گلخانه خاکی

گلخانه، محيطي است كه در آن عوامل محدودكننده رشد، قابـل كنتـرل باشـد. در اغلب گلخانه هاي ايران، كليه عوامل محيطي به طور دقيقي نظارت نميشوند و فقط دما و يك يا دو عامل ديگر كنترل ميشود.

بنابراين توصيه ميشود گلخانه خاکی سنتی به سمتي سـوق داده شـوند كـه قادر باشند كليه عوامل محيطي را كنترل نمايند.

البته عوامل ديگري هم به طور مستقيم يا غير مستقيم روي عوامـل محيطـي گلخانـه تـأثير ميگذارند؛ از جمله اين عوامل ميتوان به محل احداث گلخانه، نوع سازه (كوتاه يـا بلنـد)، طـرح گلخانه، جهت گلخانه و غيره اشاره كرد.

بنابراين مديريت گلخانـه بايـد از زمـان احـداث گلخانـه شروع شود.

محاسن كشتهاي گلخانه‌اي

• استفاده ازحداقل زمين براي توليد محصول و اشتغالزايي بيشتر
• توليد حداكثر محصول از واحد سطح
• توليد محصول به صورت خارج از فصل
• پيشرسي محصول
• تنظيم برنامه كشت مطابق نياز بازار
• افزايش كيفيت محصولات در شرايط گلخانه
• افزايش كارايي مصرف آب

ويژگيهاي محل احداث گلخانه خاکی

الف- مسطح بودن زمين گلخانه

زمين مورد نظر براي احداث گلخانه بايد مسطح باشد. احداث گلخانـه در زمـين شـيبدار سـبب بروز مشكلاتي در احداث و نگهداري گلخانه و نيز عدم كنترل مناسب عوامل محيطي آن خواهد شد؛

مثلاً احداث گلخانه در زمين شيبدار باعـث تجمع گرما در قسمت با ارتفاع بیشتر شده و هـواي سـرد در قسـمتي كـه در ارتفـاع پائينتر قرار دارد، جمع شود و بدين ترتيب شيب حرارتي در داخل گلخانه ايجاد ميشود.

ب- داشتن زهكش مناسب

زميني كه گلخانه در آن احداث ميشود بايد از زهكشي مناسب برخـوردار باشـد؛ بـه خصـوص در گلخانه هايي كه كشت محصول بر روي بستر خاك گلخانه انجام مـيشـود.

بـالا بـودن سـطح آب و نداشتن زهكش مناسب، باعث رشد ضعيف ريشه، سـطحي شدن ريشه ها، كاهش جذب مواد غذايي، كندي رشد گياه و افزايش برخي بيمـاريهـاي قـارچي مانند بوته ميري (پيتيوم) در سبزيهاي گلخانهاي ميشود.

از جمله راهكارهاي رفع اين مشكل، خـاكريزي كـف گلخانـه بـه ارتفـاع 30سـانتيمتر و بيشتر، يا كشت گياهان در داخل گلدان متناسب با حجم ريشه گياه (گلدان با حجم 15-10ليتر براي پرورش گوجه فرنگي گلخانه اي) است.

در اين حالت، نبودن زهكـش در گلخانـه تـأثيري بـر روي رشد ريشه گياه نخواهد داشت.

ج- داشتن آب با كيفيت و كميت مناسب

منبع آب مورد استفاده و كميت و كيفيت آن، از اهميت زيادي در انتخاب محل احـداث گلخانـه برخوردار است.

قبل از احداث گلخانه، كيفيت آب زمين انتخاب شده بايد آزمـايش شـود و در صورت نداشتن مشكل خاص، اقدام به احداث گلخانه نمود.

وجود امكانات اوليه زيربنايي

امكانات زيربنايي از قبيل راه، برق و در صورت امكان گاز و تلفن بايد در محـل مـورد نظـر بـراي احداث گلخانه وجود داشته باشد.

نوع سوخت مورد استفاده براي گلخانه، نقش مهمـي در ميـزان هزينه و احتمال خطر سرمازدگي دارد. 

