Page 1

‫‪ .4‬التحكم في مناخ البيوت المحمية واستخدام‬ ‫الطاقة‬ ‫كونستانتينوس كيتاسأ ‪ ،Constantinos Kittas‬ونيكوالس كاتسوالسب ‪Nikolaos‬‬ ‫‪ ،Katsoulas‬وتوماسى بارتزاناسج ‪ ،Thomas Bartzanas‬وباكر سجاكد ‪Sjaak Bakker‬‬ ‫أ جامعة ثيساليا‪ ،‬اليونان‬ ‫ب مركز البحوث والتكنولوجيا‪ ،‬ثيساليا‪ ،‬اليونان‬ ‫ج فاخينينغبساتين البيوت المحمية‪ ،‬هولندا‬

‫القوى الدافعة للتحكم في مناخ البيوت المحمية واالستخدام المستدام للطاقة في البيوت المحمية‬ ‫بالبحر المتوسط‬ ‫يشكل التحكم في المناخ في جميع أنظمة الزراعات المحمية‪ ،‬بغض النظر عن الموقع الجغرافي‪،‬‬ ‫مكونا أساسيا؛ اعتمادا على تصميمها وتعقيدها‪ ،‬لكن يوجد بها بطريقة أو أخرى تحكم مناخي‪ ،‬حسب‬ ‫حالة تفاوت نمو النبات واإلنتاجية‪.‬‬ ‫درجة حرارة الهواء ‪ -‬وكذلك اإلشعاع الشمسي والرطوبة النسبية الهواء ‪ -‬هي واحدة من أهم‬ ‫المتغيرات للمناخ التي يمكن التحكم فيها باستخدام البيوت المحمية ‪.‬ال تقتصر أهميتها على نمو‬ ‫المحصول واإلنتاج فقط‪ ،‬ولكن أيضا احتياجات الطاقة ‪ ،‬والتي يمكن أن تشكل ما يصل إلى ‪ 04‬في‬ ‫المائة من إجمالي تكاليف اإلنتاج‪ .‬تنتمي غالبية النباتات التي تزرع في البيوت المحمية إلى أنواع‬ ‫الموسم الحار‪ ،‬وهي متأقلمة مع متوسط درجات حرارة في حدود ‪ 71-71‬درجة مئوية‪ ،‬ومع حدود‬ ‫دنيا وعليا بين ‪ 74‬و ‪ 53‬درجة مئوية تقريبا‪ .‬إذا كان متوسط الحد األدنى لدرجة الحرارة في الخارج‬ ‫أقل من ‪ 74‬درجة مئوية‪ ،‬فإنه من المرجح أن تحتاج البيوت المحمية إلى تدفئة‪ ،‬خاصة اثناء الليل‪.‬‬ ‫وعندما يكون متوسط الحد األقصى لدرجة الحرارة الخارجية أقل من ‪ 71‬درجة مئوية‪ ،‬فستمنع‬ ‫التهوية تزايد درجات الحرارة بالداخل خالل النهار‪ ،‬ومع ذلك‪ ،‬قد يكون التبريد االصطناعي‬ ‫ضروريا إذا كان متوسط درجة الحرارة العظمى أكبر من ‪ 72-71‬درجة مئوية‪ .‬يجب أن ال تتجاوز‬ ‫درجة الحرارة العظمى بالبيوت المحمية ‪ 53-54‬درجة مئوية لفترات طويلة‪.‬‬ ‫يوضح الشكل رقم ‪ 7‬الرسم البياني للمناخ بمناطق البحر األبيض المتوسط و بعض المناطق‬ ‫األوروبية الشمالية‪ .‬في المناخ المعتدل‪ ،‬كما هو الحال في هولندا‪،‬ت مكن التدفئة والتهوية من التحكم‬ ‫في درجة الحرارة على مدار السنة‪ ،‬بينما في خطوط العرض األقل‪ ،‬كما هو الحال في ألميريا (‬


‫الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية‪ :‬مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط‬

‫‪27‬‬

‫إسبانيا) و فولوس ( اليونان )‪ ،‬فدرجات الحرارة في النهار تكون مرتفعة جدا بحيث ال تكفي للتهوية‬ ‫في خفض درجة الحرارة صيفا‪ .‬لذلك فيلزم وجود تبريد إيجابي للوصول لدرجات حرارة مناسبة‪.‬‬ ‫المتغير الثاني المهم هو الرطوبة‪ ،‬والتي يعبر عنها تقليديا بالرطوبة النسبية‪ .‬ال يوجد تأثير يذكرعلى‬ ‫النباتات للرطوبة النسبية في المدى بين ‪ 04-24‬في المائة‪ .‬قد تقل عن ‪ 24‬في المائة أثناء التهوية في‬ ‫المناخ الجاف‪ ،‬أو عندما عندما تكون النباتات صغيرة وأوراقها صغيرة‪ ،‬وهذا يمكن أن يسبب اإلجهاد‬ ‫المائي‪ .‬يمكن أن تحدث مشاكل خطيرة إذا تجاوزت الرطوبة النسبية ‪ 03‬في المائة لفترات طويلة‪،‬‬ ‫وخاصة في الليل حيث يزداد عندئذ نشاط بعض األمراض الفطرية مثل البوتريتس ‪Botrytis‬‬ ‫‪.cinerea‬‬ ‫أدى االهتمام المتزايد في الحفاظ على مستوى نتح مناسب لتجنب المشاكل المرتبطة بنقص الكالسيوم‬ ‫(لوحة رقم ‪ )7‬إلى التعبير عن الرطوبة بعجز الضغط البخاري ( ‪ ) VPD‬أو العجز الرطوبي‪،‬‬ ‫وكالهما يرتبط مباشرة بالنتح‪ .‬يساعد الحفاظ على عجز‬ ‫رطوبي ‪ VPD‬أعلى من الحد األدنى على ضمان نتح‬ ‫كافي‪،‬كما يقلل أيضا من المشاكل المرضية‪ .‬كما يمكن عادة‬ ‫تخفيض الرطوبة باستخدام التهويةخالل النهار‪ .‬ومع ذلك‪،‬‬ ‫فأثناء الليل‪ ،‬قد تكون درجات الحرارة الداخلية والخارجية‬ ‫لوحة رقم‪1‬‬ ‫ثمرة الفلفل مع أعراض عفن القمة الزهري‬ ‫المرتبط بنقص الكالسيوم‬

‫أمرا ليس سهال‪.‬‬

‫متماثلة ما لم يتم تدفئة البيوت المحمية‪ ،‬وإذا كانت الرطوبة‬ ‫الخارجية مرتفعة‪ ،‬يكون تخفيض الرطوبة بالبيوت المحمية‬


‫‪ .0‬التحكم في مناخ البيوت المحمية واستخدام الطاقة‬

‫‪25‬‬

‫في أعقاب أزمة الطاقة في بداية الثمانينات من القرن الماضي‪ ،‬عندما أدت إمدادات الطاقة المحدودة‬ ‫إلى أول ارتفاع كبير في أسعار الطاقة‪ ،‬أصبح استخدام الطاقة بالبيوت المحمية قضية بحثية كبيرة‪.‬‬ ‫ومع تزايد االهتمام في اآلونة األخيرة بظاهرة االحتباس الحراري وتغير المناخ‪ ،‬أصبح استخدام‬ ‫الوقود األحفوري مرة أخرى على جدول األعمال السياسي‪ ،‬وتضع العديد من الحكومات مستويات‬ ‫قصوى النبعاث ثاني أكسيد الكربون لمختلف الصناعات‪ ،‬بما في ذلك قطاع البيوت المحمية‪ .‬وهنا‬ ‫كطريقتان رئيسيتان لزيادة كفاءة استخدام الطاقة بالبيوت المحمية‪:‬‬ ‫• خفض مدخالت الطاقة في نظام البيوت المحمية‪ ،‬و‬ ‫• زيادة اإلنتاج لكل وحدة طاقة‪.‬‬ ‫ويتمثل التحدي في تحقيق المطلبين‪ :‬تحسين كفاءة الطاقة جنبا إلى جنب مع التخفيض المطلق في‬ ‫استهالك الطاقة وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون المتعلقة بصناعة البيوت المحمية‪ .‬يجب أن تركز‬ ‫االبتكارات التكنولوجية على استهالك الطاقة لزيادة العائد من اإلنتاجية والجودة والرضا المجتمعي‪.‬‬ ‫هناك مجموعة من تقنيات نظم البيوت المحمية التي يمكن أن يتبناها المزارعون لتحسين التحكم في‬ ‫الظروف الجوية واستخدام الطاقة‪ .‬ومع ذلك‪ ،‬هناك العديد من العقبات والقيود التي يتعين التغلب‬ ‫عليها‪ .‬عادة ما تكون التكنولوجيا الحالية والدراية المتقدمة في البلدان األوروبية الشمالية غير قابلة‬ ‫للتحول مباشرة إلى منطقة البحر األبيض المتوسط‪ :‬التكنولوجيا رفيعة المستوى تفوق قدرة معظم‬ ‫مزارعي منطقة البحر األبيض المتوسط نظرا الرتفاع التكلفة مقارنة بالقدرة المتواضعة على‬ ‫االستثمار؛ وغالبا ال تتالئم خبرة مزارعي أوروبا الشمالية مع المشاكل التي تقابل الزراعة المحمية‬ ‫بالبحر األبيض المتوسط (صورة رقم ‪ .)7‬وإذا ما استخدمت هذه التقنيات‪ ،‬فمن الضروري تدريب‬ ‫وتعليم مزارعي البحر األبيض المتوسط‪ .‬وتحقيقا لهذه الغاية‪ ،‬بدأت معاهد البحوث والخدمات‬ ‫اإلرشادية ببلدان البحر األبيض المتوسط بمهام بحث وتطوير محددة‪ .‬يتناول هذا الفصل الوسائل‬ ‫وأفضل الممارسات التي تمكن مزارعي البحر األبيض المتوسط من تخفيف ظروف اإلجهاد المتعلقة‬ ‫بالمناخ والتي تثبط نمو وتطور المحصول خالل موسم دافئ طويل بطريقة مستدامة وصديقة للطاقة‪.‬‬

‫لوحة رقم ‪2‬‬ ‫منظرداخلي لنوعي البيوت المحمية ‪:‬النظاما ألسباني ‪( parral‬يسار‪ ،‬ويوجد أساسا في‬ ‫إسبانيا) والفينلو ‪( Venlo‬يمين‪ ،‬يوجد أساسا في هولندا)‬


‫الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية‪ :‬مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط‬

‫‪20‬‬

‫التحكم المناخي‬ ‫التبريد والتهوية والتظليل‬ ‫يمثل التخلص من الحمل الحراري مصدر قلق كبير إلدارة المناخ بالبيوت المحمية في الظروف‬ ‫المناخية القاحلة وشبه القاحلة‪ .‬ويمكن تحقيق ذلك عن طريق‪:‬‬ ‫• الحد من اإلشعاع الشمسي؛‬ ‫• التخلص من الحرارة الزائدة عن طريق تبادل الهواء‪ ،‬و‬ ‫• زيادة نسبة الطاقة التي تتحول إلى حرارة كامنة‪.‬‬ ‫تعتبر شباك التظيل والدهان األبيض من التدابير المبدئية المتخذة للحد من اإلشعاع الشمسي الداخل؛‬ ‫وتهوية البيوت المحمية وسيلة فعالة للتخلص من الحرارة الزائدة عن طريق تبادل الهواء بين الداخل‬ ‫والخارج (عندما تكون درجة حرارة الهواء الخارجي‬ ‫أقل)؛ والتبريد بالتبخيرتقنية دارجة للحد من حمل‬ ‫الحرارة المحسوسة ‪sensible heat‬عن طريق زيادة‬ ‫نسبة تحويل الحرارة الكامنة‪ .latent heat‬وهناك عدد‬ ‫من حلول التبريد التكنولوجية األخرى المتاحة (مضخة‬ ‫الحرارة‪ ،‬ومبادالت حرارية)‪ ،‬ولكن ال يتم استخدامها‬ ‫على نطاق واسع‪ ،‬وخاصة في منطقة البحر األبيض‬ ‫المتوسط ألنها تتطلب مستوى عالي من االستثمار‪.‬‬

‫التهوية‬ ‫يعني ارتفاع درجات الحرارة في الصيف أن الحرارة يجب إزالتها دائما من البيوت المحمية‪ .‬وتحسين‬ ‫التهوية هي طريقة بسيطة وفعالة للحد من الفرق بين درجات حرارة الهواء الداخل والخارج‪ .‬تتطلب‬ ‫التهوية الطبيعية أو السلبية طاقة خارجية قليلة جدا‪ .‬إنها تقوم على اختالف الضغط بين البيت المحمي‬ ‫والبيئة الخارجية‪ ،‬الناتجة عن الرياح الخارجية أو درجة الحرارة بالبيت المحمي‪ .‬إذا تم تجهيز البيوت‬ ‫المحمية بفتحات تهوية (لوحة رقم ‪ ،)5‬سواء بالقرب من سطح األرض أو من أعلى‪ ،‬يتم استبدال‬ ‫الهواء الداخلي الساخن عن طريق الهواء الخارجي البارد خالل األيام المشمسة الساخنة عندما تكون‬ ‫هناك رياح طفيفة‪ .‬يدخل الهواء البارد الخارجي البيوت المحمية من خالل الفتحات الجانبية السفلية‪،‬‬ ‫في حين يخرج الهواء الداخلي الساخن من خالل الفتحات العلوية وذلك نظرا الختالف الكثافة بين‬ ‫الكتل الهوائية ذات درجة الحرارة المختلفة؛ والنتيجة هي انخفاض درجة حرارة البيوت المحمية‪.‬‬


‫‪23‬‬

‫‪ .0‬التحكم في مناخ البيوت المحمية واستخدام الطاقة‬

‫من المهم جدا أن تكون التهوية كافية للنمو األمثل للنبات‪ ،‬خاصة في حالة ارتفاع درجات الحرارة‬ ‫واإلشعاع الشمسي بالخارج –وهي الظروف السائدة خالل فصل الصيف في بلدان البحر األبيض‬ ‫المتوسط‪ .‬وضعت نسخة مبسطة من توازن الطاقة بالبيوت المحمية لدراسة المتغيرات التي تحدد‬ ‫درجة حرارة الهواء بالبيوت المحمية وتقدير القياسات الالزمة للتحكم في درجة الحرارة‪ .‬وقد بسط‬ ‫‪ Kittas‬وآخرون (‪ )7443‬توازن الطاقة البيوت المحمية إلى‪:‬‬ ‫شخ‪ ،‬ع‬

‫حهـ = ‪ 4.4445‬ت‬ ‫‪Δ‬د‬

‫معادلة رقم‪7‬‬

‫حيث‪:‬‬ ‫حهـ= نسبة م ‪ /‬ست‪ ،‬م هي معدل سريان التهوية (متر مكعب [هواء] بالثانية)‬ ‫ست= مساحة سطح األرض البيت المحمي (متر مربع)‬ ‫ت= معامل انتقال اإلشعاع الشمسي للبيت المحمي‬ ‫شخ‪ ،‬ع = الحد األقصى لإلشعاع الشمسي الخارجي (وات للمتر المربع)‬ ‫‪Δ‬د = الفرق في درجة الحرارة بين البيوت المحمية والهواء الخارجي (‪°‬م)‬


‫الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية‪ :‬مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط‬

