گلخانه

گل‌خانه یا گیاه‌خانه محلی برای کشت انوع مختلف گل یا گیاه است، که سقف و دیواره‌های آن به‌وسیله پوشش‌های شفاف پوشیده شده‌است. پوشش گلخانه باعث ایجاد اثر گلخانه‌ای و محبوس شدن انرژی خورشیدی درون گلخانه می‌گردد. گلخانه‌ها گیاهان را از سرمای بیش از حد زمستان و گرمای بیش از حد تابستان محافظت می‌کنند.

مقدمه

هر یک از گیاهان برای داشتن رشد مطلوب نیاز به شرایط خاصی از نظر شدت نور، دمای روزانه، دمای شبانه، میزان رطوبت نسبی هوا و رطوبت خاک دارند. برای تولید و پرورش تجاری گیاهان با کیفیت بالا و در تمام طول سال باید شرایط محیطی مطلوب به همراه کنترل عوامل خسارت زا نظیر باد، طوفان‌های ویرانگر، سرما و یخبندان و… از طریق ساختمانی به نام گلخانه هستیم که به عنوان محیط کنترل شده مطرح می‌گردد و با توجه به نیاز روزافزون بازار، چه از نظر تولید گل و گیاهان زینتی و چه از نظر سبزیجات و صیفی جات خارج از فصل و همچنین تولید گیاهان دارویی این روش تولید امروزه به یکی از سود آن
آورترین بخش‌های کشاورزی تبدیل شده‌است که البته سرمایه‌گذاری اولیه فراوانی را نیز طلب می‌کند. با توجه به سرمایه‌گذاری زیادی که در این زمینه صورت می‌گیرد فقدان مدیریت صحیح در احداث گلخانه، انتخاب مکان، نوع گلخانه و پوشش آن باعث عدم بهره‌وری مناسب از سرمایه و امکانات خواهد شد.

تعریف گلخانه

گلخانه یاGreen house به فضای محدودی اطلاق می‌شود که قابلیت کنترل شرایط محیطی مناسب را برای رشد گیاهان از نواحی مختلف در طی فصول مختلف یک سال داشته باشد. طبق این تعریف از جمله عملکرد گلخانه، فراهم کردن شرایط محیطی لازم و مورد نیاز محصولی معین است. گلخانه‌ها بر حسب اینکه چه نوع مصالح ساختمانی در آن‌ها بکار برده شده‌است به نوع ثابت و متحرک تقسیم‌بندی می‌شوند. گلخانه‌های ثابت، به گلخانه‌هایی گفته می‌شود که مصالح ساختمانی بکار رفته در آن‌ها از جنس پایدار و با دوام باشد. پس باید سالیان سال از آن‌ها استفاده کرد.

