ایجاد گلخانه برای تولید محصولات کشاورزی به دلیل امکان کنترل عوامل تأثیرگذار محیطی مانند تغییرات دمایی، جلوگیری از پدیدههای سرمازدگی، گرمازدگی، استفاده بهینه از منابع تولید و فضا، کاهش مصرف آب، امکان کاربرد مناسب کود، سم و در نهایت تولید خارج از فصل، جایگاه ویژهای یافته و به عنوان یک روش متفاوت و با بازده بالا در سالهای اخیر رو به گسترش بوده است.
در واقع گلخانه در حکم یک تکنولوژی جدید به شدت مورد پذیرش کشاورزان قرار گرفته است.
به منظور آماده شدن شرایط محیطی مناسب درون گلخانهها، انتخاب محل مناسب، نوع سازه، پوشش و وسایل به کار رفته در آنها و همچنین مدیریت و چگونگی بهره برداری از گلخانهها اهمیت اساسی دارد.
سازه گلخانه باید دارای معیارها و استانداردهای مشخصی باشد.
در کشورهای پیشرفته معمولاً سازندگان ملزم به رعایت تمامی این معیارها هستند.
البته لازم به ذکر است که به دلیل تفاوت اقلیمی که بین ایران و کشورهای اروپایی وجود دارد، نمیتوان از طرحهای اروپایی بهره کافی را برد.
اسکلت گلخانه شامل قسمتهای مختلفی همچون پایه، شاسی افقی، محافظ پنجره، ناودان قطره، قاب گلخانه، کشو، بازوئی، پشته، کلاهک، پنجره تهویه کناری، نگهدارنده دستگاه تهویه و دیوار حاجب است.
اگرچه در ذهنیت عامه، هر محصولی را میتوان در هر گلخانهای تولید کرد، اما در عمل محدودیتهایی (فنی و اقتصادی) وجود دارد که بهتر است پیش از گزینش نوع سازه، به آنها دقت شود.
سازه گلخانه باید طوری طراحی و ساخته شود که بتواند تمامی بارها و فشارهای بیرونی و درونی وارد بر آن که شامل وزن گلخانه و پوشش گلخانه، وزن محصول و تجهیزات آویخته به آن، وزن برف و تگرگ و نیروی حاصل از وزش باد است، را تحمل کند.
گلخانهها بر اساس نوع استفاده، نوع تولید، شکل ساختمان، میزان حرارت مورد نیاز گیاهان، نوع مصالح ساختمانی که در آنها به کار برده میشود و محل احداث، در گروههای متفاوتی تقسیمبندی میشوند.
بنابراین در ساخت انواع گلخانه باید نکات متعددی را در نظر داشت.
از جمله عوامل بسیار مهم در ساخت گلخانه، ارتفاع آن است.
در اصل، ارتفاع گلخانه تعیین کننده حجم و میزان تهویه در آن میباشد. افزایش حجم داخل گلخانه به دلیل بلند بودن ارتفاع آن سبب میشود که تغییر در شرایط درون گلخانه به هنگام تغییر در شرایط بیرون گلخانه، تدریجی باشد و به همین دلیل دامنه نوسانهای دمایی، گازی و رطوبتی در آن کمتر رخ دهد. در حال حاضر در ساخت گلخانهها در مناطق گرمسیری به منظور تهویه مناسبتر، تمایل به افزایش ارتفاع وجود دارد.
