در زیر آفتاب سوزان استوایی، فضای داخلی گلخانه ها می تواند به اجاق های عظیم تبدیل شود، با محصولاتی که برای زنده ماندن تلاش می کنند و عملکرد به طور قابل توجهی کاهش می یابد. برای پرورش دهندگان گلخانه های هیدروپونیک در مناطق استوایی، دمای بالا، رطوبت و هزینه های عملیاتی چالش های بزرگی را ایجاد می کند. پرداختن موفقیت آمیز به این مسائل برای ایجاد یک محیط هیدروپونیک خنک و کارآمد، کلید سودآوری است. این مقاله استراتژی های جامع برای خنک کردن گلخانه های استوایی را بررسی می کند و به پرورش دهندگان کمک می کند تا بر موانع غلبه کرده و به برداشت های فراوان دست یابند.

شرایط استوایی مشکلات منحصر به فردی را برای کشت گلخانه ای هیدروپونیک ایجاد می کند، که عمدتاً در این مناطق است:

• تأثیر گرما بر محلول های مغذی: دمای بالا مستقیماً بر دمای محلول های مغذی تأثیر می گذارد و سطح اکسیژن محلول را کاهش می دهد. این امر ریشه های گیاه را تحت فشار قرار می دهد، جذب مواد مغذی را مختل می کند و به طور بالقوه باعث پوسیدگی ریشه می شود.
• رطوبت شدید: رطوبت بیش از حد میزان تعرق را کاهش می دهد، جذب کلسیم را مختل می کند و منجر به اختلالاتی مانند سوختگی نوک در کاهو یا پوسیدگی انتهای شکوفه در گوجه فرنگی می شود. برعکس، گرمای زیاد با رطوبت کم، تعرق را نیز خیلی سریع تسریع می کند و جذب کلسیم را مختل می کند. حفظ تعرق پایدار بسیار مهم است.
• محدودیت های خنک کننده تبخیری: روش های خنک کننده تبخیری سنتی در شرایط استوایی که رطوبت بالا باقی می ماند، کمتر موثر است. در مقایسه با آب و هوای گرم و خشک، این سیستم ها حداقل کاهش دما را ارائه می دهند و در عین حال به طور بالقوه مشکلات رطوبت را تشدید می کنند.
• هزینه های بالای برق: بسیاری از جزایر استوایی به ژنراتورهای دیزلی متکی هستند که منجر به برق گران قیمت می شود. برای کنترل هزینه ها، پرورش دهندگان اغلب استفاده از تجهیزات الکتریکی را محدود می کنند، که توانایی آنها را برای اجرای اقدامات خنک کننده موثر محدود می کند و در نهایت بر سلامت محصول تأثیر می گذارد.
• محدودیت های اندازه بازار: مقیاس های کوچکتر بازار در مناطق استوایی، پتانسیل درآمد را محدود می کند و ظرفیت سرمایه گذاری سرمایه ای پرورش دهندگان را کاهش می دهد. طرح های گلخانه ای و تجهیزات پیشرفته اغلب از نظر مالی در دسترس نیستند.

پرورش دهندگان می توانند چندین رویکرد را برای کاهش استرس حرارتی و بهبود عملکرد و کیفیت محصول در گلخانه های استوایی اجرا کنند.

طراحی متفکرانه گلخانه، موثرترین روش برای به حداقل رساندن استرس حرارتی است. انتخاب طرح های مناسب از ابتدا از اصلاحات پرهزینه جلوگیری می کند و بازگشت سرمایه را تسریع می بخشد.

• دریچه های سقف، ارتفاع اوج و تهویه دیواره جانبی:
  • اوج های سقف بالاتر، فاصله ای بین هوای گرم و سایبان گیاه ایجاد می کنند و استرس حرارتی را کاهش می دهند. سازه های مرتفع همچنین به قطرات سیستم مه پاش اجازه می دهند تا قبل از رسیدن به گیاهان کاملاً تبخیر شوند و از رطوبت بیش از حد جلوگیری می کنند.
  • ترکیب دریچه های سقف با دهانه های دیواره جانبی غربال شده، روش اصلی برای دفع گرما را تشکیل می دهد. هوای خنک و خشک از طریق دیواره های جانبی وارد می شود، گرم می شود، بالا می رود و از طریق دریچه های سقف خارج می شود. این همرفت طبیعی به طور مداوم هوای گرم و مرطوب داخلی را با هوای خنک و خشک خارجی تبادل می کند و دما را کاهش می دهد و در عین حال میزان تعرق را ثابت نگه می دارد.
  • دریچه ها و دیواره های جانبی باید کاملاً باز بمانند، مگر اینکه بادهای شدید خطر آسیب یا ایجاد تعرق بیش از حد را به همراه داشته باشند. توری های حشرات باید دارای تخلخل کافی (به عنوان مثال، مش 5 میلی متر × 5 میلی متر) باشند تا پرندگان و حشرات بزرگ را حذف کنند و در عین حال جریان هوای بهینه را مجاز کنند. مش های ریزتر (به عنوان مثال، برای پیشگیری از شته یا تریپس) ممکن است جریان هوا را تا 50٪ کاهش دهند و دمای و رطوبت داخلی را افزایش دهند و به طور بالقوه باعث اختلالات مربوط به کلسیم شوند.
  • سیستم های دریچه سقف دوگانه (به عنوان مثال، طرح های بال مرغی) در شرایط گرم موثرترین هستند و منطقه تهویه بیشتری نسبت به دریچه های تک ارائه می دهند. در حالی که هزینه ها را افزایش می دهند، مزایای خنک کننده آنها سرمایه گذاری را توجیه می کند. در حالت ایده آل، دریچه های موتوری باید به کنترل کننده های محیطی متصل شوند که سرعت/جهت باد خارجی، بارش و دمای/رطوبت داخلی را کنترل می کنند.
  • سیستم های تهویه هوشمند می توانند دریچه ها و دیواره های جانبی بادگیر را در هنگام وزش بادهای شدید ببندند و در عین حال دهانه های بادگیر را برای جلوگیری از آسیب در حالی که جریان هوای مداوم را تضمین می کنند، حفظ کنند. اثربخشی تهویه به فاصله باز شدن بستگی دارد نه به طول بازو. قرارگیری بهینه در نزدیکی اوج سقف رخ می دهد که گرما جمع می شود و اثرات دودکشی ایجاد می کند. دریچه های سطح ناودان پایین تر در حذف گرما کمتر موثر هستند.
  • منطقه تهویه در حالت ایده آل باید 33٪ از فضای زمین را پوشش دهد. برآوردهای تقریبی نشان می دهد که دریچه های سقف منفرد حدود 17٪ به هزینه های پایه گلخانه اضافه می کنند، در حالی که سیستم های دوگانه حدود 32٪ اضافه می کنند. این درصدها با طول سازه متفاوت است زیرا اجزای موتوری به نسبت ارزان تر می شوند. ویژگی های اضافی مانند دیواره های جانبی جمع شونده یا سیستم های پشتیبانی محصول به تدریج هزینه های تهویه را به عنوان درصدی از کل سرمایه گذاری کاهش می دهند.

