نیازهای اقلیمی

برای کنترل مناسب بودن یک ناحیه برای کشت حفاظت شده، داده های اقلیمی باید با داده های سایر مناطق و با نیازهای اصلی گیاهان مقایسه شود.

بسیاری از گیاهان کاشته شده در گلخانه ها، گونه های فصل گرم هستند. سبزی ها و گل ها نیازهای اقلیمی متفاوتی دارند. نیازهای اصلی اقلیمی پرورش گیاه را می توان به شرح زیر تعیین و خلاصه کرد:

    گیاهان در اثر سرما از بین می روند. حداقل مطلق دما در گلخانه باید بیشتر از C0باشد. زمانی که حداقل دمای بیرونی بیشتر از °C 7 باشد، خطر دماهای زیر صفر را می توان نادیده گرفت.
    رشد، عملکرد و کیفیت میوه محصولات گلخانه ای زمانی که دما پایین تر از ۱۲°C  یا بالای C° ۳۰ برسد کاهش پیدا می کند .گیاهان پرورش یافته تحت شرایط کنترل شده، به ویژه ساز گار به دماهای میانگین از ۱۷ تا۲۷°C هستند. دمای بهینه بین ۲۸°C – ۲۲ در طول روز و ۱۵-۲۰°C در شب است. در صورتی که گلخانه فاقد سیستم گرمایشی باشد، با در نظر گرفتن اثر گرم کنندگی تابش خورشید در گلخانه ها، می توان محدوده اقلیمی مناسب را اقلیمی با میانگین دمای روزانه ۱۲-۲۲°C تعریف کرد.
    میانگین حداکثر مطلق دما برای گیاهان نباید بیشتر از ۴۰-۳۵ باشد. دمای حداکثر برای محصول گوجه فرنگی نباید بیشتر از ۳۵°C باشد.
    حداقل ۵۵۰-۵۰۰ ساعت تابش آفتاب برای سه ماه فصل زمستان (نوامبر، دسامبر و ژانویه در نیمکره شمالی) مطلوب است؛ که این مقدار معادل حدود تابش روزانه kwh/mday ۲٫۳ است. محدوده مناسب برای تولید مؤثر kwh/mday ۱٫۰ است. برای تولید متراکم نوردهی مصنوعی ممکن است ضرورت داشته باشد.
    برای گیاهان گرما پسند، حداقل آستانه دمای خاک C° ۱۵ است.
    آستانه متوسط دمای شبانه معادل C° ۱۵-۱۸٫۵ برای گیاهان گرما پسند نظیر گوجه فرنگی، خیار، خربزه، و لوبیا پیشنهاد داده اند. حداقل دمای شبانه بستگی به نوع گونه دارد.

حداقل دمای شبانه را معادل۱۲°C برای فلفل تند،۱۴°C برای خربزه، فلفل شیرین و بادمجان؛ وC° ۷-۸ برای توت فرنگی است.
حداقل دمای روزانه برای تولید محصول گوجه فرنگی نباید پایین ترازC° ۱۵ باشد. رطوبت نسبی%۷۰-۹۰ می تواند به عنوان محدوده ایمن در نظر گرفته شود.
نتیجه گیری برای ساخت گلخانه

برای ساخت گلخانه و کنترل اقلیمی از موارد فوق می توان چنین استنتاج کرد:

