إن الدفيئات الزراعية ذات النفق العالي هي في الأساس هياكل شبه دائمة تساعد في حماية المحاصيل وإدارة الظروف المناخية دون الحاجة إلى التدفئة الإضافية. وعادةً ما تكون هذه الدفيئات مزودة بإطارات مقوسة أو مدببة مغطاة بفيلم بلاستيكي مقاوم للأشعة فوق البنفسجية. يسمح هذا الفيلم بمرور حوالي 85 إلى 90 بالمائة من الضوء الذي تحتاجه النباتات للنمو، مع الحفاظ على متانة جيدة مع مرور الوقت. أظهرت بعض الدراسات المنشورة في العام الماضي أن المزارعين الذين يستخدمون هذه الأنفاق عانوا من خسائر في المحاصيل بنسبة تصل إلى النصف مقارنةً بمن لم يستخدموها خلال الظروف الجوية غير المتوقعة. ويظل القاع مفتوحًا للسماح بالتهوية الطبيعية، مما يجعلها تعمل بشكل فعال مع كل من طرق الزراعة التقليدية على الأرض ومع الحدائق المرتفعة أيضًا.
ما الذي يدعم هيكل النفق العالي من الناحية الهيكلية؟ تكمن الإجابة في المواد المختارة للإطار. أظهرت دراسات حديثة حول اختبارات إجهاد المواد أن الأنابيب الفولاذية البيضوية يمكنها تحمل ضغط رياح يزيد بنسبة 20% مقارنة بالأنابيب الدائرية. يلتزم معظم المزارعين باستخدام الفولاذ المجلفن مع طلاء G60 القياسي لأنه يقاوم الصدأ بشكل جيد على مر السنين. ومع ذلك، نحن نشهد مؤخرًا زيادة في الاهتمام بسبائك الألومنيوم، خاصة عندما يصبح الوزن عاملاً مهمًا في بعض عمليات التركيب. عند تقييم الخيارات، يجب على المزارعين التفكير بما يتجاوز متطلبات القوة وحدها، والنظر في عوامل مثل متطلبات الصيانة والمتانة على المدى الطويل في الظروف المناخية الخاصة بهم.
تجعل المراساة الجيدة كل الفرق عند التعامل مع الظروف الجوية القاسية. بالنسبة للمناطق التي تتلقى كميات كبيرة من تساقط الثلوج، يقترح معظم الخبراء دفع الأعمدة الأرضية بحيث تغوص في التربة بحد أدنى 24 إلى 36 بوصة مع قواعد خرسانية صلبة أسفلها. أما الهياكل المتنقلة فتتجه عادةً إلى استخدام مرساة الدفع نظرًا لحاجتها إلى النقل بشكل موسمي. وبحسب دراسة هندسية حديثة لوزارة الزراعة الأمريكية نُشرت عام 2023، فإن النفق الذي تم تثبيته بشكل صحيح يمكنه بالفعل تحمل الرياح التي تصل سرعتها إلى أكثر من 70 ميلًا في الساعة دون أي ضرر حقيقي. من الجدير بالذكر أيضًا الطريقة التي يتم بها تثبيت الغطاء البلاستيكي. إن أنظمة القفل ذات الترباس الجديد تقلل مشكلة الترهل بنسبة تصل إلى 40% مقارنةً بأساليب التثبيت القديمة باستخدام المشابك، وهو ما لاحظه العديد من المزارعين بأنه يسهم بشكل كبير في زيادة المتانة العامة أثناء العواصف.
التركيز الهيكلي : في المناطق التي تتلقى أكثر من 20 بوصة من تساقط الثلوج سنويًا أو التي تشهد عواصف متكررة، قم بدمج إطارات الفولاذ المجلفن مع قواعد خرسانية عميقة لتحقيق أقصى درجات المتانة.
