پایان نامه ها و مقالات

منبع پایان نامه ارشد درمورد مواد غذایی، مکان کنترل، مصرف انرژی، گل و گیاهان زینتی

دی ۸, ۱۳۹۷

خیار، گوجهفرنگی و توتفرنگی بوده که این محصولات علاوه بر اینکه نسبت به سرمای زمستان آسیبپذیر هستند، با توجه به اقلیم سرد منطقه از قدرت رقابتپذیری کمتری نسبت به مناطق گرمسیری برخوردار میباشند، لذا نیاز به بررسی مصرف انرژی و اقتصادی تولیدات گلخانهای در این منطقه وجود دارد. اهمیت مصرف انرژی در این گلخانهها آنچنان است که در اثر خاموش شدن مولدهای انرژی در گلخانه، در برخی مناطق سردسیر (به مدت یک الی دو ساعت) ممکن است گیاهان در اثر شوک ناشی از اُفت شدید دما آسیب دیده و یا اینکه به طور کلی دچار سرمازدگی شوند. در چنین شرایطی هیچگونه راهی برای نجات گلخانه وجود ندارد و تولیدکننده متحمل ضرر مالی فراوان میشود. بهرهگیری از نتایج این مطالعات ضمن شناسایی نقاط ضعف در جهتدهی و سیاستگذاریهای مناسب تولیدات گلخانهای در چهارچوب چشمانداز آینده استان کمک شایانی خواهد بود که در آن محصولات مناسب کشت و نوع کشت متناسب با منطقه (خاکی یا هیدروپونیک) پیشنهاد میشود.
1-2- اهداف پایاننامه
هدف از این تحقیق عبارتست از:
– محاسبه کل انرژی مصرفی سامانههای کشت هیدروپونیک و خاکی در صیفیجات و میوههای گلخانهای خیار، گوجهفرنگی و توتفرنگی به طور جداگانه در استان زنجان
– محاسبه انرژی هر یک از نهادههای مصرفی در سامانه
– بررسی اثر نوع محصول، نوع کشت و سطح زیر کشت بر بهرهوری اقتصادی
– بررسی اثر نوع محصول، نوع کشت و سطح زیر کشت بر مصرف انرژی برای هر کیلوگرم محصول تولید شده
1-3- ساختار پایاننامه
این نوشتار شامل پنج فصل بوده که پس از آشنایی اولیه با موضوع و اهداف متصور از این پروژه، در فصل دوم پیشینه‌ای از بررسیهای انجام شده در زمینه‌ موضوع مورد نظر در قالب تجربی و نیز توصیفی از انرژیهای مصرفی ارائه می‌گردد. سپس در فصل سوم روش انجام تحقیق معرفی میگردد. در فصل چهارم تجزیه و تحلیل دادههای آزمایشی انجام شده و نتایج ارائه و بحث خواهد شد و در نهایت، فصل پنجم شامل نتیجه‌گیری‌های کلی و نهایی از مطالعه و ارائه چند پیشنهاد برای ادامه کار برای این تحقیق میباشد.

2-1- مقدمه
در این فصل بعد از توصیف گلخانه و انرژی به بررسی تحقیقات موجود در ایران و سایر کشورها پرداخته شده است.
2-2- گلخانه
هدف از احداث گلخانه ایجاد محیطی است که در آن بیشینه رشد با کمترین هزینه تأمین شود. بیشینه رشد مستلزم تأمین پارامترهای محیطی نظیر دما، رطوبت، نور و کنترل بیماریها و آفات میباشد. با توجه به پدیده فتوسنتز و نیز استفاده گلخانه در فصول و مناطق سردسیر، شدت تابش نور از اهمیت بالایی برخوردار است. وجود نور کافی و همچنین گرمای تولید شده به واسطه اثر گلخانهای شرایط مطلوب را برای پدیده فتوسنتز ایجاد مینماید. اهمیت این موضوع در مناطقی که شدت تابش نور با زاویه پایین و مدت کوتاه رخ میدهد بیشتر میباشد. به همین جهت دو پارامتر اصلی گلخانه یعنی زاویه سقف و همچنین جهت قرارگیری گلخانه برای دستیابی به بیشینه نور داخل گلخانه وابسته است، لذا جهت قرارگیری گلخانه برای مناطق پایینتر از 40 درجه شمالی میباید در امتداد شمالی جنوبی قرار گیرد که این نکته شامل گلخانههای کشور ما نیز میگردد (صادقی و فرقانی، 1382).
2-2-1- انواع گلخانهها
گلخانهها از نظر نوع تولید، کشت، جنس سازه و تعداد دهانه دارای انواع مختلفی به شرح ذیل میباشند.