    اگر میانگین دمای بیرونی حدودC° ۷ باشد، خطر سرمازدگی وجود ندارد. اگر دما به زیرC°. افت کند، قطع گلخانه نیاز به سیستم گرمایشی دارد.
    اگر میانگین حداقل دمای محیط بیرونی گلخانه کمتر از C° ۱۰ در سردترین ماه سال باشد و اگر محصول نیاز به دمای بالاتری داشته باشد (خیار۱۸°C) ، برای ارتقاء کیفیت و عملکرد محصول، تعبیه سیستم گرمایشی ضرورت خواهد داشت.
    اگر میانگین حداقل دمای محیط بیرونی گلخانه کمتر از C° ۱۲ (حداقل مطلق دما کمترC° ۹-۱۰) باشد، دریچه های تهویه (تهویه کننده ها) گلخانه ها باید بسته شوند تا دمای داخل گلخانه را بالا نگه دارند. ممکن است، گرمایش ضرورت پیدا کند.
    اگر میانگین حداقل دما بیشتر از °C12 باشد، تهویه ما می تواند به طور دائم باز باشند. اگر دمای داخلی به بالاتر از C° ۱۸-۲۰ برسد تهويه لازم است.
    اگر میانگین حداکثر دما بالاتر از °C27 باشد، تهویه های سقفی یا تاجی در اقلیم های گرم و مرطوب و برای گلخانه های چند دهانه نیاز خواهند بود. بکار بردن خنک کننده تبخیری در یک اقلیم خشک توصیه میشود.
    اگر میانگین حداکثر دمای محیط بیرونی بیشتر از  °C36 باشد، و رطوبت فضای بیرونی ناکافی باشد، استفاده از خنک کننده تبخیری لازم است
    اگر رطوبت نسبی در طول روز کمتر از ۶۰-۵۵% باشد، استفاده از خنک کننده تبخیری مصنوعی ضرورت پیدا می کند، رطوبت داخلی باید با سیستم مه ساز یا خنک کننده تبخیری افزایش یابد.

اقدامات برای کنترل اقليم

اقدامات برای کنترل اقليم داخل گلخانه بستگی به شرایط اقلیمی محیط بیرونی دارد. این رابطه را می توان با تصویرهای خاصی شامل فاکتورهای مؤثر در تابش جهانی، میانگین حداقل دمای، میانگین حداکثر دما و رطوبت نشان داد.
نواحی گرمسیری

با توجه به این که دما به ارتفاع و همچنین عرض جغرافیایی بستگی دارد، باید برای اراضی پست گرمسیری سازه های گلخانه ای مختلفی طراحی کرد.
معیار اصلی برای طراحی گلخانه، میانگین حداقل دمای بیرونی است که خود، به ارتفاع و عرض جغرافیایی بستگی دارد. در گلخانه های اراضى مرتفع گرمسیری با میانگین حداقل دمای کمتر از  °C12 وجود دریچه های تهویه ای که می تواند بسته شود الزامی است.
گلخانه های اراضی پست گرمسیری با میانگین حداقل دمای بالای  °C12می توانند واجد تهویه هایی در دیوار های جانبی و تاجی باشند که در سرتاسر سال به طور دائم باز باشند.
شرایط اقلیمی می تواند حتی در یک کشور نیز بسیار متفاوت باشد، بنابراین سازه های گلخانه ای متفاوتی باید در نظر گرفته شوند. در تعیین مکان مناسب برای احداث گلخانه باید میانگین های شرایط اقلیمی محلی در نظر گرفته شوند.

Karonga (مالاوی) دارای میانگین دمای حداقل بالای °C27 و میانگین حداکثر دمای پایین تر از °C33 است. سازه های گلخانه ای دارای دریچه های تهویه دائمی مناسب هستند. .Lilong we(مالاوی) دارای میانگین حداقل دمای کمتر از  °C12 است. گلخانه ها باید دریچه هایی داشته باشند که در طی شب بسته شده، و کارایی بسیار خوب تهویه در اواسط روز همراه با تهویه های تاجی برای تولید محصول در سرتاسر سال ضرورت دارد. Almeria در ناحیه مدیترانه (نیمه گرمسیری) دارای شرایط مشابهی است، اما در بسیاری از موارد در ماه جولای و اوت در این مناطق تولیدی وجود ندارد.

دما در بنگلور (هند) در ارتفاع m ۹۲۱ بیشتر از Pune (هند) در ارتفاع m ۵۶۰ است. دلیل آن پایین بودن عرض جغرافیایی بنگلور است. گلخانه ها در Pune باید دارای تهویه هایی قابل بستن باشند، در حالی که تهویه های گلخانه های بنگلور می تواند دائم باز باشند. به این معنی که هم  ارتفاع و هم عرض جغرافیایی باید برای تصمیم گیری ساخت گلخانه در نظر گرفته شوند.