يظل فيلم البولي إيثيلين المقاوم للأشعة فوق البنفسجية الخيار المفضل للمغطيات لأنه يحقق التوازن الصحيح بين القوة الدائمة ونسبة الضوء التي تمر من خلاله. وعند الحديث عن السماكة التي تبلغ 6 ميلز على وجه التحديد، فإن هذه الأفلام تحجب الأشعة فوق البنفسجية الضارة لكنها تسمح بعبور ما يقارب 85 إلى 90 بالمئة من الضوء اللازم للنمو النباتي. وقد نشرت في عام 2023 أبحاث درست مواد مختلفة للمباني المحمية واكتشفت ملاحظة مثيرة حول هذه الأفلام المُثبتة. فهي تحافظ على نحو 90 بالمئة من قدرتها على نفاذ الضوء لمدة تتراوح بين ثلاث إلى خمس سنوات. وهذا أداء يعادل ضعف ما تقدمه الخيارات غير المعالجة والمماثلة من حيث الفترة الزمنية نفسها وفقاً للنتائج.
تتميز الأفلام الحديثة بطبقة مضادة للتكاثف تمنع تشكل قطرات الماء، مما يقلل الأمراض الفطرية في الأوراق بنسبة 40%. كما توزع هذه الطبقات ضوء الشمس بشكل متساوٍ على المحصول وتساعد في الحفاظ على رطوبة نسبية مثالية تتراوح بين 70-75% لمعظم الخضروات. وتوزيع الضوء الموحد هذا يلغي التظليل ويقلل من الإجهاد الحراري، وهو ما يفيد بشكل خاص الخس وأخرى الخضروات الورقية.
| عامل | تأثير على الأداء | انخفاض العمر الافتراضي المعتاد |
|---|---|---|
| التعرض للأشعة فوق البنفسجية | الهشاشة والتمزقات | 15-20% سنويًا |
| التقلبات الحرارية | فقدان الاحتفاظ بالإشعاع الحراري | 10% |
| التعرض للمواد الكيميائية | انخفاض فعالية منع التساقط | 25% |
توفر الأفلام متعددة الطبقات ذات القلب المصنوع من خلات الإيثيلين-فينيل (EVA) كفاءة حرارية أفضل بنسبة 30% مقارنة بالخيارات أحادية الطبقات، على الرغم من أنها تتطلب تكلفة أولية أعلى بنسبة 50%. ويجب استبدال جميع الأغطية البلاستيكية كل 5-7 سنوات بسبب التدهور التراكمي الناتج عن التعرض للعوامل البيئية.
بناءً على اختبارات 2022 التي تقارن بين الأفلام المغطاة وغير المغطاة في إنتاج الفراولة في الدفيئات العالية
تعد تدفق الهواء الفعال والتحكم في الرطوبة ضروريتين لتشغيل نفق عالي النجاح، حيث توازن بين صحة النباتات وكفاءة استخدام الطاقة.
تسهّل الجوانب الجانبية القابلة للطي التهوية السلبية من خلال الاستفادة من فروق الضغط الناتجة عن الرياح. وفقًا لدراسة نُشرت في عام 2024 حول التهوية الزراعية المستدامة، فإن الأنظمة السلبية تقلل من تكاليف الطاقة بنسبة تتراوح بين 18 و22% مقارنة بالأنظمة الميكانيكية، مما يجعلها خيارًا مثاليًا للعمليات الزراعية ذات المدخلات المنخفضة.
يبقى درجة الحرارة داخل الأنفاق العالية أكثر استقرارًا من الخارج بفضل شيء يسمى القصور الحراري. في الأساس، يعمل الأرض من تحت كإسفنجة حرارية ضخمة بينما تطلق النباتات بخار الماء من خلال أوراقها. تساعد هذه المجموعة في تقليل التغيرات المفاجئة في درجة الحرارة. يستخدم المزارعون أيضًا أفلامًا خاصة مضادة للتساقط على أنفاقهم لتقليل تراكم التكاثف. كلما قل الرطوبة، قلّت المشاكل المتعلقة بنمو العفن والفطريات على المحاصيل. ومع ذلك، يحتاج المزارعون إلى الانتباه في الليل عندما يمكن أن تصل مستويات الرطوبة إلى حوالي 85 أو حتى 90 بالمائة من الرطوبة النسبية. يصبح الري الدقيق أمرًا بالغ الأهمية خلال هذه الفترات لمنع تعفن الجذور دون جفاف النباتات تمامًا. إن توقيت فتح تلك الفتحات بدقة هو الفارق بين حصاد صحي ومزارعين خيب أملهم.
