Celem produkcji pod osłonami (szklarnie, tunele foliowe, inspekty) jest dostarczenie świeżych warzyw w tym czasie, kiedy zbiory z polowej uprawy są niemożliwe. Okres ten trwa blisko 6 miesięcy w roku, a dla warzyw mających wysokie wymagania termiczne (psiankowate, dyniowate) nawet 9÷10 miesięcy.
Produkcja pod osłonami jest najbardziej intensywną gałęzią
produkcji roślinnej tzn. jest ona najbardziej:
kapitałochłonna,
materiałochłonna,
energochłonna,
pracochłonna.
Na efektywność produkcji wyrażająca się wielkością i jakością plonów znaczący wpływ ma lokalizacja obiektów szklarniowych.
Decyzja o budowie obiektów do produkcji pod osłonami musi być poprzedzona analizą określonych warunków nie tylko w skali kraju ale także odnośnie najbliższego obszaru, na którym będą lokalizowane obiekty szklarniowe tj.:
- warunki klimatyczne,
- warunki glebowe i gruntowo-wodne,
- warunki terenowe,
- warunki ekonomiczne.
Warunki klimatyczne.
Oceniając klimat należy brać pod uwagę średnie wieloletnie, (przede wszystkim okresu od września do maja) takich czynników jak:
- temperatura powietrza,
- usłonecznienie,
- opady atmosferyczne:
- deszczu
- śniegu (w tym grubość i okres zalegania pokrywy),
- gradu,
- częstotliwość i siła wiatru.
Światło jest najważniejszym czynnikiem klimatycznym wpływającym na szybkość wzrostu roślin oraz wielkość i jakość plonu. Jest ono źródłem energii w procesie fotosyntezy.
Dla produkcyjności roślin uprawianych pod osłonami ważne są następujące czynniki:
- długość oddziaływania światła w ciągu doby (długość dnia);
- natężenie promieniowania słonecznego;
- kąt padania promieni słonecznych.
W Polsce długość dnia i kąt padania promieni słonecznych są w ciągu roku znacznie zróżnicowane. Od października do marca mało jest dni słonecznych, długość i intensywność nasłonecznienia w ciągu doby są niewielkie, mały jest również kąt padania promieni co w uprawie pod osłonami powoduje dodatkowe straty światła wskutek odbicia promieni od szyb
Kąt padania promieni słonecznych w południe na powierzchnię poziomą w różnych szerokościach geograficznych Polski.
Intensywność oświetlenia naturalnego nie może być regulowana przez człowieka. Wykorzystanie naturalnych warunków świetlnych pod osłonami można jedynie nieco poprawić przez:
- odpowiednie usytuowanie szklarni i tuneli foliowych w stosunku do stron świata;
- utrzymanie czystości szkła czy folii;
- małe przekroje elementów konstrukcyjnych jak szczebliny, płatwie oraz odpowiednie ich rozstawienie;
- w przypadku ogrzewania wodnego małe przekroje rur grzewczych i możliwie niskie, nie zacieniające roślin, ich rozmieszczenie;
- pokrywanie jasnymi powłokami wewnętrznych elementów konstrukcji i wyposażenia szklarni, a także wyścielanie międzyrzędzi materiałami refleksyjnymi (biała folia, granulat styropianowy, perlit).
Ilość światła przedostającego się do szklarni zależy od przezroczystości zastosowanego szkła lub tworzywa sztucznego. Czysta folia polietylenowa i tworzywa (poliwęglan, poliester) odznaczają się wysoką przepuszczalnością. Przepuszczalność widmowa szkła zależy od jego typu, jakości, jednolitości oraz stopnia zanieczyszczenia, a to z kolei jest wynikiem stopnia zapylenia powietrza.
Przy średnim zapyleniu powietrza po 4 tygodniach użytkowania szklarni ilość światła dochodzącego do wnętrza zmniejsza się o 15÷20%, a po dłuższym okresie nawet o 40%.