‫‪22‬‬

‫يسهل حساب متطلبات التهوية لعدة قيم من‬ ‫الحد األقصى لإلشعاع الشمسي الخارجي‬ ‫(شخ‪ ،‬ع)‪ ،‬فرق درجات الحرارة بين الداخل‬ ‫والخارج (‪Δ‬د) باستخدام المعادلة رقم ‪.7‬‬ ‫وفي منطقة ماجنيزيا باليونان‪ ،‬حيث تتجاوز‬ ‫قيم اإلشعاع الشمسي الخارجي ‪044‬‬ ‫وات‪/‬م‪7‬خالل فترة الصيف الحرجة (‪Kittas‬‬ ‫وآخرون‪ ،)7443 ،‬يكون معدل التهوية‬ ‫المطلوب حوالي ‪ 4.42‬م‪ 5‬هواء بالثانية لكل‬ ‫م‪( 7‬والتي مثل بيت محمي بمتوسط ارتفاع ‪5‬‬ ‫م‪ ،‬معدل التهوية يكون ‪ 24‬متر مكعب‬ ‫بالساعة) للحفاظ على ‪Δ‬د حوالي ‪ 0‬درجات‬ ‫مئوية‪ .‬ويمكن الحصول على معدل التهوية‬ ‫الالزم إما بالتهوية الطبيعية أو الميكانيكية‬ ‫(القسرية)؛ وينبغي‪ ،‬إن أمكن‪ ،‬أن تكون المراوح أعلى الجدران الجانبية والمقدمة‪ .‬وأوصى ‪White‬‬ ‫و‪ )7013( Aldrich‬بأن تكون مساحة فتحات التهوية الكلية من ‪ 54-73‬في المائة من مساحة‬ ‫األرض‪ ،‬وما يزيد على ‪ 54‬في المائة يكون تأثير التهوية اإلضافية على الفرق في درجة الحرارة‬ ‫صغيرا جدا‪.‬‬ ‫يمكن لبعض النظم‪ ،‬بما في ذلك مراوح الشفط أو الدفع‪ ،‬أن تؤدي إلى زيادة معدالت التهوية عند‬ ‫اللزوم‪ .‬تؤدي هذه النظم البسيطة والقوية إلى زيادة كبيرة في معدل نقل الهواء من البيوت المحمية‪،‬‬ ‫وبالتالي‪ ،‬يمكن أن تبقى درجة الحرارة بالداخل عند مستوى أعلى قليال من درجة الحرارة في الخارج‬ ‫(لوحة رقم ‪.)0‬‬ ‫أساس التهوية الميكانيكية خلق سريان هوائي خالل‬ ‫البيت‪ .‬تشفط المراوح الهواء من ناحية‪ ،‬عبر الفتحات‬ ‫بالجانب اآلخر مما يسمح باندفاع الهواءإليها‪.‬والتهوية‬ ‫الميكانيكية بالمراوح هي الطريقة األكثر فعالية لتهوية‬ ‫البيوت المحمية‪ ،‬ولكنها تستهلك الكهرباء‪.‬‬ ‫تشير التقديرات إلى أن احتياجات الطاقة الكهربائية‬


‫‪ .0‬التحكم في مناخ البيوت المحمية واستخدام الطاقة‬

‫‪21‬‬

‫للتهوية من بيت محمي يقع في البحر األبيض المتوسط ما يقرب من ‪ 14444‬كيلو وات ساعة لكل‬ ‫هكتار من البيوت المحمية‪ .‬قام كيتاس ‪ Kittas‬وآخرون (‪ )7447‬بدراسة تأثير نظم تهوية البيوت‬ ‫المحمية (التهوية الطبيعية أو القوي الميكانيكية) على تقسيم الطاقة في عرش نبات الورد المروي‬ ‫جيدا خالل عدة أيام بالصيف في ظروف البحر األبيض المتوسط الدافئة (شرق اليونان)‪.‬‬ ‫عندما ال تكون هناك قيود نتيجة لالنخفاض الكبير في سرعة الرياح الخارجية‪ ،‬يمكن أن تكون التهوية‬ ‫الطبيعية أكثر مالءمة من التهوية الميكانيكية‪ ،‬في خلق بيئة أكثر برودة ورطوبة (وإن كانت أقل‬ ‫تجانسا) حول عرش النبات‪ .‬قام أيضا العديد من الباحثين بدراسة آثار الشباك المانعة للحشرات‬ ‫الموضوعة بفتحات السقف على المناخ الدقيق بالبيوت المحمية (لوحة رقم ‪ .)3‬تعيق الشباك الكثيفة‬ ‫سريان الهواء‪ ،‬مما يؤدى إلى انخفاض سرعة الهواء وارتفاع درجة الحرارة والرطوبة‪ ،‬وكذلك زيادة‬ ‫في التدرجات الحرارية داخل البيوت المحمية (‪ Katsoulas‬وآخرون‪.)7442 ،‬‬

‫التظليل‬ ‫التهوية الطبيعية أو الميكانيكية عموما ليست كافية للتخلص من الطاقة الزائدة خالل أيام الصيف‬ ‫المشمسة (بيلي ‪ ،)7000 ،Baille‬ويجب استخدام وسائل التبريد وغيرها مع التهوية‪ .‬المصدر‬ ‫األساسي الكتساب الطاقة هو دخول اإلشعاع الشمسي المباشر من خالل األغطية لداخل البيوت‬ ‫المحمية‪ .‬يمكن التحكم في دخول األشعة غير المرغوب فيها (أو الضوء) عن طريق التظليل أو‬ ‫االنعكاس‪ .‬يمكن أن ينفذ التظليل بعدة طرق‪ :‬الدهانات‪،‬وأنسجة التظليل الخارجي‪ ،‬والشباك (بألوان‬ ‫مختلفة)‪ ،‬وشباك التظليل العاكسة جزئيا (لوحة رقم ‪ ،)2‬والغشاء المائي على السطح والرغاوي‬ ‫السائلة بين جدران البيوت المحمية‪ .‬ويعتبر التظليل هو المالذ األخير لتبريد الصوبات الزراعية‪ ،‬ألنه‬ ‫يؤثر على اإلنتاجية‪ ،‬ولكن يمكن أن يؤدي التظليل في بعض الحاالت إلى تحسين الجودة‪ .‬ويستخدم‬ ‫المزارعون طريقة الدهان األبيض‪ ،‬أو تبييض مواد األغطية على نطاق واسع بسبب انخفاض التكلفه‪.‬‬ ‫وقام المزارعون بالتقبل التدريجي في استخدام الشباك‪ ،‬وشهد العقد الماضي زيادة في مساحة‬ ‫المحاصيل المنزرعة تحت البيوت المظللة (كوهين‪ Cohen‬وآخرون‪ .)7443 ،‬ويعتبر تبييض‬ ‫األسقف‪ ،‬نظرا النخفاض تكلفته‪ ،‬ممارسة دارجة في حوض البحر األبيض المتوسط‪.‬‬ ‫ذكر ‪ Baille‬وآخرون (‪ )7447‬أن الدهان األبيض للزجاج يتعزز قليال من نسبة اإلشعاع الشمسي‬ ‫النشط في التمثيل الضوئي ‪ PAR‬في اإلشعاع الشمسي الداخل‪ ،‬وبالتالي تقليل نسبة األشعة تحت‬ ‫الحمراء الشمسية الداخلة للبيت المحمي–وهي ميزة نسبية مقارنة بوسائل التظليل األخرى‪ ،‬وال سيما‬ ‫في البلدان الحارة مع زيادة حمل اإلشعاع خالل فصل الصيف‪ .‬هناك ميزة أخرى للتبييض وهي أنه‬


‫الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية‪ :‬مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط‬

‫‪22‬‬

‫ال يؤثر على التهوية‪ ،‬في حين تؤثر شباك التظليل الداخلية سلبا على التهوية العلوية‪ .‬يزيد التبييض‬ ‫أيضا بشكل كبير من انتشار اإلشعاع‪ ،‬والذي يعرف بأنه يعزز كفاءة استخدام اإلشعاع‪.‬‬ ‫يساهم وضع الشباك داخل البيوت المحمية أيضا في خفض سرعة الرياح في الداخل‪ ،‬مما يقلل من‬ ‫طبقة الهواء حول األوراق وتقييد توافر ثاني أكسيد الكربون بالقرب من سطح الورقة‪ .‬وليس من‬ ‫الواضح ما إذا كان من األفضل استخدام شباك التظليل خالل كل دورات النمو أو فقط خالل المراحل‬ ‫األكثر حساسية عندما تكون مساحة أوراق النبات قليلة وال يتحمل معدل نتح النبات تبريد البيوت‬ ‫المحمية (‪.)7000 ،Seginer‬‬

‫التبريد بالتبخير‬ ‫استخدام أنظمة التبريد بالتبخيرهو أحد الحلول األكثر كفاءة للتخفيف من حدة الظروف المناخية‪،‬‬ ‫استنادا إلى تحويل الحرارة المحسوسة إلى حرارة كامنة من خالل تبخر المياه الموجهة مباشرة إلى‬ ‫جو الصوبة (نظام الرذاذ أو الضباب‪ ،‬الرشاتات) أو عن طريق ألواح اللباد للتبخير (األلواح الرطبة)‪.‬‬ ‫يسمح التبريد بالتبخيربخفض كل من درجة الحرارة وعجز الضغط البخاري في نفس الوقت‪ ،‬وكفاءته‬ ‫أعلى في الظروف الجافة‪ .‬وأن من مزايا نظم الضباب والرذاذ مقارنة باأللواح الرطبة توحيد‬ ‫الظروف كافة أرجاء البيت المحمي‪ ،‬مما يلغي الحاجة للتهوية الميكانيكية وإحكام الغلق‪ .‬قبل تركيب‬ ‫هذا النظام‪ ،‬يجب حساب معدالت سريان الهواء والمياه المطلوبة‪.‬‬ ‫نظام الضباب‬ ‫يتم رش قطرات دقيقة من المياه (قطر في مدى الضباب‪ 24-7 ،‬نانومتر) بضغط في الهواء فوق‬ ‫النباتات من أجل زيادة مسطح المياه المتصلة بالهواء (لوحة رقم ‪ .)1‬يساعد بطء سرعة السقوط الحر‬ ‫لهذه القطرات بطيئة تيارات الهواء داخل البيوت المحمية من حملها بسهولة‪ .‬هذا يمكن أن يؤدي إلى‬ ‫ارتفاع كفاءة تبخر المياه مع الحفاظ على المجموع الخضري جافا في نفس الوقت‪.‬‬ ‫يستخدم الضباب أيضا لرفع الرطوبة النسبية‪ ،‬إضافة إلى تبريد البيوت المحمية‪ .‬وتفيد التقارير أن‬ ‫هناك مجموعة كبيرة من كفاءة نظام التبريد (م تبريد) بالضباب بالمراجع‪ .‬ووفقا ألربيل ‪Arbel‬‬ ‫وآخرون (‪ ،)7445‬يمكن توقع زيادة كفاءة عملية التبريد مقارنة باستهالك المياه إذا مارافق الضباب‬ ‫خفض معدل التهوية نتيجة لوجود مخفض‪ .‬عالوة على ذلك‪ ،‬فقد لوحظ وجود عالقة وثيقة بين م‬

‫تبريد‬

‫ونظام تدويرالعملية (عبد الغنى ‪ Abdel-Ghany‬وكوزاي ‪ .)7442 ،Kozai‬ووصل لي ‪Li‬‬ ‫وآخرون (‪ )7442‬إلى نتيجة مماثلة‪ ،‬خلصت إلى أن كفاءة التبريد بالضباب تزداد بمعدل الرش وتقل‬ ‫مع معدل التهوية‪.‬‬


‫‪ .0‬التحكم في مناخ البيوت المحمية واستخدام الطاقة‬

‫‪20‬‬

‫التهوية ‪ -‬توصيات الممارسات الزراعية السليمة‬ ‫• في منطقة ساحلية مثل مجنيسيا‪،‬باليونان‪ ،‬حيث يزيد اإلشعاع الشمسي الخارجي خالل فترة الصيف‬ ‫الحرجة ‪ 044‬وات للمتر المربع‪ ،‬إلى معدل تهوية حوالي ‪ 4.42‬م‪ 5‬هواء بالثانية لكل م‪(7‬مساويا‬ ‫لمعدل تهوية لصوبة بمتوسط ارتفاع ‪5‬م‪ ،‬يقدر بحوالي ‪ 24‬متر مكعب بالساعة) للحفاظ على فرق‬ ‫درجات حرارة (‪Δ‬د) حوالي ‪ 0‬درجات مئوية‪ .‬تسمح التهوية الطبيعية بمعدل تهوية حوالي ‪04‬‬ ‫متر مكعب بالساعة‪ ،‬وتكون التهوية الميكانيكية ضرورية إذا زادت الحاجة عن ذلك‪.‬‬ ‫• للحصول على أقصى قدر من الكفاءة‪ ،‬ينبغي‪ ،‬إن أمكن‪ ،‬أن توضع المراوح في الجزء العلوي من‬ ‫الجدران الجانبية وواجهة الجمالون‪.‬‬ ‫• يوصى بأن تعادل مساحة فتحات التهوية الكلية ‪ 54-73‬في المائة من مساحة األرض ؛ وما يزيد‬ ‫على ‪ 54‬في المائة يكون تأثير التهوية اإلضافية على الفرق في درجة الحرارة ضئيال جدا‪.‬‬ ‫• إذا لم تكن سرعة الرياح الخارجية منخفضة جدا‪ ،‬يمكن أن تكون التهوية الطبيعية أكثر مالئمة‪،‬‬ ‫وتخلق جوا رطبا وأكثر برودة (وإن كان أقل تجانسا ) حول عرش النبات‪.‬‬ ‫• مع فتحات التهوية العلوية‪ ،‬يمكن الحصول على أعلى معدالت تهوية في وحدة المساحة عندما تكون‬ ‫نوافذ التهويةمواجهة للرايح ( ‪ ،)٪744‬تليها النوافذ الموجهة بعيدا عن الرياح ( ‪ ،) ٪ 21‬ويكون‬ ‫معدل التهوية أقل ما تكون التهوية بستائر ملفوفة (‪.) ٪ 72‬‬ ‫• يمكن أن تؤدي نظم مثل مراوح الشفط أو النفخإلى زيادة معدالت تبادل الهواء عند الحاجة‪ .‬تزيد‬ ‫هذه النظم البسيطة والقوية جدا من معدل نقل الهواء من البيوت المحمية‪ ،‬والحفاظ على درجة‬ ‫الحرارة بالداخل في مستوى أعلى بقليل من درجة الحرارة بالخارج من خالل زيادة عدد مرات‬ ‫تغييرالهواء‪.‬‬ ‫• تعد التهوية الميكانيكية باستخدام المراوح الطريقة األكثر فعالية لتهوية البيوت المحمية‪ ،‬ولكن يزداد‬ ‫استهالك الكهرباء‪ .‬وتصل احتياجات الطاقة الكهربائية لتهوية بيت محمي يقع في البحر األبيض‬ ‫المتوسط إلى ما يقرب من ‪ 14‬ألف كيلو وات‪/‬ساعة لكل هكتار من البيوت المحمية‪.‬‬ ‫• يجب أن تؤدي مراوح التهوية إلى تكوين حوالي ‪ 54‬باسكال ضغط ثابت (‪ 5‬ملم على عداد المياه)‪،‬‬ ‫وأنها يجب أن توضع على الجانب أو نهاية البيت المحمي عكس اتجاه الرياح (الجانب الميت)‪،‬‬ ‫وأال تزيد المسافة بين مروحتين عن ‪ 74-2‬م‪.‬عالوة على ذلك‪ ،‬ينبغي أن تكون مساحة فتحةالدخول‬ ‫على الجانب اآلخر للمروحة على االقل ‪ 7.73‬ضعف مساحة المروحة‪ .‬يجب أال تزيد سرعة‬ ‫الهواء في منطقة النباتات بشدة؛ سرعة الهواء يجب أن ال تتجاوز ‪ 4.3‬متر بالثانية‪ .‬يجب أن تغلق‬ ‫فتحات المروحة تلقائيا عندما ال تكون مستخدمة‪.‬‬ ‫• مع مروحة التبريد وحدها ( أي التبريد بالتبخير )‪ ،‬يمكن أن تكون هناك ميزة قليلة نتيجة زيادة‬ ‫معدالت سريان الهواء عن ‪ 4.3‬متر بالثانية‪.‬‬


‫الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية‪ :‬مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط‬