میانگین روزانه تابش جهانی در سرتاسر سال در Lilongwe (اراضی مرتفع) و )Karonga (اراضی ساحلی، مالاوی) همچنین در بنگلور و دهلی (هند) بیشتر از kWh/m2day ۴است. در نواحی گرمسیری، میانگین حداکثر روزانه تابش جهانی بیشتر از kwh/m2day ۷-۷٫۵ نیست. تابش خورشیدی ممکن است هنگام ظهر در بعضی ماهها بسیار بالا باشد، لذا برای پرورش و تولید بعضی از محصولات ممکن است سایه اندازی لازم شود. عناصر سازه و مواد پوششی می تواند تا حدود ٪20 نور ورودی را کاهش دهد، و اثر سایه اندازی با کثیف شدن فیلم پلاستیکی می تواند افزایش یابد.

هنگامی که بارش در Karonga و Lilogwe بیشترین مقدار است، میانگین رطوبت نسبی به بیش از ٪80  در بعضی ماه ها می رسد. در این ماه ها میانگین دمای بیرونی کم تر از °C30  است. در ماه هایی با دمای بالاتر، رطوبت نسبتا پایین است لذا خنک کننده تبخیری و سیستم های مه ساز ممکن است برای تولید محصولات دارای گل ضرورت داشته باشد.
نواحی نیمه گرمسیری

حداکثر دما در نواحی نیمه گرمسیری (مدیترانه ای) در تابستان بالا بوده و حداقل دما پایین تر از °C10 در زمستان است.

برای موفقیت تولید محصول در این منطقه در بعضی از ماه های زمستان ممکن است نیاز به گرمایش باشد. در تابستان در آنتالیا بسیار گرم میشود، بنابراین تهویه های تاجی در گلخانه های چند دهانه ضرورت دارد. ممکن است خنک کننده تبخیری ضرورت داشته باشد. گلخانه های تولید سبزی ها طبیعتا در ماه های تابستان تولید ندارند.

آلمریا منطقه ای بسیار خنک با بارش پایین در زمستان و تابستان است. آنتالیا بارش زیادی دارد به ویژه در زمستان. نصب ناودان در دیواره های جانبی برای گلخانه های آنتالیا جهت هدایت باران و محافظت گیاهان از آب باران ضرورت دارد. جمع آوری آب باران برای آبیاری در آنتالیا مفید بوده و توصیه می‌شود.
گلخانه های آنتالیا به تهویه هایی با کارایی بالاتر در بهار، تابستان و پاییز نیازمند است. نوع خاص گلخانه برای المريا، که نوع پارال است ، در انتقال به آنتالیا و سایر مناطق مدیترانه ای بدون مشکل نیست.
اقليم نیمه گرمسیری نزدیک به دریای مدیترانه نسبت به اقلیم قاره ای در دهلی، برای تولید محصول در گلخانه بسیار مناسب تر است. گلخانه های واقع در اراضی مرت کشمیر در طی زمستان باید گرم و در تابستان به خوبی تهویه شوند.
اقلیم ساحلی در لبنان (بیروت) نیز نسبت به Aleppo(سوریه) که اقلیم خشک تری دارد، برای تولید گلخانه ای شرایط مناسبی دارد. سرمایش و گرمایش گلخانه برای تولید محصول در سرتاسر سال در Aleppo ضرورت دارد.

سطوح بزرگ گلخانه ای در Agadir (مراکش) وجود دارد، که اقلیم آن مناسب برای تولید حفاظت شده است با این وجود در فصل زمستان تا حدودی نیاز به گرمایش دارد. قاهره (مصر) نیز در فصل زمستان از تعدادی روزهای سرد و در فصل تابستان از روزهای خیلی گرم برخوردار است. منطقه Jixi در مرکز چین، با اقلیمی قاره ای، در مقایسه با قاهره در همین عرض جغرافیایی، هم در زمستان و هم در تابستان دمای نامناسب تری دارد.

