گلخانه‌ها با کنترل نور پیشرفته، عملکرد محصولات روز کوتاه را افزایش می‌دهند.

در تولیدات کشاورزی، نور یکی از عوامل محیطی کلیدی است که بر رشد و توسعه گیاهان تأثیر می گذارد. برای محصولات روز کوتاه، مدت زمان قرار گرفتن در معرض نور مستقیماً مراحل رشد و بازده آنها را تعیین می کند. گلخانه های کنترل نور، که به عنوان گلخانه های تاریک یا گلخانه های فتوفریود نیز شناخته می شوند، امکان کشت محصولات روز کوتاه را در تمام طول سال با دستکاری مصنوعی چرخه های نور، شکستن محدودیت های فصلی فراهم می کنند. این فناوری به یک جزء ضروری از شیوه های کشاورزی مدرن تبدیل شده است.

اصل و اهمیت کنترل نور

مفهوم اصلی کنترل نور شامل استفاده از مواد سایه انداز برای کاهش مصنوعی ساعات روز، شبیه سازی شرایط روز کوتاه برای القا یا تسریع مراحل گلدهی و میوه دهی در محصولات روز کوتاه است. این فناوری مزایای مهمی را ارائه می دهد:

• غلبه بر محدودیت های فصلی:امکان کشت محصولات روز کوتاه در تمام طول سال، صرف نظر از چرخه های نور طبیعی، افزایش بازده و بازده اقتصادی.
• بهینه سازی چرخه های رشد:کنترل دقیق بر مدت زمان نور امکان تنظیم چرخه های رشد محصول را برای همسویی با زمان بندی بهینه بازار فراهم می کند.
• بهبود کیفیت محصول:شرایط نوری بهینه، تجمع مواد مغذی در محصولات را افزایش می دهد و کیفیت و طعم را بهبود می بخشد.
• کاهش آفات و بیماری ها:چرخه های رشد تنظیم شده می توانند از دوره های اوج آفات جلوگیری کنند، استفاده از آفت کش ها را کاهش داده و تولید پایدارتر را امکان پذیر می کنند.

انواع گلخانه های کنترل نور

بر اساس روش های سایه زنی، گلخانه های کنترل نور در درجه اول به دو نوع تقسیم می شوند: سایه زنی خارجی و سیستم های سایه زنی داخلی.

1. گلخانه های کنترل نور سایه زنی خارجی

این گلخانه ها دارای مواد سایه انداز هستند که بر روی ساختار بیرونی نصب شده اند، که معمولاً از مکانیسم های نورد یا کشویی استفاده می کنند. این طرح نسبتاً ساده، مقرون به صرفه است و برای بازسازی گلخانه های معمولی موجود مناسب است.

ویژگی های ساختاری:

• مواد سایه انداز: معمولاً پارچه یا فیلم سایه انداز سیاه با خواص عالی مسدود کننده نور و مقاومت در برابر آب و هوا.
• عملکرد: می تواند دستی یا موتوری برای استقرار و جمع کردن مواد سایه انداز باشد.
• تهویه: نیاز به در نظر گرفتن جریان هوا برای جلوگیری از تجمع بیش از حد دما پس از سایه زنی دارد.

مزایا و معایب:

• مزایا: هزینه کمتر، نصب و نگهداری آسان تر، مناسب برای بازسازی سازه های موجود.
• معایب: مواد سایه انداز در معرض عناصر آب و هوایی عمر کوتاه تری دارند. نشت نور ممکن است بسته به کیفیت نصب رخ دهد. عملکرد دستی می تواند پر زحمت باشد.

2. گلخانه های کنترل نور سایه زنی داخلی

اینها دارای مواد سایه انداز هستند که در داخل ساختار گلخانه نصب شده اند، که معمولاً از یک طرح دو لایه با مواد بیرونی شفاف و لایه های داخلی سایه انداز استفاده می کنند. این نوع کنترل نور و دوام برتری را ارائه می دهد اما با هزینه بالاتر، که آن را برای ساخت و سازهای جدید مناسب تر می کند.