‫‪14‬‬

‫التبريد بالمراوح واأللواح ‪Fan and pad cooling‬‬ ‫يستخدم نظام التبريد بالمراوح واأللواح (لوحة رقم ‪)2‬‬ ‫بكثرة في البساتين‪ .‬يتم دفع الهواء الخارجي عبر ألواح‬ ‫لها مجموع أسطح بأكبر ما يمكن‪ ،‬والتي تكون رطبة‬ ‫بشكل دائم عن طريق الرش‪ .‬يتبخر الماء من األلواح‬ ‫فيبرد الهواء‪ ،‬وبالتالي يجب أن تكون رطوبة الهواء‬ ‫الخارجي منخفضة‪ .‬هناك نوعان أساسيان من نظم‬ ‫التبريد بالمروحة واأللواح‪ :‬نظام الضغط السلبي ونظام الضغط اإليجابي‪.‬‬ ‫• يتكون نظام الضغط السلبي من األلواح على جانب واحد من جوانب البيت المحمي والمروحة في‬ ‫الجهة المقابلة‪ .‬تشفط المروحة الهواء عبر األلواح وعبر البيت المحمي‪ .‬يتولد ضغط داخل البيت‬ ‫المحمي أقل من الضغط الخارجي؛ وبالتالي يتمكن الهواء الساخن والغبار من الدخول الى البيوت‬ ‫المحمية‪ .‬هناك تدرج في درجة الحرارة من األلواح إلى المروحة‪.‬‬ ‫التبريد بالتبخير ‪ -‬توصيات الممارسات الزراعية السليمة ‪ :1‬نظام الضباب‬ ‫• يسمح التبريد بالتبخيربخفض كل من درجة الحرارة وعجز الضغط البخاري في وقت واحد ويمكن‬ ‫أن يؤدي إلى انخفاض درجات الحرارة داخل البيوت المحمية عن درجة حرارة الهواء الخارجي‪.‬‬ ‫تزداد كفاءته في الظروف الجافة‪.‬‬ ‫• تتفوق نظم الضباب والرذاذ على أنظمة األلواح الرطبة بتجانس الظروف في جميع أنحاء البيوت‬ ‫المحمية‪ ،‬مما يلغي الحاجة للتهوية الميكانيكية وإحكام الغلق‪.‬‬ ‫• قبل تركيب هذا النظام‪ ،‬يجب حساب معدالت سريان الهواء والمياه المطلوبة‪.‬‬ ‫• يمكن ألنظمة الضباب أن تكون ذات ضغط مرتفع (‪ 04‬بار) أو منخفض (‪ 3‬بار)‪ ،‬ونظم الضغط‬ ‫المرتفع أكثر فعالية من الضغط المنخفض‪.‬‬ ‫• يجب أن توضع فتحات مخارج نظام الضباب بأعلى مكان ممكن داخل البيوت المحمية للسماح‬ ‫بتبخير المياه قبل سقوط قطرات الماء على المحصول أو األرض‪.‬‬ ‫• أثناء تشغيل نظام الضباب‪ ،‬ينبغي االحتفاظ بفتح ‪ 74‬في المائة من الحد األقصى لفتحات التهوية‪.‬‬ ‫• يؤدي وجود مراوح مع الرشاشات إلى معدل تبخير ‪ 7.3‬مرة أفضل ومساحة تبريد ثالث مرات‬ ‫أوسع من رشاشات بدون مراوح‪ .‬تؤدي الرشاشات مع المراوح إلى درجات حرارة أقل وأكثر‬ ‫تجانسا‪.‬‬


‫‪ .0‬التحكم في مناخ البيوت المحمية واستخدام الطاقة‬

‫‪17‬‬

‫• يتكون نظام الضغط اإليجابي من مراوح وألواح على جانب واحد من البيوت المحمية والمخارج‬ ‫من الجهة األخرى‪ .‬تقوم المراوح بضخ الهواء من خالل األلواح إلى البيت المحمي‪ .‬يتكون ضغط‬ ‫داخل البيت المحمي أعلى من الخارج؛ وال يمكن للغبار أن يدخل البيت المحمي‪.‬‬ ‫يجب أن تكون البيوت المحمية مظللة للحصول على تبريد مثالي‪ .‬يجب أن يتم حساب معدل سريان‬ ‫المياه‪ ،‬ونظام توزيع المياه‪ ،‬وقدرة المضخة‪ ،‬ومعدل إعادة التدوير ومعدل الخروج من نظام تبريد‬ ‫المرروح واأللواح بدقة وأن تكون مصممة لترطيب األلواح بدرجة كافية وتجنب وجود أي ترسيبات‪.‬‬ ‫يجب مراعاة المبادئ التوجيهية للمصنع الختيار األلواح وتركيبها؛ وعالوة على ذلك‪ ،‬هناك العديد‬ ‫من االعتبارات عند تصميم نظام تبريد المراوح واأللواح‪ .‬أوال‪ ،‬يجب أن تشمل كفاءة التبريد على أن‬ ‫تكون رطوبة الهواء نحو ‪ 23‬في المائة عند المخرج؛ يؤدي ارتفاع الرطوبة الجوية إلى إبطاء معدل‬ ‫النتح من النباتات‪ .‬وعندها يمكن أن تزداد درجة حرارة النبات عن درجة حرارة الهواء‪ .‬من المهم أن‬ ‫تكون مادة األلواح لها مساحة سطح عالية‪ ،‬وخصائص ترطيب جيدة وكفاءة تبريد مرتفعة‪ .‬ينبغي أن‬ ‫تسبب فقد قليل في الضغط‪ ،‬وينبغي أن تكون من مادة طويلة العمر‪ .‬ويتراوح سمك الوسادة بين ‪-744‬‬ ‫‪ 744‬مم‪.‬‬ ‫ومن الضروري أن تكون األلواح خالية من التسريبات التي يمكن أن يمر من خاللها الهواء بدون أن‬ ‫يحدث تالمس مع األلواح‪ .‬ويتوافر باألسواق مواد مختلفة لأللواح‪ ،‬مثل الخشب والصوف والمعادن‬ ‫الطينية الممددة‪ ،‬وأوراق خاصة من السليلوز‪.‬‬ ‫تعتمد مساحة األلواح على معدل سريان الهواء الالزم لنظام التبريد والسرعة المسموح بها على سطح‬ ‫اللوح‪ .‬يتراوح متوسط السرعات على السطح بين ‪ 7.3 – 4.13‬مترا بالثانية‪ .‬قد تسبب السرعات‬


‫الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية‪ :‬مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط‬

‫‪17‬‬

‫األكبر مشاكل مع دخول قطرات مياه إلى البيوت المحمية‪ .‬يجب أن تكون مساحة اللوح حوالي ‪ 7‬م‪7‬‬ ‫لكل ‪ 54-74‬م‪7‬من البيوت المحمية‪ .‬يجب أن يكون الحد األقصى للمسافة من المروحة إلى اللوح ‪-54‬‬ ‫‪ 04‬متر‪ .‬قد توضع األلواح أفقيا أو رأسيا وهو الوضع الغالب‪.‬‬ ‫يتم تغذية األلواح العمودية بالمياه من أنابيب مثقبة على طول الحافة العلوية‪ .‬في حالة األلواح األفقية‪،‬‬ ‫يتم رش المياه على السطح العلوي‪ .‬يجب أن يتم توزيع المياه بحيث يضمن توزيع ابتالل األلواح‪.‬‬ ‫يجب حماية ألواح من أشعة الشمس المباشرة لمنع البقع الجافة‪ :‬يمكن أن يؤدي الملح والرمل إلى‬ ‫انسدادها عند الجفاف‪ .‬في حالة وجود عواصف رملية متكررة‪ ،‬فمن المستحسن وقاية اللوح المبتل‬ ‫بلوح رقيق جاف بمثابة مرشح رملي‪ .‬يجب وضع وتركيب األلواح بحيث تسمح بسهولة الصيانة‬ ‫والتنظيف‪ .‬وينبغي أن توضع على الجانب الذي يواجه الرياح السائدة‪.‬‬ ‫تستخدم مراوح تعمل بالسيور أو مركبة مباشرة على الموتور‪ .‬صيانة المراوح المباشرة أسهل‪ .‬يجب‬ ‫وضع المراوح على الجانب الميت(عكس االتجاه السائد للرياح) من البيت المحمي‪ .‬إذا وضعت على‬ ‫الجانب المواجه للرياح‪ ،‬ستكون هناك حاجة إلى زيادة معدل التهوية بمعدل ‪ 74‬في المائة‪ .‬يجب أن ال‬ ‫تتجاوز المسافة بين المراوح ‪ 74-1.3‬م‪ ،‬وينبغي أن ال يخرج هواء المراوح في اتجاه األلواح من‬ ‫البيوت المحمية المقابلة لمسافة أقل من ‪ 73‬مترا‪.‬‬ ‫وينبغي أن تجهز جميع مراوح الطرد بغلق تلقائي لمنع تبادل الهواء عند توقف المراوح عن العمل‪،‬‬ ‫وأيضا لمنع دخول الهواء الخارج من مراوح أخرى غير مستخدمة‪.‬‬ ‫عند بدء تشغيل نظام التبريد‪ ،‬ينبغي أن يتم تشغيل سريان المياه من خالل األلواح أوال لمنع انسدادها‪.‬‬ ‫ال ينبغي تشغيل المراوح قبل ابتالل األلواح تماما‪ .‬عندما يتوقف نظام التبريد في المساء‪ ،‬ينبغي غلق‬ ‫المراوح قبل المياه‪ .‬ويستحسن تشغيل نظام التبريد عن طريق نظام تحكم بسيط تبعا لدرجة الحرارة‬ ‫في الداخل‪ .‬يعتمد معدل سريان الهواء على اإلشعاع الشمسي داخل البيت المحمي–بمعنى آخر‪ ،‬على‬ ‫مواد التغطية والتظليل ‪ -‬وعلى معدل البخر والنتح من النباتات والتربة‪ .‬ويمكن حساب معدل سريان‬ ‫الهواء عن طريق توازن الطاقة‪ .‬وعموما‪ ،‬يسمح معدل سريان الهواء األساسي من ‪ 734-774‬م‪5‬لكل‬ ‫م‪7‬من مساحة البيت المحمي في الساعة الواحدة بعملية تبريد بالتبخيرمرضية‪.‬‬


‫‪15‬‬

‫‪ .0‬التحكم في مناخ البيوت المحمية واستخدام الطاقة‬

‫التبريد بالتبخير ‪ -‬توصيات الممارسات الزراعية السليمة ‪ :2‬المراوح واأللواح‬ ‫• من المهم أن تكون مادة األلواح لها مساحة سطح عالية‪ ،‬وخصائص ترطيب جيدة وكفاءة تبريد‬ ‫مرتفعة‪ .‬يقترح سمك األلواح بين ‪ 744-744‬مم‪ .‬ومن الضروري أن تكون األلواح خالية من‬ ‫التسريبات التي يمكن أن يمر من خاللها الهواء بدون أن يحدث تالمس مع األلواح‪.‬‬ ‫• تعتمد منطقة مساحة األلواح على معدل سريان الهواء الالزم لنظام التبريد والسرعة المسموح بها‬ ‫على سطح اللوح‪ .‬يتراوح متوسط السرعات على السطح بين ‪ 7.3 – 4.13‬مترا بالثانية‪ .‬يجب أن‬ ‫تكون مساحة اللوح حوالي ‪ 7‬م‪ 7‬لكل ‪ 54-74‬م‪7‬من البيوت المحمية‪ .‬يجب أن يكون الحد األقصى‬ ‫للمسافة من المروحة إلى اللوح ‪ 04-54‬متر‪.‬‬ ‫• يجب وضع المراوح على الجانب الميت (عكس االتجاه السائد للرياح) من البيت المحمي‪ .‬إذا‬ ‫وضعت على الجانب المواجه للرياح‪ ،‬ستكون هناك حاجة إلى زيادة معدل التهوية بمعدل ‪ 74‬في‬ ‫المائة‪ .‬يجب أن ال تتجاوز المسافة بين المراوح ‪ 74-1.3‬م‪ ،‬وينبغي أن ال يخرج هواء المراوح في‬ ‫اتجاه األلواح من البيوت المحمية المقابلة لمسافة أقل من ‪ 73‬مترا‪.‬‬ ‫• عند بدء تشغيل نظام التبريد‪ ،‬ينبغي أن يتم تشغيل سريان المياه من خالل األلواح أوال لمنع‬ ‫انسدادها‪ .‬ال ينبغي تشغيل المراوح قبل ابتالل األلواح تماما‪.‬عندما يتوقف نظام التبريد في المساء‪،‬‬ ‫ينبغي غلق المراوح قبل المياه‪.‬‬ ‫• ويمكن حساب معدل سريان الهواء عن طريق توازن الطاقة‪ .‬وعموما‪ ،‬يسمح معدل سريان الهواء‬ ‫األساسي من ‪ 734-774‬م‪5‬لكل م‪7‬من مساحة البيت المحمي في الساعة الواحدة بعملية تبريد‬ ‫بالتبخيرمرضية‪.‬‬ ‫التــدفئــة‬ ‫من الضروري تدفئة البيوت المحمية حتى في البلدان ذات المناخ المعتدل‪ ،‬مثل منطقة البحر األبيض‬ ‫المتوسط‪ ،‬من أجل تعظيم إنتاج المحاصيل كما ونوعا‪ ،‬وإلى زيادة الكفاءة بوجه عام‪ .‬ال ترتبط تكاليف‬ ‫التدفئة مباشرة فقط بالربحية‪ ،‬ولكن في المدى الطويل فإنها قد تحدد بقاء صناعة البيوت المحمية‬ ‫نفسها‪ .‬باإلضافة إلى تكاليف استهالك الطاقة المرتفعة‪ ،‬ترتبط التدفئة بالمشاكل البيئية من خالل‬ ‫انبعاث الغازات الضارة‪.‬‬

‫احتياجـــات التدفئــــة‬ ‫هناك طرق مختلفة لحساب احتياجات التدفئة (حت) بالبيوت المحمية بالوات‪ .‬وأبسط هذه الطرق هي‬ ‫التي اقترحتها الجمعية األمريكية للهندسة الزراعية ‪:)7444( ASAE‬‬ ‫ح ت= ف س (دص– دخ)‬

‫معادلة رقم ‪7‬‬


‫الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية‪ :‬مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط‬

‫‪10‬‬

‫حيث‪:‬‬ ‫ف = معامل فقدان الحرارة (وات للمتر المربع لكل درجة حرارة كلفن) (انظر الجدول ‪)7‬‬ ‫س= مساحة سطح البيوت المحمية الخارجية (م‪)7‬‬ ‫دص= درجة حرارة الهواء داخل الصوبة (‪ °‬كلفن)‬ ‫دخ= درجة حرارة الهواء الخارجي (‪ °‬كلفن)‬ ‫الحظ أن تقدير االحتياجات الحرارية للبيوت المحمية باستخدام المعادلة رقم‪ 7‬لم يأخذ في االعتبار‬ ‫فقدان الحرارة بسبب التسريب‪ .‬ولكنها صيغة بسيطة يمكن استخدامها لتقدير احتياجات التدفئة وفقا‬ ‫لمساحة غطاء البيوت المحمية والفرق فرق درجات الحرارة المطلوب بين الهواء الداخلي‬ ‫والخارجي‪.‬‬

‫أنظمة التدفئة‬ ‫يجب أن يقوم نظام التدفئة بتزويد البيوت المحمية بالحرارة بنفس معدل فقدها‪ .‬هناك عدة أنواع‬ ‫منتشرة من أنظمة التدفئة للصوبات الزراعية‪ .‬األكثر شيوعا واألقل تكلفة هو نظام سخان الوحدة‬ ‫الواحدة‪.‬‬

‫سخان الوحدة الواحدة‬ ‫يضخ الهواء الدافئ من سخان الوحدة الواحدة الذي يحتوي على موقد اشتعال خاص به‪ .‬وتوضع‬ ‫سخانات في كل أنحاء البيوت المحمية‪ ،‬كل سخان يكفي مساحة ‪ 344-724‬م‪ .7‬تتراوح التكلفة عادة‪،‬‬ ‫بما في ذلك التركيب‪ 2-0 ،‬يورو‪ /‬م‪ 7‬من أرضية البيوت المحمية‪.‬‬ ‫جدول رقم ‪1‬‬ ‫مجموع معامل الفقد الحراري (ف)عند سرعة رياح متر‪ /‬ثانية‬ ‫‪7‬‬ ‫قيمة "ف" (واط ‪ /‬م ‪ °/‬كلفن)‬ ‫مادة الغطاء‬ ‫‪2.2 – 2.4‬‬ ‫زجاج مفرد‬ ‫‪3.7 – 0.7‬‬ ‫زجاج مزدوج‪ ،‬فراغ ‪ 0‬مم‬ ‫‪3.4 – 0.7‬‬ ‫مزدوج االكريليك‪ 72‬مم‬ ‫‪2.4 – 2.4‬‬ ‫بالستيك مفرد‬ ‫‪2.4 – 0.7‬‬ ‫بالستيك مزدوج‬ ‫زجاج مفرد باإلضافة إلى شباك طاقة من‬ ‫‪0.2 – 0.7‬‬ ‫ غشاء مفرد‪ ،‬غير مغزول‬‫‪5.0 – 5.0‬‬ ‫ غشاء مفرد بألومنيوم‬‫الهيئة األمريكية للهندسة الزراعية‪)7444( ASAE‬‬


