شرایط نوری گلخانه
نور خورشید، اصلیترین محرک گیاه برای انجام عمل فتوسنتز است. در عین حال، این پارامتر، محدودکنندهترین و غیر قابل کنترلترین پارامتر در میان سایر پارامترهای جوی و اقلیمی گلخانه است. مهمترین شاخص های نوری در گیاهان، عبارتند از:
1- شدت نور (کمیت نور) 2- طول دوره نوری 3- کیفیت (طیف) نور
با افزایش شدت نور و طول دوره نوری، میتوان تولید محصول را به میزان قابل ملاحظهای افزایش داد. سازه و پوشش گلخانه، باید یهگونهای طراحی و اجرا شوند که بیشترین میزان نور خورشید را از خود عبور دهند، کمترین میزان سایه را در گلخانه ایجاد کنند و نور عبوری از خود را به شکل یکنواخت در محیط گلخانه توزیع نمایند.
کمیت نور
نور دریافتی از خورشید در گلخانه به عوامل متعددی چون فصول سال، طول و عرض جغرافیایی، ساعات شبانهروز، ابری یا صاف بودن هوا، رطوبت نسبی جو، ارتفاع از سطح دریا، آلودگی هوا و شفافیت پوشش گلخانه وابسته است. در ایران، بیشترین شدت تابش نور در تیرماه و کمترین شدت تابش نور در دیماه گزارش شده است. شدت تابش نور بر عملکرد بوته ها تاثیر زیادی دارد و عدم انتقال نور مناسب به داخل گلخانه میتواند ارتفاع بوته و میزان گلدهی آن را تحت تاثیر قرار دهد.
بیشترین میزان فتوسنتز بوته ها متاثر از طیف نور با طول موجهایی در محدوده 440 الی 655 صورت میگیرد. اغلب گیاهان گلخانهای به شدت نوری در بازه 10000 الی 70000 لوکس نیاز دارند. در گیاهان سایه پسند، این میزان در بازه 500 الی 5000 لوکس است.
طول دوره نوری
گیاهان بر حسب واکنش به طول دوره روشنایی و تاریکی، به سه دسته زیر تقسیم میشوند:
- گیاهان روز بلند: گیاهانی هستند که برای گلدهی به حداقل 10 الی 14 ساعت نور نیاز دارند. در اثر افزایش طول دوره تاریکی، رشد زایشی این گیاهان متوقف شده و به صورت رویشی و طولی رشد میکنند. گیاهانی مثل گل سوسن، مینا، اطلسی و نازگل، در این دسته جای دارند.
- گیاهان روز کوتاه: این نوع گیاهان برای تبدیل رشد رویشی به رشد زایشی و تولید اندام و باردهی، به کمتر از 12 ساعت نور نیاز دارند. گل داوودی نمونه بارز گیاه روز کوتاه است.
- گیاهان روز خنثی: زمان گلدهی در این نوع از گیاهان از تعداد ساعات نوردهی مستقل است، اما افزایش طول دوره نوری، موجب تسریع و افزایش کیفیت رشد گلهای گیاهان میشود. گلهای بگونیا، ژربرا، میخک و انواع صیفیجات، در دسته گیاهان روز خنثی جای میگیرند.
شدت نور دریافتی از خورشید و طول دوره نوری، باید با توجه به نوع گیاهان کشت شده در محیط گلخانه کنترل شود. برای کاهش شدت نور و یا طول دوره نوری، از سایهبان و برای افزایش شدت نور و یا طول دوره نوری، از سیستمهای نور مصنوعی استفاده میشود. در روزهای بلند تابستان، بویژه در مناطق گرمسیر، میتوان از پاشش مواد کدر کننده (نظیر آهک) بر روی پوشش گلخانه ها برای کاهش شدت نور وارد شده به گلخانه استفاده کرد.، تصویری از نصب سایه بان در فضای خارجی گلخانه را نمایش میدهد.