2-2-1-1- انواع گلخانه از نظر نوع تولید
گلخانههای تولیدی سبزی و صیفی: شامل محصولاتی نظیر خیار، گوجهفرنگی، توتفرنگی، فلفل، بادمجان، طالبی و سبزیجات برگی (ریحان، شاهی و غیره) میباشند.
گلخانههای تولید گل و گیاهان زینتی: برای تولید انواع گلهای شاخه بریده (رز- ژربرا- گلایول- داودی) و گلهای آپارتمانی میباشد (Zhang et al., 1996).
2-2-1-2- انواع گلخانه از نظر نوع کشت
انواع گلخانهها از نظر نوع کشت به دو دسته گلخانههای خاکی و هیدروپونیک تقسیم میشوند.
2-2-1-2-1- گلخانههای خاکی
خاک مهمترین محیط رشد طبیعی گیاهان میباشد. خاک ضمن سر پا نگه داشتن گیاه، آب، مواد غذایی و هوا را برای ریشه گیاه فراهم میکند. برای موفقیتآمیز بودن رشد گیاه و تولید محصول محیط خاک باید عاری از عوامل بیماریزا و غلظت بالای نمک یا ترکیبات سمی باشد، در غیر این صورت قبل از کاشت گیاه باید خاک اصلاح شود. در کشت خاکی ریشه گیاه در خاک قرار میگیرد (خوشگفتارمنش و همکاران، 1385). سبزیجات به منظور حفظ کیفیت خود و زودرسی باید از رشد سریعی برخوردار باشند، از طرفی این محصولات دارای ریشههای سطحی و ضعیف هستند لذا باید عناصر غذایی به وفور در اختیار آنها باشد. به عبارتی خاک بستر گلخانه باید یک خاک غنی همراه با قدرت نگهداری کافی باشد (مبلی و پیراسته، 1377).

مطلب مشابه :  منابع و ماخذ مقالهتوسعه شهر، داده ها و اطلاعات، استان لرستان، شبکه معابر

2-1- شماتیکی از تولید محصول در گلخانههای خاکی

2-2-1-2-2- گلخانههای هیدروپونیک1
فناوری کشت و پرورش گیاهان در محیط بدون خاک به کمک محلولهای غذایی هیدروپونیک نامیده میشود. در این سامانهها تمام عناصر غذایی مورد نیاز برای رشد گیاه به صورت محلول در اختیار گیاه قرار داده میشود. در طی دهه 1930 میلادی، دیلیواف گریک از کشت آبی در سطح وسیع و تجاری استفاده کرد و برای اولین بار واژه هیدروپونیک را که از دو کلمه یونانی Hydrous به معنای آب و Ponos به معنای کاشت است، معرفی نمود (ارزانی، 1386). بنابراین هیدروپونیک به معنای فنآوری پرورش گیاهان در محلول غذایی (
آب و کود) با استفاده یا بدون استفاده از یک بستر جامد مصنوعی (برای مثال ماسه، سنگریزه، ورمی کولایت، پرلایت، پشم سنگ، خزه، خاک اره، تراشه چوب) به منظور سر پا نگهداشتن گیاه میباشد (Douglas, 1978).

