نور مصنوعی گلخانه چیست؟+ انواع و کاربرد

نور، عنصری ضروری برای رشد گیاهان است و کمبود آن منجر به کندی یا توقف رشد و کاهش محصول می‌شود. در مقابل، تأمین نور کافی در کنار تغذیه مناسب از طریق خاک و کود باکیفیت و آبیاری منظم، سلامت و مقاومت گیاهان در برابر بیماری‌ها را افزایش می‌دهد. ازاین‌رو، جهت بهره‌مندی از نور طبیعی خورشید، سازه‌های گلخانه‌ای معمولاً با سقف و دیوارهای شفاف بنا می‌شوند تا نیازهای نوری گیاهان تأمین گردد. بااین‌حال، در برخی از گلخانه‌های تجاری و صنعتی، به منظور افزایش میزان جذب نور، تسریع رشد و ارتقای سطح تولید، از سیستم‌های روشنایی مصنوعی نیز بهره گرفته می‌شود.

پایا ستون آرکا، طیف وسیعی از نورهای مصنوعی رشد گلخانه را ارائه می‌دهد که امکان انتخاب گزینه‌ای متناسب با نوع محصولات و تنظیمات گلخانه را فراهم می‌سازد.

در ادامه این مقاله، قصد داریم تا به بررسی دقیق‌تر مزایا، معایب، کاربردها و نکات مهم مرتبط با استفاده از نور مصنوعی در گلخانه‌ها بپردازیم. با ما همراه باشید تا با آگاهی کامل، بهترین تصمیم را برای ارتقای کیفیت و کمیت محصولات گلخانه‌ای خود اتخاذ نمایید.

نور مصنوعی گلخانه چیست؟

همان‌طور که می‌دانیم، نور یکی از اصلی‌ترین عوامل مؤثر در رشد و نمو گیاهان است؛ هر چه میزان نور دریافتی بیشتر باشد، گیاه انرژی بیشتری برای فعالیت‌های حیاتی خود خواهد داشت. با این وجود، در برخی شرایط، تأمین نور کافی برای گیاهان با چالش‌هایی مواجه می‌شود. برای مثال، در فصل زمستان با کوتاه‌تر شدن طول روز، یا در مناطق نزدیک به قطب‌ها که ساعات تاریکی طولانی‌تر است، گیاهان از نور و گرمای کافی محروم می‌مانند و عملاً امکان کشت و کار محدود می‌شود. در این شرایط، استفاده از سیستم‌های روشنایی مصنوعی در انواع گلخانه‌ها، راهکاری کارآمد برای جبران کمبود نور طبیعی است.

 این سیستم‌ها، با بهره‌گیری از انواع لامپ‌ها و چراغ‌های ویژه، نور مورد نیاز گیاهان را در روزهای ابری یا طول شب فراهم می‌آورند. بدین ترتیب، نور مصنوعی به بهبود فرایند رشد و توسعه گیاهان کمک کرده و امکان تولید محصولات کشاورزی را در تمامی فصول سال میسر می‌سازد.

لازم به ذکر است، با پیشرفت تکنولوژی، انتخاب سیستم روشنایی مناسب برای گلخانه‌ها نیازمند دانش تخصصی است. از اجرای گلخانه گاتیک گرفته تا گلخانه سیرکولار، هر کدام نیازمندی‌های نوری متفاوتی دارند؛ بنابراین، مطالعه یک راهنمای جامع انتخاب محصولات مناسب برای گلخانه، قبل از هر اقدامی ضروری است تا با بررسی دقیق نیازهای گیاهان و ویژگی‌های هر نوع گلخانه، بهترین سیستم روشنایی را انتخاب نموده و بازدهی تولید را به حداکثر برسانیم.