محل احداث گلخانه

یکی از اولین تصمیماتی که باید اتخاذ شود، این است که گلخانه به صورت یک واحد جداگانه، در تماس با ساختمان‌های موجود یا به صورت بخشی از ساختمان‌های جدید ساخته شود. گلخانه‌های متصل به هم معمولاً هزینه‌های ساخت و گرمایش کمتری داشته و دسترسی آسانتری دارند، اما گیاهان نور کمتری دریافت می‌کنند. گلخانه‌های متصل به هم باید رو به جنوب ساخته شوند. یک گلخانه مستقل می‌تواند در محلی دورتر از ساختمان‌های موجود ساخته شود. گیاهان در چنین گلخانه‌ای نور خورشید را از همه جهات دریافت می‌کنند. این گلخانه‌ها از لحاظ ساخت و سیستم حرارتی بسیار گران هستند و هزینه‌های فوق‌العاده‌ای برای خطوط آب و برق لازم دارند. یک گلخانه می‌تواند در هراندازه‌ای ساخته شود اما کوچکترین گلخانه‌ای که می‌توان در نظر گرفت چیزی در حدود ۲۰۰ فوت مربع است (۱۸٫۴ متر مربع). گلخانه‌های کوچکتر به نسبت از لحاظ ساخت و عملکرد بسیار گران هستند.
مسائلی که باید برای احداث گلخانه در نظر داشت عبارتند از:
دسترسی به راه‌های حمل و نقل که با احداث هر چه نزدیکتر به راه‌های اصلی این مشکل به حداقل می‌رسد.
نوع سوخت مصرفی در گلخانه؛ در مناطقی که امکان دسترسی به گاز طبیعی وجود دارد می‌توان با کاربرد این سوخت ارزان هزینه‌ها را به مقدار زیادی در تولید فصل سرما کاهش داد.
دسترسی به منابع آب با کیفیت و کمیت مناسب.
اثرات محیطی؛ جایی که دائماً دارای آب و هوای نامساعد، بارانهای شدید، سایه ناشی از واقع شدن در دامنه شمالی کوه‌های بلند یا درختان سربه فلک کشیده می‌باشد مناسب احداث گلخانه نیست. شدت نور یکی از عوامل تعیین‌کننده محسوب می‌گردد.
نوع محصولی که در برنامه تولید قرارمی گیرد. با توجه به اینکه گرایشها به سمت تولید اختصاصی محصولات است و دستور کار تولید پس از مطالعه ابتدایی بازار داخلی و خارجی مشخص می‌گردد قبل از احداث، ابتدا بایستی تعیین کنند که چه محصولی تولید شود سپس تصمیم به احداث گلخانه در منطقه و اقلیمی مناسب آن محصول بگیرید. *در نظر داشتن قوانین مربوط به زمین محدوده‌های شهری و احداث و بهره‌برداری از گلخانه‌ها و…
محل احداث بایستی حتی الامکان مسطح باشد چرا که در صورت ناهمواری و شیبدار بودن، ایجاد یک گلخانه بزرگ با مشکلات و هزینه‌های زیادی برای تسطیح همراه خواهد بود.

جهت گلخانه‌ها

اسکلت گلخانه سایه ایجاد می‌کند و با توجه به زاویه تابش این سایه‌ها متفاوت است لزوم توجه به این امر به ویژه در تولید زمستانه حائز اهمیت است چرا که تغییرات اندکی دردرصد نور رسیده به گیاهان می‌تواند نقش بسزایی در کمیت و کیفیت تولید داشته باشد. موقعیت گلخانه باید به صورتی باشد که بیشترین مقدار نور را دریافت نماید. اولین انتخاب برای موقعیت گلخانه به صورت نمای جنوبی یا جنوب شرقی می‌باشد. نور تمام روز بهترین شرایط را برای گیاه فراهم می‌کند. البته نور تابیده شده ازجانب شرق، به هنگام صبح، برای گیاهان کافی می‌باشد. نور صبح بیشترین مطلوبیت را داراست، زیرا که به گیاهان اجازه داده می‌شود که فرایند تولید غذا را زودتر آغاز نمایند. و این موضوع منجر به حداکثر رشد می‌شود. بالطبع انتخابهای بعدی، نمای جنوب غربی و نمای غربی می‌باشد؛ چرا که دریافت نور دیرتر صورت می‌گیرد. نمای شمالی کمترین مطلوبیت را دارد و فقط برای گیاهانی که نور کمی احتیاج دارند مناسب می‌باشد.
درختان برگ ریز مانند افرا و بلوط می‌توانند به‌طور مؤثری از نور شدید بعد ازظهر تابستانی با ایجاد سایه بکاهند. البته باید توجه داشت که درختان در هنگام صبح، بر روی گلخانه سایه نیندازند. این درختان در زمستان اجازه می‌دهند که نور کافی به گلخانه برسد؛ چرا که در پاییز برگ‌های خود را از دست می‌دهند.

