مدیریت گلخانه

صادق صادقی

 

کشت محصول در هوای آزاد و بر اساس روشهای معمول بستگی به مساعد بودن شرایط اب و هوا داشته و معمولاً در بیشتر مناطق کشور کاشت در بهار و برداشت در اواخر تابستان و گاه تا اوایل پاییز به طول می انجامد .

در دو دهه اخیر، تولید محصولات خارج از فصل  که بصورت گلخانه ای یا تونل های پلاستیک انجام می گیرد توسعه زیادی یافته است. این توسعه به دلایلی از جمله افزایش بازار مصرف ، ایجاد اشتغال و کیفیت (ظاهری) محصولات تولید شده در گلخانه می باشد. همچنین تولید برخی از محصولات نیز بدون بهره گیری از گلخانه امکان پذیر نمی باشد . برای مثال تولید خیار و گوجه و... در کشور ما هم بصورت کشت فضای باز و هم گلخانه ای رواج دارد. ولی تولید بسیاری از گیاهان زینتی مثل گلهای شاخه بریده ، آپارتمانی ، قلمه و نشاء و... در فضای باز در اکثر نواحی ایران) غیر ممکن بوده و یا کیفیت و کمیت محصول تولیدی توجیه اقتصادی لازم را ندارد.

بنابراین تولید خارج از فصل یا محصولات حساس نیازمند محیطی است که از امکان کنترل دما، رطوبت نسبی و نور در آن امکان پذیر باشد. این محیط بسته همان گلخانه است .

 

-        تعریف گلخانه : بر اساس تعریف مرکز مطالعات کشاورزی آمریکا ، گلخانه عبارت است از یک چهار چوب یا سازه که توسط پوشش شفاف پوشانده شده باشد و عوامل محیطی نظیر ، نور، دما،رطوبت و co₂  در این مکان به صورت نسبی قابل کنترل باشند. همچنین این سازه باید آنقدر بزرگ باشد که امکان عبور و مرور افراد در آن وجود داشته باشد. (تونل های کوتاه پلاستیکی جزء گلخانه ها محسوب نمی شوند.)

 

-        مزایای کشت در گلخانه :

1-    افزایش تولید در واحد سطح (حداقل 10 برابر هوای آزاد در مورد محصولی چون خیار)

2-    برداشت دایمی محصول در طول سال (مثلاً در مورد خیار 3 بار برداشت در سال)

3-    ارتقاء کیفیت محصول: از آنجایی که کنترل آفات و بیماریها در محیط گلخانه سریعتر و راحت تر صورت می گیرد (در صورت مدیریت درست) لذا محصولات بهتری از لحاظ بازار پسندی تولید می گردد.

4-    صرفه جویی در مصرف آب

5-    استفاده از اراضی غیر قابل کشت با استفاده از روشهای کشت بدون خاک

6-    عدم وابستگی تولید محصول با فصل و امکان تطبیق زمان تولید با تقاضای بازار

 

-        معایب کشت گلخانه ای :

1-    هزینه اولیه آن بالاست و قسمت عمده سرمایه اولیه صرف سازه گلخانه می گردد .

2-    نیاز به مدیریت دایمی و دانش فنی بالاتری نسبت به کشاورزی درهوای باز دارد و اشتباهات احتمالی صدمات جبران ناپذیری وارد خواهند نمود.

 

 

 

 

- انواع تیپ های گلخانه :

گلخانه ها را بر اساس شکل ظاهری، نوع کاربرد یا محیط داخلی آنها می توان تقسیم بندی کرد.

اصولاً گلخانه ها را از لحاظ شرایط داخلی به سه گروه تقسیم می کنند:

1-    گلخانه های سرد: جهت حفاظت گیاهان ازسرما و یخبندان

2-    گلخانه های نیمه گرم : برای نگهداری گیاهان حساس به سرما و با دمای بین 10 تا  20درجه سانتیگراد.

3-    گلخانه های گرم: جهت تولید محصولات گلخانه ای خارج از فصل با دمای بین 18 تا 30 درجه سانتیگراد.  

4-    گلخانه های گرم و مرطوب : شبیه گروه قبلی هستند با این تفاوت که رطوبت نسبی در این گلخانه ها در حد اشباع (80 تا 90 درصد ) است.

 

-        ابعاد گلخانه: اساساً ابعاد گلخانه با توجه به میزان سرمایه، توجیه پذیری پروژه ، محل احداث ، وضعیت جغرافیایی و مواردی از این نوع طراحی و احداث می گردد. ولی در سالهای اخیر و بر اساس تجارب و تحقیقات بعمل آمده ، عقیده بر این است که مساحت گلخانه نباید از حد خاصی (که معمولاً 3 تا 5 هزار متر در شرایط ایران است)کوچکتر باشد.