گاز به عنوان ارزانتـرين و پـاكتـرين منبع انرژي به شمار مـيرود.

وجود ژنراتور برق اضطراري براي گلخانه ها ضروري است تا قطع بـرق، بـه خصـوص در فصـل زمستان، سبب خاموش شدن سيستم گرمايي گلخانه نگردد

نزديكي به شهر و مراكز فروش

بهتر است گلخانه در زمينهاي كشاورزي احداث شود، كه امكان دسترسي به شـهر بـراي تـأمين تجهیزات، نهاده ها و وسايل مورد نياز گلخانه و نيز فروش محصول با هزينه كمتر فراهم باشد (البته قيمت زمين نيز بايد در نظر گرفته شود)

جهت گلخانه

در تعيين جهت احداث گلخانه، دو عامل نور و شدت باد منطقه بايد مورد توجه قرار گيـرد.

اگـر منطقه بادخيز نباشد، جهت گلخانه از نظر كاهش سايه اندازي و برخورداري از حداكثر شدت نـور خورشيد، حائز اهميت است؛ زيرا

اسكلت گلخانه سايه‌اي را بر روي گياهان داخـل گلخانـه ايجـاد ميكند كه اندازه سايه ها به زاويه تابش نور خورشيد و فصل سال بستگي دارد.

گلخانه هاي تك واحدي در عرضهاي پائينتـر از 40درجـه، در جهـت شـمالي- جنـوبي و در عرضهاي بالاتر از 40درجه، در جهت شرقي- غربي احداث ميشوند؛ در اين جهت ها، زاويـه تابش نور خورشيد و ميزان انتقال نور به داخل گلخانه بيشتر است.

بـا احـداث گلخانـه در جهـت مناسب، ميتوان در فصل زمستان (كه شدت نور از اهميت بيشتري برخوردار است)، درصد انتقال نور به داخل گلخانه را افزايش داد.

گلخانههاي به هم پيوسته در تمـام عـرضهـاي جغرافيـايي، در جهت شمالي-جنوبي احداث ميشوند تا بتوانند اثر سايه را در قسمت شمالي گلخانه كاهش دهند.

تأثير تعيين جهت مناسب گلخانه با توجه به عرض جغرافيايي منطقه، بر كاهش سايه اندازي و برخورداري از حداكثر نور، در جدول زیر نشان داده شده است

مقايسه درصد انتقال نور در دو گلخانه ( واقع در عرض 50درجه شمالي) در جهات مختلف در اواسط زمستان و تابستان

جهت گلخانه	وسط تابستان	وسط زمستان
شمالی-جنوبی	64	48
شرقی-غربی	66	78

اگر منطقه بادخيز باشد، جهت باد غالب در تعيين جهت گلخانه اهميـت بيشـتري دارد؛ زيـرا وزش باد شديد در منطقه و احداث گلخانه در جهت نامناسـب، مـيتوانـد سـبب بـروز خسـارات مكانيكي جبران ناپذيري به اسكلت گلخانه گردد.

همچنين باد در زمستان، موجب افزايش اتـلاف گرماي گلخانه شده و در تابستان، خنك كردن گلخانه را تحت تـأثير قـرار مـيدهـد.

لـذا در ايـن مناطق، گلخانه ها به نحوي احداث ميشوند كه جهت گلخانه در جهـت بـاد غالـب منطقـه باشـد ( ديواره انتهايي گلخانه رو به باد باشد) تا باد از روي گلخانه به راحتي عبور كند؛

به عبارت ديگـر، امتداد گلخانه در امتداد باد غالب باشد؛ در اين حالت، كمبود نور احتمالي را مـيتـوان بـا روشـن نمودن چند لامپ فلورسنت جبـران نمـود

سازه گلخانه

گلخانه مناسب، گلخانه اي است كه استحكام كافي داشته باشد و امكان بيشترين نفوذ نور را به داخل گلخانه فراهم سازد و در عين حال، كمترين اتلاف گرمايي را داشته باشد.

