نور مصنوعی در گلخانه: چگونه رشد گیاهان افزایش پیدا می کند؟

نور مصنوعی در گلخانه، یک ویژگی مهم در کشت گلخانه‌ای محسوب می‌شود. نور یک عامل مهم در تحریک افزایش سرعت رشد و فتوسنتز گیاه است. به همین دلیل سقف و دیوار گلخانه‌ها را شفاف می‌سازنند تا نور طبیعی به گیاه برسد و نیاز گیاه را رفع نماید. اما در برخی از گلخانه‌ها مثل برخی از گلخانه‌های صنعتی که جنبه اقتصادی و تجاری دارد، از نور مصنوعی استفاده می‌کنند تا گیاه با جذب نور بیشتر، رشد و فراوری بیشتری داشته باشد.

نور مصنوعی در گلخانه چیست؟

همانطور که پیش‌تر گفتیم، نور یک فاکتور مهم برای رشد گیاه است. هر چه مقدار نوری که گیاه دریافت می‌کند بیشتر باشد، گیاه پر انرژی‌تری خواهید داشت.
اما گاهی تامین نور مورد نیاز برای گیاه امکان‌پذیر نیست. به عنوان مثال در زمستان‌ها که خورشید زودتر، غروب می‌کند، گیاهان از نور و گرمای مورد نیاز محروم‌ می‌مانند. یا در سرزمین‌هایی که به قطب‌ها نزدیک‌ترین زمان زیادی از شبانه روز نور وجود ندارد. در نتیجه عملا کشت و کار می‌بایست متوقف شود.
اما نور مصنوعی یک سیستم‌ نوری در گلخانه‌ها است که برای تامین نور مورد نیاز گیاهان به‌ویژه در شرایطی که نور طبیعی کافی نیست، استفاده می‌شود. این سیستم‌ها شامل انواع مختلف لامپ‌ها و چراغ‌های ویژه هستند که به منظور جبران کمبود نور خورشید در طول روزهای ابری یا شب‌ها نصب می‌شوند. نور مصنوعی به بهبود رشد و توسعه گیاهان کمک می‌کند و امکان تولید محصولات در تمام طول سال را فراهم می‌آورد.
این نور مصنوعی می‌تواند شامل لامپ‌های فلورسنت، لامپ‌های بخار سدیم فشار بالا (HPS) و لامپ‌های LED باشد، که هر کدام ویژگی‌ها و مزایای خاص خود را دارند. استفاده از نور مصنوعی در گلخانه‌ها به تنظیم بهتر شرایط رشد گیاهان کمک می‌کند و می‌تواند میزان تولید و کیفیت محصولات کشاورزی را بهبود بخشد.

چرا نور مصنوعی در گلخانه‌ها الزامی است؟

بهره بردن از نور مصنوعی و تجهیزات آن یک نیاز برای گلخانه‌ها و به ویژه گلخانه‌های صنعتی محسوب می‌شوند. چون این نور در زمانی که نور طبیعی کافی وارد گلخانه نمی‌شود، نیاز گیاه را تامین می‌کند. همچنین موجب سرعت رشد و نمو گیاه می‌شود. همچنین به محصول رسیدن گیاه را در زمان کوتاه‌تری امکان پذیر می‌کند. به عنوان مثال برای یک محصول کشاورزی، مثل بادمجان یا توت‌فرنگی، در کشاورزی سنتی، با محدودیت زمان برداشت روبرو خواهید شد. در حالی که امروزه در طول سال بادمجان و توت‌فرنگی تازه در بازار تره‌بار موجود است.
در واقع نور مصنوعی در فضای گلخانه‌ای گیاه را به چالش می‌کشد و آن را مجبور به رشد بیشتر می‌کند. گیاه فصل و زمان طبیعی رشد و باروری خود را گم کرده و به صورت مداوم مسیر رشد و محصول‌دهی را پیش می‌گیرد.
بنابراین برای راه‌اندازی یک گلخانه، به ویژه گلخانه صنعتی جهت کسب درامد، علاوه بر خرید لوله گلخانه یا خرید ستون گلخانه، پوشش شفاف دیوار و سقف و سایر قطعات سازه گلخانه، خرید تجهیزات نور مصنوعی را فراموش نکنید و نیاز به آن را جدی بگیرید.
چنانچه الزام به استفاده از نور مصنوعی را نادیده بگیرید، گیاهان شما با سرعت کمتری به بار می‌نشینند که از نظر اقتصادی و کسب درامد برای شما به عنوان کشاورز و گلخانه‌کار، صرفه اقتصادی نخواهد داشت.