جریان هوا در گلخانه

گردش هوا در گلخانه ضروری است. وقتی که یک گیاه در معرض جریان هوای تازه درخارج از گلخانه باشد، هوای تازه در نزدیکی برگ‌ها تأمین شده و گیاه می‌تواند اکسیژن پس داده و از دی اکسید کربن تازه استفاده نماید. جریان هوا همچنین به پایین نگه داشتن رطوبت نسبی و کنترل دما در گلخانه کمک می‌نماید. گلخانه‌های تجاری به همه نیازمندی‌های اشاره شده در بالا و حتی بیشتر از آن وابسته‌اند. در یک گلخانه تجاری هدف اصلی سود دهی است؛ برای رسیدن به این هدف، گلخانه باید از لحاظ تأمین شرایط محیطی مطلوب کارآمد باشد. نور و دمای گلخانه باید به‌طور سخت و جدی کنترل شود. اخیراً کامپیوترها برای چنین کنترل‌هایی به‌طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته‌اند. همچنین وجود گازهای سمی و گرد و غبار در گلخانه ممکن است یک مشکل جدی باشد. این گازها شامل مونو اکسید کربن، اکسید نیتروژن و دی‌اکسید نیتروژن می‌باشند؛ که ممکن است از وسایل حرارتی متصاعد شوند.

کنترل شرایط محیطی گلخانه

فعالیتهای شیمیایی صورت گرفته در فرایند فتوسنتز گیاهان، مستقیماً متأثر از شرایط محیطی می‌باشد. فتوسنتز به عواملی مانند دما، شدت نور و وجود آب و مواد غذایی وابسته‌است. تنفس گیاه نسبت به دما ی محیطی متفاوت می‌باشد. محدوده دمایی توصیه شده برای بیشتر گیاهان گلخانه‌ای که منجر به بالاترین بازده فتوسنتزی می‌شود، چیزی بین ۵۰ تا ۸۵ درجه فارنهایت می‌باشد؛ بنابراین بدون توجه به اینکه گلخانه برای چه کاری مورد استفاده قرار می‌گیرد، باید محیط آن کنترل شده باشد؛ این کار برای سلامت گیاهان گلخانه ضروری می‌باشد.

درجه حرارت در گلخانه‌ها

تنظیم درجه حرارت در گلخانه‌ها شرط اولیه برای رشد و نمو بسیاری از گیاهان است. نیاز گیاهان به درجه حرارت دامنه‌های مختلفی دارد. بعضی از گیاهان درجه حرارتهای بالاتری نیاز دارند مثل گیاهان مناطق گرمسیری. بعضی دیگر در درجه حرارتهای کمتر از ۲۰ درجه سانتیگراد هم به خوبی رشد و نمو می‌کنند، مانند گیاهانی که از مناطق سردسیری منقل شده‌اند نظیر پامچال که در جنگل‌های شمال دیده می‌شود.
اما چگونگی تنظیم درجه حرارت در گلخانه‌ها بستگی به سیستم گرمایی دارد. انواع بخاری‌ها یا سیستم‌های گازی و… می‌توانند مورد استفاده قرار بگیرند. سیستم‌های حرارتی باید توان توزیع یکنواخت دما را داشته باشند و فاقد اثرات زیست‌محیطی باشند. دمای روزانه و شبانه توصیه شده برای چند محصول متداول گلخانه‌ای؛
محصول دمای شبانه (F) دمای روزانه (F)
گوجه فرنگی ۶۶–۶۰ ۸۰–۷۰
کاهو ۵۵ ۷۸–۷۰
خیار ۶۵ ۸۰
فلفل ۶۲ ۸۰–۷۰
گل داودی ۶۳–۶۲ ۸۰–۷۵
گل شمعدانی ۶۰–۵۵ ۷۵–۷۰

