خرید و مشاوره فنی: 65555653-021

گلخانه های هوشمند

فهرست مطالب

برخلاف قرن ها پیش که کشاورزی ایران از رونق قابل توجهی برخوردار بود، این روزها نفس های این بخش به شماره افتاده است. درست است که کشور ما وسعت زیادی دارد، اما 80 درصد اراضی کشور قابل کشت نیست. مشکلات اقلیمی و کمبود آب معضل دیگری است که البته کشورهای دیگر نیز با آن مواجه هستند، اما این به معنای رها کردن کشاورزی یا غیرفعال نگه داشتن آن نیست. راهکارهای علمی به ما می گوید که می توانیم از شیوه های مدرن همچون کشت گلخانه ای برای رفع نیازهای خود استفاده کنیم. این روزها گلخانه ها نیز هوشمند شده اند. محاسن باغها و گلخانه های هوشمند (کارخانه های گیاهی) به گونه ای است که زارع و باغدار میتوانند همزمان چند محصول را زیر کشت ببرند.این ویژگی یکی از مزایای بهره مندی از کشاورزی مدرن است که دکتر ساسان علی نیائی فرد، فارغ التحصیل رشته باغبانی از هلند و عضو هیأت علمی پردیس ابوریحان دانشگاه تهران، استفاده از آن را برای بهبود و رونق کشاورزی کشور ضروری میداند.

مدیریت مصرف آب با گلخانه های هوشمند

در بحث مدیریت مصرف آب و صرفه جویی در آن، گاهی این طور وانمود میشود که مصارف شهری مهمترین علت هدررفت آب است. در صورتی که کمتر از 20 درصد مشکل به این بخش برمیگردد و بیش از 70 درصد با مصرف غیراصولی آب در بخش کشاورزی مرتبط است. البته این به معنای ضروری نبودن فرهنگسازی برای مدیریت مصرف آب نیست و تأکید ما بر ضرورت رفع این مشکل ساختاری است.دکتر علی نیائی فرد میگوید: کاهش مصرف آب از سوی مردم باعث صرفهجویی 5/0 درصدی در مدیریت مصرف آب خواهد شد، اما کشت گلخانهای میتواند مصرف آب را از 80 درصد به 50 درصد کاهش دهد. البته این میزان کاهش با سیستم گلخانههای معمولی فعلی محقق نمیشود. استفاده از کشت هیدروپونیک و گردش آب در گلخانه به شیوه بازچرخش (بازگرداندن آبهای هرز آبیاری به چرخه مصرف با کمک حسگرهای هوشمند) در کاهش مصرف آب به میزان قابل توجهی موثر است. باکمک این روش، کشور هلند با وجود آن که با معضل کمبود آب مواجه نیست، اما با کاهش 10 برابری مصرف آب نسبت به گلخانه های ما مواجه است.وی با اشاره به عملکرد یکی از کشاورزان پاکدشتی می گوید: یکی از کشاورزان با استفاده خلاقانه از سیستم کشت هیدروپونیک، میزان آب مصرفی مزرعه تحت کشت سیر را تا سه برابر کاهش داده و موفق به افزایش چند برابری تولید خود با وزن بیشتر و حجم دو برابر محصول شده است.

محصولات قابل کشت در گلخانه های هوشمند

دکتر علی نیائی فرد در پاسخ به این که آیا همه محصولات کشاورزی قابل کشت در گلخانه های هوشمند هستند، میگوید: قابلیت پرورش هر محصولی در گلخانه وجود دارد، اما این کار برای کشت غلات (گندم و جو)، درختان میوه و برخی محصولات دیگر مقرون به صرفه نیست. وی تأکید میکند: اصرار ما به کشت گندم و جو و استراتژیک محسوب کردن این محصولات، باعث شده تا کشاورزی ما یک صنعت پرسود نباشد. هزینه واردات گندم در حالی بسیار پایین است که هزینه تولید هر کیلوگرم آن بسیار بالاست. حتی این بحث مطرح شده که بعضیها به اسم تولید، گندم وارداتی را به دولت می فروشند، زیرا هزینه وارداتش کمتر از تولید آن است.این متخصص کشاورزی معتقد است، اگر زمینهای بسیار خوب کشاورزی به جای کشت گندم و جو برای تولید میوه یا تولیدات گلخانهای اختصاص یابند، سود حاصل از تولید آنها 50 برابر بالاتر از غلات است. از سوی دیگر، با وجود آن که در کشاورزی به کشت غلات بیش از میوه و سبزیجات اهمیت داده میشود، اما کیفیت تولید مرکبات ما به قدری بالاست که دارای رتبه یکم تا دهم در بازارهای جهانی هستند، اما در رابطه با غلات نه تنها رتبه خاصی نداریم، بلکه واردکننده نیز هستیم. این نشان میدهد سرمایه گذاری ما در کشاورزی اشتباه است.