میزان نور مورد نیاز در گلخانه‎ به چه عواملی بستگی دارد؟

میزان نور مورد نیاز در گلخانه‌ها به نوع گیاهان، مرحله رشد آنها و شرایط محیطی بستگی دارد. مقدار نور مورد نیاز برای هر گیاه متفاوت است. به‌طور کلی، موارد زیر برای تامین نور مناسب در گلخانه‌ها در نظر گرفته می‌شود:

• مقدار نور:

برای گیاهان معمولی گلخانه‌ای، نور مورد نیاز معمولا بین2000 تا 5000 لوکس (lux) است. این میزان ممکن است در مراحل مختلف رشد تغییر کند. برای برخی از گیاهان گلخانه‌ای که به نور زیاد نیاز دارند، ممکن است این میزان به 6000 لوکس یا بیشتر نیز برسد.

• مدت زمان نوردهی:

گیاهان مختلف به مدت زمان‌های متفاوتی از نور نیاز دارند. به‌طور کلی، برای بسیاری از گیاهان، 12 تا 16 ساعت نور در روز و 8 تا 12 ساعت تاریکی شبانه مناسب است. در شرایط خاص و برای گیاهان خاص، این مدت زمان می‌تواند متفاوت باشد.

• طیف نور:

گیاهان نیاز به طیف‌های مختلف نور دارند، به‌ویژه نور آبی و قرمز که برای فتوسنتز و رشد سالم گیاهان اهمیت دارد. نور مصنوعی باید طیف‌هایی مشابه نور طبیعی خورشید را ارائه دهد تا رشد و توسعه بهینه گیاهان را تضمین کند. نور مصنوعی در گلخانه‌ها با تأمین نیازهای نوری گیاهان به رشد بهتر آن‌ها کمک می‌کند.
با تنظیم مناسب میزان نور، مدت زمان نوردهی و طیف نور، می‌توان شرایط ایده‌آل رشد گیاهان را در گلخانه‌ها فراهم کرد و عملکرد و کیفیت محصولات را بهبود بخشید.