انواع نور مصنوعی گلخانه

هنگام تهیه لامپ‌های مورد نیاز برای گلخانه، گزینه‌های متعددی پیش روی شما قرار دارد:

• لامپ‌های رشته‌ای، نور قرمز را به خوبی تأمین می‌کنند، اما نور آبی آن‌ها ضعیف است. همچنین، این لامپ‌ها گرمای زیادی تولید می‌کنند و در صورت قرارگیری نزدیک به برگ‌ها، احتمال سوختگی آن‌ها وجود دارد.
• لامپ‌های هالوژن، گرمای بیشتری نسبت به لامپ‌های رشته‌ای تولید می‌کنند و استفاده از آن‌ها توصیه نمی‌شود.
• لامپ‌های فلورسنت، با مصرف همان میزان انرژی لامپ‌های رشته‌ای، دو تا سه برابر نور بیشتری تولید می‌کنند و از نظر قیمت نیز مقرون‌به‌صرفه هستند. در هنگام خرید لامپ‌های فلورسنت، به نوع نور تولیدی (سرد یا گرم) توجه کنید. برای ایجاد تعادل نوری مناسب، می‌توانید از ترکیبی از لامپ‌های سرد و گرم استفاده نمایید.
• لامپ‌های فلورسنت طیف کامل، با ایجاد تعادل بین نور سرد و گرم، طیف نوری طبیعی خورشید را شبیه‌سازی می‌کنند. این لامپ‌ها برای رشد نهال‌ها ایده‌آل هستند و برای گیاهان آپارتمانی، گیاهان دارویی و سایر گیاهان نیز قابل‌استفاده می‌باشند.
• لامپ‌های تخلیه با شدت بالا (HID)، با تولید نوری دو برابر لامپ‌های رشته‌ای یا فلورسنت و مصرف انرژی مشابه، از قدرت نوردهی بالایی برخوردارند. این لامپ‌ها گران‌تر از سایر گزینه‌ها هستند و معمولاً در گلخانه‌های تجاری و توسط باغبانان حرفه‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرند.
• LEDها (دیودهای ساطع‌کننده نور) جدیدترین فناوری در حوزه نورپردازی هستند. اگرچه هزینه اولیه آن‌ها نسبت به لامپ‌های فلورسنت بیشتر است، اما مصرف انرژی بهینه‌تر و طول عمر بیشتری دارند. قابلیت تنظیم طول موج‌های دقیق مورد نیاز، از دیگر ویژگی‌های برجسته LEDها است که امکان بهینه‌سازی شرایط نورپردازی را برای مراحل مختلف رشد گیاه، از جمله رشد برگ، گلدهی و میوه‌دهی، فراهم می‌سازد.

کاربرد نور مصنوعی گلخانه

همان‌طور که پیش‌تر گفته شد، در پرورش محصولات گلخانه‌ای، نور مصنوعی به عنوان یکی از عوامل حیاتی برای دستیابی به رشد و تولید بهینه مطرح می‌شود.

در گلخانه‌های تجاری که با هدف بهره‌مندی حداکثری از نور طبیعی خورشید طراحی شده‌اند، استفاده از نورهای رشد مصنوعی در فصل زمستان، به ویژه در ساعات اولیه غروب آفتاب، برای تقویت رشد گیاهان و نهال‌ها امری ضروری است. نور مصنوعی می‌تواند در گوشه‌های گلخانه که نور خورشید به میزان کافی نمی‌رسد، مؤثر واقع شود. همچنین، در شرایط آب و هوایی نامساعد، نور مصنوعی می‌تواند به منبع اصلی نور برای محصولات تبدیل شود؛ بنابراین، انتخاب بهترین نوع نور رشد متناسب با تنظیمات گلخانه، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

علاوه بر این، استفاده از نور مصنوعی در گلخانه‌ها، سرعت رشد و باروری گیاهان را به طور مؤثری افزایش می‌دهد. در روش‌های سنتی کشاورزی، زمان برداشت محصولاتی مانند بادمجان و توت‌فرنگی محدود به فصول خاصی بود. اما امروزه، به لطف فناوری نور مصنوعی، این امکان فراهم شده است که در تمام طول سال، بادمجان و توت‌فرنگی تازه در دسترس مصرف‌کنندگان قرار گیرند.