گاز کربنیک در گلخانه‌ها

کاربرد Co2 تقریباً معادل استفاده از مواد غذایی، کاربرد پیدا کرده‌است. در ایران که گیاهان از لحاظ نوری در وضعیت مناسبی قرار دارند می‌توان با بالا بردن مصرف Co2 راندمان محصول را نیز بالاتر برد. وجود Co2 برای انجام عمل فتوسنتز ضروری است. این واکنش شیمیایی منجر به تولید محصول سبز می‌شود. در این واکنش Co2 عامل بسیار مهمی است.
سالهای زیادی است که به منابع غنی‌سازی دی‌اکسید کربن در گلخانه‌ها، برای افزایش رشد و تولید گیاهان پی برده شده‌است. دی‌اکسید کربن یکی از ضروری‌ترین اجزاء فتوسنتز می‌باشد. فتوسنتز یک فرایند شیمیایی است که انرژی نور خورشید را برای تبدیل دی‌اکسید کربن و آب به مواد قندی در گیاهان سبز مورد استفاده قرار می‌دهد؛ سپس این مواد قندی در خلال تنفس گیاه برای رشد آن مورد استفاده قرار می‌گیرند. اختلاف بین نرخ فتوسنتز و تنفس، مبنایی برای میزان انباشتگی ماده خشک در گیاهان می‌باشد. در تولید گلخانه‌ای، هدف همه پرورش دهندگان، افزایش ماده خشک و بهینه‌سازی اقتصادی محصولات می‌باشد. دی‌اکسید کربن با توجه به بهبود رشد گیاهان، باروری محصولات را افزایش می‌دهد. بعضی از مواردی که باروری محصولات به وسیله غنی‌سازی دی‌اکسید کربن افزایش داده می‌شود عبارتند از: گلدهی قبل از موعد، بازده میوه دهی بالاتر، کاهش جوانه‌های ناقص در گلها، بهبود استحکام ساقه گیاه و اندازه گل؛ بنابراین پرورش دهندگان گل و گیاه باید دی‌اکسید کربن را به عنوان یک ماده مغذی در نظر بگیرند.

زهکشی گلخانه

یکی از موارد مهم در احداث یک گلخانه توجه به زهکشی گلخانه‌است. در مناطقی با زمین‌های دارای بافت سخت و با لایه تحت‌الارض غیرقابل نفوذ با قرار دادن لوله‌های سفالی منفذ دار زیربسترها یا به طرق ابتکاری دیگر تمهیدات لازم را در جهت بهبود زهکشی می‌اندیشند

بادشکن

در مناطق باد خیز ردیفی از درختان یا یک مانع طبیعی مثل تپه برای کاهش خسارت باد استفاده می‌شود. حداقل فاصله درختان از گلخانه در شرق و غرب بایستی حدود ۵/۲ برابر ارتفاع درختان باشد. این فاصله در قسمت جنوبی بیش از یک ارتفاع درختان است.

شیشه

تا قبل از سال ۱۹۵۰ فقط گلخانه‌های شیشه‌ای وجود داشت امروزه این گلخانه ها پر هزینه‌ترین نوع گلخانه محسوب می‌گردد. چون مصرف سوخت در این گلخانه‌ها بالاست، نیاز به اسکلت‌های محکم دارند. بسته به پهنای گلخانه از اسکلتهای مختلفی می‌توان برای بنای آن استفاده نمود. در پهنای کمتر از ۶ متر اسکلت چوبی بدون نیاز به ستونهای میانی قابل استفاده‌است. برای گلخانه‌هایی با پهنای تا حدود ۱۲ متر اسکلت لوله‌ای بدون نیاز به ستون‌های عمودی وسط قابل کاربرد هستند ولی بایستی برای استحکام به قاب پنجره‌ها متصل شوند.