| عامل | الأنظمة اليدوية | الأنظمة الآلية |
|---|---|---|
| التكلفة الأولية | ١٢٠٠-١٨٠٠ دولار | أكثر من ٤٥٠٠ دولار |
| متطلبات العمل | التعديلات اليومية | مراقبة محدودة |
| الدقة | معتمدة على الطقس | دقة ±١°م |
يختار المزارعون الصغار عادةً الأنظمة اليدوية بسبب التكاليف الأقل، بينما تستثمر المزارع التجارية في الأتمتة للحفاظ على ظروف مناخية دقيقة خلال المراحل الحرجة من النمو.
يمكن تمديد مواسم النمو لمدة تتراوح بين ثلاث إلى ثماني أسابيع في المناطق المعتدلة عندما يستخدم المزارعون دفيئات نفقية عالية. تعمل هذه الهياكل كدرع ضد الصقيع في حين تخلق مناخات صغيرة خاصة بها تحمي النباتات بشكل أفضل من الطرق التقليدية. وبحسب الدراسات المدعومة من قبل وزارة الزراعة الأمريكية (USDA)، فإن الطماطم المزروعة تحت هذه الملاجئ تظل منتجة لفترة أطول بكثير خلال أشهر الخريف في المناطق الزراعية من 5 إلى 7 مقارنة بما يحدث في الحدائق الخارجية العادية. كما أفاد المزارعون في ولاية داكوتا الشمالية بنتائج مثيرة للإعجاب في عام 2020 أيضًا. عندما انتقلوا إلى استخدام أنفاق ثنائية الطبقة لزراعة الفلفل الرومي، ارتفع المحصول بنسبة 35 بالمئة بشكل عام. بالإضافة إلى ذلك، تقلص الضرر الناتج عن الظروف الجوية غير المتوقعة بشكل كبير، مما خفض الخسائر من حوالي 22 بالمئة إلى 6 بالمئة فقط.
تعمل النفق العالية كأغطية واقية تحافظ على المحاصيل بعيدًا عن الرياح القوية والأمطار الغزيرة، مما يساعد في الحفاظ على سلامة التربة السطحية ويحافظ على العناصر الغذائية في أماكنها. أفاد المزارعون الذين اختبروا هذا النظام بأنهم وجدوا حوالي 28% أكثر من الدودة الأرضية في التربة الموجودة تحت هذه الهياكل مقارنة بالحقول المفتوحة، إضافة إلى نشاط جرثومي أفضل بنسبة تصل إلى 19%. ما يثير الاهتمام حقًا هو الطريقة التي تقلل بها هذه الهياكل من انتشار أمراض النباتات. عندما تسقط الأمطار على النفق بدلًا من أن تsplash مباشرة على الأوراق، فإنها تمنع انتشار الكائنات المسببة للأمراض بسهولة. يستفيد المزارعون العضويون بشكل خاص من هذه الحماية، حيث لاحظ العديد منهم انخفاضًا في الحاجة إلى المبيدات بنسبة تصل إلى 31%. وهذا يحقق جدوى مالية للمشروعات التي تحاول تحقيق التوازن بين الاستدامة والربحية.
تُحقِّق الزراعة بالتنقيط الدقيقة في الأنفاق المرتفعة كفاءة استخدام مياه تصل إلى 94%، وهي نسبة أعلى بكثير من الـ70% المُعتادة في الحقول المفتوحة. ووجدت دراسة أُجريت في هاي بلينز بتكساس عام 2020 أن الفلفل الحار (الهالبينو) يحتاج إلى 15% أقل من المياه عند الزراعة داخل الأنفاق، مع تحقيق زيادة في إنتاج الثمار بنسبة 30%. كما ساهمت إدارة الري أيضًا في تحسين الجودة الغذائية، حيث ارتفع محتوى الطماطم من الليكوبين بنسبة 24%.