در جدول زیر گلخانهها از نظر میزان استفاده از فناوریهای روز جهان، دستهبندی شدهاند:
ویژگیها |
نوع گلخانه |
||
فناوری پایین |
فناوری میانه |
فناوری پیشرفته |
|
نوع پوشش |
پلاستیک یک لایه |
پلاستیک یک لایه پلاستیک دو لایه شیشه |
پلاستیک دولایه پلی کربنات شیشه |
ارتفاع از زیر ناودانی (متر) |
برابر یا کمتر از 2 متر |
برابر یا کمتر از 4 متر |
برابر یا بیشتر از 5 متر |
ارتفاع از سقف (متر) |
برابر یا کمتر از 3 متر |
بین 4 تا 6 متر |
بین 6 تا 9 متر |
شکل هندسی سطح مقطع |
تونلهای کوتاه یک دهانه گلخانههای چند دهانه چوبی یا فلزی |
گلخانههای انحنادار چند دهانه (قوسی یا گنبدی) به نسبت بلند |
گلخانههای انحنادار چند دهانه (قوسی یا گنبدی) بلند گلخانههای بدون انحنا چند دهانه (طرح و نلو هلندی) بلند |
سطح اتوماسیون و مکانیزاسیون |
ضعیف |
متفاوت و در حد متوسط |
پیشرفته |
شیوه کنترل آفات و بیماریها |
شیمیایی |
اکثراً شیمیایی و گاهاً غیرشیمیایی (کنترل تلفیقی ضعیف) |
اکثراً غیرشیمیایی و در موارد کمی شیمیایی (کنترل تلفیقی قوی) |
وسایل کنترل شرایط محیطی |
معمولاً ندارند |
معمولاً دارند |
کامل |
روش کشت |
خاکی |
خاکی یا غیر خاکی باز |
غیر خاکی بسته (چرخشی) |
از نظر نوع سازه، گلخانهها به دو دسته چوبی یا سنتی و مدرن یا فلزی تقسیم میشوند. اسکلت گلخانه باید محکم و در عین حال سبک بوده و تا حد امکان سایه اندازی کمتری داشته باشد و همچنین ارزان و بادوام باشد.
مهمترین مواد مورد استفاده در ساخت اسکلت گلخانه، آهن گالوانیزه و آلومینیوم است که آهن گالوانیزه به خاطر محکمی و دوام و آلومینیوم به خاطر سبکی مناسب میباشند.
آهن گالوانیزه و آلومینیوم نسبت به مواد دیگری نظیر چوب، جلوی نور را کمتر میگیرند.
در حال حاضر اغلب اسکلت گلخانه را بیشتر با همین فلزات میسازند.
البته یکی از معایب بزرگ اسکلتهای فلزی، هادی بودن آنها میباشد؛ به طوری که در زمستان، هوای سرد بیرون را به داخل گلخانه انتقال میدهند.
گلخانههای چوبی:
اسکلت این گلخانهها از چوب با پوشش پلاستیک میباشد.
ارتفاع در این سازهها معمولاً 2 تا 3 متر است و سیستم گرمایشی و تهویه مناسبی ندارند.
این نوع گلخانهها به دلیل ارتفاع پایین، مناسب کشت محصولاتی نظیر خیار و گوجه فرنگی نمیباشند.
مزیت این گلخانهها قیمت ارزان احداث آن میباشد، اما به دلیل نامناسب بودن محیط داخلی برای رشد گیاه، معمولاً میزان تولید در واحد سطح در مقایسه با گلخانههای مدرن بسیار کمتر است.
البته بنابر دلایل ذکر شده، این نوع گلخانهها توسعه نیافته و گلخانههای چوبی که قبلاً احداث شدهاند نیز به تدریج به گلخانههای مدرن تبدیل میشوند.
گلخانههای فلزی یا مدرن:
اسکلت این گلخانهها از فلز است که معمولاً با پلاستیکهای ضد اشعه ماورای بنفش (UV) پوشیده و دارای سیستم گرمایشی و تهویه مناسب میباشند.
ارتفاع این نوع گلخانهها بیش از 4/5 متر است و به دلیل شرایط مناسب رشد گیاه در این گونه سازهها، عملکرد در واحد سطح نسبت به گلخانههای چوبی بیشتر است.
اتصال قطعات در گلخانههای فلزی به وسیله پیچ و مهره (پرتابل) و با استفاده از جوش میباشد.
هزینه احداث گلخانههای پرتابل نسبت به سیستم جوشی 15 تا 20 درصد بیشتر است، ولی نصب آن آسانتر و تغییرات در سازه آن راحتتر انجام میشود.