گیاهان کارخانه ای

تامین نور مهمترین معضلی است که گلخانه ها اعم از هوشمند و سنتی با آن مواجهند. به همین دلیل گلخانه هایی که با عنوان کارخانه های گیاهی ( پلنت فکتوری Plant Factory) متولد شده اند، براساس آن، نور مورد نیاز گیاه آن هم با چند طیف خاص تأمین میشود. 
گلخانه های هوشمند
دکتر علی نیائی فرد می گوید: برخلاف تصور عموم که ما کشوری با نور زیاد هستیم و کشاورزی ما مشکلی ندارد، اتفاقا کشاورزان ایرانی در زمستان با کمبود شدید نور مواجه هستند. در واقع کمبود نور فقط مشکل اروپایی ها نیست.طیف نوری مورد نیاز گیاهان که به اصطلاح به آن تابش فعال فتوسنتز گفته می شود، 400 تا 700 نانومتر است. نتایج مطالعات نشان میدهد نورهای آبی (420 تا 480 نانومتر) و قرمز (620 تا 680 نانومتر) بیشترین نقش را در فتوسنتز گیاهان داشته و بقیه بخش های طیف نور مرئی، نقش بسیار کمی در این فرآیند دارند.وی ادامه می دهد: به همین دلیل در کارخانه ها از دو طیف قرمز به میزان 70 درصد و آبی به میزان 30 درصد استفاده می کنند و به این ترتیب مشکل نور را رفع کرده اند. تولید طبقاتی محصول و امکان احداث این کارخانه های گیاهی بدون محدودیت مکانی، تولید محصولات بسیار تمیز، حذف مصرف سموم و در امان بودن محصول تا حد بسیار زیادی از آفات و بیماری ها از دیگر مزایای راه اندازی کارخانه های گیاهی و استفاده از سیستم کشت هیدروپونیک است. 

چه چیزهایی در هوشمند کردن گلخانه قابل کنترل هستند؟

دما

با نصب یک ترموستات هوشمند در گلخانه می توان دمای مطلوب گیاهان پرورشی را در فضای گلخانه هوشمند حکم فرما کرد.

رطوبت

سنسور رطوبت می تواند میزان رطوبت موجود در هوای گلخانه هوشمند را در اپلیکیشن مربوطه در گوشی تان به شما نشان دهد.

کوددهی و آبیاری خاک

سیستم آبیاری هوشمند را می توان پرکاربردترین و جالب ترین گجت در گلخانه هوشمند دانست.

غلظت گاز CO۲

دیتکتور گاز یا آشکارساز گاز می تواند غلظت انواع گازهای مختلف از جمله دی اکسید کربن در فضا را تشخیص داده و با پخش زنگ هشدار یا ارسال پیامک به گوشی، شما را از آن مطلع نماید.

تنظیم تابش نور با هوشمند کردن گلخانه

با فشار یک دکمه می توانید از خانه یا هرجای دیگری میزان تابش نور بر گلخانه هوشمند خود را کنترل کنید.

مقایسه هزینه راه اندازی گلخانه ها و کارخانه های گیاهی

تأمین نور مورد نیاز محصول با استفاده از لامپ های ال ای دی و طبقاتی بودن کشت باعث شده هزینه راه اندازی این کارخانه های گیاهی بالا باشد، اما افزایش میزان برداشت محصول باعث کاهش هزینه های تولید و جبران هزینه های اولیه می شود.دکتر علی نیائی فرد با بیان این مطلب ادامه می دهد: در یک برآورد کلی، سرمایه اولیه مورد نیاز برای هر هکتار دو تا سه میلیارد تومان است. سیستمی که در حال حاضر به اسم گلخانه در کشور ما رایج شده در واقع کشت محافظت شده است و نمیتوان آن را کشت گلخانه ای نامید. هزینه راه اندازی برای کشت محافظت شده در هر هکتار صد میلیون تومان است.این متخصص کشاورزی در پاسخ به این نگرانی که کشاورزان امکان تغییر شیوه کشت خود را نخواهند داشت و تولید محصولات به شیوه سنتی همچنان با ضرر و رکود همراه خواهد بود، می گوید: مبحثی که به آن اشاره کردید، در همه جای دنیا وجود دارد. به همین دلیل دولت ها به صورت جدی حمایت میکنند. بهنگام بازدید از بزرگترین گلخانه طبقاتی دنیا که در زمینه تولید رز فعالیت می کند، وقتی مالک آن نحوه حمایت دولت را توصیف کرد، بسیار تعجب کردم. دولت به مالک این گلخانه، وام ده میلیون یورویی داده بود که نه تنها هیچ سودی بابت آن دریافت نمی کرد، بلکه مدت زمان بازپرداخت آن نیز صد ساله بود. به طور مسلم چنین حمایت هایی است که باعث رونق و رشد کشاورزی در هلند شده است.

