آشنایی با کنترل عوامل محیطی در گلخانه

دما در گلخانه

با توجه به نقش تعيين‌كننده دما در فعاليت رويشي و زايشي گياه و افزايش عملكرد محصول و كنترل آفات و بيماري‌ها، استفاده از تجهيزات اندازه‌گیری و كنترل‌كننده دما متناسب با نوع محصول و اقليم منطقه الزامي است. دامنه دماي مناسب برای تولید تعداد زيادي از محصولات گلخانه‌اي حداقل 15درجه و حداكثر 35 درجه سانتي‌گراد مي‌باشد. لذا استفاده از تجهيزاتی نظیر دماسنج‌هاي ماكزيمم و مينيمم جهت كنترل و تأمين دماي مناسب ضروری است.

شکل 1- دماسنج‌هاي ماكزيمم و مينيمم

سیستم سرمایش

در گلخانه معمولا سیستم سرمایشي حساس‌تر و پرهزینه‌تر از سیستم گرمایشي است. با توجه به این که در تابستان به طور معمول دماي داخل گلخانه 10 تا 13 درجه سانتیگراد بالاتر از دماي بیرون گلخانه بوده و دمای زیاد اثرات زیان باری مانند عدم استحکام ساقه، کاهش اندازه گل، تاخیر در گلدهی و عدم لقاح مناسب و مرگ جوانه دارد. بنابراین توجه به سیستم سرمایشي حائز اهمیت مي‌باشد. امروزه اصولا از روش‌های خنك کردن فضای گلخانه شامل سایه‌دهی، رنگ آمیزی پوشش گلخانه و روش تبخیری پوشال و پنکه استفاده می‌شود. در نتیجه نصب و استفاده از سیستم‌هاي سرمایشي ذیل متناسب با اقلیم منطقه، نوع محصول و سطح گلخانه توصیه می‌شود:

• سیستم‌هاي سایه‌دهی شامل پرده‌هاي سایه انداز، رنگ آمیزي پوشش گلخانه، دوغاب آب آهك و ... می‌باشند.
• سایه دادن با آب آهك: در این روش برای بهتر چسبیدن محلول آب و آهك آن را با یك قاشق روغن کتان محلول می‌کنند تا به خوبی بر روی پوشش گلخانه چسبیده شود. البته سایه دادن با مخلوط آب و خاک شبیه آب آهك است اما عیب این روش احتمال شکستگی در اثر سنگینی حاصل از رسوب است.
• از سیستم سایه اندازه متحرک داخلی و یا سیستم سایه انداز توری در خارج از گلخانه می‌توان استفاده کرد.

شکل 2- سیستم سرمایشی پوشال و پنکه

لازم است به طریقی گلخانه پوشانده شود تا مانع تابش مستقیم اشعه آفتاب به گلخانه گردد. این کار هر چند که روشنایی گلخانه را کاهش می‌دهد اما تا حدی مانع افزایش دمای گلخانه می‌شود. اگر پارچه روی سطح خارجی گلخانه قرار گیرد اثر سایه در کاهش دمای گلخانه بیشتر از قرار دادن پارچه در داخل گلخانه است.

سیستم گرمایش

نصب و استفاده از انواع سیستم‌هاي گرمایشي ذیل با توجه به اقلیم منطقه، نوع محصول و سطح گلخانه (با رعایت سوخت مناسب و قابل دسترسي) ضروري مي‌باشد:

1. هیتر یا کوره‌هاي دمنده هواي گرم
2. سیستم حرارت مرکزي با لوله‌هاي آب گرم (سیستم با آب گرم و سیستم با بخار آب)
3. پاگرمایي و پاسرمایی: از سیستم آب گرم یا بخار آب استفاده می‌شود.
4. استفاده از پرده‌هاي ذخیره‌کننده انرژي جهت جلوگیري از بازتاب و انعکاس حرارت داخل گلخانه به بیرون به خصوص در شب و روزهاي سرد و ابري
5. استفاده از انرژي‌هاي نو مثل انرژي زمین گرمایي، انرژي حرارتي خورشیدي و...
6. سیستم‌هاي حرارتي موضعي (بخاري‌هاي کونوکسیوني یا همرفتي، بخاري‌هاي تابشي با انرژي‌هاي پایین، بخاری‌هاي گازي، بخاري‌هاي با سوخت فسیلي و...
7. کانال نایلون پخش‌کننده حرارت در سطح پایین گلخانه نصب شود چون هوای گرم به سمت بالا صعود می‌کند. 3 تا 4 کانال پلاستیکی سوراخ شده برای توزیع هوای گرم هیترها برای هر دهنه 8 متری نصب شود.
8. از قرار دادن مخزن سوخت گازوییل در فضای باز حتی المقدور خودداری گردد چرا که خطر یخ‌زدگی در شب‌های یخبندان وجود دارد.
9. سیستم هشدار‌دهنده (ترموستات و آلارم) نصب تا نوسانات دمایی کنترل شود.
10. هر واحد گلخانه بایستی دارای یك مشعل یدک جهت استفاده در مواقع ضروری باشد.

شکل 3- سیستم گرمایشی هیتر یا کوره‌هاي دمنده هواي گرم

رطوبت نسبی هوا در گلخانه

رطوبت داخل گلخانه با توجه به نقش آن در افزايش كميت و كيفيت محصول و كنترل آفات و بيماري‌ها، بايد به نحو مقتضي در حد بهينه كنترل گردد. بهترين ميزان رطوبت نسبي در گلخانه‌ها حدود 75 درصد مي‌باشد، رطوبت نسبي كمتر از 60 درصد توام با دماي بيشتر از 25 درجه سانتي‌گراد، منجر به ريزش غنچه‌ها و ميوه‌ها مي‌گردد. اگر رطوبت نسبي بالاتر از 75 درصد و دما كمتر از 25 درجه سانتيگراد همراه با تهویه نامناسب باشد، بيماري‌هاي قارچي افزايش مي‌يابد، بنابراين استفاده از دستگاه رطوبت سنج جهت کنترل نوسانات دما الزامي است.

شکل 4- دستگاه رطوبت سنج

دی اکسید کربن در گلخانه

با توجه به نقش دي‌اكسيدكربن در افزايش فرآيند فتوسنتز در گیاهان و در نهایت افزايش عملكرد و با توجه به اين كه حداقل تبادلات گازي بين محيط داخل گلخانه با فضاي باز اطراف (به خصوص در فصول سرد سال) صورت مي‌گيرد، اندازه‌گیری دی اکسیدکربن در گلخانه و تأمين دي اكسيدكربن گلخانه از طرق مناسب (تهويه مناسب، استفاده از مولدهاي دي اكسيد كربن با اولويت استفاده از سوخت گازي و ... ) بسته به نوع محصول توليدي ضروري مي‌باشد.

شکل 5- مولد اندازه‌گیری و تولید دی اکسید کربن در گلخانه

معمولا غلظت معمول دي اكسيدكربن موجود در محيط داخل گلخانه 300 پی پی ام (ppm) است. افزايش سطح دي اكسيدكربن بسته به نوع محصول تا حد 1000 تا 1500 پی پی ام باعث افزايش محصول مي‌شود. لذا اندازه‌گيري منظم گاز دی اکسیدکربن داخل گلخانه با استفاده از دستگاه سنجش دی اکسید کربن ضروري مي‌باشد. نقطه حداقل بحراني دیا کسیدکربن در گلخانه 25-125 پی پی ام می‌باشد که باعث توقف فعاليت گياه مي‌گردد. تزریق دی اكسیدكربن در تمام طول روز از طلوع آفتاب تا یك ساعت قبل از غروب صورت می‌گیرد. زمان تزریق به موقعیت گلخانه و عرض جغرافیایی هم بستگی دارد و در فصل‌های پاییز و زمستان صورت می‌گیرد. این عمل معمولا در اواخر شهریور یا اوایل مهر تا اواسط فروردین تا اواسط اردیبهشت انجام می‌شود. در زمان تزریق باید كلیه دستگاه‌های تهویه و هواساز و خنك‌كننده خاموش باشد و دریچه تهویه كمتر از 5 سانتیمتر باز باشد.