در واقع، نور مصنوعی با ایجاد شرایطی خاص در محیط گلخانه، گیاه را به رشد و تولید بیشتر تحریک می‌کند. به‌این‌ترتیب، گیاه از محدودیت‌های فصلی رها شده و به طور مداوم، فرایند رشد و محصول دهی را طی می‌کند.

مزایا و معایب نور مصنوعی گلخانه

نور مصنوعی در گلخانه‌ها، مجموعه‌ای از مزایای قابل‌توجه را برای پرورش گیاهان فراهم می‌آورد. در ادامه، ضمن برشمردن این مزایا، به برخی از معایب احتمالی این روش نیز اشاره خواهیم کرد:

مزایا

• تأمین انرژی برای فتوسنتز: نور مصنوعی، انرژی لازم برای فرایند فتوسنتز گیاهان را تأمین کرده و به رشد و نمو آن‌ها کمک می‌کند.
• تسریع رشد: استفاده از نور مصنوعی می‌تواند سرعت رشد گیاهان را به طور چشمگیری افزایش داده و زمان رسیدن به محصول را کاهش دهد.
• مدیریت نوردهی: امکان کنترل دقیق زمان و میزان نوردهی به گیاهان، از طریق سیستم‌های نور مصنوعی فراهم است. این امر به بهینه‌سازی رشد و تولید کمک می‌کند.
• تنظیم زمان باروری: با استفاده از نور مصنوعی، می‌توان زمان باروری و رسیدن میوه گیاهان را کنترل کرد و تولید محصولات را در زمان‌های مورد نظر برنامه‌ریزی نمو.
• افزایش ماندگاری: نور مصنوعی می‌تواند به افزایش ماندگاری گیاهان کمک کرده و عمر مفید آن‌ها را طولانی‌تر کند.
• توجه به سلامتی انسان: نسل جدید لامپ‌های مورد استفاده در گلخانه‌ها، به ویژه لامپ‌های LED، با بهره‌گیری از فناوری‌های پیشرفته، نه‌تنها نور مورد نیاز گیاهان را به صورت بهینه تأمین می‌کنند، بلکه سلامت انسان را نیز در اولویت قرار می‌دهند. برخلاف لامپ‌های قدیمی‌تر که ممکن بود با انتشار حرارت یا نور نامناسب، اثرات نامطلوبی بر سلامت داشته باشند، این لامپ‌ها با استفاده از طیف نوری بهینه و لنزهای متمرکز، به گونه‌ای طراحی شده‌اند که هیچ‌گونه خطر یا آسیب احتمالی برای انسان نداشته باشند.

معایب

• تولید حرارت بیش از حد: برخی از لامپ‌های رشد، به ویژه انواع قدیمی‌تر مانند لامپ‌های رشته‌ای و هالوژن، حرارت بسیاری تولید می‌کنند که می‌تواند منجر به افزایش دمای محیط و آسیب به گیاهان شود. این حرارت زیاد می‌تواند باعث خشکی، کندی رشد و حتی سوختگی برگ‌ها گردد.
• مصرف بالای انرژی: تأمین نور کافی برای گیاهان مستلزم مصرف انرژی قابل‌توجهی است؛ به‌ویژه در لامپ‌های فلورسنت و بخار سدیم. این امر می‌تواند هزینه‌های مربوط به برق و انرژی را افزایش دهد.
• اثرات نامطلوب بر سلامت انسان: تابش مداوم نور مصنوعی از لامپ‌های رشد گیاه، به ویژه اگر طیف نوری آن با نیازهای چشم انسان سازگار نباشد، می‌تواند به بینایی آسیب رسانده و منجر به اختلالات خواب در بلندمدت شود.
• عدم تأمین نیازهای اختصاصی گیاهان: هر گیاه برای رشد مطلوب، به طیف نوری خاصی نیاز دارد. ازآنجایی‌که بسیاری از لامپ‌های رشد برای استفاده عمومی طراحی شده‌اند، ممکن است قادر به تأمین دقیق این نیازها نباشند و استفاده نادرست از آن‌ها می‌تواند باعث رشد ناکافی یا آسیب به گیاه شود.
• مخاطرات زیست‌محیطی: برخی از نورهای مصنوعی رشد گیاه قدیمی‌تر، نظیر لامپ‌های فلورسنت و بخار جیوه، حاوی مواد شیمیایی خطرناکی مانند جیوه هستند که در صورت دفع نادرست، می‌توانند آلودگی زیست‌محیطی ایجاد کنند.