ویژگیهای سازههای پیشرفته و مدرن:
امروزه از گلخانههای فلزی در دو نوع تونلی (کوآنست) و یا مثلثی شکل و در مدلها و اندازههای متفاوتی در سطح وسیع استفاده میشود.
گلخانه تونلی یا کوآنست: متداولترین فرم اسکلت فلزی، فرم کمانی (تونلی یا کوآنست) است.
در این نوع از گلخانه، کمانهای نیمدایرهای را در فواصل معین (2/5 تا 3 متر) و به موازات هم در زمین فرو میبرند که توسط اتصالات متعدد طولی و عرضی به هم متصل و مستحکم میشوند.
گلخانههای فلزی به صورت تک واحدی (تک قلو) یا چند واحدی (چند قلو یا مرکب) ساخته میشوند.
گلخانه تونلی تکواحدی: این گلخانهها با مقطع نیمبیضی و معمولاً به عرض 8 تا 11 متر، طول 40 تا 60 متر (بسته به مقدار، موقعیت زمین، سرمایه و امکانات گلخانهدار) و با ارتفاع 3 تا 4 متر ساخته میشوند.
مزایای گلخانه تونلی تکواحدی:
از آنجایی که در این نوع گلخانهها، واحدها از هم جدا هستند؛ در نتیجه کنترل شرایط محیطی آسانتر میباشد؛ بهطوری که با ظهور آلودگی در هر واحد گلخانه، در صورت رعایت موارد احتیاطی، آلودگی به سایر واحدها انتقال نمییابد.
از طرفی به دلیل قوسی شکل بودن این نوع از گلخانهها، جریان باد را ملایم کرده و به آرامی از خود عبور میدهد.
ضمن اینکه به دلیل داشتن انحنا، برف و باران را روی خود نگهنداشته و آب را به راحتی جاری میکنند.
معایب گلخانه تونلی تکواحدی:
احداث این نوع از گلخانهها، مساحت و پلاستیک زیادی میطلبد.
به دلیل جدا بودن تجهیزات حرارتی و تهویه برای هر واحد مجزا، همچنین چون جدار گلخانه از هر جهت تحت تأثیر محیط سرد بیرون قرار دارد، هزینه تهویه و گرمایش آن بیشتر خواهد بود.
گلخانه تونلی مرکب (چنددهانهای):
گاهی اسکلتهای کمانی را به صورت به هم پیوسته میسازند (مرکب یا چند واحدی).
در این وضعیت، پایه واحدها مشترک بوده و عمل تهویه با استفاده از دریچههای سقفی و جانبی که به اهرمهای بالا برنده مجهز باشند، انجام میگیرد.
در احداث اسکلت این گلخانهها نیز از فرمهای مختلفی مانند فرم یک میلهای، سه میلهای، دبلیو شکل (W) و پیشرفته استفاده میشود.
مزایای گلخانه تونلی مرکب:
بارزترین ویژگی گلخانههای چنددهانه و پیشرفته دنیا، ارتفاع بلند و عرض زیاد آنها است؛ چرا که هر چه گلخانه مرتفعتر باشد، حجم هوای داخل گلخانه بیشتر خواهد شد و این نه تنها باعث کاهش مصرف انرژی گرمایش و سرمایش گلخانه خواهد شد، بلکه باعث کاهش رطوبت اضافی و کاهش تجمع هوای نامطلوب در بالای گلخانه شده و دسترسی گیاه به هوای تازه را نیز افزایش میدهد.
حجم زیاد هوای گلخانه امکان ثابت نگهداشتن دمای داخل گلخانه را نیز فراهم میآورد و در نتیجه خطرات ناشی از تنشهای وارده بر گیاه در اثر تغییر ناگهانی دمای خارج گلخانه از بین میرود.
بیشتر بودن عرض گلخانه نیز مزایایی همچون استفاده بهینه و راحتتر از فضای بین دو ستون و در نتیجه کرتبندی بیشتر و امکان اتوماسیون را فراهم میآورد.