شکل 3‑9 نصب سایه بان در فضای خارجی گلخانه
کیفیت نور
نور ماورای بنفش با طول موج کمتر از 400 نانومتر برای انسان و گیاه خطرناک است و طولانی شدن روند تابش آن بر گیاه، رشد گیاه را به طور جدی مختل میسازد، لذا بهتر است تا در گلخانه ها، از پوششهای مقاوم و غیرقابل عبور برای پرتوهای فرابنفش استفاده کرد. طیف نور مادون قرمز با طول موجی در بازه 750 الی 800 نانومتر، بر رشد گیاهان بیتاثیر است، اما بر شکل ظاهری گیاه اثر میگذارد.به طور مثال رنگدانه پروتئینی فیتوکروم از نوع prf، نور ماردون قرمز را جذب مینماید. در صورت کاهش نسبت نور قرمز به نور مادون قرمز، کلروفیلسازی کاهش یافته، میانگره ها طویل شده و پهنک برگ نازک و بزرگ میشود. بیشترین میزان نسبت نور قرمز به نور مادون قرمز در اواسط ظهر حاصل شده و در حدود 05/1 الی 25/1 خواهد بود. این نسبت در زمان طلوع و غروب آفتاب کاهش مییابد. طیف نور غیرقابل رویت قرمز دور با طول موجی در بازه 700 تا 750 نانومتر، در رشد زایشی بوته، جوانه زنی و پیشرس شدن محصول تاثیر بسزایی دارد.
تشعشعات فعال فوتوسنتزی، دارای طول موجی در بازه 400 الی 700 نانومتر هستند. طیف نور قرمز با طول موجی در بازه 600 الی 700 نانومتر، توسط کلروفیل جذب شده، در رشد و نمو گیاه بسیار موثر است. طیف نور زرد متمایل به سبز با طول موجی در بازه 500 الی 600 نانومتر، در فرآیند کلروفیلسازی در اغلب گیاهان تاثیر چندانی ندارد. طیف نور آبی متمایل به بنفش با طول موجی در بازه 400 الی 500 نانومتر، در رشد رویشی گیاهان و سبزینه سازی تاثیر بسزایی دارد.
نور مصنوعی
برای افزایش شدت و طول دوره نوری گیاهان، علیالخصوص افزایش طول دوره نوری گیاهان روزبلند، از تجهیزات مولد نور مصنوعی استفاده میشود. جدول 3‑2، مزایا و معایب انواع مختلف لامپهای نور مصنوعی را نمایش میدهد. شکل 3‑9، تصویری از کاربرد لامپهای LED مخصوص رشد گیاه در محیط یک گلخانه با بسترآبکشت مطبق را نمایش میدهد.
شکل 3‑10 کاربرد لامپهای LED مخصوص رشد گیاه در محیط یک گلخانه با بسترآبکشت مطبق
جدول 3‑2 مزایا و معایب انواع مختلف لامپهای نور مصنوعی
نوع لامپ | مزایا | معایب |
تنگستن | – نصب راحت – تمرکز نور تابش شده – دارا بودن طیف نور قرمز | – بازده انرژی و طول عمر پایین – پایین بودن نسبت نور قرمز به نور مادور قرمز |
فلورسنت | – بازده انرژی و طول عمر نسبتا بالا – پرتو مادون قرمز کم | – برای گیا هان روزبلند و بالا رونده مناسب نیست – هزینه بالا – طیف نور آبی مناسبی ندارد |
متال هالید | – ایجاد سایه کم – بازده انرژی نسبتا بالا – طیف نوری مناسب برای رشد اندام های گیاهی | – شدت نور پایین – هزینه بالا – عمر مفید پایین – قابل اشتعال و انفجار |
سدیمی فشار بالا | – لامپ ارزان – طیف باریک، پخش نور یکنواخت و بدون سایه – اشعه مادون قرمز کم | – هزینه نصب و را ه اندازی بالا – طول عمر آن در اثر خاموش بودن طولانی مدت کاهش مییابد |
LED | – ارزان قیمت – طول عمر بالا – بازده انرژی بسیار بالا – قابلیت تنظیم طیف – قابلیت تنظیم شدت نور
| – توان پایین و نیاز به تعداد زیادی پرژکتور برای نوردهی
|