سیستم تهویه

عملیات تهویه در گلخانه به منظور اهداف زیر انجام می‌شود:

1. مبادله هوای داخل و خارج گلخانه
2. تهیه دی اکسیدکربن لازم برای فتوسنتز
3. متعادل کردن رطوبت (یعنی کاهش رطوبت.) هاگ اکثر قارچ ها برای جوانه زنی نیاز به رطوبت نسبی بالا دارند. رطوبت بالا در گلخانه باعث افزایش تراکم بخار آب روی برگ‌های گیاه می‌شود و وجود لایه آب روی برگ‌ها نیز باعث کمك به جوانه‌زنی هاگ‌ها می‌شود.

اجراي سیستم مناسب تهویه براساس اقلیم منطقه و نوع محصول و مساحت گلخانه به شرح ذیل مي‌باشد:

• سیستم تهویه با حرکت طبیعي هوا (دریچه‌هاي سقفي، در مناطق بادخیز دریچه‌هاي تهویه باید در خلاف جهت باد غالب باز شوند).
• سیستم تهویه مکانیکي (دریچه‌هاي جانبي دستي و موتوري جهت باز و بسته کردن پنجره‌ها).
•  سیستم تهویه با پنکه جهت ورود هواي تازه به داخل گلخانه
•  سیستم تهویه با فن جت
• سیستم پنکه خارج کننده هواي گلخانه به بیرون که بایستی برخلاف جهت باد غالب منطقه نصب مي‌شود.
•  تهویه اتوماتیك: تهویه اتوماتیك باعث کاهش هزینه کارگری می‌شود. تهویه اتوماتیك و یکنواخت باعث ثابت نگه داشتن دما برای رشد و نمو گیاهان می‌شود.

شکل 6- فن تهویه در گلخانه

محل نصب دستگاه تهویه

دستگاه تهویه در محلی نصب می‎شود که اختلاف سطح کافی با بلندترین ارتفاع گیاه داشته باشد تا گیاهان  در معرض سیستم جریان هوا قرار نگیرد. دستگاه تهویه باید در خلاف جهت باد غالب نصب شود.

نکاتی که در رابطه با سیستم تهویه بایستی رعایت گردند

• توصیه می‌شود هم تهویه طبیعی بصورت پنجره‌های سقفی و کناری و هم تهویه با سیستم پوشال و پنکه استفاده شود.
• برای سیستم پوشال و پنکه، حدود 32 متر پوشال یا پره‌های سلولزی با سه پنکه با ظرفیت 50000 متر مکعب بر ساعت برای سطح 960 متر مربعی گلخانه استفاده شود.

• با پوشال و پنکه در روزهای گرم می توان تا 20-30 درجه سانتی‌گراد دمای گلخانه را کاهش داد البته این روش در مناطقی با رطوبت نسبی پایین بهتر صورت می‌گیرد.
• در فصول سرد بایستی از پنجره‌های سقفی جهت تهویه استفاده کرد چرا که در صورت استفاده از پنجره‌کناری، هوای سرد وارد گلخانه و به گیاهان شوک وارد می‌شود.
• در فصول گرم هم از پنجره کناری و هم پنجره سقفی استفاده شود چرا که باعث به گردش در آمدن هوا شده و تهویه و خنك شدن مناسب‌تر صورت می‌گیرد.
• در استفاده از سیستم پنجره کناری، بایستی محل پنجره با توری پوشانده شود تا آفات وارد گلخانه نشوند (تریپس: کمتر از 19/0 میلی‌متر قطر و مگس سفید: کمتر از 24/0 میلی‌متر قطر)