مقدار نور مورد نیاز در گلخانه چقدر است؟

نور مصنوعی در گلخانه‌ها با تامین نیازهای نوری گیاهان به رشد بهتر آنها کمک می‌کند. نور فرابنفش (کمتر از ۴۰۰ نانومتر) می‌تواند رشد گیاه را متوقف کند. در حالی که نور مادون قرمز (بالاتر از ۸۰۰ نانومتر) ممکن است منجر به ایجاد گیاهان ضعیف و کشیده شود. نسبت‌های مختلف نور قرمز (بین ۶۱۰ تا ۷۵۰ نانومتر) و نور فروسرخ (بین ۷۰۰ تا ۸۰۰ نانومتر) نقش کلیدی در تعیین ویژگی‌های رشد گیاهان دارند. به‌عنوان مثال، نسبت پایین نور فروسرخ به نور قرمز باعث تولید گیاهانی با ساقه‌های کوتاه و ریشه‌های بلند می‌شود، در حالی که نسبت بالای نور فروسرخ به نور قرمز منجر به گیاهانی بلند با برگ‌های بزرگ در شاخساره‌های جدید می‌گردد.
سطوح پایین تابش نوری در مدت زمان طولانی معمولا تاثیری معادل یا بیشتر از سطوح بالای تابش نوری در مدت زمان کوتاه دارند. فتوسنتز به طور موثرتر در طیف‌های نوری آبی و قرمز انجام می‌شود و تاثیر طیف‌های زرد و سبز کمتر است. تحقیقات نشان داده‌اند که رشد گیاه به طیف‌های نوری در طول موج‌های ۴۰۰ تا ۸۵۰ نانومتر بستگی دارد. این اطلاعات در انتخاب سیستم نوری مناسب برای گلخانه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
در بسیاری از گیاهان، دوره‌های روشنایی و تاریکی اهمیت زیادی دارند؛ در حالی که برخی از گیاهان نیازمند به به نور پیوسته هستند. این واکنش به طول روز و شب “فتوپریودیسم”، بر میزان گلدهی تاثیر می‌گذارد و بستگی به شدت نور دارد. گیاهان بر اساس طول تاریکی به انواع روز کوتاه (۱۵-۱۳ ساعت نور)، روز بلند (۱۸-۱۴ ساعت نور)، و روز خنثی تقسیم می‌شوند. گیاهان روز خنثی در چرخه‌های معمولی نور و تاریکی رشد می‌کنند. برای تامین نیاز نوری و افزایش فتوپریود در گلخانه‌ها، استفاده از نور مصنوعی ضروری است. میانگین نور ثبت ‌شده در مکان‌های رشد معمولاً ۵۰-۵ وات بر مترمربع است.

در گلخانه ها از نور چراغ برای گیاهان استفاده می شود دلیل آن چیست؟

استفاده از نور لامپ برای رشد گیاه، یک راهکار کاربردی در گلخانه‌هاست. برخی از لامپ‌ها توانایی تولید طیف نوری مشابه نور خورشید را دارند؛ یعنی می‌توانند نوری با طول موج‌هایی تولید کنند که برای فتوسنتز موثر هستند.
گرچه قدرت و شدت نور آنها معمولا از خورشید کمتر است، اما لامپ‌های رشد مخصوص (مثل LEDهای رشد، لامپ‌های HPS یا فلورسنت‌های خاص) به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که بیشترین مقدار نور مفید برای گیاه (PAR: Photosynthetically Active Radiation) را تولید می‌کنند. این یعنی انرژی تولیدی آنها دقیقا در همان محدوده‌ای از طیف نوری قرار دارد که گیاه برای رشد و ساختن قند به آن نیاز دارد (بین ۴۰۰ تا ۷۰۰ نانومتر).
در واقع، این لامپ‌ها به‌طور هدفمند نور آبی و قرمز را تولید می‌کنند که برای رشد برگ و گلدهی بسیار موثر است. به همین دلیل، با وجود توان کمتر نسبت به نور خورشید، باز هم می‌توانند به طور موثر نیاز نوری گیاه را تامین کنند و حتی در بعضی شرایط (مانند گلخانه‌های شبانه‌روزی یا مناطق کم‌نور) جایگزین مناسبی برای آفتاب باشند.
علاوه بر آن تابش نور مدام به گیاه حتی در زمانی که خورشید در آسمان نیست، با تامین نیاز نوری، گیاه را برای رشد بیشتر در طول روز تحریک می‌کند. در نتیجه گیاه با استراحت کمتری، در مسیر رشد مداوم در طول روز قرار می‌گیرد.

انواع لامپ‌های نور مصنوعی گلخانه‌ها کدام است؟

لامپ‌های مختلفی به عنوان منبع نور مصنوعی گلخانه‌ها استفاده می‌شوند. این لامپ‌ها شدت و نوع نور متفاوتی را به گیاه عرضه می‌کنند. در نتیجه در زمان انتخاب باید به این نکته توجه کنید تا گیاه شما دچار چالش منفی نگردد.