براي استحكام بيشتر گلخانه و محافظت انرژي، بهتر است ارتفاع گلخانه كم باشد؛ اما در مقابل، اگر حجم و ارتفاع گلخانه زياد باشد، كنترل عوامل اقليمي داخل گلخانه راحتتر است.

براي آنكه نفوذ نور به داخل گلخانه، يا استحكام گلخانه، حداكثر باشد، به سازه با مشخصات خاصي نيازمند است كه ممكن است با ساير عوامل اقليمي داخل گلخانه در تضاد باشد.

مثلاً در گلخانه هاي چوبي به منظور افزايش استحكام گلخانه، از تعداد زيادي چوب در سقف گلخانه استفاده مي شود، ولي اين تعداد چوب برروي سقف، سبب كاهش نفوذ نور به داخل گلخانه مي گردد.

 بنابراين  بهترين طرح گلخانه طرحي است كه تعادل بين اين عوامل مغاير (نفوذ نور، مقاومت گرمايي، استحكام و تركيب هواي گلخانه) را فراهم سازد.

بارهای وارده بر سازه

بار های وارد بر سازه شامل

بار غیرزنده

بار محصول:  حداقل بار عمودی بوته های گوجه فرنگی و خیار 0/15 کیلونیوتون بر متر مربع و گیاهان گلدانی آویز شده از سازه 1 کیلونیوتون بر متر مربع است. بار افقی گوجه فرنگی و خیار 1/ کیلونیوتون در هر متر مربع سیم است.

بار برف:  برای گلخانه هایی که گرمادهی می شوند 0/25 کیلونیوتون بر متر مربع است. در نواحی کوهستانی بار برف بیشتر است.

بار باد: بار باد بر گلخانه به دو عامل بستگی دارد به سطحي از گلخانه كه تحت تأثير فشار باد يا مكش باد قرار دارد و 2) به ضريب فشار پوياي باد. هر چه ارتفاع گلخانه بیشتر ضریب فشار پویای باد بیشتر است

 

پي گلخانه

پي گلخانه بايد تحمل حداكثر تركيبي از بارهاي وارده بر گلخانه را داشته باشد و آنها را به زمين انتقال دهد.

پروفيل هاي (كمان هاي ) استفاده شده در تونل هاي پلاستيكي، نبايد خيلي سبك باشند؛ در غير اين صورت، كمان ها به و سيله نيروي باد از شكل طبيعي خارج مي شوند

ارتفاع گلخانه

افزايش ارتفاع گلخانه، بار ناشي از باد را بر گلخانه افزايش مي دهد و در نتيجه، قدرت اجزاي سازه گلخانه كاهش مي يابد.

از آنجايي كه نياز حرارتي گلخانه به مساحت بيروني آن بستگي دارد، با افزايش ارتفاع گلخانه، نياز حرارتي آن افزايش مي يابد.

گلخانه هاي بلند با حجم زياد، شرايط اقليمي مناسبي را ايجاد مي نمايند، ولي در اين صورت نياز گرمايي گلخانه نيز بيشتر مي شود.

شيب سقف

زاويه شيب سقف گلخانه، بستگي به شكل گلخانه و منطقه مورد استفاده دارد . شيب سقف گلخانه از دو نظر اهميت دارد:
الف- هر چه زاويه سقف گلخانه كمتر باشد، ميزان نفوذ نور به داخل گلخانه بيشتر است؛
ب- زاويه سقف گلخانه، در ميزان ريزش قطرات ناشي از ميعان بخار آب بر روي گياهان داخل گلخانه مؤثر است؛ به طوري كه هر چه اين زاويه بيشتر باشد، ميزان ريزش قطرات آب كمتر است.