به علاوه عرض بیشتر باعث کاهش تعداد ستونها و ناودانها میشود که این خود نه تنها نور بیشتری را فراهم میآورد، بلکه باعث کاهش قیمت تمام شده نیز میگردد.
از نظر فنی نیز در ساخت گلخانههای پیشرفته به موازات افزایش ارتفاع و عرض گلخانه، ضمن سبکتر ساختن سازه میبایست استحکام و مقاومت سازه در برابر باد، برف، و بار آویزان، محاسبه گردد؛ چرا که هر چه ارتفاع گلخانه افزایش یابد، شدت فشار باد نیز افزایش مییابد.
در کنار یک سازه خوب، توجه به تجهیزات متناسب با کشت مورد نظر و اقلیم خاص منطقه نیز بسیار ضروری بوده و عاملی تعیین کننده در موفقیت و یا عدم موفقیت یک پروژه محسوب میگردد.
امروزه جهت عایق نمودن جداره گلخانهها و کاهش تبادل حرارت با محیط بیرون، پوشش گلخانه را از پلاستیک دوجداره باد شونده میسازند.
این مزیت نه تنها باعث کاهش چشم گیر مصرف سوخت و انرژی میشود، بلکه خود باعث حذف چکههای آب از سقف میگردد.
معایب گلخانه تونلی مرکب:
به دلیل وسعت زیاد، تهویه در این نوع گلخانهها مشکل است.
همچنین با پیدایش بیماریهای قارچی و آفات در یک واحد، به علت ارتباط واحدها باهم، آلودگی به راحتی در کل گلخانه گسترش مییابد.
هزینه احداث این گلخانهها به دلیل لزوم کاربرد اسکلت فلزی قویتر، از هزینه احداث گلخانههای تکواحدی بیشتر است.
گلخانههای مثلثی شکل:
بعضی از تولیدکنندگان، اسکلتهایی به صورت مثلثی شکل، در اشکال یکطرفه، دوطرفه و نیمه دوطرفه و اغلب با دیوارههای عمودی و در اندازهها و ابعاد مختلف احداث میکنند.
البته این گلخانهها بیشتر در ابعاد کوچک و برای تولید و پرورش گل مورد استفاده قرار میگیرند.
گلخانه یکطرفه: از یک طرف از نور کامل آفتاب بهره میگیرند و از جهت دیگر از مصالح ساختمانی پوشیده است.
گلخانه دوطرفه: از دوجهت به طور کامل از نور آفتاب استفاده میکند.
گلخانه نیمه دوطرفه: از یک جهت از نور آفتاب بهره میگیرد و از جهت مقابل تا نیمه از مصالح ساختمانی پر شده و نیمه دیگر از جنس شیشه است.
به طورکلی از مزایای گلخانههای مثلثی شکل، جذب نور بالا و در مواردی که جنس آنها از فلز باشد، استحکام آنها است.
از معایب آنها نیز پرهزینه بودن و صرف انرژی گرمایی زیاد برای تأمین و کنترل دما را میتوان نام برد.
علاوه بر موارد فوق، برای تولید محصول در گلخانه و ارتباط آن با سازه گلخانهای باید به نکات زیر نیز توجه شود:
- در یک گلخانه هنگام تولید محصول داربستی، به اسکلت گلخانه بار وارد میشود در صورتی که برای تولید گلهای بریدنی یا زینتی (بدون گلدان آویز) باری به گلخانه وارد نمیشود.
- گلخانهای که حجم زیادی از آن از کف تا سقف به وسیله محصولات داربستی پر شده است، نیاز به حجم تهویه بیشتری در مقایسه با یک گلخانه تولید گلهای بریدنی و زینتی دارد.
- برای گیاهان بزرگ، تهیه نشاء، ایجاد باغهای گیاهشناسی و موارد دیگر به طرحهای ویژهای از گلخانهها نیاز است.
منبع: مجله داس و کشاورزی، شماره 6، صفحه 49