‫‪ .0‬التحكم في مناخ البيوت المحمية واستخدام الطاقة‬

‫‪13‬‬

‫حساب احتياجات التدفئة بالبيوت المحمية‬ ‫‪ .7‬قياس األبعاد الثالثة للبيت المحمي أوال‪:‬‬ ‫ قياس الطول والعرض وارتفاع الجانب (حيث يبدأ السقف) للهيكل‪.‬‬‫‪ .7‬قياس ضلع البيت المحمي‪:‬‬ ‫ قياس المسافة بين األرض وأعلى نقطة في سقف البيت المحمي‪.‬‬‫‪ .5‬قياس انحدار السقف للبيت المحمي‪:‬‬ ‫ االنحدار هو المسافة من أعلى نقطة بالسقف إلى أسفل نقطة للسقف (بعد الجانب)‪.‬‬‫‪ .0‬تحديد مساحة مسطح السقف والجدارين‪:‬‬ ‫ استخدام الصيغة‪( *7 :‬ر ‪ +‬ن)*ط‬‫حيث ر = ارتفاع الجانب‪ ،‬ن = انحدار السقف وط = الطول‪.‬‬ ‫‪ .3‬تحديد مساحة الجداران المتبقيان‪:‬‬ ‫ استخدام صيغة‪ :‬ع * (ر ‪ +‬ض)‬‫حيث ع = عرض‪ ،‬ر = ارتفاع الجانب‪ ،‬ض = الضلع ‪.‬‬ ‫‪ .2‬تحديد المساحة اإلجمالية من البيوت المحمية‪:‬‬ ‫ جمع نتائج الخطوتين ‪ 0‬و ‪ 3‬معا‪.‬‬‫‪ .1‬حساب فرق درجات الحرارة المرغوبة‪:‬‬ ‫ تحديد أفضل درجة حرارة داخلية للبيوت المحمية‪.‬‬‫ تحديد متوسط أبرد درجة حرارة للمنطقة المحيطة بالبيوت المحمية‪.‬‬‫ حساب الفرق بين الدرجتين‪.‬‬‫‪ .2‬تقدير معامل فقد الحرارة الشامل‪:‬‬ ‫ ووفقا لمادة الغطاء‪ ،‬راجع الجدول ‪.7‬‬‫‪ .0‬تقدير احتياجات التدفئة للبيت المحمي‪:‬‬ ‫ حاصل ضرب المساحة اإلجمالية للبيت المحمي (الخطوة ‪ )2‬في فرق درجة الحرارة (الخطوة ‪)1‬‬‫في معامل فقد الحرارة الشامل (الخطوة ‪.)2‬‬

‫التدفئة المركزية‬ ‫يتم إنتاج بخار أو ماء ساخن‪ ،‬باإلضافة إلى آلية إشعاع بالبيوت المحمية لتوزيع الحرارة (لوحة رقم‬ ‫‪ .)0‬تتراوح التكلفة عادة لسخان التدفئة المركزية للهكتار الواحد‪ ،‬بما في ذلك التوزيع والتركيب‪-54،‬‬


‫الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية‪ :‬مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط‬

‫‪12‬‬

‫‪ 24‬يورو‪ /‬م‪ 7‬من أرضية البيوت المحمية‪ ،‬اعتمادا على عدد مناطق التدفئة‪ ،‬واالحتياجات الحرارية‬ ‫بدقة‪.‬‬ ‫خالفا ألنظمة التدفئة المفردة‪ ،‬يتم توزيع جزء من الحرارة من نظم السخان المركزي لمنطقة الجذر‬ ‫والتاج للمحصول‪ ،‬مما يؤدى إلى تحسن النمو ومستوى‬ ‫أعلى من مكافحة المرض‪ .‬من المهم جدا موضع أنابيب‬ ‫التدفئة حيث أنها ترتبط بشكل مباشر بالفقد الحراري‪ ،‬على‬ ‫سبيل المثال‪ ،‬يؤدي وضع األنابيب بالجدران إلى ارتفاع‬ ‫الفقد خالل الجانبين‪.‬‬ ‫ملفات أنابيب جدارية‪ .‬يوفر تدفئة محيط الجداران توفير‬ ‫جزءا من االحتياجات الحرارية اإلضافية والمساهمة في‬ ‫تجانس المناخ الدافيء بالبيوت المحمية‪.‬‬ ‫من الشائع استخدام كال من األنابيب البسيطة‪ ،‬وذات الزعانف‪ .‬يجب أن توضع أنابيب الجدار على‬ ‫بعد بضعة سنتيمترات من جميع الجوانب للسماح بتكوين تيارات هوائية ويجب أن تكون منخفضة بما‬ ‫فيه الكفاية لمنع إعاقة دخول الضوء خالل الجداران‪.‬‬ ‫ملفات أنابيب علوية‪ .‬يؤدي وضع ملفات األنابيب العلوية عبر البيت المحمي بالكامل إلى فقدان‬ ‫الحرارة من خالل السقف والجملونات‪ .‬ملفات األنابيب العلوية ليست هي أفضل طريقة للتدفئة؛ ألنها‬ ‫توضع فوق النباتات‪ ،‬ومع ذلك‪ ،‬يمكن أن تضيف ملفات األنابيب العلوية الطاقة المطلوبة ألشهر‬ ‫الشتاء‪ .‬كما يمكن استخدامها للحد من خطر انتشار البوتريتس ‪ ،Botrytis cinerea‬وهو مصدر‬ ‫قلق لكثير من مزارعي البيوت المحمية‪.‬‬ ‫ملفات األنابيب المدفونة‪ .‬عندما يسمح تخطيط البيوت المحمية بذلك‪ ،‬يفضل ملفات األنابيب المدفونة‪.‬‬ ‫بوضع أنابيب التدفئة بالقرب من قاعدة النباتات‪ ،‬تستقبل جذور وتاج النبات حرارة أكثر مننظام‬


‫‪11‬‬

‫‪ .0‬التحكم في مناخ البيوت المحمية واستخدام الطاقة‬

‫الملفات العلوية‪ .‬تؤدي حركة الهواء الدافئ تحت‬ ‫النبات إلى تقليل الرطوبة حول النبات‪ .‬يؤدي أيضا‬ ‫االحتفاظ بالحرارة في مستوى منخفض بالبيوت‬ ‫المحمية مما يؤدي إلى كفاءة أفضل للطاقة‪ .‬تناسب‬ ‫هذه النظم النباتات التي تزرع على المناضدالثابتة‪،‬‬ ‫والمتحركة‪.‬‬ ‫ملفات األنابيب األرضية‪.‬‬ ‫التدفئة األرضية أكثر فعالية من الملفات المدفونة‪ .‬باإلضافة إلى مزايا الملفات المدفونة‪ ،‬للتدفئة‬ ‫األرضية قدرة على تجفيف األرض بسرعة‪ .‬وهذا أمر ضروري عندما استخدام الري بالغمرللري‪/‬‬ ‫التسميد‪ .‬في هذا النظام‪ ،‬تزرع النباتات بالتربة‪ ،‬األمر الذي يجعل من الصعب تجفيف األرض‪ .‬تؤدي‬ ‫حركة الهواء الناجمة عن دفء األرض إلى تقليل الرطوبة حول النبات‪ .‬تتناسب هذه النظم مع‬ ‫النباتات التي تزرع مباشرة على األرض‪ ،‬والمناطق التي تغمر أرضيتها أو أرض العمل‪.‬‬

‫أنظمة التدفئة بالمواسير‪ /‬القضبان الحديدية‬ ‫تؤدي هذه األنظمة إلى تجانس درجات الحرارة مع وجود تأثير إيجابي على المناخ الدقيق‪ .‬تؤدي‬ ‫حركة الهواء الناجمة عن دفء المواسير‪ /‬القضبان الحديدية إلى تقليل الرطوبة حول النبات‪ .‬تتناسب‬ ‫هذه النظم مع إنتاج الخضر (لوحة رقم ‪.)77‬‬

‫أنظمة التدفئة اإلشعاعية‬ ‫تنبعث من هذه السخانات أشعة تحت حمراء‪ ،‬التي تمر في مسار مستقيم بسرعة الضوء‪ .‬ال يتم تسخين‬ ‫الهواء الذي يمر اإلشعاع من خالله‪ .‬بعد تدفئة األجسام مثل النبات والمشايات والمناضد‪ ،‬ستقوم هي‬ ‫بتدفئة الهواء المحيط بها‪ .‬يمكن أن تكون درجات حرارة الهواء في البيوت البالستيكية المدفأة باألشعة‬ ‫تحت الحمراء أبرد من ‪ 2-5‬درجة مئوية عن البيوت المحمية المدفأة تقليديا مع نفس القدر من نمو‬ ‫النبات‪ .‬وتشير تقارير المزارعين إلى توفير ‪ 34-54‬في المائة من الوقود عند استخدام سخانات‬ ‫األشعة تحت الحمراء منخفضة الطاقة‪ ،‬بالمقارنة مع نظام سخان الوحدة الواحدة‪.‬‬

‫الثرموستات والتحكم‬ ‫يتوافر تجاريا أنواع مختلفة من الثرموستات ووحدات التحكم بالبيوت المحمية‪ .‬يجب وضع المجسات‬ ‫في مستوى النبات بالبيوت المحمية‪ :‬وضع الثرموستات بمستوى العين يسهل القراءة ولكن ال يعطي‬ ‫المدخالت الالزمة للتحكم البيئ األمثل‪ .‬وهناك حاجة إلى عدد مناسب من المجسات في جميع أنحاء‬


‫الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية‪ :‬مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط‬

‫‪12‬‬

‫منطقة اإلنتاج‪ .‬يمكن أن تختلف الظروف البيئية بشكل كبير في مسافة صغيرة‪ .‬ال ينبغي أن توضع‬ ‫الثرموستات في األشعة المباشرة للشمس ألن ذلك قد يؤدي إلى قراءات خاطئة؛ بل يجب أن توضع‬ ‫مواجهة التجاه الشمال أو في موقع محمي‪ .‬قد يكون من الضروري استخدام مروحة صغيرة لسحب‬ ‫الهواء فوق الثرموستات للحصول على قيم مناسبة‪.‬‬

‫سخانات الطاقة والمولدات الكهربائية‬ ‫هناك دائما مخاطر مرتبطة بالطاقة الكهربائية‪ .‬تعتمد السخانات والغاليات على الكهرباء‪ ،‬وإذا ما‬ ‫انقطع التيار الكهربائي خالل فترة باردة‪ ،‬مثل الثلوج الغزيرة أو العاصفة الثلجية‪ ،‬فمن المحتمل فقدان‬ ‫المحصول بسبب التجمد‪ .‬من الضروري وجود مولد كهربائي احتياطي ألي مشروع بيوت محمية‪.‬‬ ‫وبالرغم من أنه قد ال يستخدم في الواقع أبدا‪ ،‬وحتى إذا لزم األمر استخدامه لليلة واحدة باردة حرجة‬ ‫‪7‬‬

‫فقط‪ ،‬يصبح استثمارا مربحا للغاية‪ .‬مطلوب كحد أدنى مولد كهربائي قدرته‪ 7‬كيلو وات لكل ‪ 744‬م‬ ‫من مساحة أرضية البيت المحمي‪.‬‬

‫التدفئة للحماية من الصقيع‬ ‫يمكن أن تستخدم التدفئة لحماية المحاصيل من التجمد‪ .‬يمكن أيضا أن تستخدم للحفاظ على درجة‬ ‫حرارة الهواء بالبيوت المحمية عند مستويات فوق العتبة الحرجة لمنع التكثيف‪ .‬عادة ما يكفي سخان‬ ‫واحد‪ ،‬عندما ال تكون هناك أنظمة تدفئة ثقيلة ومعقدة‪ .‬هناك توصيات مفيدة أخرى لتدفئة البيوت‬ ‫المحمية من أجل تجنب تجمد الثمار‪ ،‬كالتالي‪:‬‬ ‫• مواجهة الجدار الشمالي ألحد الهياكل القائمة مثل منزل أو حديقة للحماية اإلضافية من الرياح‬ ‫والعزل‪.‬‬ ‫• استخدام المياه لتخزين الحرارة (نظام بسيط للتسخين الشمسي السلبي)‪ :‬يستقبل برميل أو أنابيب‬ ‫بالستيكية مملوءة بالماء داخل البيوت المحمية حرارة الشمس‪ ،‬التي يتم انتشارها بعد ذلك في الليل‬ ‫عندما تنخفض درجات الحرارة‪.‬‬ ‫• عزل البيوت المحمية؛ يقوم عزل البيوت البالستيكية بشرائح من الرغوة (الفوم)‪ -‬توضع بسهولة‬ ‫على الهيكل ليال وتزال أثناء النهار؛ يمكن وضع شريحة إضافية من البالستيك داخل البيت المحمي‬ ‫للعزل اإلضافي‪.‬‬


‫‪ .0‬التحكم في مناخ البيوت المحمية واستخدام الطاقة‬

‫قائمة مرجعية للتدفئة – هياكل‬ ‫• التغطية‬ ‫ يتم استبدال الشرائح التالفة أو المعتمة بشكل مفرط‬‫ ترميم أو غلق الشقوق أو الثقوب‬‫ إزالة أي عوائق تظليل ال لزوم لها للسماح بدخول الضوء‬‫• نظام التهوية‬ ‫ إصالح أو ضبط المخارج للحد من الشروخ على منطقة االلتحام‬‫• البطانيات الحرارية‬ ‫ تعمل خالل دورة كاملة‬‫ التحقق من أن جميع الفتحات مغلقة بشكل صحيح‬‫‪ -‬إصالح جميع الثقوب والتمزقات‬

‫قائمة مرجعية للتدفئة – نظام التسخين‬ ‫• سخان ذو وحدة واحدة (دفع الهواء)‬ ‫ فحص وتنظيف فتحات الموقد‬‫ التأكد من أن كمية كافية من الهواء الخارجي متاحة للحرق‬‫ التحقق من أن المداخن بحجم مناسب وبال عوائق‬‫ التحقق من عدم وجود تسرب في خطوط الوقود‬‫ التحقق من عدم وجود شقوق أو تراكم للكربون واألوساخ بالمبادالت الحرارية‬‫• الغاليات (بخار أو ماء ساخن)‬ ‫ التحقق والتأكد من أن محابس األمان أو التفريغ تعمل وليس بها أي تسريب‬‫ ألتأكد أن المواسير نظيفة –كال من جانب التسخين وجانب المياه‬‫ تنظيف ريش المروحة‬‫ االحتفاظ بسجالت دقيقة لمعالجة المياه‬‫ تحقق من ضغط تشغيل الغالية وضبط الضغط المناسب‬‫ عزل سخان الماء الساخن أو الغالية‬‫‪ -‬تأكد من األسالك في حالة جيدة‬

‫‪10‬‬


‫الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية‪ :‬مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط‬

‫‪24‬‬

‫ تأكد أن المياه المتاحة نوعيتها جيدة‬‫• نظام ضخ وعودة البخار أو الماء الساخن‬ ‫ إصالح تسرب المواسير‬‫ تأكد أن هناك ما يكفي من األنابيب لنقل الحرارة المتاحة للحفاظ على درجات‬‫الحرارة البيوت المحمية المطلوبة‬ ‫ تنظيف أنابيب التدفئة حسب الحاجة‪ ،‬والتنظيف من الداخل والخارج‪ ،‬وزعانف‬‫التدفئة نظيفة‬ ‫ ضبط قواعدالمحابس واستبدالها إذا لزم األمر‬‫ التحقق من أن وضع المواسير سليم ألقصى قدر من الكفاءة‬‫• التحكم‬ ‫ التأكد من عدم تداخل دورات ومراحل التسخين والتبريد‬‫ التحقق من دقة الثرموستات باستخدام ميزان حرارة‬‫ معايرة‪ ،‬وضبط أو استبدال الثرموستات‬‫ تأكد من أن الثرموستات موضوع بالقرب من أو في مستوى النبات وغير معرض‬‫لمصادر حرارة قريبة‬ ‫• مولد الكهرباء االحتياطي‬ ‫ تنظيف وفحص البطارية‬‫ تفريغ وإعادة ملء خزانات وقود المولدات‬‫ تحقق من خزان الوقود وخطوطه للكشف عن التسريبات‬‫ تجربة البدء والتشغيل أسبوعيا‬‫بكلين ‪ Bucklin‬وآخرون‪7440 ،.‬‬