اهمیت استفاده از نور مصنوعی در گلخانه

همان‌طور که گفته شد، نور، عنصری حیاتی در رشد گیاهان گلخانه‌ای محسوب می‌شود. سرعت رشد و دوره فعالیت گیاه مستقیماً به میزان نور دریافتی وابسته است. انرژی نور در عمل فتوسنتز که اساسی‌ترین عملکرد متابولیکی گیاه است، به کار گرفته می‌شود. در بررسی تأثیر نور بر رشد گیاه، سه جنبه کلیدی باید مدنظر قرار گیرد؛ کیفیت، شدت و طول مدت تابش (فتوپریود). هر یک از این ویژگی‌ها به شکلی متفاوت و با شدت‌های گوناگون، بر رشد و نمو محصولات تأثیر می‌گذارند. کیفیت نور به طول موج‌ها یا رنگ‌های آن اشاره دارد. نورهای قرمز و آبی بیشترین تأثیر را بر رشد گیاه دارند، درحالی‌که نور سبز کمترین اثر را دارد (بازتاب نور سبز، رنگ سبز گیاهان را ایجاد می‌کند). نور آبی عمدتاً مسئول رشد رویشی برگ‌هاست و نور قرمز، در ترکیب با نور آبی، گلدهی را تحریک می‌کند.

شدت نور، میزان کلی نوری است که به گیاه می‌رسد و در فتوسنتز مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ به‌این‌ترتیب که افزایش مقدار نور، تا حد معینی، باعث افزایش جذب انرژی توسط گیاه در فرایند فتوسنتز می‌شود. مدت‌زمان تابش نور (فتوپریود) نیز اهمیت دارد؛ زیرا نسبت نور به تاریکی در هر روز، فرایندهایی نظیر گلدهی و شکل رشد را در بسیاری از گیاهان کنترل می‌کند.

نور طبیعی، علی‌رغم ضرورت برای رشد گیاه، به طور ذاتی غیر قابل پیش‌بینی است و تا همین اواخر، کنترل آن برای پرورش‌دهندگان دشوار بود. اما با استفاده از نور مصنوعی به عنوان مکمل یا جایگزین نور طبیعی، امکان کنترل و مدیریت نور در گلخانه فراهم شده است که این امر به کنترل فتوپریود، کاهش استرس محصول، بهینه‌سازی فتوسنتز و پایداری بیشتر کشاورزی کمک می‌کند. در گلخانه‌های تجاری، استراتژی‌های متنوعی برای مدیریت سطوح نور در طول روز و فصول مختلف به کار گرفته می‌شود. به‌عنوان‌مثال، از انتگرال نور روزانه برای پیش‌بینی دقیق میزان نور مورد نیاز جهت افزایش سرعت رشد گیاه و صرفه‌جویی در انرژی سیستم‌های نور مکمل استفاده می‌شود. همان‌طور که اشاره شد، پرورش‌دهندگان گزینه‌های روشنایی متعددی از جمله لامپ‌های رشته‌ای، هالوژن، فلورسنت، فلورسنت فشرده، تخلیه با شدت بالا و LED را نیز در اختیار دارند.