در مورد میانگین روزانه تابش جهانی در کنار میانگین روزانه دما در آلمریا و آنتالیا (نیمه گرمسیری)  در مقایسه با اقلیم معتدل در De Bilt (هلند)  اگر میانگین روزانه تابش جهانی kWh/m2day 3/2 در نظر گرفته شود، در منطقه آنتالیا در ماه های دسامبر و ژانویه نور کافی وجود ندارد. در اینجا نسبت به المريا، تابش جهانی کمتری بوده اما در تابستان از میانگین دمای بالاتری برخوردار است. در این دو مرکز، تولید محصول بدون سرمایش مصنوعی در طی فصل تابستان مشکل است، اگر چه بیشتر گلخانه ها در طی این دوره محصولی تولید نمی کنند.

در مورد تابش جهانی برای آگادیر (مراکش) و Gafsa (غرب تونس) در مقایسه با آلمریا (اسپانیا) میانگین روزانه تابش جهانی در اقلیم های نیمه گرمسیری (آگادیر، آلمریا و آنتالیا) بیشتر از نواحی معتدله (هانور، مونیخ، آلمان) است. اما، به ویژه در تولید سبزی ها، باید فصول عمده تولید را در نظر داشت. نشا، کاری در سپتامبر/ اكتبر در نواحی مدیترانه ای آغاز شده، و با کاهش شدت نور تا اواسط فصل بار دهی، که شدت نور به حداقل خود می رسد، گیاه به رشد و نمو خود ادامه می دهد. نشا، کاری در کشورهای شمالی ( اقلیم معتدله) در فوریه آغاز شده، و با افزایش شدت نور تا حداکثر خود در اواسط فصل، محصولات رشد می کنند. بدلیل اینکه نور از فاکتورهای محدودکننده در طی فصل رشد در کشورهای نیمه گرمسیری جنوبی است، باید میزان نورگذری گلخانه ها را برای تولید سبزی ها تا حداکثر ممکن افزایش داد.
نواحی خشک

در مورد میانگین حداقل دمای بیرونی در کنا میانگین حداکثر دمای بیرونی برای جاهای مختلف در نواحی خشک مانند بحرین، کویت، بغداد و مسقط،  اگر با میانگین حداکثر دمای بیرونی بیش از  °C27 استفاده از سرمایش تبخیری ضرورت یابد، و اگر با میانگین حداقل دمای کمتر از  °C10 در شب گرمایش لازم باشد، سرمایش تبخیری از آوریل تا نوامبر در کویت، بحرین و بغداد و از مارچ تا دسامبر در مسقط لازم است. گلخانه های چنددهانه باید تهویه سقفی با تهویه اجباری داشته باشند.

در کویت و بغداد ممکن است گرم کردن گلخانه در شب لازم باشد. مسقط و بحرین نیاز به گرمایش ندارند، شاید فقط گرمایش اضطراری در بعضی از شب های سرد لازم شود.
میانگین رطوبت در کویت در سرتاسر سال پایین تر از ۷۰٪ است. در بحرین میانگین رطوبتی از ماه جولای تا سپتامبر کمتر از ۷۵٪ بوده، و خنک کننده تبخیری ممکن است کارآیی نداشته باشد. در طول تابستان سرمایش در بغداد مشکلی ندارد. مسقط رطوبت بالایی در تابستان دارد، و سرمایش گلخانه مشکل است.

درمورد میانگین حداکثر دمای بیرونی در کنار میانگین حداقل دمای داخلی که با خنک کننده تبخیری قابل خنک کردن است، این محاسبات با میانگین دمای بیرونی، میانگین رطوبت بیرونی و میانگین حداکثر دمای بیرونی انجام گرفت. فرض بر این بود که مقدار ثابتی آب از میانگین دمای خود به میانگین حداکثر دما افزایش یابد. اگر این میانگین حداقل دمای داخلی بیش از °C30 در نظر گرفته نشود، خنک کننده تبخیری ممکن است از ژوئن تا آگوست در بحرین مشکل باشد. گلخانه های سایر مناطق اقلیمی می تواند در طی تابستان خنک شوند.