• لامپ‌های فلورسنت:

ویژگی‌ها: کم‌مصرف، نوری ملایم و مناسب برای رشد گیاهان در مراحل اولیه.
مزایا: هزینه پایین و طول عمر زیادی دارند.
معایب: شدت نور این نوع لامپ نسبت به سایر لامپ‌ها پایین‌تر است.

• لامپ‌های بخار سدیم فشار بالا (HPS):

ویژگی‌ها: نور گرم و شدید، مناسب برای رشد و گلدهی.
مزایا: بازده نوری بالا و افزایش سرعت رشد گیاهان از مزیت‌های این نوع لامپ‌ها محسوب می‌شود.
معایب: مصرف انرژی بالا و تولید گرمای زیاد از معایب این لامپ‌ها می‌باشد.

• لامپ‌های LED:

ویژگی‌ها: نوری با طیف‌های مختلف، مصرف انرژی بسیار کم و عمر طولانی.
مزایا: قابلیت تنظیم طیف نوری و دمای پایین را دارند.
معایب: هزینه اولیه بالاتری نسبت به سایر منابع تامین نور مصنوعی گلخانه دارند.

• لامپ‌های بخار جیوه:

ویژگی‌ها: نور شدید و طیف نوری گسترده.
مزایا: مناسب برای تولید نور قوی و گیاهانی که به نور شدیدتر نیاز دارند.
معایب: مصرف انرژی بالا و طول عمر کوتاه‌تری دارند.

• لامپ‌های رشته‌ای (حبابی):

ویژگی‌ها: نور گرم و زرد رنگ، تولید شده توسط رشته‌ای از تنگستن که در درون لامپ برق می‌زند.
مزایا: قیمت پایین و نصب آسانی دارند.
معایب: مصرف انرژی بالا، بازده نوری کم، و طول عمر کوتاه‌تر نسبت به سایر انواع لامپ‌ها. این لامپ‌ها گرمای زیادی تولید می‌کنند و معمولاً برای گیاهان به دلیل کمبود شدت نور و مصرف بالای انرژی مناسب نیستند.

روش نورپردازی نور مصنوعی در گلخانه کدام است؟

متخصصان کشاورزی برای تعیین روش‌های نورپردازی در گلخانه، به چندین عامل کلیدی توجه می‌کنند:

1. نیاز محصول: این شامل بررسی میزان نور مورد نیاز گیاهان در مراحل مختلف رشد و تولید می‌شود. هر نوع گیاه نیاز نوری خاص خود را دارد که باید تامین شود تا رشد بهینه و محصول باکیفیت حاصل شود.
2. مساحت گلخانه: اندازه و مساحت گلخانه بر میزان نوردهی مورد نیاز تاثیر می‌گذارد. برای تامین نور کافی برای کل مساحت گلخانه، باید محاسبات دقیقی انجام شود تا از توزیع یکنواخت نور در همه بخش‌ها اطمینان حاصل گردد.
   با توجه به این عوامل، متخصصان روش‌های مناسب نورپردازی را انتخاب می‌کنند تا شرایط رشد بهینه برای گیاهان فراهم شود و عملکرد گلخانه بهبود یابد.

نحوه محاسبه نور مورد نیاز برای گلخانه:

شما می‌توانید به راحتی نور مورد نیاز برای گلخانه را از طریق فرمول زیر محاسبه کنید:

میزان نور مورد نیاز = مساحت گلخانه × میزان نور مورد نیاز به ازای هر مترمربع
به عنوان مثال یک گلخانه با طول و عرض 20*60 (متر) دارید و گیاه مورد نظر شما به نوری معادل 25 وات بر متر مربع نیاز دارد. در این حالت:
مساحت گلخانه = 60*20= 1200 متر
نور مورد نیاز = 1200*25= 30000 وات

