پیشرفت تکنولوژی در دنیای امروز بر تمامی جنبه های زندگی ما اثر گذاشته است و کلیه فعالیت های روزمره ما را تغییر داده و یا بهبود بخشیده است. کشاورزی و گلخانه داری هم از این قاعده مستثنی نبوده اند. امروزه در کشور های توسعه یافته تمامی فعالیت های کشاورزی به صورت مستقیم و یا به شکل غیرمستقیم با تکنولوژی مرتبط و وابسته هستند. در این مقاله ما سعی داریم تمامی مولفه های یک گلخانه هوشمند را باهم بررسی کنیم.
گلخانه هوشمند چیست و چگونه عمل می کند؟
مهم ترین هدف یک فرد گلخانه دار، افزایش بهره‌وری و فروش محصولات گلخانه با بالاترین کیفیت و بهترین قیمت ممکن است، امروزه بر هیچکس پوشیده نیست که برای رسیدن به این هدف باید پارامترهای مهم و تاثیر گذار بر روی گیاه و محیط گلخانه را کنترل و به بهترین شکل مدیریت نمود.مهمترین این پارامترها عبارتند از:
- دما و رطوبت
- نور
- گاز کربن دی اکسید
- آبیاری و تغذیه
کنترل این عوامل نه تنها به رشد و بازدهی محصولات گلخانه کمک می کند، بلکه باعث کاهش هزینه های انرژی، سم، کود و منابع انسانی در گلخانه نیز می شود. گلخانه هوشمند به شما کمک می کند تا تمامی تجهیزات گلخانه مانند ، فن و پد، هیتر، مه پاش، سیستم آبیاری، پنجره ها، پرده سایه انداز، فن های سیرکوله و … را به بهترین نحو کنترل کنید. به صورتی که با تغییر پارامتر هایی که در بالا نام برده شد این دستگاه ها می تواند فعال و یا غیر فعال شوند. برای مدت زمانی که یک فن در گلخانه روشن است مستقیما به پارامتر های دما و رطوبت مرتبط می باشد و در یک گلخانه هوشمند با تغییر پارامتر های دما و رطوبت، فن های گلخانه به صورت هوشمند و توسط الگوریتم های هوش مصنوعی فعال و یا غیر فعال می شوند. به صورت کلی تر می توان گفت در یک گلخانه هوشمند تمامی سنسور ها و تجهیزات توسط شبکه انتقال اطلاعات به صورت مداوم و شبانه روزی در حال تعامل و مبادله اطلاعات هستند و برای این کار از فناوری اینترنت اشیا کمک می گیرند.
مولفه های گلخانه هوشمند
تمامی تجهیزات یک گلخانه ساده قابلیت این را دارند که به صورت خودکار و یا هوشمند کنترل شوند. به نحوی که به کمک سنسور های می توان مولفه های گلخانه و شرایط محیطی را سنجید و بهترین تصمیم را گرفت همان گونه که در قسمت قبل گفته شد پارامتر های مختلفی در گلخانه وجود دارد در این قسمت تلاش میکنیم بخشی از آن ها را به صورت جامع تر معرفی می کنیم.
دما
یکی از وظایف اصلی ساختار گلخانه، نگهداشتن گرمای ناشی از تابش خورشید و جلوگیری از ورود سرما است. اما این موضوع در تابستان ممکن است در صورت نبود فن یا سهل انگاری در کنترل دما، آسیب جدی به محصول وارد کند. در زمستان نیز دمای گلخانه ممکن است کاهش پیدا کند و موجب سرما زدگی محصولات گلخانه شود. در نتیجه دستگاه های سرمایشی و گرمایشی بخش مهمی از یک گلخانه اند. سیستم کنترل هوشمند اقلیم می تواند خطای انسانی را کاهش داده و نیازی به نظارت دائمی ندارد.
رطوبت
یکی دیگر از عوامل کلیدی در کنترل بیماری های گیاهان رطوبت هوا است. کیفیت و سلامت برگ و گل های گیاه به شدت از رطوبت تاثیر میپذیرند. برای مثال رطوبت کم منجر به سوختگی برگ و رطوبت زیاد باعث ایجاد بیماری های قارچی در گیاه می شود، در صورتی که رطوبت مناسب نه تنها سلامت محصولات را تامین می کند بلکه باعث بهبود بهره وری و شادابی برگ می شود. با کنترل هوشمند رطوبت میتوان متناسب با دما و نور دریافتی رطوبت را تنظیم کرد.
رطوبت خاک
رطوبت خاک عامل مهمی برای تنظیم زمان مناسب آبیاری است. در مراحل مختلف رشد و همینطور به تناسب شرایط محیطی مانند دما، سرعت باد و نور دریافتی نیاز آبی گیاه متفاوت است. همانگونه که کمبود آب باعث ایجاد مشکلات برای گیاه میشود، آبدهی زیاد نیز ممکن است موجب پوسیدگی و بیماری های ریشه گیاه شود. تشخیص زمان آبدهی و میزان آبدهی با سنسور رطوبت خاک بسیار آسان است و در صورت سپردن آبیاری به سیستم هوشمند اگروچر عملا دیگر نیازی به کنترل دستی آبیاری وجود ندارد.
نور و کربن دی اکسید
از اساسی ترین پارامتر های عملکرد گیاهان و سرعت رشد آنها فتوسنتز است. تناسب میزان کربن دی اکسید و میزان نور دریافتی منجر به کارکرد صحیح فرآیند فتوسنتز میگردد و باعث رشد گیاه میشود. کمبود نور علاوه بر کاهش وزنی تولید باعث کاهش کیفیت گیاه، نازک و حساس شدن برگ ها و ضعیفی گیاه میشود. اما از طرف دیگر نور شدید میتواند منجر به سوختگی برگ و گرمای بالای گلخانه و هدر رفت انرژی بشود. یک گلخانه هوشمند باید بتواند به کمک پرده سایه انداز و نور های مکمل برای کنترل نور و سیستم های تهویه و تزریق کربن دی اکسید برای کنترل کربن دی اکسید توازن مناسبی برای رشد گیاه ایجاد کند.
- کشاورزی
- اتوماسیون