2-2- شماتیکی از تولید محصول در گلخانههای هیدروپونیک

2-3- نمایی از ریشه محصول تولیدی در گلخانههای هیدروپونیک

2-4- استفاده از محلول در کشت محصول در گلخانههای هیدروپونیک

گروهبندی سامانههای هیدروپونیک بر حسب نوع بستر و نحوه توزیع محلول غذایی (کشت بدون خاک) (ارزانی، 1386):
2-2-1-2-2-1- سامانههای هیدروپونیک مایع
سامانه مایع که بستر خاصی برای حفظ ریشهها و سر پا نگهداشتن گیاه ندارد و ریشهها فقط در تماس محلول غذایی و هوا میباشند.
2-2-1-2-2-2- سامانههای دانهبندی شده یا خاک دانهدار
سامانه دانهبندی شده-متخلخل دارای یک بستر جامد جهت ریشهها در خود و سر پا نگه داشتن گیاه میباشد. این بستر میتواند از نوع ماسه شوسه (شیرین)، سنگریزه، ورمی کولایت، پرلایت، پیت
ماس، پشم سنگ و تراشه چوب یا خاک اره باشد. معمولاً بستر جامد حالت خنثی دارد.
هر یک از دو سامانه فوق میتواند به دو دسته زیر تقسیم شود:
2-2-1-2-2-3- سامانههای هیدروپونیک باز
سامانهای که در آن محلول غذایی که به ریشهها رسانده شده از انتهای سامانه خارج شده و به صورت مجدد در سامانه استفاده نمیشود. البته ممکن است برای صرفهجویی در مزرعه یا محلی خارج از این سامانه از آن استفاده شود.
2-2-1-2-2-4- سامانههای هیدروپونیک بسته-چرخشی
سامانهای که در آن محلول غذایی اضافی جمعآوری، اصلاح و برای استفاده مجدد به آن بازگردانده
میشود. در واقع محلول غذایی حالت چرخشی دارد. غالب سامانههای محلول (مایع) از نوع بسته یا چرخشی بوده و غالب سامانههای دانهبندی از نوع باز میباشد.
2-2-1-2-2-5- مزایای سامانههای هیدروپونیک
مزایای متعددی برای کشت هیدروپونیک در مقایسه با کشت خاکی بیان شده است اما الزاماً برای همه سامانههای بدون خاک و همه بسترهای کاشت صادق نیست بلکه تنوع بین سامانهها، درجه آگاهی و مهارت به کار گرفته شده در سامانه نیز باید در نظر گرفته شود (المپیوس، 1992).
-تراکم زیاد گیاهی در مقایسه با مزرعه یا گلخانههای خاکی و در نتیجه بیشینه عملکرد به دلیل امکان کنترل روی مواد غذایی، حرارت، دیاکسید کربن و غیره
-امکان تولید محصول در جایی که خاک مناسبی وجود ندارد
-راندمان بهتر در استفاده از آب و مواد غذایی (صرفهجویی)
-استفاده کمینه از سطح زمین بسته به نوع سامانه
-سهولت در کنترل بیماریها و در برخی سامانهها سازگاری با مکانیزه کردن عملیات
-امکان کنترل محیط ریشه و جدا کردن محصول از خاک زیرین که غالباً مشکلاتی از قبیل بیماریها، شوری، ساختمان ضعیف و زهکشی نامناسب دارد. از طرفی امکان کنترل دقیقتر دمای ریشه، اکسیژن محیط ریشه و سایر عوامل در سامانههای هیدروپونیک نسبت به کشت خاکی وجود دارد
-عدم نیاز به شخم و سایر عملیات زراعی و استریل کردن خاک و غیره
-امکان چند کشت در یک سال
-کاربرد تحقیقاتی
-افزایش تولید (چون مواد غذایی به راحتی در اختیار گیاه قرار میگیرد پس در حقیقت کیفیت و کمیت محصول در واحد سطح افزایش چشمگیری دارد)
-کنترل تغذیه گیاه
-تولید محصول با کیفیت بهتر
-کاهش نیاز به نیروی کار
2-2-1-2-2-6- معایب سامانههای هیدروپونیک
-نیاز به اطلاعات کافی از علوم گیاهی، مهارت و مدیریت بالا
-عدم وجود خاصیت بافری (کشت هیدروپونیک خاصیت تجدید کاهش غلظت عنصر جذب شده توسط گیاه را ندارد)
-خطر آلودگی به بیماریها
-هزینه بالای انرژی
-محدودیت در انتخاب گیاه (مبلی و عقدک، 1390).
2-2-1-3- انواع گلخانه از نظر جنس سازه
اسکلت گلخانه بخشی از ساختمان گلخانه میباشد که پوشش گلخانه و تجهیزات گلخانه را نگه میدارد، لذا باید محکم و در عین حال سبک باشد و تا حد امکان سایه کمتری داشته باشد. علاوه بر این نکاتی مانند ارزانی، دوام و غیره نیز باید مد نظر قرار گیرد. جنس اسکلت گلخانهها اغلب آهن گالوانیزه، آلومینیوم و یا چوب میباشد. البته با وجود دوام زیاد و سایهاندازی کم و سبک اسکلتهای آهنی و آلومینیومی هزینه نصب اولیه آنها از اسکلت چوبی بیشتر میباشد (Zhang et al., 1996).
2-2-1-3-1- گلخانههای چوبی