‫التدفئة ‪ -‬توصيات الممارسات الزراعية السليمة‬ ‫• احتفظ بخطة تدفئة احتياطية في حال فشل السخان‪.‬‬ ‫• ال تحكم غلق البيوت المحمية في فصل الشتاء‪ :‬التهوية السيئة تؤدي إلى مشاكل الرطوبة‪.‬‬ ‫• تركيب محطة أرصاد جوية لرصد درجة الحرارة داخل البيوت المحمية‪.‬‬ ‫• شراء واستخدام ثرموستات للحفاظ على حد أدنى من درجة الحرارة باستمرار في البيوت المحمية‬ ‫الخاصة بك‪.‬‬ ‫• استخدم المراوح بالبيوت المحمية لتدوير الحرارة من السقف إلى األرض بالبيوت المحمية‪.‬‬ ‫• تثبيت نظام تنبيه في حالة النار والدخان وتراكم ثاني أكسيد الكربون‪.‬‬ ‫• استبدال البيوت المحمية بعد ‪ 74-73‬سنة (اعتمادا على نوع الهيكل‪ ،‬والمواد المستخدمة ومعدات‬ ‫التحكم في المناخ)‪.‬‬


‫‪ .0‬التحكم في مناخ البيوت المحمية واستخدام الطاقة‬

‫‪27‬‬

‫التغذية بثاني أكسيد الكربون‬ ‫يؤدي عدم وجود تحكم مناخي في العديد من البيوت المحمية في بلدان البحر األبيض المتوسط إلى‬ ‫مناخ غير كافي يؤثر سلبا على مكونات المحصول وكفاءة استخدام المدخالت‪ .‬التغذية بثاني أكسيد‬ ‫الكربون ضرورية لزيادة جودة المنتج‪ ،‬بل قد تؤدي زيادة ثاني أكسيد الكربون المستمرة أو الدورية‬ ‫داخل البيوت المحمية إلى زيادة قدرها أكثر من ‪ 74‬في المائة في إنتاج الثمار سواء كمادة جافة أ‬ ‫وطازجة (سانشيز‪-‬غيريرو ‪ Shanchez-Guerrero‬وآخرون‪ .)7443 ،‬تحسين التحكم في البيئة‬ ‫الجوية للبيوت المحمية يمكن أن يحسن المحصول القابل للتسويق والجودة‪ ،‬وامتداد موسم النمو (بيلي‬ ‫‪ .)7000 ،Baille‬ينخفض تركيز ثاني أكسيد الكربون داخل البيوت المحمية غير المغذاه ألقل من‬ ‫مستواه في الجو الخارجي عندما يزداد معدل استهالك ثاني أكسيد الكربون عن طريق التمثيل‬ ‫الضوئي عن معدل اإلمداد من خالل فتحات التهوية بالبيوت المحمية‪ .‬يفسر ضعف كفاءة أنظمة‬ ‫التهوية في البيوت البالستيكية منخفضة التكلفة في بلدان البحر األبيض المتوسط‪ ،‬إلى جانب استخدام‬ ‫الشباك الواقية من الحشرات (مونوز ‪ Munoz‬وآخرون‪ ،)7000 ،‬سبب استنزاف ثاني أكسيد‬ ‫الكربون المرتفع نسبيا (حوالي ‪ ٪74‬أو أكثر) كما وجد في جنوب اسبانيا (لورنزو ‪Lorenzo‬‬ ‫وآخرون‪ .)7004 ،‬الحلول الممكنة هي‪:‬‬ ‫• زيادة معدل التهوية عن طريق التهوية الميكانيكية؛‬ ‫• تحسين تصميم وإدارة نظام التهوية؛ أو‬ ‫• التغذية بثاني أكسيد الكربون‪.‬‬ ‫يستخدم الخيار األخير على نطاق واسع في مزارع البيوت المحمية في شمال أوروبا لتعزيز التمثيل‬ ‫الضوئي المحاصيل تحت ظروف انخفاض اإلشعاع الشمسي التي تسود خالل فصل الشتاء‪ .‬تزيد‬ ‫التغذية بثاني أكسيد الكربون من إنتاجية وجودة المحصول عند تركيز من ‪ 044-144‬ميكرومول لكل‬ ‫مول (ندروف ‪.)7000 ،Nederhoff‬‬ ‫وهناك عقبة هامة هي قصر الفترة الزمنية المتاحة لالستخدام الفعال لتغذية ثاني أكسيد الكربون‪،‬‬ ‫ويرجع ذلك إلى الحاجة إلى تهوية للتحكم في درجة الحرارة (اينوك‪ .)7020 ،Enoch‬وحقيقة حاجة‬ ‫البيوت المحمية للتهوية خالل جزء كبير من اليوم يجعل الحفاظ على تركيز مرتفع من ثاني أكسيد‬ ‫الكربون خالل النهارغير اقتصادي‪ .‬ومع ذلك‪ ،‬ينصح بعض المؤلفين بحقن ثاني أكسيد الكربون حتى‬ ‫عند تشغيل التهوية (ندروف ‪ )7000 ،Nederhoff‬لالحتفاظ بنفس تركيز ثاني أكسيد الكربون في‬ ‫البيوت المحمية وخارجها‪ ،‬وحقن تركيز حول ‪ 244-144‬ميكرومول لكل مول عندما تكون البيوت‬ ‫المحمية مغلقة (عادة في الصباح الباكر وفي وقت متأخر بعد الظهر)‪.‬‬


‫الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية‪ :‬مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط‬

‫‪27‬‬

‫في حالة غياب اإلمداد االصطناعي بغاز ثاني أكسيد الكربون في البيوت المحمية‪ ،‬يجب تعويض ثاني‬ ‫أكسيد الكربون المستهلك خالل عملية التمثيل الضوئي في نهاية المطاف من الخارج من خالل فتحات‬ ‫التهوية‪ .‬يجب أن يكون تركيز ثاني أكسيد الكربون داخل البيوت المحمية أقل من تركيزه في الخارج‬ ‫ختى يكون هناك سريان إلى الداخل‪ .‬وبما أن عملية التمثيل الضوئي تعتمد بشدة على تركيز ثاني‬ ‫أكسيد الكربون‪ ،‬تنخفض نواتج التمثيل الضوئي‪ ،‬مهما كان مستوى الضوء أو حالة المحصول‪.‬‬ ‫تنطوي التهوية في البيوت المحمية على المفاضلة بين ضمان سريان ثاني أكسيد الكربون والحفاظ‬ ‫على درجة حرارة مناسبة داخل البيوت المحمية‪ ،‬وبخاصة خالل األيام المشمسة‪.‬‬ ‫طبقت ستانجليني ‪Stanghellini‬وآخرون (‪ )7442‬نموذج بسيط لتقدير خسائر اإلنتاج المحتملة‪،‬‬ ‫وذلك باستخدام بيانات تم الحصول عليها من صوبات زراعية تجارية في ألميريا بأسبانيا‪ ،‬وصقلية‬ ‫بإيطاليا‪ .‬تم تحليل التكلفة والربح والنتائج المترتبة على حقن مزيد من ثاني أكسيد الكربون بالبيوت‬ ‫المحمية‪ :‬إما من خالل زيادة التهوية‪ ،‬على حساب خفض درجة الحرارة‪ ،‬أو من خالل اإلمداد‬ ‫االصطناعي‪ .‬ووجد أنه في حين أن الخفض في اإلنتاج الناجم عن انخفاض التركيز مشابه للخفض‬ ‫الناجم عن انخفاض درجات الحرارة التي تسببها التهوية لتجنب انخفاض التركيز‪ ،‬أرخص بكثير من‬ ‫الخسارة عن طريق التدفئة‪.‬‬ ‫تعتمدالتغذية المثالية لثاني أكسيد الكربون على الهامش بين الزيادة في قيمة المحصول وتكلفة حقن‬ ‫ثاني أكسيد الكربون‪ .‬ليس باإلمكان إجراء تجارب إليجاد التركيز األمثل بسبب تباين القيمة‬ ‫االقتصادية للتغذية والتي تختلف باختالف اإلشعاع الشمسي من خالل معدل التمثيل الضوئي‪ ،‬ومع‬ ‫معدل تهوية البيوت المحمية من خالل فقدان ثاني أكسيد الكربون (بيلي ‪Bailey‬و شلبي ‪،Chalabi‬‬ ‫‪ .)7000‬تعتمد تركيزات ثاني أكسيد الكربون المثلى على عدة تأثيرات‪ :‬تأثير ثاني أكسيد الكربون‬ ‫على معدل التمثيل الضوئي‪ ،‬والتوزيع بين الثمار والمجموع الخضري‪ ،‬توزيع نواتج التمثيل على‬ ‫المحصول التالي‪ ،‬وأسعار الثمار عند الجمع‪ ،‬باإلضافة إلى كمية ثاني أكسيد الكربون المستخدمة‪،‬‬ ‫ومعدل تهوية البيوت المحمية وسعر ثاني أكسيد الكربون‪.‬‬ ‫كان يستخدم في الماضي غاز ثاني أكسيد الكربون النقي لتغذية البيوت المحمية؛ ولكن في الفترة‬ ‫الحالية يستخدم غازات االحتراق الناتجة عن الوقود الهيدروكربوني‪ ،‬على سبيل المثال‪ ،‬وسلفات‬ ‫البارافين المنخفض‪ ،‬البروبان‪ ،‬البيوتان أو الغاز الطبيعي‪ ،‬ومؤخرا أيضا من الغاز الحيوي‪ .‬في هذه‬ ‫الحاالت‪ ،‬ينبغي االهتمام برصد ثاني وثالث أكسيد الكبريت‪ ،‬ومستويات أكاسيد النيتروجين‪ ،‬التي‬ ‫يمكن أن تتلف المحاصيل حتى بتركيزات منخفضة للغاية‪.‬‬


‫‪ .0‬التحكم في مناخ البيوت المحمية واستخدام الطاقة‬

‫‪25‬‬

‫نــزع الرطوبـــــــة‬ ‫يشير التكثيف إلى تكوين قطرات سائلة من الماء من بخار الماء‪ .‬يحدث التكثيف عندما يالمس الهواء‬ ‫الرطب الدافئ بالصوبة سطحا باردا مثل الزجاج واأللياف الزجاجية والبالستيك أو مكونات الهيكل‪.‬‬ ‫يتم تبريد الهواء المالمس للسطح البارد حتى يصل لدرجة حرارة السطح‪ .‬إذا كانت درجة الحرارة‬ ‫السطح أقل من درجة حرارة نقطة الندى للهواء‪ ،‬يتكثف بخار الماء الموجود بالهواء على هذا السطح‪.‬‬ ‫يكون التكثيف أكبر ما يمكن بالبيوت المحمية من غروب الشمس لعدة ساعات بعد شروق الشمس‪.‬‬ ‫خالل ساعات النهار‪ ،‬يكون هناك تدفئة كافية من أشعة الشمس تعمل على تقليل أو منع التكثيف‪ ،‬ما‬ ‫عدا في األيام الباردة جدا‪ ،‬أو األيام الغائمة‪ .‬من المحتمل جدا أن يزداد التكثيف جدا عند شروق‬ ‫الشمس أو قبل ذلك بوقت قصير في البيوت المحمية‪ .‬التكثيف هو أحد أعراض ارتفاع نسبة الرطوبة‬ ‫ويمكن أن يسبب مشاكل كبيرة (على سبيل المثال إنبات الجراثيم الفطرية الممرضة‪ ،‬بما في ذلك‬ ‫البوتريتس والبياض الدقيقي)‪ .‬يمكن أن يكون التكثيف مشكلة كبيرة ‪ -‬في أوقات معينة من السنة‪ ،‬ومن‬ ‫المستحيل تجنبها تماما‪.‬‬

‫كيفية نزع الرطوبة من البيوت المحمية‬ ‫الجمع بين استخدام التدفئة والتهوية‬ ‫يعتبر فتح النوافذ ببساطة من الممارسات الدارجة لنزع الرطوبة مما يسمح بتغيير هواء الصوبة‬ ‫الرطب ليحل محله هواء خارجي جافة نسبيا‪ .‬ال تستهلك هذه الطريقة أي طاقة عندما تكون هناك‬ ‫حرارة زائدة بالبيوت المحمية‪ ،‬وهناك حاجة إلى التهوية لخفض درجة حرارتها‪ .‬ومع ذلك‪ ،‬عندما‬ ‫تكون التهوية الالزمة للحد من درجة حرارة أقل من تلك المطلوبة إلزالة الرطوبة من الهواء‪ ،‬نزع‬ ‫الرطوبة يستهلك طاقة‪ .‬يتم استبدال الهواء الدافيء بالبيوت المحمية بهواء خارجي بارد وجاف‪،‬‬ ‫فتنخفض درجة الحرارة بالبيوت المحمية‪.‬‬

‫استخدام مواد امتصاص الرطوبة‬ ‫ال توجد بحوث كافية عن استخدام مواد تمتص الرطوبة لنزع الرطوبة من البيوت المحمية‪ ،‬وذلك ألن‬ ‫تركيبها معقد وغير مستحب استخدام المواد الكيميائية‪ .‬خالل هذه العملية‪ ،‬يالمس هواء الصوبة‬ ‫الرطب المواد الماصة للرطوبة‪ ،‬مما يؤدي إلى تحرير الحرارة الكامنة للتبخير نتيجة امتصاص بخار‬ ‫الماء‪ .‬يجب استرجاع المواد الماصة للرطوبة عند مستوى درجة حرارة أعلى‪ .‬يمكن استرجاع بحد‬ ‫أقصى ‪ 04‬في المائة من الطاقة التي تستهلكها تلك المواد إلى هواء البيوت المحمية باستخدام نظام‬ ‫متطور ينطوي على العديد من عمليات التبادل الحراري بما في ذلك تكثيف البخار الناتج عن عملية‬ ‫األسترجاع‪.‬‬


‫الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية‪ :‬مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط‬

‫‪20‬‬

‫التكثيف على األسطح الباردة‬ ‫يتم دفع الهواء الرطب إلى سطح بارد موجود داخل البيت المحمي ومختلف عن مواد التغطية‪ .‬يحدث‬ ‫التكثيف على السطح البارد‪ ،‬ويتم جمع الماء والذي يمكن إعادة استخدامه‪ ،‬ويتم تقليل الرطوبة المطلقة‬ ‫للهواء‪ .‬يمكن أن يقوم واحد متر من المواسيرذات الزعانف عند درجة حرارة ‪°3‬م بنزع ‪ 30‬جراما‬ ‫من البخار من الهواء في الساعة عند درجة حرارة ‪° 74‬م ومع ‪ % 24‬رطوبة نسبية‪.‬‬

‫استخدام التهوية الميكانيكية عادة مع مبادل حراري‬ ‫يتم استخدام التهوية الميكانيكية لتبادل الهواء الخارجي الجاف مع هواء البيت المحمي الرطب‪،‬‬ ‫واستبدال الحرارة بين التيارين‪ .‬واستنادا إلى نتائج كامبين ‪ Campen‬وآخرون (‪ ،)7445‬تكفي‬ ‫مراوح بقدرة ‪ 4.47‬م‪ 5‬بالثانية لجميع المحاصيل‪ .‬ال تعتبر الطاقة الالزمة لتشغيل المراوح؛ حيث‬ ‫أظهرت دراسة تجريبية (سبيتنز ‪ )7447 ،Speetjens‬أن استهالك المراوح من الطاقة أقل من ‪ 7‬في‬ ‫المائة من الطاقة التي يتم توفيرها‪.‬‬

‫مواد تغطية مضادة للتساقط‬ ‫يعتبر استخدام مواد التغطية المضادة للتساقط تقنية بديلة إلزالة الرطوبة بالبيوت المحمية‪ .‬تحتوي‬ ‫األغشية "المضادة للنزيف" على مواد مضافة خاصة تمنع تكوين قطرات وتكون بدال منها غشاء‬ ‫رقيق مستمر من المياه الجارية نحو الجانبين‪ .‬وقد تركز البحث عن مواد التغطية المضادة للتساقط‬ ‫أساسا على الخصائص الضوئية لمواد التغطية‪.‬‬