کدام نور مصنوعی گلخانه بهتر است؟

برای رشد مطلوب گیاهان در گلخانه، انتخاب نوع مناسب نور مصنوعی (لامپ‌های HID یا LED) از اهمیت بالایی برخوردار است. درصورتی‌که گیاهان شما کوچک و ضعیف هستند، استفاده از لامپ‌های HID به دلیل شدت نور و حرارت بالای آن‌ها توصیه نمی‌شود. لامپ‌های LED به دلیل قابلیت تنظیم طیف نور، گزینه‌ای انعطاف‌پذیرتر هستند و می‌توانند بدون نیاز به تعویض لامپ، طیف نوری مورد نیاز گیاهان را تأمین کنند.

روش محاسبه نور مصنوعی مورد نیاز برای گلخانه

محاسبه میزان نور مورد نیاز برای گلخانه، فرایندی ساده است که با استفاده از فرمول زیر قابل‌انجام است:

ابتدا، مساحت گلخانه خود را با ضرب کردن طول و عرض آن به دست آورید. سپس، میزان نور مورد نیاز برای هر مترمربع از گلخانه را بر اساس نوع گیاه تعیین کنید. در نهایت، مساحت گلخانه را در میزان نور مورد نیاز به‌ازای هر مترمربع ضرب کنید تا میزان کل نور مورد نیاز برای گلخانه محاسبه شود.

به‌عنوان‌مثال، اگر گلخانه‌ای با ابعاد 15 متر در 40 متر دارید و گیاهان شما به 30 وات نور در هر متر مربع نیاز دارند، ابتدا مساحت گلخانه را به این صورت محاسبه کنید:

15*40 = 600 مترمربع

سپس، میزان نور مورد نیاز را به این صورت محاسبه نمایید:

30*600 = 18000 وات

بنابراین، برای این گلخانه به 18000 وات نور نیاز خواهید داشت.

دستورالعمل‌های استفاده از نور مصنوعی در گلخانه

برای گسترش فصل رشد در گلخانه، استفاده از نورهای مصنوعی امری ضروری است. پیش از اقدام به خرید این تجهیزات، لازم است نکات و دستورالعمل‌های زیر را مدنظر قرار دهید:

طیف نوری مورد نیاز

نخست، طیف نوری مورد نیاز گیاهان خود را تعیین کنید. گیاهان مختلف، به طیف‌های نوری متفاوتی برای رشد مطلوب نیاز دارند. نور خورشید، طیف کاملی از نور را شامل می‌شود که برای فتوسنتز گیاهان ضروری است. بااین‌حال، نورهای قرمز و آبی، از اهمیت ویژه‌ای برخوردارند. نور قرمز، رشد رویشی و گلدهی را تحریک می‌کند، اما استفاده بیش از حد از آن، می‌تواند منجر به رشد طولی و ضعیف گیاه شود. نور آبی، رشد گیاه را تنظیم می‌کند و برای رشد گیاهان برگ‌دار و نهال‌های قوی، بسیار مناسب است؛ بنابراین، با تعیین طیف نوری مورد نیاز گیاهان خود، می‌توانید لامپ یا نور مصنوعی مناسب را انتخاب کنید.

شدت و فاصله مناسب نور

دوم، شدت نور مورد نیاز گیاهان خود را مشخص نمایید. سپس، وات مناسب لامپ را انتخاب کرده و آن را در فاصله مناسب از برگ‌های گیاه قرار دهید. برای آزمایش فاصله لامپ از برگ‌ها، دست خود را به آرامی روی برگ‌های گیاه قرار دهید. اگر گرما احساس کردید، لامپ بیش از حد نزدیک است.