اسکلت اصلی این گلخانهها از چوب با پوشش پلاستیک میباشد. ارتفاع در این سازهها دو تا سه متر و سامانه گرمایی و تهویه مناسبی ندارد و بهدلیل ارتفاع پایین مناسب کشت محصولاتی نظیر خیار و گوجهفرنگی نمیباشد. مزیت این گلخانهها قیمت ارزان احداث هر واحد آن میباشد ولی بهدلیل نامناسب بودن محیط داخلی برای رشد گیاه معمولاً میزان تولید در واحد سطح در مقایسه با گلخانههای مدرن بسیار کمتر است. عیب اسکلت چوبی در این است که زودتر پوسیده و از آهن و آلومینیوم کم دوامتر است، علاوه بر این به علت کلفتی و حجیم بودن از نفوذ قسمتی از نور آفتاب به داخل گلخانه جلوگیری میکند (Zhang et al., 1996). به دلایل ذکر شده این نوع گلخانهها توسعه نیافتهاند و گلخانههای چوبی که قبلاً احداث شده به تدریج به گلخانههای مدرن تبدیل میشوند. این نوع گلخانه بهدلیل مقاومت پایین در برابر بادهای شدید و برف سنگین، ارتفاع کم، سایه اندازی زیاد و نیز عمر پایین بهدلیل حمله موریانهها، قارچها و میکروارگانیسمهای مخرب چوب در حال منسوخ شدن است. ولی در صورت استفاده از چوب در سازه
گلخانه حتماً باید با مواد محافظی که ترکیبات آن برای گیاهان سمی نباشد (مانند ترکیبات نفتانات مس یا روی) پوشش داده شود (بیدریغ، 1378).
2-2-1-3-2- گلخانههای نیمه فلزی
در این نوع گلخانه از فلز برای ساختار کلی گلخانه و از چوب به عنوان تسمههای کمربندی برای نگهداری پوشش استفاده میشود (Zhang et al., 1996).
2-2-1-3-3- گلخانههای فلزی یا مدرن
اسکلت این گلخانهها از فلز است که معمولاً با پلاستیکهای ضد اشعه ماوراء بنفش (UV) پوشش داده شده و دارای سامانه گرمایشی و تهویه مناسب میباشد. ارتفاع این نوع گلخانهها بیش از 5/4 متر است و بهدلیل شرایط مناسب رشد گیاه در این گونه سازه، عملکرد در واحد سطح نسبت به گلخانههای چوبی افزایش دارد. اتصال قطعات در گلخانههای فلزی بهوسیله پیچ و مهره (با قابلیت جابجایی2) و یا استفاده از جوش میباشد. هزینه واحد گلخانههای با قابلیت جابجایی نسبت به سامانه جوشی 20-15درصد بیشتر است ولی نصب آن آسانتر و تغییرات در سازه راحتتر است (حسندخت، 1384). امروزه با بهرهگیری از لولههای پلاستیکی P.V.C که در نوع خود انواع مختلف و ضخامت قابل قبولی را دارند، نسبت به احداث اسکلت با طرح نیم استوانه اقدام میکنند. از مزایای لولههای P.V.C دوام قابل قبول، انعطافپذیری و هزینه کم را میتوان نام برد (Zhang et al., 1996).
2-2-1-4- از نظر دهانه
2-2-1-4-1- گلخانههای مجزا
سازه این نوع گلخانه میتواند یکی از فرمهایی باشد که بدان اشاره شد. از محاسن آن میتوان به برنامهریزی آسان و ایجاد دمای مناسب برای گیاهان مختلف اشاره کرد. نور تابیده شده به داخل گلخانه نیز تقریباً یکنواخت است. دیواره این نوع گلخانه میتواند قوسی و یا عمودی باشد. قوسی بودن دیوارههای جانبی در مناطقی که بادهای شدید میوزد باعث میشود، سازه مقاومت بیشتری داشته باشد، در غیر این صورت دیوارههای عمودی پیشنهاد میشود. مزایای گلخانههای تک واحدی به شرح زیر میباشد (صادقی و فرقانی، 1382):
-نسبت سطح زیر کشت به سطح مجتمع کم است و بنابراین اتلاف زمین زیاد است. زیرا فاصله کمینه لازم بین دو گلخانه تک واحدی سه تا شش متر (بسته به ارتفاع گلخانه و جهت احداث) میباشد
-نسبت پوشش مصرف شده در این گلخانه نسبت به مساحت زیر کشت و خالص زیاد است و بنابراین حرارت تلف شده در آنها زیاد است
-حجم کلی گلخانه کم است
-در عین حال ساخت این گلخانه تقریباً آسان است و مقاومت بیشتری در مقابل باد و برف دارد
2-2-1-4-2- گلخانههای دوقلو
از کنار هم قرار گرفتن دو واحد گلخانه مجزا تشکیل میشود. دیوارههای جانبی این نوع گلخانه میتواند قوسی یا عمودی باشد.
2-2-1-4-3- گلخانههای بهم پیوسته
این نوع گلخانه از کنار هم قرار گرفتن چند واحد گلخانه مجزا تشکیل میشود. نسبت به گلخانههای مجزا نیاز به مراقبت بیشتری دارد. در گلخانههای بهم پیوسته، ناودانیها باعث شکست نور ورودی به داخل گلخانه میشود و سایه ایجاد شده داخل گلخانه نیز روی رشد اثر گذار خواهد بود. این نوع گلخانه نسبت به گلخانههای مجزا نیاز به زمین کمتری دارد. حذف دیوارهای جانبی بدین معناست که مواد کمتری در ساخت سازه نیاز است. در سازههای بهم پیوسته، گرم کردن یک سالن به تنهایی یا کاربرد سموم حشرهکش خاص مشکل است اما در کل به علت کمتر شدن سطح تبادل حرارت، به انرژی حرارت

No Comments

Leave a Reply