ناکارآمدی کشاورزی خرد

برآیند صحبتهای دکتر علینیائیفرد نشان میدهد کشاورزی ایران برای عبور از وضع سنتی به مدرن، نیازمند تغییرات اساسی نه تنها در زمینه شیوه کشت و نوع محصول است، بلکه ممنوعیت کشاورزی در سطح خرد و انجام کشاورزی در سطح کلان با حضور سرمایه داران بزرگ راه نجات کشاورزی ایران است. 
گلخانه های هوشمند
با توجه به جمعیت کشور، افزایش نیازها، تغییرات اقلیمی و کمبود آب، دیگر تولید در مقیاس محدود مقرون به صرفه نیست. این چرخش می تواند برای کشاورزان خرد نیز مفید باشد، زیرا آنها می توانند بعد از دریافت آموزشهای لازم در گلخانه ها و کارخانه های گیاهی مشغول به کار شوند و مشکل فصلی بودن کارگران کشاورزی نیز رفع می شود.

مصرف بالای سم در محصولات گلخانه ای

دکتر علی نیائی فرد، اقدامات آغاز شده برای حمایت از تولیدات گلخانه ای و اثر آن در کاهش مصرف آب را امیدوار کننده می داند، اما نسبت به مصرف بیش از حد سموم در محصولات آن حتی نسبت به کشاورزی سنتی ابراز نگرانی می کند.وی درباره وجود این مشکل می گوید: ضعف آموزش، نبود قوانین مشخص و کاربردی باعث شده کشاورزان تنها راه مواجهه با آفات را استفاده زیاد از سم بدانند. محصولات گلخانه ای با سم زیاد در شرایطی در اختیار مصرف کننده قرار می گیرد که متاسفانه دوره کارِنس (حداقل دوره زمانی است که باید از هنگام سمپاشی بگذرد تا آن سم در گیاه تجزیه شده و محصول قابل خوردن باشد) رعایت نمی شود. البته به نظر من، این مشکل به کشاورز و گلخانه دار برنمی گردد، بلکه بالا بودن هزینه تولید و پایین بودن قیمت خرید، علت اصلی این مسأله است.

گلخانه هوشمند چه مزیت هایی نسبت به گلخانه های معمولی دارد؟

همانطور که در بالا گفته شد، تمامی گلخانه ها هدف و عملکرد تقریبا مشابهی دارند. اما آنچه که گلخانه هوشمند را به مدرن ترین گلخانه های فعلی تبدیل کرده، موارد زیر است.

کنترل از راه دور

در گلخانه های معمولی، شخص پرورش دهنده باید زمان زیادی از شبانه روز را در گلخانه حضورداشته باشد تا کارها به صورت دستی انجام شوند. اما با هوشمند سازی گلخانه دیگر نیازی به حضور فیزیکی نیست زیرا گجت های هوشمند به نیابت از شما در گلخانه حضور دارند و منتظر دستور شما از گوشی هوشمندتان هستند تا کارها را انجام دهند.

امکان زمانبندی و برنامه ریزی

قابلیت زمانبندی تجهیزات گلخانه هوشمند مزیتی فراتر از کنترل از راه دور است. با این قابلیت، فراموشی خاموش یا روشن کردن تجهیزات اهمیتی ندارد. تمامی تجهیزات و سیستم های هوشمند به صورت خودکار و طبق برنامه ی تعیین شده توسط شما تمامی کارها را پیش می برند.

هوشمند کردن گلخانه بر پایه سناریو پذیری

تجهیزات گلخانه هوشمند سناریو پذیر هستند. یعنی می توانند بر اساس استراتژی “اگر چنین شد، چنان شود” (If This, Then That) کارها انجام دهند. به طور مثال، می توانید این سناریو را در حافظه ی سیستم آبیاری هوشمند ثبت کنید که اگر تابش آفتاب در یک روز بسیار شدید شد، به گل های شیپوری آب بیشتری بدهد.

ویژگیهای ساختاری گلخانه های هوشمند

گلخانه های هلندی نمونه های خاصی از گلخانه های هوشمند بوده که حتی دیگر کشورهای اروپایی و آمریکایی مشابه آن نیستند. در گلخانه های هوشمند تمام شرایط اقلیمی مورد نیاز گیاه ازجمله دما، رطوبت، نور و تغذیه به شکل مکانیزه تأمین می شود و انسان در آن نقش چندانی ندارد.در صورتی که گلخانه های معمولی با معضلاتی همچون نور، باز بودن فضا، دشواری کنترل آفات، مساحت بالا و انجام کشت در محیط جغرافیایی مناسب مواجه هستند.