مدت زمان نوردهی

سوم، مدت زمان مناسب تابش نور به گیاهان خود را در نظر بگیرید. گیاهان، مانند انسان‌ها، به خواب نیاز دارند. در طول شب، گیاهان تنفس می‌کنند که برای حفظ سلامت آن‌ها ضروری است. برای رشد مطلوب، جوانه‌زنی و میوه‌دهی گیاهان، باید تعادل مناسبی بین ساعات روشنایی و تاریکی برقرار کنید. برای مثال، سبزیجات که به عنوان “گیاهان روز بلند” شناخته می‌شوند، به 14 تا 18 ساعت نور در روز نیاز دارند. کمبود نور می‌تواند منجر به رنگ پریدگی و رشد بیش از حد آن‌ها شود. توصیه می‌شود از یک تایمر نور استفاده کنید تا به طور خودکار زمان روشن و خاموش شدن چراغ‌ها تنظیم شود.

نصب نور مصنوعی در گلخانه

نصب صحیح نور مصنوعی در گلخانه، نقشی حیاتی در رشد و سلامت گیاهان ایفا می‌کند. حتی بهترین سیستم‌های نورپردازی رشد نیز در صورت نصب نادرست، کارایی لازم را نخواهند داشت.

نیاز نوری گیاهان مختلف، متفاوت است. بااین‌وجود، به‌طورکلی برای هر مترمربع از گلخانه، به 215 تا 430 وات نور مصنوعی نیاز است. اطمینان حاصل کنید که نور نصب‌شده، تمام زوایای گلخانه را به طور یکنواخت پوشش می‌دهد؛ چرا که سایه‌اندازی گیاهان بلندتر بر گیاهان کوتاه‌تر، می‌تواند منجر به رشد نامتوازن شود.

لازم به ذکر است، در گلخانه‌های بزرگ استفاده از لامپ‌های HID به دلیل پوشش‌دهی وسیع‌تر، گزینه مناسبی است. بااین‌حال، لامپ‌های LED نیز در صورت توزیع مناسب، می‌توانند در گلخانه‌های بزرگ مورد استفاده قرار گیرند.

نکات کلیدی نورپردازی گلخانه

برای نورپردازی مؤثر گلخانه، صرف‌نظر از نوع لامپ انتخابی، به نکات زیر توجه نمایید:

• در صورت استفاده از لامپ‌های فلورسنت لوله‌ای، گیاهان را به صورت دوره‌ای (مثلاً هفته‌ای یک بار) بچرخانید تا تمامی گیاهان از نور مرکز لامپ‌ها که شدت بیشتری دارد، بهره‌مند شوند.
• برای افزایش بازتاب نور و بهره‌مندی بیشتر گیاهان، سینی‌های کاشت را با رنگ سفید رنگ‌آمیزی کنید یا از فویل آلومینیومی با سطح براق به سمت بالا استفاده نمایید.
• لامپ‌های فلورسنت فرسوده و تیره شده را تعویض کنید؛ زیرا این لامپ‌ها تنها حدود نیمی از نور اولیه را تولید می‌کنند.
• لامپ‌ها را به صورت منظم (مثلاً ماهی یک بار) تمیز کنید؛ زیرا تجمع گردوغبار و آلودگی، به طور قابل‌توجهی میزان نور دریافتی گیاهان را کاهش می‌دهد.

جمع بندی

به‌طورکلی، نورهای مصنوعی ویژه رشد گیاه، به ویژه انواع نوین و پیشرفته آن، ابزاری کارآمد و ایمن تلقی می‌شوند. این تجهیزات، با فراهم آوردن امکان رشد برای گیاهان در محیط‌های کم‌نور، نه‌تنها به سلامت و شادابی آن‌ها کمک می‌کنند، بلکه هیچ‌گونه اثر سوء یا زیانی برای انسان و محیط‌زیست ندارند. استفاده از این نورها، علاوه بر ارتقای سطح کیفی رشد گیاهان، می‌تواند منجر به صرفه‌جویی در مصرف انرژی و حفاظت از منابع طبیعی گردد.

نورهای مصنوعی رشد گیاه، سرمایه‌گذاری ضروری و سودمند برای تولید محصولات در گلخانه‌های تجاری هستند. پایا ستون آرکا می‌تواند در انتخاب بهترین مدل‌ها و بررسی گزینه‌ها، به شما کمک کند.