Konieczne jest więc mycie połaci dachowych i ścian bocznych co najmniej dwa razy w roku (jesienią i bardzo wczesną wiosną).
Widmowa przepuszczalność różnych materiałów obudowy szklarni:
1-szkło pojedyncze, 2-szkło pokryte warstwą tlenku cynku, 3-płyty podwójne żebrowane z PMMA, 4-płyty podwójne z poliwęglanu.
Temperatura wpływa na wzrost i rozwój roślin, a tym samym na produktywność. Wymaganiami co do temperatury różnią się nie tylko poszczególne gatunki ale i odmiany tego samego gatunku.
W uprawie pod osłonami temperatura otoczenia wpływa na zużycie energii cieplnej potrzebnej do ogrzewania szklarni, a także wyznacza początek uprawy w szklarniach nie ogrzewanych.
Pod osłonami temperatura zmienia się w ciągu dnia w wyniku promieniowania słonecznego. Wzrasta ona w skutek absorpcji energii słonecznej przez glebę, rośliny i konstrukcję oraz zamiany energii promieniowania na cieplną.
Szklarnie wykonane są z materiałów o dużej przewodności cieplnej co stwarza trudności w utrzymaniu odpowiedniej temperatury wewnątrz obiektów w okresie chłodów.
Zależnie od gatunku optymalna temperatura powietrza dla fotosyntezy, przy optymalnej intensywności naświetlenia, wynosi 16 ÷ 25oC. Temperatura powietrza pod osłonami powinna być nieco niższa w nocy (o 4 ÷ 8oC), a także w dni pochmurne (o 2 ÷ 4oC) w stosunku do dnia.
Temperatura powietrza pod osłonami wpływa także na:
- szybkość wymiany gazowej (oddychanie);
- szybkość transpiracji (parowanie);
- szybkość pobierania składników mineralnych;
- poziom temperatury podłoża.
Temperatura podłoża (optymalna 14 ÷ 26oC), a także odpowiedni stosunek temperatury podłoża do temperatury powietrza wpływa na termin i wysokość plonowania roślin.
Zbyt niska temperatura podłoża (6 ÷ 10oC a dla dyniowatych 12oC) lub zbyt wysoka (20 ÷ 28oC, a dla dyniowatych powyżej 30oC) wpływa na zmniejszenie lub nawet zahamo-
wanie pobierania wody przez korzenie powodując tzw. suszę fizjologiczną i więdnięcie roślin.
Opady atmosferyczne.
Opady deszczu – nie stanowią poważniejszego zagrożenia dla konstrukcji szklarni, a przeciwnie mogą być przydatne w bilansie wodnym i w użytkowaniu obiektu. Deszcz zmywa zabrudzone tafle szkła, zaś nagromadzona woda deszczowa może być wykorzystana do podlewania roślin i zamgławiania wnętrza szklarni.
W uprawie warzyw w szklarniach zużywa się rocznie 7 ÷ 7,5 tys. m3 wody na 1 [ha]. Dzienne zużycie (zależna od gatunku, temperatury powietrza i usłonecznienia) może wynosić od 2 ÷ 10 dm3 na 1 m2 uprawy. Ważna jest zatem nie tylko ilość ale także wydajność dobowa źródeł wody. Gromadzenie wody opadowej staje się więc koniecznym zwyczajem.
Na terenach z roczną sumą opadów ok. 500 mm wodą opadową pochodząca z dachów szklarni można pokryć 40÷60% zapotrzebowania na wodę warzyw uprawianych w tych pomieszczeniach.
Opady śniegu – tworząc pokrywę śnieżną na dachu szklarni stanowić mogą zbyt duże obciążenie konstrukcji nośnej i oszczeblinowania szklarni. Zatrzymujący się na dachu śnieg zmniejsza oświetlenie wnętrza szklarni.