ازلحاظ ارتفاع گلخانه نیز نظرات متفاوت و گاه متعارضی وجود دارد. برخی بر این عقیده هستند که ارتفاع گلخانه حتی الامکان بلند باشد. زیرا با افزایش ارتفاع مقدار هوای در دسترس گیاه بعنوان یک بافر بیشتر خواهد شد. و این امر موجب افزایش قابل توجه کیفیت محصول و سهولت تهویه در گلخانه خواهد شد.

و عده ای نیز معتقدند که افزایش ارتفاع گلخانه تاثیر معنی داری روی محصول نداشته و هزینه سوخت و نگهداری را افزایش می دهد.

ولی تجارب موجود در دنیا (و ایران) نشان میدهد که ارتفاع گلخانه باید بلند باشد تا حجم هوای بافر در داخل گلخانه زیاد بوده و ابر حرارتی داخل گلخانه بالاتر از کانوپی محصول باشد و معمولا این ارتفاع تا زیر تاج بیش از 5 متر است و جهت کاهش هزینه سوخت نیز پیشنهاد می شود که در زمستان از پرده های محافظ حرارت استفاده شود.

البته اکیداً توصیه می شود که ارتفاع گلخانه با توجه به شرایط اقلیمی منطقه و خصوصاً وضعیت وزش باد (سریعترین باد در طول دوره آماری ) طراحی می گردد . همچنین هر چه وسعت گلخانه کوچکتر می شود به ارتفاع آن (در حد امکان ) افزوده می شود تا نهایتاً حجم هوای بیشتری تأمین گردد. این حجم هوا بدلیل اینکه حامل مقادیر بیشتری از دی اکسید کربن است می تواند اثرات مفیدی روی رشد محصول داشته باشد.

 

- جهت گلخانه :

تعیین جهت گلخانه نیز بستگی به شرایط اقلیمی منطقه دارد. اصولاً برای تعیین جهت گلخانه دو عامل اصلی (محدود کننده) بیش از عوامل دیگراهمیت دارند. این دو عامل باد و نور هستند :

1-    عامل نور و سایه مهمترین عامل محسوب می گردد و اولویت اصلی با نور است که بر این اساس جهت گلخانه های پیوسته باید در همه عرض های زمین به صورت شمالی – جنوبی باشد .

2-    چون از لحاظ ایستایی (استاتیک) سازه، مقاومت سازه در جهت عرضی بیش از جهت طولی گلخانه است. بنابراین گلخانه باید عمود به جهت وزش باد احداث گردد.

از سوی دیگر و یکی از مهمترین عواملی که در جهت دهی گلخانه مورد نظر می باشد. تهویه طبیعی گلخانه است. بر این اساس وقتی باد از پشت پنجره های سقفی می وزد سبب ایجاد خلاً یا حالت دودکش در گلخانه می گردد. این موضوع موجب بهترین حالت تهویه د رگلخانه خواهدشد. ولی با تمام این اوصاف توصیه می گردد که حتماً از بادشکن ها (بصورت ترکیبی) استفاده شود.

 

- بادشکن ها: در مناطقی که دارای بادهای فصلی یا دایمی تند هستند (اکثر مناطق ایران جزء این مناطق است) احداث بادشکن الزامی است. احداث بادشکن ها منافع زیادی در بر دارند که از مهمترین آنها عبارتند از:

1-   اثرات فیزیکی

الف- کاهش سرعت باد : هنگامی که یک مانع درمقابل باد قرار می گیرد. در هنگام وزش باد جریان هوای اطراف آن تغییر می نماید و در واقع سرعت باد پس از برخورد با این مانع کاهش می یابد .اثر بادشکن ها بطور مستقیم بستگی به نفوذ پذیری آنها دارد. همچنین به ارتفاع و فاصله آن تا گلخانه نیز ارتباط دارد. البته یک بادشکن نفوذ پذیر (روزنه دار) نسبت به یک بادشکن کاملاً بسته اثر مطلوب تری خواهد داشت.

-        بادشکن های نفوذ پذیر حدود 10 تا 12 برابر ارتفاع خود مؤثر هستند در صورتی که بادشکن های کاملاً بسته حداکثر 7 تا 8 برابر ارتفاع خود مؤثرند . معمولاً پس از برخورد باد با یک دیوار بسته (نفوذ ناپذیر) یک جریان گرد باد در پشت دیوار بوجود خواهد آمد که اثر تخریبی خواهد داشت لذا در بادشکن های مصنوعی حداقل 50% نفوذپذیری (روزنه) نیاز است. تا جریان یک دستی بر قرار گردد و خسارتهای باد کاهش یابد.