این فن ها هوای داخلی را بدون عملکرد به عنوان سیستم های اگزوز به گردش در می آورند. هدف آنها شامل حفظ حرکت ملایم هوا برای ایجاد یکنواختی محیطی، جلوگیری از تجمع رطوبت یا گرما در حالی که تعرق پایدار را ارتقا می دهد. هوای راکد و مرطوب خطر ابتلا به بیماری های قارچی یا مشکلات انتقال کلسیم را دارد. حرکت جزئی مداوم برگ، تعرق و خنک شدن مناسب را تسهیل می کند و در عین حال رطوبت را پراکنده می کند.

رنگ های سایه که روی فیلم های گلخانه اعمال می شوند، شدت نور ورودی را کاهش می دهند و در نتیجه تجمع گرما را کاهش می دهند. برخی از انواع با بارندگی به تدریج شسته می شوند، در حالی که انواع دیگر برای پوشش های بادوام تر به پاک کننده های تخصصی نیاز دارند.

پارچه های سایه را می توان به صورت خارجی بالای فیلم ها یا داخلی روی خطوط افقی نصب کرد. پارچه های سفید 40٪ انتخاب های بهینه ای هستند که تابش مادون قرمز را منعکس می کنند و در عین حال امکان استفاده در تمام طول سال را فراهم می کنند. سایه زنی سنگین تر نیاز به جمع شدن در دوره های ابری دارد تا از دراز شدن گیاه جلوگیری شود. پانل های سفارشی با لبه های سجاف دار و بندهای داخلی، نصب را در امتداد سیم های پشتیبانی ساده می کنند. سیستم های مدرن شامل جمع کننده های موتوری هستند که سایه زنی را به طور خودکار بر اساس سنسورهای نور تنظیم می کنند.

هنگامی که اوج گرما با رطوبت زیر 75٪ همزمان می شود، سیستم های مه پاش قابل اجرا می شوند. اینها قطرات ریز آب را پالس می کنند که تبخیر می شوند و گرمای محیط را جذب می کنند. سیستم ها زمانی که رطوبت بالا از تبخیر قطرات جلوگیری می کند، عملکرد ضعیفی دارند و به طور بالقوه گیاهان را تحت فشار قرار می دهند. پرورش دهندگان باید داده های آب و هوای محلی را تجزیه و تحلیل کنند تا امکان سنجی را تعیین کنند. عملکرد موثر شامل پالس های مه 1-3 ثانیه ای است که با تبخیر و حذف رطوبت از طریق فن ها/همرفت قبل از تکرار دنبال می شود. در حالی که این سیستم ها از نظر آب کارآمد هستند، به شرایط رطوبت مناسب نیاز دارند.

برخی از پرورش دهندگان لوله های PVC سوراخ دار را در امتداد اوج سقف نصب می کنند و آب را از طریق آنها پمپاژ می کنند. با جریان آب بر روی فیلم های بیرونی، هم پوشش و هم هوای داخلی خنک می شود. این روش کم هزینه غیر کارآمد است و ممکن است رنگ های سایه را بشوید.

با اجرای این استراتژی ها، پرورش دهندگان گلخانه های استوایی می توانند به طور موثر استرس حرارتی را کاهش دهند، شرایط رشد بهینه ای را ایجاد کنند که عملکرد و کیفیت محصول را افزایش می دهد و در عین حال بازده اقتصادی را بهبود می بخشد. هیچ راه حل جهانی وجود ندارد - رویکردهای بهینه نیاز به انطباق با آب و هوای محلی، انواع محصول و شرایط مالی دارد. نظارت و اصلاح مداوم برای موفقیت گلخانه های استوایی ضروری است.