ویژگی های ساختاری:

• طراحی دو لایه: لایه بیرونی شفاف (شیشه یا فیلم پلاستیکی) نور طبیعی را امکان پذیر می کند. لایه سایه انداز داخلی کنترل نور را فراهم می کند.
• مواد سایه انداز: معمولاً پارچه یا فیلم سایه انداز چند لایه با خواص عالی مسدود کننده نور و عایق.
• عملکرد: معمولاً موتوری برای سطوح بالای اتوماسیون.
• تهویه: سیستم های جامع جریان هوای مناسب و شرایط محیطی را حفظ می کنند.

مزایا و معایب:

• مزایا: کنترل نور برتر، عمر طولانی تر، اتوماسیون بالاتر، مدیریت دقیق محیط زیست.
• معایب: هزینه بالاتر، ساختار پیچیده تر، الزامات نصب و نگهداری بیشتر.

فناوری های کلیدی در گلخانه های کنترل نور

پیاده سازی موفقیت آمیز گلخانه های کنترل نور به چندین فناوری حیاتی متکی است:

1. انتخاب مواد سایه انداز

انتخاب مواد سایه انداز تأثیر قابل توجهی بر اثربخشی و طول عمر دارد. ملاحظات کلیدی عبارتند از:

• نرخ سایه زنی:باید بیش از 99٪ باشد برای تاریکی کامل مورد نیاز محصولات روز کوتاه.
• مقاومت در برابر آب و هوا:باید در برابر قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش، باد و باران مقاومت کند.
• قابلیت تنفس:باید اجازه تبادل هوا را بدهد تا از رطوبت بیش از حد جلوگیری شود.
• ایمنی محیطی:باید عاری از مواد مضر باشد.

مواد رایج شامل پارچه سایه انداز سیاه، فیلم تاریک کننده، پارچه سایه انداز با روکش آلومینیوم و سیستم های سایه انداز چند لایه است.

2. طراحی و نصب سیستم سایه زنی

طراحی مناسب عملکرد و کارایی موثر را تضمین می کند. عوامل مهم عبارتند از:

• سازگاری ساختار گلخانه
• مساحت پوشش مناسب
• روش عملکرد (دستی یا خودکار)
• ادغام سیستم کنترل

نصب نیاز به توجه به آب بندی، استقرار صاف، پایداری ساختاری و ویژگی های ایمنی دارد.

3. مدیریت دما و رطوبت

سایه زنی شرایط ریز اقلیم را تغییر می دهد و نیاز به کنترل دقیق محیطی از طریق تهویه، سیستم های خنک کننده (مانند مه پاشی یا دیوارهای مرطوب) و تنظیم رطوبت دارد.

4. نور مکمل

در دوره های ابری یا ماه های زمستان، نور مصنوعی (LED، HPS یا لامپ های هالوژن فلزی) می تواند شرایط رشد بهینه را با شدت و مدت زمان مناسب حفظ کند.

5. پیشگیری از آفات و بیماری ها

افزایش رطوبت ناشی از سایه زنی نیاز به استراتژی های مدیریت تلفیقی آفات با تأکید بر پیشگیری، کنترل های بیولوژیکی، تله های فیزیکی و استفاده انتخابی از آفت کش ها در صورت لزوم دارد.

کاربردها و تحولات آینده

گلخانه های کنترل نور برای گل داودی، توت فرنگی، گوجه فرنگی و فلفل موفقیت آمیز بوده اند و امکان تولید در تمام طول سال و انعطاف پذیری بازار را فراهم می کنند. پیشرفت های آینده احتمالاً بر موارد زیر متمرکز خواهد بود:

• اتوماسیون هوشمند با استفاده از اینترنت اشیا و تجزیه و تحلیل داده ها
• مواد و سیستم های کم مصرف
• کنترل های محیطی دقیق
• ادغام چند منظوره با سایر فناوری های کشاورزی

با پیشرفت فناوری کشاورزی، گلخانه های کنترل نور به تبدیل قابلیت های تولید برای محصولات روز کوتاه در سراسر جهان ادامه خواهند داد.