Szklarnia
Zamknięte, oszklone pomieszczenie do uprawy roślin, zbudowane zazwyczaj ze stalowych profili. W szklarni możliwe jest modyfikowanie mikroklimatu, poprzez maksymalne wykorzystanie światła i ciepła pochodzące z promieni słonecznych tak aby dostarczał najlepszą możliwość rozwoju roślinom. Uprawy roślin w szklarniach, szczególnie ogrzewanych, nie są w tak dużym stopniu zależne od naturalnych warunków klimatycznych jak uprawy w gruncie [1]. Współczesne szklarnie są bardzo zaawansowane technicznie; posiadają urządzenia sterowane elektronicznie do ogrzewania, nawilżania gruntu i powietrza, doświetlania roślin i wymiany powietrza [n].
Szklarnia na Wydziale Ogrodniczym UR |
Typy szklarni
Podstawowym kryterium określania typu szklarni jest ich budowa. Szklarnie dzieli się w następujący sposób: [zb.1,2]
- Szklarnie stałe:
- a.) pojedyncze (wolnostojące) - konstrukcje najczęściej spotykane w Polsce
- b.) blokowe (wielonawowe) - szklarnie szerokości 3,6,9-10-12 metrów, które wchodzą w skład większego obiektu mającego 50-100 metrów długości
- c.) blokowe importowane
- d.) mnożarki
- Szklarnie niestałe:
- a.) zestawiane z okien inspektowych
- b.) przesuwne
Podstawowe typy szklarni blokowych:
- a.) trzynawowe szerokości 6 m, długości 51 metrów
- b.) trzynawowe szerokości 9 m, długości 51 metrów
Podział szklarni blokowych importowanych:
- a.) bułgarskie - wysokość szczytu 2,7 m, duża ilość elementów konstrukcyjnych
- b.) holenderskie - zwykle wielkopowierzchniowe (6 ha), w pełni zautomatyzowane, szerokość nawy 6.4 m lub 3.2 m, białe wnętrze, elementy nośne i orurowanie, mniej elementów konstrukcyjnych niż w bułgarskich szklarniach, niskie koszty remontów, mniejsze nakłady inwestycyjne na remonty
W powyższych typach szklarni mogą występować dalsze modyfikacje konstrukcji [2]:
- szklarnie dwuspadowe - charakteryzują się dobrymi warunkami oświetleniowymi w ciągu dnia
- szklarnie hangarowe - posiadają długość większą niż 12 metrów, w ich konstrukcji stosuje się dodatkowe wzmocnienia np. odciągi lub słupy wspierające
Dodatkowo szklarnie można podzielić ze względu na sposób uprawy: w gruncie oraz na stołach uprawowych, a także na występowanie ogrzewania. Szklarnie mogą być ogrzewane, częściowo ogrzewane lub nie ogrzewane [1].
Czasami ze względu na temperatury panujące w szklarni przyjmuje się inny podział:
- szklarnie zimne Frigidarium (0-5°C)
- szklarnie chłodne Frigidarium (5-10 °C)
- szklarnie umiarkowane Tepidarium(10-18°C)
- szklarnie ciepłe Caldarium(18-30°C) [2]
- wyróżnia się jeszcze przechowalnie
Szklarnie blokowe oraz tunele Plantpol Zaborze |
Konstrukcja szklarni
Głównym materiałem konstrukcyjnym szklarni jest stal, rzadziej aluminium, w postaci profili lub płaskowników i ram. Elementy konstrukcyjne powlekane są tworzywem sztucznym lub innym środkiem mającym działanie antykorozyjne i odbijające światło. Stosowanie zabezpieczeń powierzchni konstrukcyjnych przedłuża wytrzymałość konstrukcji, gdyż na ich powierzchni kondensuje para wodna. Wysokość konstrukcji wynosi zazwyczaj 4-4.5 metra ze względu na korzystniejsze warunki świetlne. Do okrycia szklarni wykorzystuje się szkło lub tworzywa sztuczne, przezroczyste [n].
Elementy konstrukcyjne szklarni:
- Kalenica
- Płatew środkowa
- Płatew okapowa
- Szczebliny - wykonane ze stali lub drewna, wyróżnia się szczebliny z kitem i bez kitu (obecnie uszczelki pcv lub uszczelnienia silikonowe), przeznaczenie pojedyncze lub podwójne przykrycie
- Ramownica - musi być bardzo wytrzymała, gdyż przenosi spore obciążenia, dlatego najczęściej wykonana jest z profili stalowych, zamontowana jest w cokole fundamentu, rozstaw co 3.8 m
- Cokół
- Fundament
Wymagania dla pokryć szklarniowych
Pokrycia szklarniowe muszą być przepuszczalne dla światła, powinny wytrzymywać obciążenia konstrukcyjne, dynamiczne i związane z warunkami atmosferycznymi np. opady śniegu, opady gradu, powiewy silnego wiatru, powinny także charakteryzować się niskim współczynnikiem przenikania ciepła, odpornością na zabrudzenia, starzenie, czy działanie środków chemicznych stosowanych podczas uprawy [n].
Rodzaje szkła wykorzystywanego do okrycia szklarni:
- 1. Szkło ogrodnicze typu float - ciągnione - jest bezbarwne, obustronnie gładkie, przepuszczalne dla światła
- 2. Szkło surowe - jednostronnie walcowane, światło przy przejściu przez taflę ulega rozproszeniu
- 3. Szkło specjalne - od strony zewnętrznej pokryte jest niewielką warstwą cynku (Zn), która poprawia właściwości izolacyjne i zmniejsza straty cieplne w szklarni
Przepuszczalność światła [%] dla tafli wykonanych z poszczególnych tworzyw sztucznych :
- 1. Poliwęglan - 70-80%
- 2. PMMA - 86%
- 3. Poliester - 85-89%
- 4. PCV 85-88%
Tworzywa sztuczne wykorzystywane są głównie na okrycia drzwi i ścian bocznych, które narażone są najbardziej na wstrząsy, uderzenia i powinny być jak najlżejsze [n].
