

رشد جمعیت و افزایش مصرف سرانه كه با سطح درآمد و زندگی افراد جامعه همبستگی زیادی دارد، دو مسئله مهم در تأمین نیازهای غذایی برای افراد جوامع در حال پیشرفت از جمله ایران است و در این میان نقش بهرهگیری مؤثر و بهینه از منابع محدود آب و خاك و استفاده از نیروی انسانی موجود در كشور از اهمیت ویژهای برخوردار است. تلاش موفقیتآمیز در جهت رشد درآمد ناخالص ملی و رسیدن به خودكفایی در تولید نیازهای غذایی جمعیت رو به رشد كشور، همانند هر فعالیت دیگری نیاز به آگاهی عمیق از فرآیندهای عملی و اقتصادی و بكارگیری آخرین دانش و فنآوری روز دنیا دارد. در این راستا تكنولوژی تولید محصولات گلخانهای منجر به افزایش چشمگیر راندمان بهرهوری از منابع محدود آبی و خاكی گشته و اهمیت آن با توجه به اقلیم خشك و كم باران اكثر نقاط كشور ما غیر قابل انكار است.
پوشش گلخانه مورديست كه بايد در همان آغاز طراحي گلخانه به آن توجه شود و از مهمترين تصميمات گلخانهداران ميباشد و بايستي به دقت انجام گيرد. پوشش ايدهآل، پوششي است كه اجازه عبور ماكزيمم نور را بدهد درحاليكه كه كمترين ميزان گرما و انرژي از دست برود. همچنين بايد پايداري و ثبات خوبي داشته و نياز به تعمير آن حداقل باشد. در هیچ یک ازانواع پوششها انتقال نور و حرارت صد درصد نیست زیرا در هر حال مقداری از نور، منعکس شده و یا جذب پوشش می شود. عبور نور مرئي براي پوششها مختلف از 78% تا 93% متغير ميباشد. يك قانوني كه هميشه وجود دارد: در طول زمستان، به ميزان 1% كاهش در نور رسيده به گياه منجر به 1% كاهش در رشد آن ميگردد. همچنين نور عبوري هم ميتواند به صورت مستقيم بوده كه ايجاد سايه كند و يا منتشر شود كه نور يكنواخت بيشتري ايجاد ميكند. البته در مناطقي كه اكثر مواقع آسمان ابري است نور عموماً منتشر ميشود و نوع نورگير از اين لحاظ بحراني نيست. با اين تفاسير بيان شده، انتخاب پوشش نياز به دقت بالايي دارد.
در ادامه به شرح انواع مختلف پوشش گلخانهاي پرداخته و در انتها مقايسه جهت انتخاب بهتر ارائه ميگردد.
1- شيشه (Glass)
شيشه يكي از مواد مرسوم و متداول جهت پوشش گلخانه ميباشد و داراي عبور نور و پايداري بالا ميباشد. اما شيشههاي پوشش دار و رنگي به دليل نشر كم و انعكاس گرما بايد با دقت و احتياط استفاده شوند به طور مثال شيشههاي برنزي ميتوانند كاهش عمدهاي در عبور نور داشته باشند. پايداري بسيار عالي پوشش هاي شيشهاي باعث نگهداري هرچه بهتر گياهان در شرايط نامساعد محيطي مي گردد, براي مثال يك گلخانه با پوشش دولايهي پلي اتيلني با بارش يك برف سنگين ممكن است فرو بريزد.
امروزه شيشه مورد استفاده در گلخانهها از نوع حرارتي (Tempered glass) به دليل استحكام بالاتر ميباشد كه اين اجازه را ميدهد كه از قابهايي با عرض inch 36-30 استفاده شده و كاهش تعداد قاب و افزايش نور را در پي دارد. اين قبيل قابهاي بزرگتر معمولاً با استفاده از درزگير پلاستيكي نصب ميشوند.
شيشه هاي سخت به خوبي در برابر بارش تگرگ ايستادگي ميكنند. بزرگترين عيب هاي پوششهاي شيشهاي عبارت از هدررفت گرماي زياد و هزينه اوليه خريد تجهيزات و نصب آنها است. براي نمونه اندازهي چارچوب هاي مورد استفاده در پوشش هاي شيشه اي39*65 اينچ است. پس مي بينيد كه اين چارچوب ها باريكتر از چارچوب هاي مورد استفاده در پلاستيك هاي سخت هستند و به علت سنگين بودن شيشه، در پوشش هاي شيشه اي به تجهيزات محافظ و نگهدارندهي بيشتري در مقايسه با ديگر پوشش ها نيازمنديم. بنابراين به كار بردن پوشش شيشه اي گرانتر از ديگر پوشش هاست.
