Почему циркуляция воздуха важна для климатического контроля в теплице

Контроль климата является ключом к обеспечению того, чтобы каждое растение росло в одинаковых оптимальных условиях.

Тепличное хозяйство – это контроль климатических условий с целью оптимизации производства растений. Температура постоянно регулируется, воздух осушается, а освещение точное. Но что гарантирует, что эти превосходные условия достигают каждого растения равномерно?
 
Ответ – циркуляция воздуха.

Управление климатическими условиями 

Теплицы являются динамичной средой. Они подвержены влиянию погоды на открытом воздухе, сохраняя другие условия внутри. Это требует постоянного внимания и баланса. Чтобы еще больше усложнить ситуацию, растения, которые заполняют теплицу, постоянно дышат и очищаются, изменяя окружающую их среду и часто подрывая наши усилия по обеспечению их наилучшими климатическими условиями.
 
Климат в теплице постоянно меняется. Он колеблется во времени, а также между различными зонами, высотами, близостью от внешних стен и т. д. В общей теплице очень вероятно, что не все растения ощущают усилия по контролю окружающей среды, которые мы прилагаем. Еще более вероятно, что они не все испытывают одни и те же условия. Этого почти невозможно избежать даже при использовании небольших осушителей и вентиляторов для борьбы с конкретными локальными проблемами.

Микроклиматы подрывают климат-контроль 

Микроклимат – это, по сути, небольшие карманы воздуха, в которых создаются условия, отличные от остального пространства. Мониторинг в таком небольшом разрезе не всегда практичен или вовсе невозможен в коммерческой теплице, поэтому его может быть трудно отследить. Если есть определенные зоны, которые более восприимчивы к плесени или другим болезням влажности, вы должны подозревать, что виноваты микроклиматы.
 
Говоря о парниковых микроклиматах (или любых других закрытых или полузакрытых сооружениях для выращивания, если на то пошло), главным виновником является пограничный слой, созданный самими растениями.
 
Пограничный слой представляет собой тонкий слой воздуха, окружающий растение. Это вызвано испарением листьев, создавая прохладную и влажную среду. Оставляя этот слой нетронутым, это приводит к тому, что растение испытывает совершенно другую среду, нежели предполагалось. В густой листве или в густо расположенных растениях эти слои перекрываются, создавая чрезвычайно влажную среду. Это может даже привести к образованию конденсата на самих растениях, что является основной ошибкой, которая может быстро привести к появлению плесени и вспышкам болезней.

Пограничные слои подавляют метаболизм растений 

Это не просто плесень и болезни. Пограничные слои являются серьезной помехой для метаболизма растений.
 
Растения пропускают воду через поры устьиц, расположенных на листьях. Когда вода испаряется из этих пор, это создает «тягу», которая заставляет воду всасываться через корни. Эта вода содержит питательные вещества, необходимые для роста и развития. Но когда воздух, окружающий растение, слишком влажный, вода не может испаряться, что приводит к уменьшению поглощения питательных веществ (это часто называют низким VPD). Поэтому очень важно поддерживать правильный диапазон относительной влажности вокруг растения. Или, другими словами, разогнать пограничный слой.

Диспергирование пограничных слоев с помощью движения воздуха

Рассеивание пограничных слоев может показаться легкой задачей. Небольшой ветерок должен сделать свое дело. Но большинство схем воздушного потока приводят к тем же проблемам, что и представленные выше. Наши усилия могут достичь некоторых растений и оставить остальные без изменений. Некоторые растения могут испытывать сильный порыв ветра, в то время как другие получают слабое дуновение из-за их близости от вентиляторов или из-за блокировки другими растениями воздуха на этом пути. Это может легко привести к ситуации, в которой плесень сохраняется, растения не справляются, а рост остается неравномерным, несмотря на все усилия и вложенный капитал.
 
Решение этой проблемы заключается в правильной циркуляции воздуха. Создание циклического движения из центра наружу и назад обеспечивает четкое равномерное распределение воздуха, охватывая все растения независимо от их расположения в теплице.

«Циркуляция» и «Поток» не одно и то же

«Воздушный поток» – это термин, обычно используемый в сельском хозяйстве для описания любого движения воздуха. Большинство теплиц используют вентиляторы для создания движения в линейных направлениях. Вертикально или горизонтально, это выталкивает воздух в одном прямом направлении. Комбинирование различных направлений является обычным явлением, но чаще всего приводит к хаотичному характеру движения воздуха, который не может быть точно предсказан и равномерно распределен.
 
Эффективная циркуляция достигается за счет выпуска воздуха на уровне купола из центра пространства во все направления сразу (360 °), при этом всасывая воздух со всех сторон на уровне земли.
 
Сопоставление пропускной способности воздуха с размером пространства является ключевым фактором. Слишком большая область не позволит воздуху эффективно достичь периметра. Вертикальное пространство также важно учитывать. Например, сведение его к минимуму с использованием экранов позволит воздуху более эффективно перемещаться по верху и достигать всех углов теплицы.
 
Также важно разделить циркуляцию воздуха и поток воздуха от вентиляции. Вентиляция приносит воздух с улицы, который не был обработан для оптимальных условий теплицы, в то время как циркуляция зависит от движения внутреннего воздуха. Это требует гораздо меньше энергии, так как воздух уже акклиматизирован, его нет необходимость нагревать, охлаждать или осушать. Циркуляция также может быть выполнена в любое время, в отличие от вентиляции, которая может быть неэффективной в зависимости от погоды на улице.

Равномерность климата – высшая цель

Понимание и применение циркуляции воздуха является частью создания и поддержания оптимальных климатических условий в теплице. Фактически, это звено, связующее воедино характеристики, такие как нагревание и осушение, для создания однородного климата.
 
Климатическая однородность имеет несколько преимуществ. Она позволяет растительному метаболизму функционировать на должном уровне, что приводит к получению продукта высокого качества, а также к наиболее равномерному выходу при почти полном сокращении вспышек заболеваний.
 
Часто производители вынуждены чрезмерно инвестировать в такие усилия, как отопление, из-за нескольких проблемных зон, в то время как остальная часть пространства достаточно акклиматизирована. Это приводит к неэффективному использованию энергии и ненужным расходам. Например, чрезмерно работающие осушители из-за гниения растений, появляющейся в определенных местах, в то время как большая часть теплицы поддерживается на безопасном и комфортном уровне влажности.
 
Циркуляция воздуха сводит на нет микроклимат и проблемные области, позволяя производителям сократить энергозатраты, одновременно снижая потери урожая, повышая качество продукции и улучшая контроль над всем процессом производства.