‫متى يجب استخدام نزع الرطوبة؟‬ ‫• الغسق‪ :‬تقليل الرطوبة إلى ‪ ٪24-14‬مع هبوط الليل لمنع التكثيف‪.‬‬ ‫• الفجر‪ :‬تقليل الرطوبة لمنع التكثيف‪ ،‬وتحفيز النتح حالما تشرق الشمس‪.‬‬ ‫نزع الرطوبة ‪ -‬توصيات الممارسات الزراعية السليمة‬ ‫• إزالة أي مصادر فائض من المياه في البيوت المحمية‪.‬‬ ‫• فتح نوافذ أو أبواب البيوت المحمية للسماح بهروب الرطوبة الزائدة‪.‬‬ ‫• تشغيل المراوح بالبيوت المحمية لتحسين دوران الهواء‪.‬‬ ‫• شراء وحدة تحكم بالرطوبة أو نازع للرطوبة لالستخدام في البيوت المحمية‪.‬‬ ‫• استخدام الشباك الحرارية ليال لمنع فقدان الحرارة اإلشعاعية من سطح النبات‪.‬‬ ‫• وضع مصادر اشعاع حراري بالقرب من المحاصيل للحفاظ على سطح النبات أكثر دفئا عن الهواء‪.‬‬


‫‪ .0‬التحكم في مناخ البيوت المحمية واستخدام الطاقة‬

‫‪23‬‬

‫ترشيد استخدام الطاقة ومصادر الطاقة المتجددة‬ ‫يعتبر ترشيد استخدام الطاقة أمر أساسي حيث تمثل حسابات الطاقة نسبة كبيرة من إجمالي تكاليف‬ ‫اإلنتاج‪ .‬تستهلك البيوت المحمية المدفأة بشمال غرب أوروبا سنويا كمية كبيرة من الطاقة (‪7044‬‬ ‫ميجا جول للمتر المربع في الدول االسكندنافية)‪ .‬في مناطق البحر األبيض المتوسط‪ ،‬ينخفض‬ ‫استخدام الطاقة (‪ 7244 – 344‬ميجا جول للمتر المربع)‪ ،‬ولكن يتم استخدام التدفئة بشكل متزايد‬ ‫لتحقيق إنتاج مبكر ومحصول متواصل كما ونوعا‪ ،‬مما يؤدي إلى ارتفاع معدالت استهالك الطاقة‪.‬‬ ‫تحسين التحكم البيئي (على سبيل المثال حقن ثاني أكسيد الكربون‪ ،‬إضاءة إضافية)‪ ،‬وخطط اإلنتاج‬ ‫المكثف واستخدام نظم التبريد كلها تؤدي إلى زيادة استهالك الطاقة‪ .‬يمثل متوسط استخدام الطاقة لمدة‬ ‫‪ 54-74‬في المائة من مجموع تكاليف اإلنتاج‪ ،‬وهذا يتوقف على المنطقة‪.‬‬ ‫يمكن تحقيق زيادة في اإلنتاج لكل وحدة من الطاقة (كفاءة الطاقة) من خالل الحد من استخدام الطاقة‬ ‫و‪ /‬أو تحسين اإلنتاج‪ .‬ويتمثل التحدي الرئيسي في عملية البيوت المحمية في ايجاد سبل للمساهمة في‬ ‫تحسين كفاءة استخدام الطاقة جنبا إلى جنب مع التخفيض المطلق لالستهالك الكلي للطاقة‪ .‬يعتمد‬ ‫انبعاث ثاني أكسيد الكربون على االستخدام الكلي ونوع الوقود األحفوري‪ .‬على سبيل المثال‪ ،‬عند‬ ‫استخدام الفحم يكون انبعاثات ثاني أكسيد الكربون‪ 744-24‬كجم‪/‬ميجا جول؛ ولوقود الديزل ‪13‬‬ ‫كجم‪/‬ميجا جول؛ البروبان ‪ 23‬كجم‪/‬ميجا جول‪ ،‬في حين أن للغاز الطبيعي حوالي ‪ 32‬كجم‪/‬ميجا‬ ‫جول‪ .‬بشكل عام‪ ،‬تتماثل االتجاهات في مناطق البحر األبيض المتوسط وشمال أوروبا فيما يتعلق‬ ‫بكفاءة اإلنتاج المثلى‪:‬‬ ‫• الخريف‪ /‬الشتاء ‪ -‬تعظيم كمية اإلشعاع والتقليل من فقد الطاقة؛‬ ‫• الربيع‪ /‬الصيف ‪ -‬تقليل درجات الحرارة المرتفعة‪.‬‬ ‫لترشيد استخدام الطاقة (أو الوقود األحفوري) والحد من استهالك الطاقة بالبيوت المحمية‪ ،‬مطلوب‬ ‫مزيد من االستثمارات من أجل تحقيق ما يلي‪:‬‬ ‫• كفاءة استخدام الطاقة (أي كمية من المنتج لوحدة الطاقة المدخلة)؛‬ ‫• الحد من اختياجات الطاقة‪ ،‬و‬ ‫• استبدال الوقود األحفوري بمصادر أكثر استدامة‪.‬‬ ‫التحكم المناخي في ترشيد الطاقة‬ ‫يعتمد االستخدام الرشيد للطاقة بشكل كبير على التحكم البيئي لترشيد الطاقة بالبيوت المحمية‪ ،‬األمر‬ ‫الذي يتطلب معرفة العمليات الفسيولوجية (التمثيل الضوئي والنتح‪ ،‬ونمو وتطور المحصول)‬


‫الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية‪ :‬مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط‬

‫‪22‬‬

‫وعالقتها بالعوامل البيئية المختلفة (درجة الحرارة‪ ،‬والضوء والرطوبة وثاني أكسيد الكربون)‪ .‬ومع‬ ‫ذلك‪ ،‬لتحقيق أقصى قدر من منافع التحكم البيئي لترشيد الطاقة‪ ،‬فمن الضروري أن تكون البيوت‬ ‫المحمية نفسها ومعدات التحكم (التدفئة ونظام التهوية‪ ،‬وحقنثاني أكسيد الكربون‪ ،‬واإلضاءة) مصممة‬ ‫بشكل صحيح وأن تتم المتابعة الدورية (على األقل في بداية الموسم ومرة واحدة خالل موسم النمو)‪.‬‬ ‫على سبيل المثال‪ ،‬قد يمنع تصميم نظام التدفئة باألنابيب توزيع درجات الحرارة المتجانس وبالتالي‬ ‫يحدث فقد في الطاقة والمحصول‪.‬‬

‫التحكم في درجة الحرارة‬ ‫التدفئة التي تعتمد على الرياح‬ ‫يعتبر خفض درجات حرارة التدفئة أحد طرق الحد من استخدام الطاقة بشكل كبير‪ :‬يخفض انخفاض‬ ‫درجة الحرارة ‪°7‬م حوالي ‪ 74‬في المائة من الطاقة‪ .‬ومع ذلك‪ ،‬فإن خفض درجة الحرارة يبطئ النمو‬ ‫والتنمية في معظم المحاصيل ويمكن أن يقلل بشكل كبير من النوعية‪ .‬وبالتالي يؤدي انخفاض درجة‬ ‫الحرارة التدفئة إلى توفير الطاقة‪ ،‬ولكن عموما ليس مجديا اقتصاديا حيث يؤدي إلى انخفاض إنتاج‬ ‫المحصول الذي ال يتم تعويضه عادة عندا تكون تكاليف الطاقة منخفضة‪ .‬ويكون استخدام خفض‬ ‫درجة حرارة التدفئة اقتصاديا أكثر عندما يكون التحكم في درجة الحرارة معتمدا على الرياح‪ .‬يزداد‬ ‫الفقد الحراري زيادة خطية مع زيادة سرعة الرياح‪ ،‬وبالتالي‪ ،‬يمكن خفض استهالك الطاقة من خالل‬ ‫خفض درجة حرارة التدفئة عندما تزداد سرعة الرياح‪ ،‬والتعويض عن ذلك باستخدام درجات حرارة‬ ‫مرتفعة عندما تكون سرعة الرياح منخفضة‪ .‬توفر هذه الطريقة ‪ 74- 3‬في المائة من الطاقة‪.‬‬

‫تكامل درجة الحرارة‬ ‫هناك وسيلةأخرى للتحكم في درجة الحرارة لترشيد استخدام الطاقة وهي ما يسمى بتكامل درجة‬ ‫الحرارة (‪ .)TI‬يستند هذا األسلوب على حقيقة أن تأثير درجة الحرارة على نمو المحاصيل واإلنتاج‬ ‫يعتمد على متوسط درجة حرارة ‪ 70‬ساعة وليس درجات حرارة الليل‪/‬النهار (دي كونينغ ‪de‬‬ ‫‪ .)7022 ،Koning‬ومع ذلك‪ ،‬فإن هناك حدودا لهذا النهج حيث يجب أن تزرع النباتات في مدى بين‬ ‫درجتي الحرارة العظمى والصغرى (على سبيل المثال الطماطم‪ :‬أعلى من ‪ 73‬وأقل من‪°54‬م‪،‬‬ ‫والكريزانثمم‪ :‬أعلى من ‪ 70‬وأقل من ‪°70‬م) لمنع انخفاض النوعية و‪/‬أو مستويات اإلنتاج بسبب‬ ‫ضعف تطور الثمار أو األزهار‪.‬‬ ‫في المناطق الجنوبية على وجه الخصوص‪ ،‬يمكن تنفيذ استراتيجية تكامل درجة الحرارة باستخدام‬ ‫درجات حرارة تحكم في التهوية أعلى من الطبيعي لتحقيق أقصى قدر من التدفئة بسبب اكتساب‬


‫‪ .0‬التحكم في مناخ البيوت المحمية واستخدام الطاقة‬

‫‪21‬‬

‫الطاقة الشمسية وتعويض هذه الحرارة عن طريق تشغيل درجات حرارة منخفضة ليال أو أثناء الغيوم‬ ‫نهارا‪.‬‬ ‫بشكل عام‪ ،‬يؤدي تطبيق تكامل درجات الحرارة إلى ارتفاع درجات الحرارة خالل النهار وانخفاض‬ ‫درجات الحرارة ليال‪ .‬ومع ذلك‪ ،‬فإن نهج استخدام درجات حرارة أعلى لضبط التهوية يمكن أيضا‬ ‫دمجه مع استخدام درجات حرارة منخفضة للتحكم في التدفئة ودرجات حرارة مرتفعة تحت الشباك‬ ‫الحرارية ليال‪ .‬والهدف من ذلك هو االستغالل الكامل الكتساب الطاقة الشمسية‪ ،‬وعندما يكون هناك‬ ‫حاجة لتدفئة إضافية‪ ،‬يفضل إضافتها ليال عندما يكون الفقد الحراري محدودا بسبب غلق الشباك‬ ‫الحرارية‪ .‬هناك إمكانية للحصول على ‪ 74‬في المائة توفير في الطاقة؛ أثبت ريجسديك ‪Rijsdijk‬‬ ‫وفوجلزانج ‪ )7444( Vogelezang‬توفير ‪ 72‬في المائة من الطاقة في نباتات األصص‪ ،‬والورد‬ ‫والفلفل الحلو في مدى ‪°2‬م‪ .‬ومع ذلك‪ ،‬عند تحديد هذا المدى لتحقيق تكامل درجات الحرارة‪ ،‬يجب‬ ‫إيجاد توازن بين تعظيم ترشيد الطاقة والتقليل من اآلثار الضارة على المحصول أو الجودة‪ .‬يتباين‬ ‫التوازن بشكل كبير اعتمادا على المحصول‪ ،‬لذا يجب اإللمام التام بتفاصيل المحصول‪.‬‬

‫التحكم في الرطوبة‬ ‫يتم التخلص من جزء كبيرالطاقة بالبيوت المحمية إلى البيئة عن طريق التهوية الطبيعية‪ ،‬كمتوسط‬ ‫سنوي‪ .‬تحت ظروف اإلشعاع المنخفض نسبيا واعتدال درجات الحرارة المحيطة‪ ،‬يتم استخدام‬ ‫التهوية الطبيعية أو الميكانيكية عموما لمنع ارتفاع الرطوبة‪ .‬وبالتالي يرتبط جزء كبير (‪ )٪74-3‬من‬ ‫إجمالي استهالك الطاقة للتحكم في الرطوبة‪ .‬بالرغم من ارتباط الرطوبة المرتفعة عموما بزيادة‬ ‫مخاطر اإلصابة باألمراض الفطرية وانخفاض النوعية (مثل البوتريتس‪ ،‬عفن الطرف الزهري)‪ ،‬إال‬ ‫أنه قد يكون له نتائج إيجابية على إنتاج وجودة المحصول (مونتيرو‪ .)7442 ،Montero‬خفض‬ ‫مستوى الرطوبة في الهواء مكلف نتيجة الحتياجات الطاقة ويجب أن يُجرى التقييم نظير القيمة‬ ‫المضافة للمحصول‪ .‬يؤدي زيادة مستوى التحكم في الرطوبة بمقدار ‪ 3‬في المائة إلى تقليل في‬ ‫استهالك الطاقة بنسبة ‪ 2‬في المائة تقريبا‪ .‬للحد من استهالك الطاقة المتعلق بـ "التحكم في الرطوبة"‪،‬‬ ‫فهناك عدة خيارات‪:‬‬ ‫• رفع مستوى ضبط الرطوبة‬ ‫• خفض مستوى النتح من المحصول‬ ‫• نزع الرطوبة النشط مع استرداد الحرارة‬


‫الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية‪ :‬مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط‬

‫‪22‬‬

‫الشباك الحرارية‬ ‫يشتمل التحكم في الشباك الحرارية لترشيد الطاقة‬ ‫على التوازن بين تأثر اإلنتاج والجودة بالرطوبة‬ ‫والضوء‪ ،‬وتوفير الطاقة‪ .‬يمكن التحكم في ترشيد‬ ‫الطاقة للشباك (الرطوبة) عن طريق فرد الشباك‬ ‫قبل المراوح للحفاظ على الرطوبة عند حد معين‪.‬‬ ‫يمكن الحصول على توفير إضافي في الطاقة‬ ‫(‪ )٪0‬عن طريق إغالق الشباك ليال‪ ،‬وبدون أي‬ ‫خسائر في االنتاج اذا تم فرد الشباك متأخرا حتى‬ ‫وصول مستويات اإلشعاع بالخارج إلى ‪734-34‬‬ ‫وات‪/‬م‪7‬؛ وبذلك ينخفض التبادل الحراري للبيوت المحمية لفترة أطول خالل ساعات الصباح الباكر‬ ‫(الشكل رقم ‪.)5‬‬

‫تقليل النتح‬ ‫قد يكون لتقليل النتح آثار إيجابية في ترشيد الطاقة حيث يقوم المحصول قليل النتح بضخ كميات قليلة‬ ‫من المياه إلى الهواء‪ ،‬وبالتالي يتطلب طاقة أقل للتحكم في الرطوبة عند انخفاض مستوى اإلشعاع‬ ‫(الشكل رقم ‪ .)0‬قد يؤدي رفع مستوى ثاني أكسيد الكربون العالي‪ ،‬إلى تقليل فتح الثغور‪ ،‬وبالتالي‬ ‫تقليل النتح‪ ،‬مما يرشد الطاقة بنسبة ‪ 74-3‬في المائة‬ ‫دون أن يؤثر ذلك على التمثيل الضوئي أو النمو‪ .‬قد‬ ‫يقلل الخفض المرشد من مساحة أوراق المحاصيل‬ ‫ذات دليل مساحة ورقة مرتفع‪ ،‬مثل الفلفل‪ ،‬من‬ ‫استخدام الطاقة بدون أي تأثير على اإلنتاج‪ .‬أدى‬ ‫خفض مساحة الورقة عن طريق إزالة األوراق‬ ‫القديمة في الطماطم إلى انخفاض ‪ 54‬في المائة في‬ ‫النتح بدون أي تأثير ضار على إنتاجية المحصول‬ ‫(آدمز ‪ Adams‬وآخرون‪.)7447 ،‬‬


