دلایل اهمّیّت کنترل دما و رطوبت گلخانه (کنترل اقلیم گلخانه)

مقدّمه

نظارت و کنترل شرایط محیطی گلخانه نقشی به‌سزا در فرایندهای تولیدات گلخانه‌ای دارد. از آنجا که تولیدات کشاورزی نسبت به مجموعه‌ای از عوامل همچون: شرایط اقلیمی، منابع آبی و بهره‌برداری از منابع انرژی، بسیار حسّاس هستند، گسترش بخش کشاورزی نیازمند معرّفی و شناخت فناوری‌هایی تازه است که بتواند از سویی، بر بهره‌وری اقتصادی و استفاده بهینه از منابع کمیاب اثرگذار باشد و از دیگر سو، کمترین تأثیر نامطلوب را بر محیط زیست بگذارد.

در همین‌ راستا، پایش و کنترل پارامترهای دما و رطوبت گلخانه روزبه‌‌روز اهمّیّت چشمگیری می‌یابد. برای بهبود رشد، بهینه‌سازی بهره‌وری و افزایش تولید محصولات در تمامی فصول سال، می‌توان با کنترل تهویّه، سرمایش و گرمایش فضای گلخانه و استفاده از تجهیزاتی چون: سنسورهای دما و تجهیزات پایش آنلاین گلخانه به نتیجه‌ای دلخواه دست‌یافت.

اهمّیّت کنترل دما و رطوبت گلخانه

به مقدار بخار آب موجود در هوا که در اثر تبخیر و تعرّق گیاهان جمع می‌شود، رطوبت می‌گویند. رطوبت نسبی تأثیر بسیاری بر توسعه محصولات گلخانه‌ای دارد. حفظ آب و هوای بهینه‌ای که محصول برای رشد خود بدان نیاز دارد، مستلزم کنترل رطوبت نسبی گلخانه است؛ به‌ویژه در گلخانه‌های بسته، جایی که بخار آب باید با فرآیندهای تراکم یا جذب، برای حفظ شرایط سالم، خارج شود. میزان پایین‌تر رطوبت نسبی از رشد محصول جلوگیری می‌کند، باعث ایجاد تنش آبی در محصولات می‌گردد و طول ساقه و اندازه برگ را کاهش می‌دهد. توجه به این امر ضروری است که سطوح رطوبت مطلوب برای یک گیاه به عوامل متعدّدی از جمله: تنش های آبی، شرایط آب و هوایی ، خطر حمله قارچ، آفت، حشره و مرحله رشد گیاه بستگی دارد؛ از این رو، رشد مطلوب یک گیاه با سطح مناسبی از رطوبت رخ می‌دهد و البته این سطح کمال مطلوب برای گیاهان گوناگون متفاوت است.

دما تأثیری شگفت بر رشد محصولات زراعی دارد. نقش اصلی دما، تضمین انبساط برگهای محصولات در دوران اولیه رشد است. محصولات در مراحل اولیه رشد بیشتر تحت تاثیر گرما قرار می‌گیرند، زیرا سطح برگ و شرایط رشد ریشه در واکنش به تنش گرمایی برای تبخیر، کافی و مساعد نیست. شرایط دمایی مناسب برای رشد گیاهان گلخانه‌ای، معمولاً بین 15 تا 30 درجه سانتیگراد است.

کنترل همزمان دما و رطوبت در گلخانه‌ها یک روند پیچیده است، زیرا این دو متغیّر همبستگی بسیاری با یکدیگر دارند و تحت تأثیر تغییرات آب و هوای محیط خارجی قرار می‌گیرند.

در طول روز، گیاهان تحت تأثیر تابش خورشید رشد می‌کنند، بنابراین برای فتوسنتز به دمای بالاتری نیاز دارند؛ با این‌ وجود، دمای روز باید به‌گونه‌ای کنترل شود که از مقدار بهینه (با توجه به فصل و نوع محصول) خارج نشود. با رسیدن به دمای بالاتر، امکان کاهش رطوبت نسبی داخل گلخانه پیش می‌آید؛ کاهش رطوبت نسبی، با افزایش سرعت تعریق گیاهان همراه است که این موضوع، خود می‌تواند منجر به تنش آبی، بسته‌شدن روزنه‌ها و کاهش فتوسنتز گردد. از طرف دیگر، در طول شب، از آنجا که محصول بدون نور خورشید رشد نمی‌کند، بنابراین نیاز به حفظ درجه حرارت بالا نیست؛ با این حال، اجتناب از مقادیر بسیار پایین دمایی نیز ضروری است؛ زیرا دمای پایین‌تر، موجب افزایش رطوبت می‌شود و این افزایش می‌تواند سبب آسیب به محصولات، به‌ویژه در فصول سرد سال شود. در سطوح بالای رطوبت نسبی نیز، خطر اشباع بخار آب وجود دارد؛ افزایش رطوبت نسبی، تراکم بخار بر پوشش گلخانه یا برگ‌های گیاه را می‌افزاید و به تبع آن، بیماری‌‌های قارچی و باکتریایی را سبب می‌شود.

نظارت بر دما و رطوبت نسبی، به کمک کنترل اقلیم گلخانه با محاسبات سخت افزاری کنترلی مانند: حسگرهای دما و رطوبت و کنترل‌کننده‌ها امکانپذیر است. کنترل آب‌وهوا در گلخانه عمدتاً، برای تضمین شرایط محیطی بهینه جهت رشد محصول و به حداقل رساندن مصرف آب و انرژی است؛ برای نظارت و کنترل شرایط محیطی اقلیم گلخانه، می‌توان از انواع مختلف سیستم‌های کنترل (کنترل دستی، خودکار یا هوشمند) بهره برد. حسگرهای گوناگونی که در داخل و خارج از محیط گلخانه قرار می‌گیرند، شرایط گلخانه را می‌سنجند و بدین ترتیب، نظارت بر شرایط رشد محصول، در طول روز و شب افزایش می‌یابد و این نظارت دقیقِ متخصصین پرورش، وقوع آسیب‌های احتمالی را می‌کاهد.

نتیجه گیری

منظور از کنترل اقلیم گلخانه‌ها، تنظیم پارامترهای اصلی محیطی در گلخانه، برای برآوردن نیازهای رشد محصول است که می‌تواند فرصت افزایش کیفیّت محصول و بهبود عملکرد را به پرورش‌دهندگان ‌دهد. مدیریت پارامترهای دما و رطوبت گلخانه برای تضمین رشد مناسب محصول بسیار مهّم است و سنسور دما و رطوبت در درون گلخانه به یاریِ روش‌های هوشمند کنترل از راه دور، این مهم را امکانپذیر می‌سازند؛ سیستم‌های هوشمند کنترل دما و رطوبت گلخانه با افزایش کارایی و اثربخشی، بهره‌وری تولید را بهبود می‌بخشند.