نور در گلخانه

با توجه به نقش تعيين‌كننده نور در فتوسنتز گياه و تأمين بخشي از دماي گلخانه، تنظيم نور (شدت، تابش و نوع منبع روشنائي) درون گلخانه با در نظر گرفتن نوع محصول و اقليم منطقه صورت گيرد. لازم به ذكر است كه شدت نوري لازم براي گياهان گلخانه‌اي بين 10000 تا 70000 لوكس مي‌باشد و استفاده از دستگاه نورسنج (لوكس متر) در گلخانه‌ها با توجه به شرايط اقليمي منطقه (ابرناكي) الزامي است.

شکل 7- دستگاه نور سنج (لوکس متر) دیجیتال

رطوبت خاک در گلخانه

به مقدار آب موجود در خاک رطوبت خاک اطلاق می‌شود. این مقدار آب از حالت اشباع که در آن تمامی منافذ خاک از آب پر بوده (مقدار هوا حداقل است) شروع شده تا رطوبت پژمردگی دائم گیاه که در آن توانایی جذب آب توسط گیاه به حداقل می‌رسد ختم می‌شود. بخش اعظم رطوبت مورد نياز در گلخانه توسط آبياري تامين مي‌شود و كنترل آبياري در گرو تخمين ميزان آب در منطقه توسعه ريشه‌ها در هر مرحله از رشد مي‌باشد. انتخاب ابزار مناسب مديريت گلخانه، (رطوبت‌سنج) بسیار مهم است.

رطوبت خاك به دو صورت مستقيم و غيرمستقيم اندازه‌گيري مي‌شود. برخي از روش‌ها در مزرعه یا گلخانه (محل آزمايش) انجام مي‌شوند، اما در بعضي ديگر بايد از خاك نمونه برداري كرده و مقدار رطوبت را در آزمايشگاه اندازه‌گيري نمود.

در روش‌هاي مستقيم مقادير جرمي يا حجمي رطوبت بطور مشخص اندازه‌گيري مي‌شوند (از طريق اندازه‌گيري اختلاف وزني، قبل و بعد از خشك كردن نمونه خاك، بدست آورد كه به آن روش وزني مي‌گويند). اين روش، رطوبت وزني خاك را بر حسب وزن آب بر وزن خاك خشك بيان مي‌كند. نسبت حجم آب موجود در نمونه به حجم نمونه خاك پس از خشك شدن در آون در دماي 100-110 درجه سانتي‌گراد بيانگر
رطوبت حجمي خاك است. رطوبت حجمي بيانگر حجم آب موجود در حجم نمونه خاك دست نخورده است. با اينكه روش‌هاي مستقيم از دقت بالايي برخوردار بوده (±1%) و با هزينه كم قابل اندازه‌گيري است، خسته‌كننده، وقت‌گير و كاربر هستند. حداقل زمان مورد نياز براي انجام اين روش‌ 2 روز بوده، و بعلت بهـم خوردن خاك قابليت تكرار در محل اوليه را ندارند.

 اما در روش‎هاي غيرمستقيم ابتدا بايد يك عامل ديگر (مانند: زمان، مقاومت، فركانس) كه درصد رطوبت بر آن مؤثر است اندازه‌گيري شده و سپس از روي آن مقدار رطوبت خاك تخمين زده شود (در اين روش رطوبت را توسط روابط واسنجي موجود با ساير متغيرهاي قابل اندازه‌گيري برآورد مي‌كنند). اكثر دستگاه‌هاي ساخته شده براي اندازه‌گيري رطوبت خاك، غيرمستقيم هستند. بسته به كميت اندازه‌گيري، روش‌هاي غيرمستقيم به دو دسته حجمي و تانسيومتري طبقه بندي مي‌شوند.

شکل 8- سنسور رطوبت‌سنج خاک در گلخانه