‫‪ .0‬التحكم في مناخ البيوت المحمية واستخدام الطاقة‬

‫‪20‬‬

‫التحكم البيئي المبني على المحصول‬ ‫ال ينبغي أن يهدف التحكم التشغيلي إلى عوامل بيئية فردية (درجة الحرارة‪ ،‬الرطوبة‪ ،‬ثاني أكسيد‬ ‫الكربون) ولكن ترشيد الطاقة في إنتاجية المحصول وتحكم في الجودة‪ ،‬مع األخذ بعين االعتبار تأثير‬ ‫إجراءات التحكم على إنتاجية المحصول واستهالك الطاقة على حد سواء‪ .‬في حين أن هذا النهج‬ ‫(المعتمد على نموذج) اليزال تحت البحث منذ بداية الثمانينات‪ ،‬ال يزال تطبيقها العملي محدودا ألنها‬ ‫تتطلب تبني المستخدم النهائي لنهج جديد تماما والتخلي عن الممارسات الحالية‪.‬‬

‫التحكم البيئي ‪ -‬توصيات الممارسات الزراعية السليمة‬ ‫• القيام بأعمال الصيانة الدورية؛ فحص ومعايرة األجهزة‪ ،‬والمجسات‪ ،‬والمضخات‪ ،‬والمحابس‪،‬‬ ‫والمراوح ‪..‬الخ ليس أقل من بداية كل فترة محصول‪.‬‬ ‫• ال توضع الثرموستات‪/‬المجسات في ضوء الشمس المباشر‪ ،‬واستخدام مجسات تسحب الهواء‪.‬‬ ‫• تعظيم الطاقة الشمسية الواردة في الظروف الباردة بتأخيرالتهوية أوفتح الشباك الحرارية‪.‬‬ ‫• استخدم فرق كببربين درجة حرارة الليل والنهار لضبط التهوية (‪2-0‬درجة مئوية)‪ ،‬وتبني تكامل‬ ‫درجة الحرارة التلقائي إذا أمكن‪.‬‬ ‫• رصد نظام إعدادات التحكم البيئي أوالثرموستات؛ تحقق بانتظام من أنها تتماشى مع استراتيجية‬ ‫اإلنتاج‪.‬‬ ‫• النظر في استخدام درجات رطوبة أعلى خالل فترات انخفاض اإلشعاع في الصوب المدفأة‪.‬‬ ‫• عند استخدام الشباك الحرارية‪ ،‬تفردالشباك أوال (بدال من فتحات التهوية) للحد من الرطوبة‪.‬‬ ‫• إذا أمكن‪ ،‬يضاف ثاني أكسيد الكربون على األقإلل ىالتركيزالجوي (أي‪514-504‬ميكرومول لكل‬ ‫مول)‪ ،‬ال يقلل من استخدام الطاقة ولكن يساهم بشكل كبير فينمو المحصول واإلنتاجية‪.‬‬


‫الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية‪ :‬مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط‬

‫‪04‬‬

‫ترشيد استخدام الطاقة عمليا‬ ‫في حين أن التقنيات الحديثة المبتكرة للتحكم البيئيي ستزيد من كفاءة الطاقة‪ ،‬يمكن إحراز تقدم‬ ‫كبيرعن طريق تحسين تصميم أجهزة أنظمة التدفئة والتهوية وزيادة دقة وتردد التحكم في المجسات‪.‬‬ ‫وهكذا‪ ،‬فإن التوصيات العملية المهمة لترشيد استخدام الطاقة يعتمد إلى حد كبير على التحكم التشغيلي‬ ‫للمزارع عن طريق األجهزة المتوفرة في مجال أنظمة التدفئة والتهوية والتبريد‪ ،‬والشباك الخ‪.‬‬ ‫توفير الطاقة‪ :‬تخفيض احتياجات الطاقة للبيوت المحمية‬

‫مــواد وشـــــــباك التغطيـــــة‬ ‫يحدث معظم الفقد في الطاقة بالبيوت المحمية المهواه طبيعيا من خالل‪:‬‬ ‫• الحمل الحراري واإلشعاع من أغطية البيوت المحمية‪ ،‬و‬ ‫• انتقال الحرارة المحسوسة والكامنة من خالل التهوية‪.‬‬ ‫وعلى ذلك‪ ،‬فإن أول خطوات الحفاظ على الطاقة بالبيوت المحمية هو تحسين العزل وتقليل التهوية‪.‬‬ ‫أساس تخفيض الطاقة هوالصيانة الجيدة لمكونات البيوت المحمية (األبواب‪ ،‬والغطاء‪ ،‬الجدران‬ ‫الجانبية‪ ،‬واألساسات)‪ .‬ويجب اتخاذ التدابير لمنع تسرب الهواء غير الضروري من البيوت المحمية‪:‬‬ ‫حفظ األبواب مغلقة‪ ،‬وغلق تسريب الهواء‪ ،‬وتصليح تمزقات الغطاء والجدران الجانبية‪ ،‬واإلغالق‬ ‫المحكم لفتحات التهوية الطبيعية‪.‬‬ ‫تؤثر زيادة سمك عزل البيوت المحمية تأثيرا كبيراعلى استهالك الطاقة‪ ،‬حيث أن معظم فقدان الطاقة‬ ‫يتم من خالل الغطاء‪ .‬ولذلك يمكن استخدام تقنيات مختلفة‪ ،‬بما في ذلك زيادة في سمك العزل‬ ‫باستخدام طبقتين أو ثالث طبقات من األغطية والطالء للحد من الفقد باإلشعاع‪ .‬يمكن أن يؤدي‬ ‫استخدام حزمة من هذه التقنيات إلى خفض‬ ‫كبيرفي استخدام الطاقة لنظام البيوت‬ ‫المحمية كامال (الجدول رقم ‪.)7‬‬

‫الجدول رقم ‪2‬‬ ‫آثر األنواع المختلفة من مواد تغطية البيوت المحمية على‬ ‫االستخدام السنوي للطاقة من محصول الطماطم المستديم‬ ‫(‬

‫ومع ذلك‪ ،‬فإن العيب الرئيسي لمعظم‬ ‫األغطية العازلة هو الحد من انتقال الضوء‬ ‫وزيادة الرطوبة‪ .‬من الناحية العملية‪ ،‬نادرا‬ ‫ما تقوم األغطية المزدوجة أو الثالثية‬ ‫بتوفير الطاقة ‪،‬نتيجة لمحاولة المزارع‬

‫‪3‬‬

‫‪2‬‬

‫‪) /‬‬

‫‪-100%‬‬ ‫‪53‬‬ ‫زجاج مفرد‬ ‫‪-75%‬‬ ‫‪40‬‬ ‫زجاج مفرد مع شباك‬ ‫‪-75%‬‬ ‫‪40‬‬ ‫غطاء مزدوج‬ ‫‪-62%‬‬ ‫‪33‬‬ ‫‪-53%‬‬ ‫‪28‬‬ ‫‪-49%‬‬ ‫‪26‬‬ ‫(أ) يعادل ‪ 1‬م‪ 3‬من الغاز الطبيعي ‪ 31.5‬ميجا جول تقريبا‬ ‫بوت ‪ Bot‬وآخرون‪2005 ،‬‬


‫‪07‬‬

‫‪ .0‬التحكم في مناخ البيوت المحمية واستخدام الطاقة‬

‫تعويض ارتفاع مستويات الرطوبة عن طريق زيادة التخلص من الرطوبة ببيئة البيوت المحمية‪.‬‬ ‫يفضل في البيوت المحمية الحافظة للطاقة الجمع بين المواد التي لها قدرة عالية على انتقال الضوء‬ ‫مع انخفاض انتقال األشعة تحت الحمراء (هيمينغ ‪ .)7443 ،Hemming‬من خصائص أفالم البولي‬ ‫إيثيلين ‪ PE‬واإليثيلين فينايل أسيتات ‪ EVA‬عموم اارتفاع معدالت انتقال األشعة تحت الحمراء األمر‬ ‫الذي يجعلها أقل مالءمة عند تصميم البيوت البالستيكية الموفرة للطاقة (الجدول ‪.)5‬‬

‫الشباك‬ ‫تضيف الشباك الحرارية عائقا إضافيا بين البيوت المحمية والجو المحيط بها‪ ،‬وتقلل كال من الفقد‬ ‫بالمالمسة وبالتهوية‪ .‬يمكن أن تكون الشباك إما ثابتة أومتحركة‪ .‬وتستخدم الشباك الثابتة عادة خالل‬ ‫مرحلة النموالمبكر وفترة اإلنتاج من المحصول‪ ،‬ولكن التخفيض المستمر لمستوى اإلضاءة وزيادة‬ ‫الرطوبة يحد من طول فترة االستخدام وبالتالي إمكانية توفير الطاقة‪.‬‬ ‫للشباك المتحركة تأثيرأقل على انتقال الضوء مقارنة بالشباك الثابتة أواألغطية المزدوجة‪ .‬يمكن أن‬ ‫يؤدي استخدام الشباك إلى تقليل استخدام الطاقة بنسبة أكثر من‪ 04-53‬في المائة‪ ،‬اعتمادا على المواد‬ ‫المستخدمة (الجدول رقم ‪ .)0‬من الناحية العملية‪ ،‬يتم إغالق الشباك المتحركة لفترة قليلة فقط من الـ‬ ‫‪70‬ساعة اعتمادا على معاييرالمزارع للفتح والغلق‪ ،‬والتي ترتبط عموما بمستويات الرطوبة‬ ‫واإلضاءة‪ .‬في الممارسات التجارية‪ ،‬يؤدي ذلك إلى وفورات في الطاقة تقدر بحوالي ‪ 74‬في المائة‬ ‫في شمال غرب أوروبا‪ .‬وبالنسبة الستخدام الشباك (ومواد التغطية الموفرة للطاقة) في المناطق‬ ‫الجنوبية‪ ،‬قد يكون االستخدام أقل جدوى اقتصاديا‪ .‬ويرجع ذلك إلى انخفاض استخدام الطاقة عموما‬ ‫(انظرالشكل ‪ ،)0‬وستكون الفوائد المالية من وفورات الطاقة أقل في حين ستظل االستثمارات عالية‬ ‫نسبيا‪.‬‬ ‫الجدول رقم ‪5‬‬ ‫انتقال (انتشار) الضوء المرئي وانتقال األشعة تحت الحمراء من مختلف أغطية البيوت المحمية‬ ‫األشعة‬ ‫انتقال‬ ‫انتقال الضوء‬ ‫السمك‬ ‫المادة‬ ‫الحمراء‬

‫زجاج "عادي"‬ ‫زجاج مدعم‬ ‫زجاج ضد االنعكاس‬ ‫غشاء بولي إيثيلين‬ ‫غشاء بولي فينيل اسيتات‬ ‫أغشية ‪ETFE‬‬ ‫بولي كربونات (طبقتين)‬ ‫بولي كربونات متعرج‬

‫‪ 0‬مم‬ ‫‪ 0‬مم‬ ‫‪ 0‬مم‬ ‫‪ 744‬ميكرون‬ ‫‪ 724‬ميكرون‬ ‫‪ 744‬ميكرون‬ ‫‪ 77‬مم‬ ‫‪ 72‬مم‬ ‫‪ 73‬مم‬

‫‪%27‬‬ ‫‪%27‬‬ ‫حوالي ‪%20‬‬ ‫حوالي ‪%27‬‬ ‫حوالي ‪%27‬‬ ‫‪%22‬‬ ‫‪%27‬‬ ‫‪%12‬‬ ‫‪%24‬‬

‫‪4‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪% 24-04‬‬ ‫‪% 04-74‬‬ ‫‪% 74-73‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪4‬‬

‫تحت‬


‫الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية‪ :‬مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط‬

‫الجدول رقم ‪0‬‬ ‫مواد الشباك للبيوت المحمية وخصائصها‬ ‫انتقال‬ ‫النوع‬ ‫المباشر‬ ‫‪17‬‬ ‫آي إل إس ‪74‬ريفولكس‬ ‫‪00‬‬ ‫آي إل إس ‪ 34‬ريفولكس‬ ‫‪25‬‬ ‫آي إل إس شفاف‬ ‫‪21‬‬ ‫إكس إل إس ‪74‬ريفولكس‬ ‫‪34‬‬ ‫إكس إل إس ‪ 73‬ريفولكس‬ ‫‪50‬‬ ‫إكس إل إس ‪ 72‬فايربريك‬ ‫سفينسون‪ ،Svensson‬السويد‬

‫الضوء انتقال الضوء المنتشر‬ ‫‪23‬‬ ‫‪04‬‬ ‫‪11‬‬ ‫‪24‬‬ ‫‪01‬‬ ‫‪51‬‬

‫‪07‬‬

‫توفير الطاقة‬ ‫‪03‬‬ ‫‪74‬‬ ‫‪01‬‬ ‫‪01‬‬ ‫‪73‬‬ ‫‪74‬‬

‫التبريــد الموفـــر للطاقـــة‬ ‫التهوية‬ ‫هناك فائض كبير من الطاقة الشمسية في جميع المناطق بجميع أنحاء العالم تقريبا‪ ،‬وخصوصا في‬ ‫مناطق خطوط العرض الجنوبية‪ ،‬مما يتطلب أنظمة تبريد عالية الكفاءة لخفض درجة حرارة الهواء‪.‬‬ ‫التهوية الطبيعية هي أكثر طرق التبريد شيوعا‪ ،‬ويمكن االستفادة المثلى من الشكل الهندسي للبيوت‬ ‫المحمية لتعزيزالتهوية الطبيعية‪ .‬يزداد معدل التهوية بشكل كبير مع زيادة انحدارالسطح حتى ‪54‬‬ ‫درجة‪ ،‬وتم استبدال البيوت التقليدية مسطحة السطح ببيوت متناظرة أوغير متناظرة‪ .‬البيوت الموجهة‬ ‫في مواجهة هبوب الرياح تكون التهوية بها أكثركفاءة من التهوية من الجانب اآلخر‪ ،‬وتتميز البيوت‬ ‫المحمية الحديثة بوجود فتحات تهوية كبيرة مواجهة للرياح السائدة‪.‬‬

‫التظليل‬ ‫يعد التظليل أحد الطرق الدارجة للتبريد السلبي للحد من دخول الطاقة الشمسية إلى البيوت المحمية‬ ‫في الفترات التي يكون فيها اإلشعاع الشمسي فائضا‪ .‬هناك عدد من المزايا للشباك المتحركة سواء من‬ ‫الخارج أو من الداخل‪ ،‬مثل تحسين درجة الحرارة والرطوبة‪ ،‬والجودة (مثل الحد من عفن الطرف‬ ‫الزهري في محصول الطماطم) وزيادة واضحة في كفاءة استخدام المياه‪ .‬في المناطق الجنوبية على‬ ‫وجه الخصوص‪ ،‬يعتبر التظليل المتحرك والخارجي فعال جدا في تحسين كفاءة استخدام الطاقة‪.‬‬ ‫يمكن استخدام مواد معينة والتي تمتص أوتعكس أطوال موجية مختلفة أو تحتوي على تدخأل وصور‬ ‫أوأصباغ حرارية لتخفيف الحمل الحراري ولكن في الغالب تؤدي هذه المواد أيضا إلى خفض‬ ‫مستوى اإلشعاع النشط في التمثيل الضوئي‪ . PAR‬وتعتبر المواد التي تعكس جزءا من طاقة الشمس‬ ‫ليست ضرورية لنمو النبات (األشعة القريبة من تحت الحمراء ‪ )NIR‬ولكنها أظهرت نتائج واعدة‬


‫‪ .0‬التحكم في مناخ البيوت المحمية واستخدام الطاقة‬

‫‪05‬‬

‫(على سبيل المثال جارسيا الونسو وآخرون ‪ )7442، Garcia-Alonso‬ويمكن تطبيقها إما كغطاء‬ ‫البيوت المحمية أوكشباك‪.‬‬