ب- تعدیل در تبادل تشعشع : بادشکن ها می توانند در شب و روز موجب بازتاب تشعشع حرارتی شده و این پرتوها را به سمت گلخانه بازگردانده و به نحوه باعث کاهش اتلاف می گردند.

ج- اثر حرارتی: مجموع اثرات بازتاب پرتوهای حرارتی و کاهش سرعت باد موجب تقویت دمای سطحی می گردد که درنتیجه موجب افزایش دمای روزانه و به حداقل رساندن افت دمای شبانه بصورت کلی در محدوده بادشکن ها،میانگین دما ارتقا می یابد.

د- اثر رطوبتی: کاهش تحرک هوا توسط بادشکن ها موجب تغییراتی در سطح رطوبت خواهد شد. (همانند آنچه در ارتباط با دما رخ میدهد). در طول روز سطح رطوبت افزایش و در طول شب کاهش می یابد.

در مجموع باد شکن ها اثرات مثبتی بر رشد گیاه و فیزیولوژی آن خواهند داشت. حال سوالی که مطرح می گردد این است که گلخانه ها در چه شرایط و در چه اقلیمی به باد شکن نیاز دارند؟

بادشکن ها از یک سو موجب کاهش اتلاف حرارت گلخانه در شب هنگام شده و از سوی دیگراثر تخریبی باد روی گلخانه را کاهش میدهند. اما در عین حال ممکن است موجب کاهش تهویه طبیعی گلخانه شوند. زیرا در روزهای آزام نیز مطلوبیت تهویه را کاهش میدهند و به ازای هر یک متر بر ثانیه که از سرعت باد کاسته شود، نیاز گرمایش گلخانه نیز حدود 1/2 kcal/h^r به ازای هر متر مربع کاسته خواهد شد.

برای مثال کاهش 5 متر بر ثانیه از سرعت باد هنگامی که دمای داخل یک گلخانه 1000 متر مربعی 10 درجه بالاتر از محیط بیرون است موجب صرفه جویی در مصرف سوخت به مقدار 6 لیتر در ساعت خواهد شد.

 

 

 

 

-انواع بادشکن ها :

بادشکن های سنتی که از عناصر زنده یا غیر زنده ساخته می شوند تا سالهای 1960 مورداستفاده بودند.(در اروپا و امریکا) و پس از این سالها با تولید تورهای پلاستیکی که خاص بادشکن ها تولید گردیدند. استفاده از آنها کاهش یافت . معمولاً بادشکن ها به سه دسته بادشکن های زنده (درختان سریع الرشد)، بادشکن های غیر زنده (شاخ و برگ درختان و بادشکن های مصنوعی که عموماً تورهای پلاستیکی یا نخی هستند . که معمولاً 4 تا 5 سال طول عمر دارند. از بین این موارد ترکیب بادشکن های زنده و مصنوعی بهترین نتیجه را خواهد داد. در صورت استفاده از تورهای پلاستیکی می بایست دارای حداقل 50 درصد روزنه (Mesh) باشد که توسط ستونهای تقویت شده به ارتفاع 5/3 تا 5/5 متر و به فاصله 3 تا 4 متر از اولین ردیف گلخانه خواهد بود. همچنین به ازای هر 30 تا 35 متر یک ردیف بادشکن نیازخواهد بود.

 

- ساختمان و سرویسهای جانبی :

اصولاً هر مجتمع گلخانه ای بزرگتر از 5000 متر مربع نیازمند یک ساختمان سرپرستی است که مجموعه ای است از سرویسهای ضروری برای امور رفاهی ، انبار ، سورتینگ اولیه و سردخانه موقتی که حداقل آنها به شرح ذیل پیشنهاد می گردد.

1-    دفتر کار و خوابگاه مدیر پروژه به مساحت 12 متر مربع جهت انجام امور دفتری و اقامت موقت .

2-    امور رفاهی کارکنان، شامل سرویسهای بهداشتی ، غذا خوری، رختکن و استراحتگاه به مساحت 30 متر مربع .

3-    نگهبانی به مساحت12 متر مربع .

4-    اتاق خاک و انبار مواد اولیه جهت نگهداری نهاده ها و گلدان و ... به مساحت30 متر مربع .

5-    اتاق تاسیسات آبیاری به مساحت 30 متر مربع .

6-    انبار نهاده ها به مساحت 30 متر مربع .

7-    سردخانه موقتی جهت نگهداری محصول به مساحت 12 متر مربع .