انواع گلخانه

گلخانه ها را با توجه به شکل معماری سازه، هندسه سقف، جنس پوشش گلخانه، سطح دمای مورد نظر به چند دسته تقسیم می کنند

  انواع گلخانه خاکی  با توجه به شکل معماری سازه‌ها

1- گلخانه‌های تک واحدی: که هر واحد از واحد دیگر کاملاً مجزا است

2- گلخانه‌های چند واحدی: که با گاترهای جمع‌آوری آب با هم ارتباط دارند. گلخانه‌های چند واحدی، امکان استفاده بهتر از خاک، هزینه احداث و گرم کردن کمتر و داشتن نسبت کمتر سقف گلخانه به سطح خاک را فراهم می‌کنند.

  انواع گلخانه با توجه به هندسه سقف

سقف منحنی 

ممکن است یک نیم دایره، نیمه بیضوی یا هرمی ‌شکل باشد. مشکل ساخت و نصب شیشه در ساختار منحنی، استفاده از آن را با حضور پانل‌های پلاستیکی سخت و فیلم‌های پلاستیکی محدود کرده است.

  سقف صاف

در گلخانه‌های سبک شیروانی سقف می‌تواند متقارن یا غیرمتقارن با زاویه قوسی متفاوت بسته به عرض جغرافیایی و شرایط محلی باشد. دیواره‌های جانبی، در گلخانه‌های تک واحدی و چند واحدی، می‌تواند عمودی یا مایل باشد.

در این حالت، پایه دومی اگر بلندتر باشد برای انتقال نور به داخل گلخانه بهتر است. این حالت در گلخانه‌های با عرض کم اهمیت دارد، اما عیب آن محدود شدن رشد محصولات با رشد عمودی در جهتی که ارتفاع کمتر است می‌باشد.

انواع گلخانه خاکی با توجه به جنس پوشش گلخانه  

  شیشه

  پلاستیک

که به سه دسته فیلم‌های قابل انعطاف، پانل‌های سخت و خشک و شبکه‌ای تقسیم می‌شوند و پانل‌های سخت و خشک به دو دسته ساده و مشبک تقسیم می‌شوند.

  انواع گلخانه خاکی از نظر سطح دما مورد نظر

1-گلخانه‌های سرد

2- گلخانه‌های معتدل (دما 15-12 درجه سانتی‌گراد)

3- گلخانه‌های گرم (25 – 20 درجه سانتی‌گراد).

  گلخانه‌های بادکنکی

انواع دیگر گلخانه‌ها که به ندرت مورد استفاده قرار می‌گیرد، گلخانه‌های بادکنکی هستند که پوشش پلاستیکی روی آن با فشار باد حفظ می‌شود و اجزا ساختاری گلخانه هم به طور قابل توجهی کم می‌شود.

فن‌ها در این گلخانه‌ها باید دائماً فشار لازم برای حفظ موقعیت پلاستیک را تأمین کنند. این حالت‎، در گلخانه‌های مرسوم با سقف دو لایه جهت جداسازی دو لایه پلاستیک استفاده می‌شود.

در گلخانه‌های با دو لایه پوشش هزینه گرمایشی کاهش می‌یابد و در برابر باد مقاومت بیشتری خواهد داشت ولی میزان انتقال نور را نسبتاً کاهش می‌دهد

  گلخانه‌های سازه آویزان

گلخانه‌هایی که به صورت سازه‌ای آویزان جهت کاهش وزن سقف ساخته می‌شوند، مقاومت کمتری در برابر باد دارند و در نتیجه استفاده از آن‌ها کمتر توسعه یافته است.

 گلخانه خاکی یک طرفه یا خورشیدی

نوع دیگر گلخانه خاکی  که بیشتر در خانه‌ها و گلخانه‎های تجاری در چین استفاده می‌شود، گلخانه‌های یک طرفه به گلخانه‎های خورشیدی هم معروفند، می‌باشند که یک طرف گلخانه در حالت تکیه به دیوار است.