Na terenach o dużych opadach śniegu zaleca się budowę ogrzewanych szklarni pojedynczych ze względu na:
- możliwość zsuwania się śniegu z dachu szklarni ogrzewanej, bezpośrednio na teren;
- stosunkowo łatwy sposób usuwania śniegu z połaci dachowych.
Zaleca się również ograniczenie na tych obszarach budowy szklarni zblokowanych z uwagi na trudności w usunięciu śniegu z połaci oraz możliwości wgniatania czy pękania
szkła na skutek gromadzącego się śniegi w siodłach dachu.
Opady gradowe. Przy lokalizacji obiektu szklarniowego należy uwzględniać wielkość i częstotliwość występowania opadów gradowych na wybranym pod budowę terenie.
Grad stanowi duże niebezpieczeństwo dla obiektów, w których obudowy wykonywane są z tafli szklanych o grubości mniejszej niż 3 [mm]
Jednym z istotnych czynników zewnętrznych, wywierającym istotny wpływ na rozwiązania konstrukcji i urządzeń szklarni jest kierunek wiatru i obciążenie wiatrem.
Na przedstawionej róży (wykonanejna podstawie pomiarów w północnejPolsce) można stwierdzić, że
przeważają tam wiatry z kierunku W(zachodni ) i WWS (zachodni kupołudniowemu ) oraz NE (północno-wschodni). i E (wschodni). Dodat-
kowo obszar zaciemniony obrazuje
niesioną przez wiatr energię
Warunki glebowe i gruntowo-wodne.
Prowadzenie upraw (przez kilka lat) w glebie (nie w podłożu) wymaga odpowiedniej jakości przede wszystkim warstwy podornej gleby do poziomu wody gruntowej tj. jej jednorodność i przepuszczalność dla wody. Mniejsze znaczenie ma jakość warstw ornej (humusu), której właściwości można zmodyfikować przez dodatki i nawożenie organiczne. Dobra przepuszczalność przy równocześnie niskim poziomie wód gruntowych stwarza możliwość ”odsalania” podłoża tzn. odprowadzania soli gromadzących się w podłożu w rezultacie intensywnego nawożenia. W podłożu nieprzepuszczalnym gromadzące się sole uniemożliwiają prowadzanie właściwej uprawy bez wykonania kosztownej instalacji drenażu technologicznego.
Warunki terenowe.
Pod budowę obiektu szklarniowego wybierać należy:
- możliwie płaskie lub o niewielkim spadku w kierunku południowym, południowo-wschodnim i południowo-zachodnim;
- dobrze osłonięte od wiatrów;
- niezacienione przez budynki, wysokie drzewa itp.;
- o niskim stopniu zanieczyszczenia atmosfery;
- nie będące tzw. ”mrozowiskami”, czyli obszarami bez inwersji temperatury.
Uzyskanie możliwie najlepszych warunków oświetlenia naturalnego szklarni zapewnia właściwe usytuowanie szklarni (pojedynczych i zblokowanych) w stosunku do stron świata. Najwłaściwszym usytuowaniem osi podłużnej obiektu jest kierunek wschód-zachód, zapewniający najkorzystniejsze warunki oświetlenia powierzchni produkcyjnej. Dopuszcza się (ze względu na warunki terenowe) odchylenie od podstawowego kierunku nawet do N-S, przy czym zaleca się aby nie przekraczało 20÷25o od E-W.
Stopień zacienienia powierzchni uprawnej przy usytuowaniu szklarni:
A. w kierunku N-S, B. w kierunku E-W; dla szer. geogr. Warszawy w dniu 01.02. godz. 1200
Sytuując obok siebie hale szklarni pojedynczych czy blokowych i zachowując kierunek ich osi E-W, należy pamiętać, że powinny być oddalone od siebie na tyle, aby nie zacieniały się wzajemnie. Odległość między halami zależy od ich szerokości, wysokości oraz pory roku i godzin dnia.