گلخانه های هوشمند

اینترنت اشیا چه نقشی در هوشمند کردن گلخانه ایفا می کند؟

تمامی تجهیزات هوشمند نام برده شده در بالا قابلیت اتصال به اینترنت بی سیم را دارند. اما آن ها می توانند از طریق اینترنت اشیا به یکدیگر متصل شده، اطلاعات محیط را جمع آوری و به یکدیگر انتقال دهند. اینترنت اشیا باعث می شود که وسایل هوشمند در هماهنگی با یکدیگر کار کنند. مثلا تصور کنید که دمای داخل گلخانه از حد مجاز بالا رفته است.در این شرایط، ترموستات هوشمند وضعیت نامطلوب دما را تشخیص داده و سیستم تهویه را روشن می کند، سیستم سایه هوشمند از تابش بیش از اندازه ی آفتاب به داخل گلخانه جلوگیری می نماید و سیستم آبیاری هوشمند با توجه به میزان تبخیر انجام شده در این دما، یا شروع به آبیاری می کند یا آن را متوقف می سازد. تمامی این کارها در آنِ واحد انجام می شوند تا جو گلخانه هرچه سریع تر به شرایط عادی بازگردد و کمترین آسیبی به گیاهان وارد نشود.در گلخانه های معمولی امکان بروز خطای انسانی وجود دارد اما در گلخانه های هوشمند اکثر کارها به دست سنسورها و سیستم های ماشینی انجام شده و میزان خطا بسیار نزدیک به صفر است. با هوشمند سازی گلخانه ها، بیشتر کارها به صورت اتوماتیک انجام می شوند و کمتر به حضور و دخالت شما نیاز است. از همین رو، می توانید گلخانه خود را توسعه و یا تعداد گلخانه ها در نقاط مختلف را افزایش دهید. 

تجهیزات گلخانه هوشمند :

-سنسور ها

یک گلخانه هوشمند برای اینکه بتواند خیلی دقیق و مطابق با خواسته کاربر عمل کند باید هوشی نزدیک به هوش انسان داشته باشد که شاید این انتظار خیلی زیادی باشد اما ما می توانیم با به کار گیری سنسورهای بسیار دقیق و یک پردازنده قوی یک هوشیاری نسبتا بالایی برای سیستم خود ایجاد کنیم که به میزان قابل توجهی به ما کمک کند. همچنین در هنگامی که کاربر در محل حضور ندارد به صورت کاملا اتوماتیک و بدونه اشتباه به وظیفه خود عمل کند.پس اولین و یکی از مهم ترین تجهیزات سنسورها میباشند.سنسورهایی از قبیل : سنسور تشخیص دما، سنسور میزان رطوبت، سنسور میزان نور، سنسور تشخیص غلظت CO2 موجود، و….ما با به کارگیری این نمونه سنسورها به صورت هم زمان می توانیم یک محیط با بهترین شرایط جهت پرورش محصول مورد نظر را داشته باشیم .

-پردازنده

بعداز سنسورها به قسمت پردازنده یکی از مهم ترین و اصلی ترین قسمت ها می رسیم پردازنده مغز سیستم میباشد فرمان های اصلی قطع و وصل را صادر میکند که این فرمان ها یا از طرف کاربر به آن ارسال شده است و یا با توجه به عکس العمل سنسور نسبت به شرایط محیط این فرمان را ارسال میکند (فرمان پردازنده به سنسور به این شکل است که عکس العمل سنسور نسبت به شرایط محیط به پردازنده ارسال میشود پردازنده آن را با مقدار معینی که توسط کاربر تعریف شده مقایسه می کند و فرمان قطع و یا وصل را به سنسور و یا تجهیزات دیگر ارسال میکند ) همچنین کاربر باتوجه به اطلاعات دریافتی از پردازنده می تواند در هر لحظه از زمان از مقادیر تمامی پارامترها مطلع شود و سیستم را کنترل کند.درگلخانه های هوشمند تجهیزات آبیاری نیز همه بصورت هوشمند هستند آپاش ها، پمپ های آب، سم پاشها و…دراکثر گلخانه ها تجهیزاتی چون دوربین های مداربسته و دوربین های 360 درجه جهت کنترل فعالیت ها و مشاهده محیط از راه دور، وجود دارند .جهت کسب اطلاعات بیشتر به سایت فارم صنعت مراجعه نمایید.

      مرتب‌سازی مقالات:

    • پیش‌فرض
    • جدید‌ترین
    • پربازدیدترین
    • بیشترین امتیاز

      جدید‌ترین مقالات:

    مشاهده مقالات بیشتر
    دیدگاه خود را در مورد این مطلب بنویسید:
    کاربر میهمان

    تایید و ارسال
    انصراف
    دیدگاه کابران:
      نمایش دیدگاه‌های بیشتر