2- پلي كربنات (Polycarbonate)
اين مواد به صورت ورق تك لايه موجدار و يا به صورت دو يا سه جداره استفاده ميشوند. همه آنها انعطاف پذير بوده و شعاع خمش بالايي دارند. همچنين اين ورقها شفاف بوده و عبور نور بالايي دارند و نيز مقاومت بالايي در برابر ضربات از جمله تگرگ را دارا ميباشند و نسبت به ديگر مواد پلاستيكي اشتعال پذيري كمتري دارند. از همه مهمتر كاهش اتلاف انرژي از طريق اين ورقها ميباشد. گلخانه دارها به اين نتيجه رسيدهاند كه صفحات 16ميليمتري تا 70% از هدررفت گرما جلوگيري مي كند و صفحات 6 ميليمتري هم تا 50% از هدررفت گرما جلوگيري مي كند. هم صفحات پلي كربنات و هم صفحات اكريليكي به رنگ برنزه در دسترس است كه اين موضوع باعث مي شود كه از شدت نور آفتاب جلوگيري كند و اين نوع صفحات مي توانند در جاهايي كاربرد داشته باشند كه كم بودن شدت نور خورشيد يك برتري به شمار مي آيد, براي نمونه در گلخانه هايي كه مي خواهند فراورده هايشان را به صورت خرده فروشي عرضه كنند,در جاي عرضه فراورده ها مي توان اين گونه صفحات را به كار برد. همچنين ميتوان ورقهاي مخصوصي خريداري كرد كه سطح داخلي آنها با يك عامل آب دوست (هيدروفيل) پوشش داده شده باشد كه سبب كاهش قطرهاي شدن رطوبت شود.
اين نوع پوشش با تغييرات دمايي منبسط و منقبض ميشوند. از اين رو در نصب آنها بايد اين مطلب را مورد توجه قرار داد. ورقهاي تك لايه موجدار عمدتاً با پيچ و يك قطعه لاستيكي نصب ميشوند و درزبندي فومي يا چوبي اطراف لبههاي آن استفاده ميشود. ورقهاي دو يا سه جداره نيز با پروفيلهاي آلومينيومي H به فريم گلخانه متصل ميشوند. بالا و پايين ورقها بايد با نوار آلومينيومي جهت جلوگيري از ورود حشره، ذرات گرد و غبار و … درزگيري شود. استفاده از آب بند سيليكوني در امتداد لبه اكستروژن از ورود آب جلوگيري ميكند.
براي ساخت گلخانه تعداد صفحات كمتري از اين پلاستيك هاي سخت مورد نياز است و به همين دليل هم هزينه هاي مربوط به نصب اين صفحات تا اندازه زيادي كاهش مي يابد. اين نوع پوشش در مقايسه با فيلمهاي پلياتيلني مرسوم گرانتر بوده اما طول عمر آن بالاتر بوده و همانند فيلم پلياتيلني نياز به تعويض مكرر ندارد.
3- آكريليك (Acrylic)
ورق آكريليك كمي شفافتر از پليكربنات بوده اما زرد شدگي كمتري بر اثر مرور زمان در آن مشاهده ميشود. اشتعال پذير بوده و براي گلخانههاي بنيادي مورد تأييد نيست. نسبت به پليكربنات، ذرات گرد و غبار را بيشتر به خود جذب ميكند اما خشپذيري كمتري دارد. بین پوششهای مختلف آكريليك از نظر عبور نور مقام اول را دارد.
ورقهاي آكريليك در ضخامتهاي مختلف موجود ميباشد. اين مواد سخت بوده و بايد روي سطوح صاف نصب شود و تكنيك نصب آن مشابه ورق پليكربنات با استفاده از پروفيل آلومينيومي H انجام ميشود.
4-فايبرگلاس (FRP)
فايبرگلاس اگرچه هنوز در گلخانهها وجود دارد اما توسط مواد ديگر به خصوص پليكربنات جايگزين شدهاند. بدين دليل كه رزين موجود در اين ورقها بعد از چند سال فرسوده يا ساييده ميشوند و به مرور زمان به وسيله گرد و خاك تيره شده و عبور نور را كاهش ميدهد و نيز در اثر UV نور خورشيد تخريب شده و شكسته ميشود. و در نهايت با توجه به جدول 1 ويژگي عايقي ضعيفي دارد. ورق فايبرگلاس در دو نوع صاف و موجدار موجود ميباشد.
موج دار بودن فايبرگلاسها براي افزايش ميزان مقاومت آنهاست. در هر صورت عيب بزرگ اين نوع فايبرگلاس سطح بيشتر آن در مقايسه با نوع صاف آن است, كه باعث هدر رفت بيشتر گرما مي شود. پوششهاي بيروني نياز به اين دارند كه بوسيلهي مواد ضد اشعهي فرابنفش پوشانده شوند تا از زرد شدن رزين هاي اكريليكي كه در ساختمان اين لايه ها به كار رفته جلوگيري كند. ممكن است تگرگ,ساينده هاي گوناگون, آلودگي هوا ,گرد و غبار و يا ديگر آلايندهها باعث خرابي لايه ها شوند و يا حتي باعث نرسيدن نور به داخل گلخانه شوند. بيشتر فايبرگلاس ها اين ضمانت را دارند كه در 10 سال اول استفاده, تا 80% نور خورشيد را از خود عبور دهند و در 20 اسال اول استفاده هم اين تضمين را دارند كه بافت اين پلاستيك ها آسيبي نبيند. بزرگترين ايراد پوشش هاي فايبر گلاس در زود آتش گرفتن اين پوشش هاست و اين هم به علت استفاده از رزين هاي اكريليكي در ساختمان آنهاست و اين موضوع باعث افزايش هزينه هاي مربوط به بيمه در اين نوع پوشش مي شود و به همين دليل استفاده از اين نوع پوشش ها در گلخانه هايي كه حالت آموزشي دارند توصيه نمي شود. اين ورقها بايد با پيچ همراه با درزبند لاستيكي متصل شوند تا اجازه انبساط داشته باشند.