8-    پارکینگ به مساحت40 متر مربع

 

- سازه گلخانه :

مهمترین و اصلی ترین رکن تولید در یک مجتمع گلخانه ای، سازه یا ساختمان گلخانه می باشد اگر سازه گلخانه بطور صحیح بنا گردیده باشد. بطور قطع درصد بالایی از مشکلاتی که ممکن است در هنگام تولید محصول به وقوع پیوندد کاسته خواهد شد. مشکلاتی که در نگاه اول ارتباطی به ساختمان گلخانه ندارند. ولی عملاً به آن مربوط می شوند. برای مثال یک گلخانه وسیع و مرتفع که دارای حجم هوای قابل توجهی باشد تأثیری بسیار متفاوت بر رشد و تولید محصول خواهد گذاشت. یک گلخانه کوچک و کوتاه به سرعت گرم یا سرد شده و کنترل رطوبت نسبی و تهویه مناسب در آن مشکل خواهد بود . همچنین حجم هوای بیشتر به معنای دی اکسید بیشتر و اثر بهتر بر رشد محصول است. از سوی دیگر یک گلخانه وسیع و یکنواخت مدیریت نیروی انسانی راحت تری  فراهم خواهد نمود. ضمن اینکه هزینه سازه و تجهیزات نسبت به واحد های مجزا نیز کاسته خواهد شد.

برای دستیابی به یک سازه گلخانه ای مناسب توجه به چند عامل اصلی ، ضروری است . این عوامل عبارتند از:

1- فونداسیون سازه : فونداسیون سازه بعنوان لنگر یا نگهدارنده گلخانه در برابر تند بادهای مخرب محسوب می گردد. فونداسیون ناقص نمی تواند گلخانه را در برابر اثر بالا کشنده باد حفظ نماید . همچنین فشارهای جانبی حاصل از باد و بارهای افقی که توسط برف و وزن سازه ایجاد می گردند، توسط فونداسیون تحمل می گردد. بنابراین توجه به این موضوع در زمان احداث گلخانه بسیار حایز اهمیت است .

حفر صحیح چاله ها ، قالب ریزی و عیار مناسب بتن پایه ها (عیار 250 کیلوگرم در متر مکعب ملات و آبدهی کافی پایه ها جهت سختی مناسب بتون) از جمله مواردی هستند که قابل تذکر و نظارت هستند همچنین در صورتی که محل احداث گلخانه تسطیح گردیده باشد.(دارای خاک دستی باشد) حفر چاله ها تا رسیدن به عمق مناسب و دارای بافت سخت الزامی است.

 

2-   اسکلت سازه :

همانطور که در قسمتهای قبل نیز اشاره شد، اسکلت یا چارچوب گلخانه ها متنوع و دارای اشکال متفاوتی هستند . این اشکال با در نظر گرفتن نیازهای محصول، وضعیت اقلیمی منطقه، مصالح قابل دسترسی ، سرمایه گذاری طرح، نوع محصول، و مسایلی از این قبیل بوجود آمده اند .

مثلاً چون مناطق شمال اروپا مشکل دریافت نور کافی در زمستان و پاییز را دارند لذا استفاده از سقف شیب دار (دو طرفه یا یک طرفه) به منظور دریافت حداکثر پرتوهای خورشیدی در زوایای پایین افق رواج یافت.

ولی در حال حاضر نزدیک به 90 درصد از سازه های گلخانه ای (پوشش پلاستیک) دنیا به صورت تونلی (تونلی گرد و جناقی) احداث می گردند.

-        اندازه پنجره های تهویه گلخانه :

بر اساس استانداردهای موجود (غیر بومی )، حدود اندازه پنجره های یک گلخانه (مجموعاً) می بایست 15 تا 20 درصد سطح گلخانه باشد.

-        تهویه اجباری : این تهویه به معنای انجام اجباری تهویه توسط هواکش های برقی است. در این روش حداقل حجم هوایی که باید تخلیه شود m³ 1 (یک متر مکعب) به ازای هر متر مکعب از حجم گلخانه در هر دقیقه است. و حداقل   این مقدار که حدود 50 تا 60 بار در ساعت است، نیاز تهویه اجباری گلخانه خواهد بود.

*تهویه اجباری و در روزهای گرم بهار و تابستان اجتناب ناپذیر است. زیرا بطور متوسط در یک روز صاف آفتابی حدود 5/1 کالری بر سانتی متر مربع حرارت به ازای هر دقیقه وارد محیط گلخانه خواهد شد که در گلخانه مورد مطالعه (واحد شماره 1) این مقدار به Mbtu 292/14 در ساعت خواهد بود که برابر با گرمای حاصل از 24 دستگاه هیتر است !

 

 

 

ادامه دارد ......