‫التبريد الميكانيكي‬ ‫يمكن أن يحافظ التبريد الميكانيكي (مراوح ومضخات حرارية ومبادالت حرارية) على نفس درجة‬ ‫حرارة البيوت المحمية مثل التهوية الطبيعية‪ ،‬بل يمكن زيادة خفض درجة الحرارة‪ ،‬خصوصا في‬ ‫ظل ارتفاع درجات الحرارة المحيطة أو مستويات إشعاعية مرتفعة‪ .‬من الممكن الحفاظ على البيوت‬ ‫المحمية مغلقة تماما باستخدام قدرة تبريدية مرتفعة‪ ،‬حتى في أقصى مستويات إشعاع‪ .‬ومع ذلك‪،‬‬ ‫تظهركل الخبرات العملية والتجريبية أن عائد االستثمار لهذه األنظمة رديء في جميع المناطق‬ ‫بالعالم‪ ،‬باستثناء التبريد بالتبخيرالمباشر بالرش‪/‬الضباب والتبريد بالتبخيرغير المباشر(األلواح‬ ‫والمروحة)‪ .‬هذا على األرجح نتيجة لآلثاراإليجابية الناتجة عن انخفاض درجة الحرارة وارتفاع نسبة‬ ‫الرطوبة مما يؤدي إلى تحسين النمو واإلنتاج‪ ،‬على األقل مع الفاكهة والخضرالرئيسية‪ .‬ولذلك‪،‬ال‬ ‫يزال التبريد بالتبخيرالمباشر بالرذاذ و"األلواح والمروحة"يعطي أفضل النتائج االقتصادية وزيادة‬ ‫كفاءة استخدام الطاقة في المقام األول من خالل تأثير ذلك على اإلنتاج‪.‬‬

‫ممارسة خفض الطاقة‬ ‫يرتبط انخفاض احتياجات الطاقة باالختيارات االستراتيجية للمزارع فيما يتعلق بإنشاء البيوت‬ ‫المحمية‪ ،‬ومواد التغطية والمعدات البيئية من حيث نظام التدفئة والتهوية والتبريد‪ ،‬الشباك ‪..‬الخ‪ .‬زيادة‬ ‫االستثمار مطلوبة وتحتاج إلى النظر فيها من حيث العائدعلى االستثمارات‪.‬‬ ‫استبدال الوقود األحفوري بمصادر أخرى مستدامة‬ ‫نظرا الرتباط انبعاث ثاني أكسيد الكربون مباشرة باستخدام الوقود األحفوري في التدفئة والتبريد‬ ‫بالبيوت المحمية‪ ،‬يمكن أن يساعد استخدام بعض البدائل (الطاقة الشمسية وطاقة جوف األرض‬ ‫الحرارية على سبيل المثال‪ ،‬والوقود الحيوي والطاقة الثانوية) كثيرا في تحقيق أهداف الحد من‬ ‫انبعاثات ثاني أكسيد الكربون‪ .‬ويمكن استخدام الطاقة الثانوية وثاني أكسيد الكربون الناتج عن مولدات‬ ‫الحرارة والكهرباء وتغذية الكهرباء الناتجة إلى الشبكة الوطنية في توفير جزءا كبيرا من الوقود‬ ‫األحفوري‪ .‬بينما ال يتم حفظ الطاقة مباشرة في مستوى البيوت المحمية‪ ،‬يقلل مولد الحرارة والكهرباء‬ ‫من انبعاث ثاني أكسيد الكربون على المستوى الوطني عن طريق الحد من انبعاث ثاني أكسيد‬ ‫الكربون من محطات توليد الكهرباء المركزية‪.‬‬


‫الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية‪ :‬مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط‬

‫‪00‬‬

‫ومع ذلك‪ ،‬يعتمد التطبيق ال ُمجدي اقتصاديا لمولدات الحرارة والكهرباء إلى حد كبير على الوضع‬ ‫المحلي‪ .‬في بعض األحيان ال يسمح بها أوليس ممكنا من الناحية التقنية تغذية الكهرباء في الشبكة‬ ‫الوطنية‪ ،‬أوسعر الكهرباء منخفض للغاية‪ .‬واستخدام مولدات حرارية كهربائية مستقلة (للكهرباء‬ ‫المستخدمة على مستوى مزرعة البيوت المحمية) ليس سوى أحد الخيارات‪.‬‬

‫كفاءة الطاقة ‪ -‬توصيات الممارسات الزراعية السليمة‬ ‫• العناية بالصيانة الدورية للبنية األساسية للبيوت المحمية (األبواب‪ ،‬وغطاء‪ ،‬الجدران الجانبية‪،‬‬ ‫واألساسات‪ ،‬والمراوح‪ ،‬التبريد بالتبخير‪ ،‬مواد الشباك الخ)‪.‬‬ ‫• الحفاظ على األبواب مغلقة‪ ،‬إحكام غلق الهواء‪ ،‬استبدال األغطية المكسورة والشباك الممزقة‪.‬‬ ‫• اختيارمواد تغطية البيوت المحمية منخفضة انتقال األشعة تحت الحمراء‪.‬‬ ‫• استخدام الشباك الحرارية (المتحركة) للمناطق ذات متوسط درجات حرارة أو درجة حرارة الليل‬ ‫منخفضة‪.‬‬ ‫• استخدام الشباك الحرارية خصوصا في المواقع التي تتميز بسماء صافية للحد من التبادل الحراري‬ ‫اإلشعاعي مع المظلة السماوية‪.‬‬ ‫• استبدال البيوت ذات السقف األفقي ببيوت محمية متناظرة أوغير متناظرة مع انحدارالسقف يصل إلى‬ ‫‪ 54‬درجة‪.‬‬ ‫مواز التجاه الرياح‬ ‫•عند استخدام التهوية الطبيعية‪ ،‬يتم تركيب فتحات تهوية موضوعة واسعة في خطٍ‬ ‫ٍ‬ ‫السائدة‪.‬‬ ‫•إذا كان التبريد مطلوبا‪ ،‬يستخدم الرذاذ أوألواح ومراوح التبريد‪ ،‬وإذا كان ال يكفي‪ ،‬يضاف شباك‬ ‫التظليل‪.‬‬ ‫•استبدال البيوت المحمية القديمة بنماذج جديدة أكثر كفاءة في استخدام الطاقة‪ .‬في مستوى مزارع البيوت‬ ‫البالستيكية على نطاق كبير‪ ،‬يتطلب حلول المشكلة وهي عبارة عن اختالل التوازن بين استخدام‬ ‫الحرارة والطاقة غير المتوازن على مستوى المزرعة‪ ،‬على سبيل المثال‪ ،‬باستخدام نظم تخزين‬ ‫الحرارة‪.‬‬

‫يعتبر الوقود الحيوي والتخمرالالهوائي بدائل جيدة للحصول علي الوقود األحفوري ولكنها تحتاج‬ ‫توافر وكميات ضخمة‪ ،‬وهناك عدم يقين بشأن محتوى الطاقة مما يعوق االستخدام على نطاق‬ ‫واسع‪.‬على سبيل المثال‪ ،‬قد يستهلك إنتاج ‪ 7‬ميجا وات كمية مادة عضوية جافة تصل إلى ‪ 7344‬طن‬ ‫سنويا‪ .‬وهذا يتطلب ليس فقط استثمارات كبيرة ولكن أيضا حلوال لوجستية لتوفرهذه الكتلة الحيوية‬ ‫من المنطقة المحيطة بها‪.‬عالوة على ذلك‪ ،‬قد يكون هناك مشكلة استمرارية إمدادات الكتلة الحيوية‬ ‫حيث يكاد يكون مستحيال تخزين الكميات المطلوبة‪ .‬وفيما يتعلق بثاني أكسيد الكربون من هذا الغاز‪،‬‬


‫‪ .0‬التحكم في مناخ البيوت المحمية واستخدام الطاقة‬

‫‪03‬‬

‫ينبغي إيالء اهتمام خاص لجوانب التلوث بعد الحرق مثل ثاني وثالث أكسيد الكبريت وأكاسيد‬ ‫النيتروجين التي قد تلحق ضررا بالغا بالمحصول‪ .‬ومع ذلك‪ ،‬يمكن أن يكون خيارا مناسبا لالستخدام‬ ‫على نطاق ضيق في البيوت المحمية القائمة بذاتها دون اتصال بالبنية التحتية للطاقة‪.‬‬ ‫اعتمادا على السمات الجيولوجية للمنطقة‪ ،‬يمكن أن تكون طاقة جوف األرض الحرارية (درجات‬ ‫حرارة المياه أكبر من‪°24‬م) بديال واعدا‪ .‬فتوجد إمكانات كبيرة للطاقة في مساحات واسعة‬ ‫(البركانية) في العالم (مثل تركيا) والتي يمكن أن تكون مجدية اقتصاديا ألغراض تدفئة البيوت‬ ‫المحمية ولكن يعتبر حتى اآلن عدد البيوت المدفاة بطاقة الجوف أألرضية محدودا‪ ،‬وذلك أساسا‬ ‫بسبب ارتفاع المخاطر المالية المتعلقة بحفرأبار الماء الساخن‪ .‬فالتكلفة االستثمارية لحفر بئر للمياه‬ ‫الساخنة في هولندا (المياه درجة حرارتها ‪ 23‬درجة مئوية‪ ،‬وبعمق ‪7144‬م) ألغراض تدفئة البيوت‬ ‫المحمية حوالي‪ 3.3‬مليون يورو(مستوى أسعار عام ‪ .)7441‬ومع ذلك‪ ،‬يمكن أن تختلف التكاليف‬ ‫اإلجمالية إلى حد كبير في مناطق أخرى من العالم حيث تتوفر الطاقة الحرارية األرضية في أعماق‬ ‫أقل‪ .‬لالستخدام االقتصادي لطاقة جوف األرض الحرارية العميقة‪ ،‬يجب إقامة مساحة واسعة من‬ ‫البيوت المحمية (أكبر من‪74‬هكتار)‪.‬‬

‫موارد الطاقة المستدامة ‪ -‬توصيات الممارسات الزراعية السليمة‬ ‫يعتمد استخدام مصادر بديلة للطاقة على الخيارات االستراتيجية وطويلة األجل للمزارع ويصبح عادة ذو‬ ‫صلة إذا كان هناك خطوات سابقة أدت إلى انخفاض مدخالت الطاقة المطلوبة لوحدة المساحة‪ .‬وبرغم أن‬ ‫جميع التوصيات السابقة يجب أيضا أن يُنظر إليها من وجهة نظر جدواها االقتصادية‪ ،‬فإن هذه الخطوة‬ ‫تتطلب اهتماما خاصا بتحليل المخاطر بشأن مدى الثقة في المصدر البديل وتقلبات أسعاره نظرا ألن‬ ‫التكاليف االستثمارية المتعلقة بهذه الخطوة عادة ما تكون عالية (جدا)‪.‬‬ ‫ألسباب اقتصادية (اقتصاديات الحجم)‪ ،‬يتطلب استخدام مصادر طاقة أكثر استدامة عموما مساحة كبيرة من‬ ‫البيوت المحمية‪ .‬ولذلك فمن المستحسن استخدام استشاريين متخصصين وخدمات استشارية عند النظر في‬ ‫استخدام هذه المصادر للطاقة المستدامة‪.‬‬


02

‫ مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط‬:‫الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية‬

‫قائمة المراجع‬ Abdel-Ghany, A.M. & Kozai, T. 2006.Cooling efficiency of fogging systems forgreenhouses.Biosyst. Eng., 94(1): 97–109. Adams, S.R., Woodward, G.C. & Valdes, V.M. 2002.The effects of leaf removal andof modifying temperature set-points with solar radiation on tomato.J. Hort. Sci.Biotech., 77: 733–738. American Society for Agricultural Engineers.2000. ANSI/ASAE EP406.3 MAR98,heating, venting and cooling greenhouses, 675: 682. American Society of Heating, Refrigeration and Air Conditioning Engineers.1978. ASHRACE applications. ASHRAE, New York. p. 22– 14. Arbel, A., Barak, M. & Shklyar, A. 2003.Combination of forced ventilation and fogging systems for cooling greenhouses.J. Agric. Eng. Res., 84(1): 45–55. Bailey, B.J. & Chalabi, Z.S. 1994.Improving the cost effectiveness of greenhouse climate control.Computers and Electronics in Agriculture, 10: 203–214. Baille, A. 1999. Greenhouse structure and equipment for improving crop production in mild winter climates. Acta Hort., 491: 37–47. Baille, A., Kittas, C. & Katsoulas, N. 2001. Influence of whitening on greenhouse microclimate and crop energy partitioning. Agric. Forest Meteorol., 107: 193–306. Bot, G.P.A., van de Braak, N.J., Challa, H., Hemming, S., Rieswijk, Th., vanStraten, G. & Verlodt, I. 2005. The solar greenhouse: State of the art in energy saving and sustainable energy supply. Acta Hort., 691: 501–508. Bucklin, R.A., Jones, P.H., Barmby, B.A., McConnell D.B. & Henley, R.W. 2009.Greenhouse heating checklist.University of Florida, IFAS Extension, Publication CIR791. Campen, J.B. & Bot, G.P.A. 2002. Dehumidification in greenhouses by condensation on finned pipes. Biosyst. Eng., 82(2): 177–185.


01

‫ التحكم في مناخ البيوت المحمية واستخدام الطاقة‬.0

Campen, J.B., Bot, G.P.A. & de Zwart, H.F. 2003. Dehumidification of greenhouses at northern latitudes.Biosyst. Eng., 86(4): 487–493. Cohen, S., Raveh, E., Li, Y., Grava, A. & Goldschmidh, E.E. 2005.Physiological response of leaves, tree growth and fruit yield of grapefrui trees under reflective shading screens.Sci. Hort., 107: 15–35. De Koning, A.N.M. 1988. The effect of different day/night temperature regimes on growth, development and yield of glasshouse tomatoes.J. Hort. Sci., 63: 465–471. Dieleman, A. & Kempkes, F. 2006. Energy screens in tomato: determining the optimal opening strategy. Acta Hort., 718: 599–606. Enoch, H.Z. 1984. Carbon dioxide uptake efficiency in relation to cropintercepted solar radiation.Acta Hort., 162: 137–147. Garciá-Alonso, Y., Espí, E., Salmerón, A., Fontecha, A., González, A. & López, J.2006.New cool plastic films for greenhouse covering in tropical and subtropical areas.Acta Hort., 719: 137. Hemming, S. 2005. EFTE: A high transmission cover material (in German). Gärtnerbörse, 105: 6. Katsoulas, N., Bartzanas, T., Boulard, T., Mermier, M. & Kittas, C. 2006.Effect of vent openings and insect screens on greenhouse ventilation.Biosyst. Eng., 93(4): 427–436. Kittas, C., Karamanis, M. & Katsoulas, N. 2005. Air temperature regime in a forced ventilated greenhouse with rose crop. Energy & Buildings, 37(8): 807–812. Li, S., Willits, D.H. & Yunkel, C.A. 2006. Experimental study of a highpressure fogging system in naturally ventilated greenhouses. Acta Hort., 719: 393–400. Lorenzo, P., Maroto, C. & Castilla, N. 1990.‫ ثاني أكسيد الكربون‬in plastic greenhouse in Almeria (Spain). Acta Hort., 268: 165–169. Montero, J.I. 2006. Evaporative cooling in greenhouses: Effects on microclimate, water use efficiency and plant response. Acta Hort., 719: 373–383.


02

‫ مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط‬:‫الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية‬

Muñoz, P., Montero, J.L., Antón, A. & Giuffrida, F. 1999.Effect of insect-proof screens and roof openings on greenhouse ventilation.J. Agric. Eng. Res., 73: 171–178. Nederhoff, E.M. 1994. Effects of ‫ ثاني أكسيد الكربون‬concentration on photosynthesis, transpiration and production of greenhouse fruit vegetable crops. PhD thesis.Wageningen, the Netherlands, 213 pp. Rijsdijk, A.A. & Vogelezang, J.V.M. 2000. Temperature integration on a 24-hour base: a more efficient climate control strategy. Acta Hort., 519: 163–169. Sanchez-Guerrero, M.C., Lorenzo, P., Medrano, E., Castilla, N., Soriano, T. &Baille, A. 2005.Effect of variable ‫ثاني أكسيد الكربون‬ enrichment on greenhouse production in mild winter climates.Agric. Forest Meteorol., 132: 244–252. Seginer, I. 1994. Transpirational cooling of a greenhouse crop with partial ground cover.Agric. Forest Meteorol.,71: 265–281. Speetjens, S.L. 2001. Warmteterugwinning uit ventilatielucht [Heat recovery from ventilation]. Report Nota V 2001-86, IMAG, Wageningen, the Netherlands. Stanghellini, C., Incrocci, L., Gázquez, J.C. & Dimauro, B. 2008. Carbon dioxide concentration in Mediterranean greenhouses: How much lost production? ActaHort., 801: 1541–1550. White, J.W. & Aldrich, R.A. 1975.Progress report on energy conservation for greenhouses research.Floriculture Review, 156: 63–65.

الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية  

الفصل الرابع

الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية  

الفصل الرابع

Advertisement