فيلم پلاستيكي
وزن سبك، سايز بزرگ و قيمت كم، فيلمهاي پلاستيكي را گزينه خوبي براي پوشش گلخانهاي براي توليد محصولات فصلي كرده است. اين نوع فيلمها انتخاب خوبي براي گلخانههاي منحنيوار ميباشد چونكه به راحتي با شكلهاي انحنادار تطابق مييابد.
امروزه با استفاده از پلاستيكهاي گريد گلخانه داراي حفاظت UV گسترش يافته كه مدت 3 سال دوام دارند. همچنين به آنها تركيبات بازدارنده IR اضافه ميشود كه اتلاف گرمايي گلخانهها را حدود 20% كاهش ميدهد. سطوح ضد قطره آنها نيز سبب كاهش تشكيل قطرههاي رطوبت روي سطح داخلي آنها ميشود.
ورق پلياتيلن بافته شده (Woven PE film) اغلب اوقات به نام rip-stop در بازار وجود دارند و استحكام بالايي در برابر پاره شدن دارد. اگرچه ضخامتهاي مختلفي از اين فيلمها در بازار موجود است اما ضخامت 6mm آن براي اكثر كاربردها استاندارد است.
در فصل زمستان جهت حفظ سرما بايد از فيلمهاي دو لايه استفاده شود كه اين عمل حدود 35% كاهش اتلاف گرمايي را در پي دارد.
پوشش هاي نازك پلي اتيلن ارزان است و به همين دليل هم كساني كه آغاز به زدن يك گلخانه ميكنند از اين پوشش براي گلخانه شان استفاده ميكنند. خود ساختمان گلخانه و همچنين پوشش هاي نازك پلي اتيلني آن قيمتي ندارد و هزينه نصب آنها هم زياد نيست. به كار بردن پوشش دو لايهي پلي اتيلني يه گونه اي كه بين دو لايه عايقي از هوا باشد تا 40% از هدررفت گرماي گلخانه در مقايسه با هنگاميكه پوشش يك لايه پلي اتيلن و يا پوشش هاي شيشه اي وهمچنين فايبرگلاس استفاده كنيم, از هدررفت گرماي گلخانه جلوگيري مي كند. پوشش دولايه پلي اتيلني مقاومت بيشتري در برابر آسيبهاي تگرگ دارد.
مواد ضد اشعهي موجود بر روي پلياتيلن هاي ضد اشعهي فرابنفش مي توانند تا سه سال هم روي اين پوشش باقي بمانند. در هر صورت لايه هاي پلي اتيلن هر چند وقت يكبار نياز به تعويض دارند و اين بزرگترين مشكل و عيب اين نوع پوشش است. در اصل مشكل در كم بودن عمر پوششهاي پلاستيكي است؛ هر چه كه بيشتر از عمر اين لايه ها مي گذرد, اين لايه ها آسيب پذيرتر مي شوند و زودتر پاره مي شوند. معمولاً بيشتر گلخانه هايي كه به صورت چندتايي ساخته مي شوند از آهن و گالوانيزه ساخته مي شوند. براي به هم وصل كردن سقف اين گلخانه ها ميتوان از تكيه گاه هاي افقي به هم پيوسته استفاده كرد. به دليل ساختار و طبيعت موقتي پلي اتيلن هزينه هاي مربوط به بيمه مي تواند از هزينه خود اين مواد بيشتر باشد.
گلخانهداران بايد بررسي گستردهاي بر روي نوع مواد، يرقآلات و تجهيزات مورد نياز و مواردي از جمله كاهش مصرف انرژي انجام بدهند.
جدول 1: مقايسه پوششهاي مختلف
طول عمر تخميني (سال) |
ماكزيمم عبور نور (%) |
ضريب كلي انتقال حرارت* (BTU/ft2/Hour/F) |
مواد |
30 |
92 |
1/1 |
شيشه (تك جداره) |
2 |
87 |
1/1 |
پلي اتيلن (يك لايه) |
2 |
82 |
7/0 |
پلي اتيلن ( دو لايه، با عايق هواي فشرده) |
7 |
80 |
1 |
فايبر گلاس ( تك لايه) |
10 |
87 |
6/0 |
پليكربنات ( دو جداره) |
* هرچه اين ضريب كمتر باشد، انتقال حرارت كمتر ميشود. |