میزان فاصله لامپ نور مصنوعی رشد گیاه با گیاهان چقدر است؟

منابع نور مصنوعی و لامپ‌های گلخانه باید در نصب شوند تا گیاهان در معرض نور با زاویه مستقیم باشند. پراکندگی نور نیز دراین حالت یکدست‌تر است. فاصله لامپ‌های نور مصنوعی از گیاهان در گلخانه به نوع لامپ و نیاز نوری گیاهان بستگی دارد. به‌طور کلی:

• لامپ‌های فلورسنت:

در صورتی که نیاز گیاه شما با لامپ فلورسنت تامین می‌شود، فاصله مناسب برای لامپ‌ها ححدود ۱۵ تا ۳۰ سانتی‌متر از سطح گیاهان است. از آنجا که لامپ‌های فلورسنت نور ملایم‌تری دارند، این فاصله به گیاهان کمک می‌کند تا نور کافی را دریافت کنند؛ بدون اینکه حرارت لامپ به آن‌ها آسیب برساند. نزدیک بودن لامپ‌ها باعث می‌شود نور یکنواخت و کافی به سطح گیاهان برسد، که برای رشد بهینه آن‌ها ضروری است.

• لامپ‌های بخار سدیم فشار بالا (HPS):

لامپ‌های HPS به دلیل تولید نور شدید و گرم، نیاز به فاصله بیشتری از گیاهان دارند. فاصله مناسب برای این لامپ‌ها معمولا بین ۳۰ تا ۶۰ سانتی‌متر از سطح گیاهان است. این فاصله به جلوگیری از تولید حرارت زیاد و جلوگیری از آسیب به گیاهان کمک می‌کند. همچنین، این لامپ‌ها برای مراحل رشد و گلدهی مناسب هستند و باید در این فاصله تنظیم شوند تا نور کافی برای گیاهان فراهم شود.

• لامپ‌های LED:

لامپ‌های LED با ارائه طیف‌های مختلف نوری و مصرف انرژی پایین، به تنظیم دقیق‌تری نیاز دارند. فاصله مناسب این لامپ‌ها از سطح گیاهان معمولا بین ۳۰ تا ۵۰ سانتی‌متر است. این فاصله برای تامین نور کافی مورد نیاز گیاه مناسب است و از ایجاد حرارت زیاد جلوگیری می‌کند. علاوه بر آن تنظیم صحیح فاصله LED‌ها به تامین نیازهای نوری گیاهان کمک کرده و از آسیب احتمالی جلوگیری می‌کند.

مزایای نور مصنوعی برای گلخانه و کشت گلخانه‌ای چیست؟

• تامین نور در تمام طول سال:
  نور مصنوعی اجازه می‌دهد که گیاهان در طول سال، حتی در فصول کم‌نور، به سرعت رشد کنند. در نتیجه امکان تولید محصولات در تمامی فصول و کاهش وابستگی به شرایط جوی مهیا است.
• کنترل دقیق شرایط رشد:
  با استفاده از نور مصنوعی، می‌توان شرایط نوری را به دقت کنترل کرد و نیازهای نوری خاص هر گیاه را تامین نمود.
• افزایش سرعت رشد:
  نور مصنوعی به ویژه در مراحل اولیه رشد و در طول دوره‌های تاریکی، می‌تواند به افزایش سرعت رشد گیاهان کمک کند. این به معنای تولید سریع‌تر محصولات و افزایش بهره‌وری است.
• کاهش آلودگی‌های محیطی:
  با استفاده از نور مصنوعی، می‌توان از نیاز به کشت در فضای باز و تحت شرایط جوی نامناسب جلوگیری کرد. این به کاهش تاثیرات زیست‌محیطی و استفاده بهینه از منابع طبیعی کمک می‌کند.
• تنظیم فتوپریود:
  نور مصنوعی امکان تنظیم دقیق طول روز و شب را فراهم می‌کند. این شرایط به گیاهان کمک می‌کند تا گل‌آوری و به طور کلی رشد مطلوب‌تری داشته باشند.

سوالات متداول