ای و … استفاده می گردد. در زمینه آبیاری گیاهان ، زمان مناسب و همچنین مقدار مناسب آب از اهمیت زیادی برخوردار است. کم آبی موجب توقف رشد ، کوچکتر شدن برگ ، ریزش برگ ، سوختگی حاشیه های برگ و پژمرده شدن آن خواهد شد.

پر آبی نیز باعث افزایش ارتفاع گیاه ، نرم و شکننده بودن ساقه آن ، کاهش اکسیژن به ریشه و عدم جذب مواد عالی به طور کامل از طریق ریشه ها و در نهایت خشک شدن گیاه می شود. لازم به ذکر است که پر آبی لزوما به معنای استفاده بیش از حد آب در آبیاری گیاه نیست. تعداد دفعات تکرار آبیاری مخصوصا در فصل زمستان و زمانی که گیاه در معرض نور کمتری قرار دارد می تواند باعث پر آبی ریشه ها گردد.

درجه حرارت در گلخانه‌ها

تنظیم درجه حرارت در گلخانه ها شرط اولیه برای رشد و نمو بسیاری از گیاهان می باشد. نیاز گیاهان به درجه حرارت دامنه‌های مختلفی دارد. بعضی از گیاهان درجه حرارتهای بالاتری نیاز دارند مثل گیاهان مناطق گرمسیری. بعضی دیگر در درجه حرارتهای کمتر از ۲۰ درجه سانتیگراد هم بخوبی رشد و نمو می نمایند، مثل گیاهانی که از مناطق سردسیری انتقال یافته اند مانند پامچال که در جنگل‌ های شمال دیده می ‌شود. اما چگونگی تنظیم درجه حرارت در گلخانه ها بستگی به سیستم گرمایی دارد. انواع بخاری‌ها یا سیستم‌های گازی و… می‌ توانند مورد استفاده قرار بگیرند.

رطوبت نسبی در افزایش بیماری ها چه نقشی دارد؟

رطوبت نسبی از عوامل بسیار مهم در شیوع بیماری های قارچی در گلخانه‌ها می باشد. به این شکل که در طول روزهای آفتابی میزان تعرق و تبخیر از سطح برگ و خاک افزایش می یابد. در هوای گرم رطوبت در داخل گلخانه نگهداری می گردد. در طول شب نیز میعان بخار آب تا قطره شبنم رخ داده و درنتیجه قطرات آب بر سطح برگ گیاهان تشکیل می گردد. رطوبتی که بر سطح گیاهان شامل می گردد، شرایطی مناسب را برای رشد و عوامل بیماری زای قارچی فراهم می‌ نماید.