بیشترین گونه محصولات کشاورزی که در گلخانهها مورد کشت قرار میگیرند، سبزیجاتی هستند که نیاز حرارتی متوسطی در طول سال دارند (مانند گوجهفرنگی، خیار، فلفل، خربزه، هندوانه، بادمجان، لوبیاسبز و …). هدف اصلی از کشت این محصولات، افزایش دامنه تولید این محصولات نسبت به مزارع و در نتیجه افزایش میزان سود است. امروزه تولید محصولات گلخانهای در مناطقی که فاقد شرایط لازم برای کشت هستند بسیار مورد سؤال قرار گرفته است؛ چون کشت این محصولات نیازمند وجود تکنولوژیهای گرانقیمت کنترل شرایط محیط داخلی گلخانه است. در تمامی این موارد، نتیجه اقتصادی حاصل از کشت محصول، تعیینکننده انتخاب بهترین محل ساخت گلخانه است.
گونههای گیاهی که بیشتر در نواحی گرمسیری رشد میکنند، بطور معمول به دمای ۱۷ تا ۲۸ درجه سانتیگراد محیط (حداقل ۱۲ و حداکثر ۲۸ درجه سانتیگراد) عادت کردهاند و به سرما بسیار حساس هستند و در صورت یخ زدن، آسیبهای جبران ناپذیری به آنها وارد میشود. دمای پایینتر از ۱۰ تا ۱۲ درجه سانتیگراد طی چندین روز و همچنین بالاتر از ۳۰ درجه (در مناطق با هوای خشک) و بین ۳۰ تا ۳۵ درجه سانتیگراد (در مناطق بسیار مرطوب) آثار نامطلوبی بر میزان محصول تولیدی خواهد داشت.
اختلاف بین میانگین دمای روز و شب برای رشد و عملکرد بهتر اکثر گیاهان مورد نیاز است که این اختلاف دما بطور معمول بین ۵ تا ۷ درجه سانتیگراد است.
میانگین شدت تابش روزانه نور خورشید مورد نیاز برای این نوع گیاهان حدود ۵/۸ مگاژول بر مترمربع در هر روز (۳۴/۲ کیلووات ساعت بر مترمربع در هر روز) در طول سه ماه کوتاه سال تخمین زده شده است (نوامبر، دسامبر و ژانویه در نیمکره شمالی و ماههای می، ژوئن و ژوئیه در نمیکره جنوبی). این حالت، یعنی بطور میانگین در طول روز نیاز به ۶ ساعت تابش خورشید است (بین ۵۰۰ تا ۵۵۰ ساعت در طول ۳ماه). طول شب و روز و میزان تابش خورشید در هر منطقه وابسته به عرض جغرافیایی و زمان مورد نظر در طول سال است (جدول۱). سایر پارامترهای محیطی مطلوب برای رشد گیاه در مناطق گرمسیری شامل دمای خاک بالاتر از ۱۴ درجه سانتیگراد و همچنین میزان رطوبت محیط بین ۷۰ تا ۹۰ درصد است.
فراهم کردن شرایط محیطی مناسب
فراهم کردن میزان تابش مناسب در فصلهای پاییز و زمستان از طریق بهینهسازی ساختار گلخانه یکی از شرایط اساسی و فاکتورهای مهم به هنگام ساخت گلخانه است. در حالت کلی وجود تابش مناسب مهمترین فاکتور تاثیرگذار در انتخاب نوع محل ساخت گلخانه است). نوسانات دمایی کم، در داخل گلخانه میتواند محیط گلخانه را برای کشت گیاه مناسب کند.
کشت گیاه در گلخانه یا تونلهای بزرگ، باعث افزایش دمای هوای داخل آنها تا مقادیر زیادی در طول روز میشود. این افزایش دما وابسته به موارد زیر است:
-
مشخصات نوع پوشش گلخانه
-
سرعت جریان باد خارج از گلخانه
-
شدت تابش خورشید در خارج از گلخانه
-
میزان تبخیر و تعرق گیاه کشت شده در گلخانه
دمای هوای گاه در شب بر عکس طول روز، بهطور آرام بین ۲ تا ۴ درجه سانتیگراد بیشتر از هوای محیط بیرون میشود. حداکثر افزایش دما با توجه به عرض جغرافیایی، محل ساخت گلخانه، زمان و شدت تابش خورشید متفاوت است.
بهمنظور جلوگیری از کاهش دما در گلخانه، معمولترین روش، حرارتدهی است اما همیشه مناسبترین راه حل نیست. در برخی موارد استفاده از عایقهای مناسب میتواند تا حدی زیاد از اتلاف حرارت در طول شب بکاهد (برای نمونه در چین از شاخه و پوسته نیشکر برای پوشاندن گلخانه در طول شب استفاده میشود و هنگام صبح این عایق حرارتی برچیده میشود. این روش، از نظر استفاده از نیروی کارگری در همه مناطق مقرون بهصرفه نیست). در صورت افزایش دمای هوای داخل گلخانه، مناسبترین و در عین حال اقتصادیترین روش استفاده از تهویه طبیعی یا مصنوعی است.
شدت تهویه گلخانه، بهمنظور نگهداشتن دمای هوای داخلی به حد مطلوب گیاه با توجه به میزان تابش خورشید میتواند متفاوت باشد (شکل ۱). رسیدن به این نرخ تهویه بدون داشتن سیستم تهویه اجباری امکانپذیر نیست.