Zalety uprawy szklarniowej
Szklarnie oraz tunele foliowe buduje się ze względu na możliwość uzyskania większej ilości roślin lub plonu z jednostki powierzchni uprawowej. Przykładowo plon zdatny do spożycia warzyw z 1 m2 uprawy gruntowej waha się w okolicach 2-2,5 kg, natomiast z 1 m2 upraw pod osłonami, w których stosuje się ogrzewanie - 12-15 kg, oraz 5-8 kg przy uprawach pod osłonami nie ogrzewanymi [1]
Dawniej w większości ogrzewanych szklarni uprawa trwała tylko przez 8-9 miesięcy, ponieważ zapotrzebowanie energię cieplną i elektryczną w okresie zimowym było zbyt kosztowne i przez to uprawa w tym okresie była nieopłacalna. Uprawa w szklarniach nieogrzewanych jest bardzo uzależniona od warunków klimatycznych panujących w danym rejonie i przeważnie trwa o miesiąc dłużej od upraw gruntowych [1]. Obecnie coraz więcej szklarni dysponuje oświetleniem o dużej wydajności, a koszty poniesione na ogrzewanie szklarni w większym stopniu się zwracają, dlatego uprawa w nowoczesnych szklarniach uprawa może trwać przez cały rok.
W szklarni można zarówno przyspieszyć jak i opóźnić uprawę roślin, przez co można regulować produkcję roślin w stosunku do zapotrzebowania na rynku [1]
Dobre warunki dla wzrostu roślin, długi okres uprawy oraz intensywna uprawa umożliwiają zebranie kilku plonów roślin w szklarniach w ciągu roku [1]
Wady uprawy szklarniowej
- Wysokie koszty budowy / inwestycji [1,3]
- Wysokie koszty stałe: ogrzewanie, amortyzacja obiektu, energia elektryczna itp. [1,3]
- Duża ilość pracy ręcznej i zautomatyzowanej [1]
- Owoce i warzywa wyprodukowane w szklarni mogą posiadać słabszy aromat i mniej wyraźny smak
Od pewnego czasu naukowcy z Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu starają się wyeliminować wady towarzyszące szklarniom. W trakcie badań są szklarnie nazywane cieplarniami, które zbudowane są ze ścian wypełnionych specjalną pianą oraz posiadają system sterowania klimatem. Dzięki unikatowej konstrukcji i technologiom cieplarnie mogą mieć 10-krotnie mniejsze zapotrzebowanie na energię cieplną, przy czym plon roślin jest na podobnym poziomie jak w szklarni zbudowanej w głównej mierze ze szkła [4].
Technologia, agrotechnika i wyposażenie szklarni
Wysokie koszty związane z wybudowaniem szklarni muszą się kiedyś zwrócić. Aby to uczynić należy zwiększyć produkcję z jednostki powierzchni i objętości szklarni w jak największym stopniu. Jest to możliwe dzięki zastosowaniu nowoczesnych środków produkcji, odpowiednich rozwiązań naukowych, mechanizacji i agrotechniki. Zazwyczaj szklarnie wyposaża się w urządzenia, które mogą sterować warunkami środowiska: nawożeniem wraz z dokarmianiem dwutlenkiem węgla, nawadnianiem, a także stosuje się podłoża ogrodnicze i wyspecjalizowane zabiegi uprawowe: cięcie, zapylanie przy użyciu owadów, wiatru oraz wibracji, hormonizacja, kompleksową i systematyczną ochronę roślin [1].
Podłoża w uprawie szklarniowej
Uprawy w gruncie w szklarniach są obecnie coraz rzadziej spotykane, ponieważ zostały wyparte przez uprawę stołową oraz w pojemnikach. Uprawy stołowe i pojemnikowe wraz z zastosowaniem podłoży umożliwiają zwiększenie wydajności uprawy. Poprzez stosowanie podłoży w uprawie szklarniowej zazwyczaj można uzyskać większy i jakościowo powtarzalny plon roślin, a także unika się w ten sposób przypadłości nazywanej zmęczeniem gleby oraz znacznego nagromadzenia agrofagów. W zależności od gatunku rośliny stosuje się różne podłoża, ale najczęściej spotykanymi podłożami w uprawie szklarniowej są: torfy (torf wysoki), substrat torfowy, wełna mineralna, włókno kokosowe, keramzyt i perlit [3].
Organizacja produkcji
Uprawę roślin w szklarni można porównać do Formuły 1 - wymaga ona wysokich umiejętności, wiedzy i organizacji pracy od ludzi. Prowadzenie dużych obiektów szklarniowych jest możliwe dzięki zmechanizowaniu i zautomatyzowaniu wielu procesów, ale i pracy wielu ludzi.
Podobne obiekty:
Mnożarki - są to niewielkie obiekty ogrzewane, oszklone (szkło z chropowatą fakturą, aby rozpraszać światło), służące do produkcji rozsady
Zastosowanie:
- Lityński M. Nieć H. 1974. Warzywnictwo. PWRiL, Warszawa.
- Chlebowski T. , Mynett K. , 1982. Kwiaciarstwo. PWRiL, Warszawa.
- Chochura P. , 2007. Podłoża ogrodnicze. Plantpress, Kraków.
- Polscy naukowcy opracowali unikatową szklarnię. PAP. Protokół dostępu: http://www.pap.pl/aktualnosci/nauka/news,461075,polscy-naukowcy-opracowali-unikatowa-szklarnie.html (dostęp 24.2.2016)