در نیم‌کره شمالی، گلخانه‌ها به سمت جنوب و دیواره‌ها به سمت شمال قرار دارند

معیار انتخاب پوشش گلخانه چیست؟

در تعيين نوع پوشش گلخانه خاکی بايد به ويژگيهاي زير توجه نمود: 1-ميزان انتقال نور، 2- ميزان انتقال طول موجهاي بلند مادون قرمز،

3-  ميعان بخار آب در زير پوشش گلخانه، 4- طول عمر پوشش، 5- ضريب اتلاف گرماي پوشش و 6- پايداري در برابر بـاد، تگرگ و برف

انواع پوشش های گلخانه ای و خصوصیات آنها

شیشه: شيشـه، نـور ماوراي بنفش و مادون قرمز را از خود عبور نميدهد ولي ميتوانـد نـور مرئـي را، در حـالتي كـه كاملاً تميز باشد، به ميزان %92-89عبور دهد و مقدار كمي از نور را جذب يا منعكس كند.

اگـر شيشه داراي مقدار كمي آهن باشد، ميزان انتقال نور آن، %92-90 اما در شيشه هاي بدون آهـن، ميزان انتقال نور كمتر 88% است.

پلی اتيلن: پلي اتيلن بيشترين استفاده را در پوشش گلخانه دارد و ميزان عبور نور آن %90-88 است كـه در مقايسه با شيشه كمتر است.

پلي وينيل فلورايد (PVF): انتقال نـور آن در ورقـه 4ميـل ( 0/01ميليمتـر)، حـدود %92 و مقاومـت كششـي آن، 4 برابـر پوشش هاي پلياتيلني به ضخامت 6ميل ( 0/15ميليمتر) است.

پلي وينيل كلرايد (PVC): در گلخانه ها از اين پوشش تقريباً ديگر استفاده نميشود

فايبرگلاس (FRP): پوشش مقاومي است كه صفحات موجدار آن به دليل استحكام و طـول عمـر بـالا، در سقف گلخانه ها استفاده ميشود و صفحات مسـطح آن، در ديوارهـاي جـانبي و انتهـايي گلخانـه

پلي كربنات و اكريليك: اين صفحات به صورت دولايه اي و محكم، با طول عمر 10سال، براي استفاده در گلخانـه عرضـه ميشوند كه بيشتر در گلخانه هاي تحقيقاتي و كمتر در گلخانه هاي تجاري به كـار مـيرونـد

پلي اتيلن دولايه و مزاياي استفاده از آن: استفاده از پوشـش پلاسـتيكي دولايـه، تـا %40 در مصـرف سـوخت صرفه جويي ميشود. دو لايه پلاستيك بر روي يكديگر قرار ميگيرند و توسط بالشتكي از هواي فشرده از يكديگر جدا ميشوند.

معمولاً لايه بيروني پلاستيك، بايد حـاوي مـاده جـاذب اشعه ماوراي بنفش  (uv)و به ضخامت 6ميل ( 0/15ميليمتر) و ضـخامت لايـه داخلـي 4ميـل ( 0/1ميليمتر) باشد؛ زيرا ميزان اشعه ماوراي بنفش در اين محل كمتر است.

يك كمپرسـور هـوا در داخل گلخانه براي دميدن هوا بين دو لايه پلاستيكي تعبيه ميشود.

فشار هوا بين دو لايه پلاستيك، 7/6-5/1بار (سانتيمتر ستون آب)، نگه داشته شود. فشارهاي بالاتر از 13بار، هنگام وزش باد شديد استفاده ميشود.

معمولاً فاصله بين دو لايه پلاستيك، 2/5سانتيمتر گاهي (5-2/5) است؛ اگر فاصـله بـين دو لايه كمتر باشد (كمتر از 1/25سانتيمتر) باعث كـاهش خاصـيت عـايقي مـيشـود

و در صـورت چسبيدن كامل دو لايه به يكديگر، اين خاصيت عايقي به طور كامل از بـين مـيرود. اگـر فاصـله بين دو لايه، بيش از 10سانتيمتر باشد، سبب برقرار شدن جريان هوا در فاصـله بـين دو لايـه و كاهش خاصيت عايقي ميشود