Długość cienia rzucanego przez szklarnie usytuowaną w kierunku E-W dla szer. geogr. Warszawy w dniu 01.02. i 15.02 o godz. 1200.
Szklarnia jest to obiekt budowlany zgodnie z Ustawą Prawo Budowlane. Wydzielony z przestrzeni za pomocą przezroczystych (przeszklenie, folia) przegród budowlanych, wyposażony w urządzenia do regulacji mikroklimatu zgodnie z wymaganiami roślin.
W budownictwie ogrodniczym rozróżnia się wiele typów szklarni w zależności od:
- przeznaczenia szklarni:
- do produkcji warzyw,
- do produkcji kwiatów,
- do produkcji mieszanej – warzyw i kwiatów;
- wymagań termicznych:
- ciepłe,
- półciepłe,
- podgrzewane lub zimne;
- sposobu posadowienia:
- szklarnie stałe,
- szklarnie ruchome;
- sposobu prowadzenia uprawy:
- szklarnie z uprawą w gruncie – szklarnie gruntowe;
-szklarnie z uprawą w podłożach organicznych:
- w zagonach stałych podniesionych (głównie kwiaty),
- na zagonach utwardzonych w doniczkach (kwiaty), - szklarnie zagonowe;
- w cylindrach i kontenerach uprawowych na stołach, szklarnie parapetowe;
- szklarnie z uprawą hydroponiczną:
- w podłożach mineralnych,
- na stołach zalewowych,
- w rynnach uprawowych;
1. Zagon do uprawy hydroponicznej w podłożu organicznym na podkładzie mineralnym ze żwiru.
Szklarnie pojedyncze w formie jednonawowych hal znajdują nadal zastosowanie w budownictwie małych i średnich gospodarstw ogrodniczych.
Szklarnie pojedyncze charakteryzują się:
- stosunkowo dużym zapotrzebowaniem terenu;
- wysokimi kosztami budowy;
- prostą konstrukcją nośną;
- mniej skomplikowanymi rozwiązaniami detali okapowych;
- możliwością rozbudowy obiektu;
- stwarzaniem dobrych warunków oświetlenia wnętrza i wentylacji naturalnej;
- łatwością prowadzenia pielęgnacji zewnętrznej:
- mycie ścian i dachu;
- usuwanie śniegu z dachu.
Zabudowa gospodarstwa wieloma szklarniami pojedynczymi, wolno stojącymi zmusza do stworzenia z nich kompleksu szklarniowego z prostą komunikacją między halami.
Uproszczenie komunikacji między szklarniami poprzez wprowadzenie komunikacji wewnętrznej, a tym samym uniezależnienie się od warunków atmosferycznych jest możliwe dzięki grupowaniu szklarni w bloki z łącznikami między halami.
Łączniki to najczęściej oszklone korytarze o rozpiętościach nie mniejszych niż 2,50 m.
Niezależnie od zasadniczej roli jaką jest stworzenie połączeń komunikacyjnych, łączniki mogą być wykorzystywane do pakowania i sortowania produktów, czy też chwilowego ich magazynowania.
Blok szklarni pojedynczych
z łącznikami w formie części szklarni
z korytarzami łącznikowymi
Szklarniami zblokowanymi nazywa się zespół kilkunastu hal pojedynczych połączonych ze sobą wzdłuż ich ścian bocznych. Połączenie to polega na wykonaniu wspólnego rzędu słupów konstrukcyjnych bez wykonywania oszklonych ścian wewnętrznych. Zewnętrzne przegrody bloku stanowią ściany szczytowe łączonych szklarni oraz boczne skrajnych hal. Łączone szklarnie tworzą nawy przekryte dachem składającym się z połaci pojedynczych hal. W linii łączenia się naw należy przewidzieć rynny do odprowadzania wody z opadów atmosferycznych.
...
szczygii91