پوششهای پلاستیکی

پوششهای پلاستیکی می‌تواند از جنس پلی استر، پلی وینیل کلراید(P.V.C) پلی وینل فلوراید(P.V.F) باشد. از مزایای این پوششها عدم نیاز به اسکلتهای سنگین وکاهش هزینه گرم کردن تا حدود ۴۰٪ نسبت به گلخانه‌های
شیشه‌ای یک لایه‌است. امروزه گلخانه‌های پلاستیکی درصد بالایی از گلخانه‌های دنیا را به خود اختصاص می‌دهند؛ ولی در اروپای شرقی محبوبیت چندانی ندارد. عیب پوششهای پلاستیکی دوام کم آنهاست چرا که اشعه ماورای بنفش خورشید باعث شکنندگی و تیرگی پلاستیک می‌شود. اغلب پوششهای پلاستیکی از نوع پلیاتیلن بوده که معمولاً به ماده مفاوم‌کننده در مقابل UV(اشعه ماورای بنفش) آمیخته شده‌اند که در این صورت طول عمر آن‌ها تا حدود ۳ سال قابل افزایش است. همچنین عیب دیگر این پوششها این است که در زمستان اگر هوای گلخانه سردتر بوده و با برخورد هوای مرطوب داخل گلخانه قطرات بخار آب بر روی آن‌ها تشکیل می‌گردد که با پیوستن به هم بزرگ شده و با چکیدن قطرات بر سطح برگ‌ها باعث بالا رفتن رطوبت سطح برگ و ایجاد بیماری‌های قارچی می‌گردند و از طرفی با ریزش قطرات بر کف گلخانه‌ها باعث افزایش رطوبت بسترخاکها و کاهش میزان اکسیژن خاک می‌شوند؛ که تداوم این امر می‌تواند منجر به کاهش جذب عناصر غذایی و کاهش رشد عمومی گیاه شود. راه حل این مشکل استفاده از اسپری محلول مواد شوینده در آب است که بر روی سطح داخلی پوشش می‌پاشند که البته این مواد خیلی زود پاک می‌شوند. حسن این کار جلوگیری از بزرگ شدن قطرات است. امروزه در کشورهای پیشرفته پلی اتیلن و سایر پوششهای پلاستیک را به مواد نگهدارنده نور مادون قرمز (IR) آمیخته می‌کنند که تلفات دمای گلخانه را در شب ۱۵ تا ۲۵ درصد کاهش می‌دهند.
PVF نیز یکنوع پوشش پلاستیکی جدید است که تا ده سال دوام داشته و واکنش آن نسبت به نور و قیمت آن تقریباً معادل شیشه‌است. پوششهای دوبل پلاستیکی نیز کاهش هزینه سوخت تا یک سوم نقش مؤثری دارند. انجام پوششهای دولایه در اسکلت‌های سوله‌ای که ستون کمتری دارند راحت‌تر است. فاصله بین دولایه پایینی از ۱۰–۲۵/۱ سانتی‌متر کمتر یا بیشتر نباشد. گلخانه‌های نیمه استوانه‌ای برای پوششهای دولایه‌ای مناسب می‌باشند. میزان کشیدگی پلاستیک بسیار مهم است. هنگامی که در یک روز سرد نصب شود می‌بایست آن را محکم کشید و در روز گرم کمتر کشیده شود با در هوای سرد منقبض و پاره نگردد. امروزه اکثر گلخانه‌های جدید در آمریکا چه به صورت دایم یا موقت با پوششهای پلاستیکی ساخته می‌شوند.

سکوها و بسترهای کشت

سکو بخشی از فضای گلخانه‌است جایگاهی است برای قرار گرفتن گلدان‌ها یا کشت گیاهان در بسترهای بالاتر از سطح زمین همانگونه که از نام آن پیدا است، سکوها همواره در سطحی بالاتر از کف گلخانه‌ها قرار می‌گیرند. این عمل ضمن جلوگیری از گسترش عوامل آلوده‌کننده و بیماری زای گیاهی به تهویه بهتر و گرم شدن زودتر بستر کمک می‌کند. انتخاب شکل سکوها و مواد سازنده آن‌ها به نوع گیاه، گلخانه و سلیقه سازنده بستگی دارد. به‌طور کلی ویژگی‌های یک سکوی خوب عبارت است از:
الف _ از زهکشی مطلوبی برخوردار باشند.
ب_ پهنای آن طوری باشد که کارگران به آسانی به مرکز سکو دسترسی داشته باشند.
ج_ طوری نصب شده باشد که حداکثر نور را جذب کنند.
کار کردن با سکوها برای قرار دادن گلدان‌ها به کارگران این امکان را می‌دهد که بدون خم شدن کار خود را انجام دهند در صورتی که سکوها برای کشت گیاهان استفاده بهتر است ۳۰–۱۵ سانتیمتر عمق داشته و از زهکشی مناسبی برخوردار باشد. ارتفاع سکوها از سطح زمین می‌بایست به گونه‌ای باشد که اقدامات داشت با تسلط کارگر بر محصول امکانپذیر باشد که این امر به نوع محصول بستگی دارد. سکوها را می‌توان از جنس آلومینیوم، ایرانیت، الوار چوبی یا مواد بتنی ساخت. آلومینیوم عمری طولانی دارد ولی گران‌قیمت است و چوب ارزان بوده ولی عمر کوتاهی دارد و احتمال پوسیدگی آن نیز زیاد است و همچنین عوامل بیماری‌زا نیز در آن نفوذ می‌کنند.
نحوه قرار گرفتن سکوها
بایستی سکوها را طوری نصب نمود که از حداکثر فضای گلخانه‌ای برای پرورش گیاهان استفاده شود. تعداد و عرض راهروها بستگی به نحوه استفاده از آن‌ها و نوع محصول دارد.
ارتفاع سکوهای کشت ۹۰–۸۰ سانتیمتر است. پهنای سکوهای مجاور دیواره‌ها حدود ۹۰سانتیمتر و پهنای سکوهای میانی که از دو طرف قابل دسترسی است حداکثر می‌بایست ۱۸۰ سانتی‌متر باشد. سکوهای کشت گیاهان گلدانی نبایست دیواره داشته باشد و کف سکوها تا حد ممکن بایستی منفذدار باشد. تخته‌های چوبی سوراخدار به همراه تورسیمی محکم برای ساختن کف سکوها مناسبند.
در روش نوین به منظور استفاده مؤثر از حداکثر فضای گلخانه از سکوی متحرک استفاده می‌کنند. این سیستم فضای تولید را تا بیش از ۹۰٪ مساحت گلخانه افزایش می‌دهد. راهروها توسط سکوهای متحرک اشغال شده که با حرکت سکو راهرو از یک سمت باز می‌شود و از طرف دیگر بسته می‌شود.

سکوها و بسترهای زمینی گل‌های بریده

گلهای بریده را در شرایط گلخانه‌ای به هر دو شکل بسترهای سکوئی و زمینی کشت می‌کنند. گیاهانی مثل گل داوودی و میمون را می‌توان بر روی سکوها کشت نمود؛ ولی این سکوها بایستی نزدیک زمین قرار گیرند تا عملیات حذف جوانه‌ها، محلول پاشی و برداشت امکان‌پذیر باشد، میخک را نیز به علت حساسیت به بیماری پژمردگی باکتریایی بر روی سکوهای کوتاه پرورش می‌دهند.
ضد عفونی کردن خاک سکوها راحت‌تر و موفقیت‌آمیزتر از بسترهای زمینی است. بسترهای زمینی باید به گونه‌ای باشند که خاک اطراف ریشه را از قسمت‌های دیگر مجزا کنند. بتون برای بسترهای زمینی مناسب است.

لوازم مورد نیاز در گلخانه‌ها

از تجهیزات و ادوات مورد نیاز گلخانه می‌توان به سیستم گرمایشی، سرمایشی، ژنراتور و… اشاره کرد.