غالبًا ما تعتمد المزارع الكبيرة على الأنفاق المرتفعة لزراعة التوت والخضروات الورقية بشكل متتابع، لكن معظم المزارعين يديرون في الواقع عمليات أصغر بكثير. وبحسب وزارة الزراعة الأمريكية (USDA)، فإن نحو ثلاثة أرباع المزارعين يعملون في مساحات تقل عن 5000 قدم مربع. ما السبب في جاذبية هذه الوحدات الصغيرة؟ إنها تسمح للمزارعين المنزليين بزراعة الخضروات الورقية طوال فصل الشتاء حتى في مناطق مثل ميتشيغان الباردة (المنطقة 5 حسب وزارة الزراعة الأمريكية)، في حين يستطيع سكان الساحل في ولاية مين بنجاح زراعة الأعشاب الاستوائية رغم الرياح الباردة القادمة من المحيط. تعمل هذه المرونة بشكل فعّال عبر مختلف الظروف الجوية وأحجام الأعمال.
تتميز الدفيئات الزراعية ذات الهيكل المرتفع حقًا بقدرتها على حماية المحاصيل من الظروف الجوية القاسية. داخل هذه الهياكل، تبقى درجات الحرارة عادةً دافئة بحوالي 4 إلى 7 درجات فهرنهايت مقارنة بالهواء الخارجي، مما يعني أن المزارعين يمكنهم البدء بالزراعة مبكرًا والحفاظ على الحصاد لفترة أطول بحوالي 4 إلى 8 أسابيع إضافية في كل موسم في المناطق ذات المناخ المعتدل. كما تؤدي أغطية البلاستيك المستخدمة على هذه النفق دورًا رائعًا أيضًا، حيث تمنع حوالي 90% من حبات البرد من إلحاق الضرر بالنباتات، مع السماح بمرور ما يكفي من ضوء الشمس (حوالي 85%) حتى تتمكن النباتات من التمثيل الضوئي بشكل صحيح. ما يميز هذه التصاميم بشكل خاص هو نظام المجاري المدمج الذي يمكنه التعامل مع كمية مياه مطر تتراوح بين 20 إلى 30 غالونًا في الدقيقة الواحدة أثناء العواصف. هذا يحافظ على تربة الأرض ويساعد في منع فقدان العناصر الغذائية القيّمة، وهي مسألة تكتسب أهمية متزايدة مع تسجيل أمطار غزيرة أكثر حدوثًا بنسبة 17% في كل عام وفقًا للبيانات الصادرة عن وزارة الزراعة الأمريكية (USDA) لعام 2023.
تعمل الممرات المرتفعة كحواجز مادية، حيث تمنع 68-75٪ من الآفات الميدانية الشائعة مثل المن والديدان الخضراء. يمكن للمزارعين تعزيز هذه الميزة من خلال استراتيجيات إدارة الآفات المتكاملة (IPM) التي تجمع بين الضوابط البيولوجية والثقافية والتكنولوجية:
وبحسب تقرير الزراعة المستدامة لعام 2024، فإن هذا النهج المتعدد الطبقات يقلل استخدام المبيدات بنسبة 55-60٪ مع الحفاظ على جودة المحصول بنسبة 98٪.
تستوعب تصميمات الممرات المرتفعة الحديثة الميكنة بجوانب ارتفاعها 10-12 قدم وامتداد 30 قدم. تدعم هذه الأبعاد الجرارات والحاصلات، مما يسمح بالتكامل الفعال في تدفقات العمل الحالية.
| مميز | المزارع الصغيرة | العمليات التجارية |
|---|---|---|
| سرعة لف الجدار الجانبي لفوق | 15-20 دقيقة | تلقائي <5 دقائق |
| مساحة المعدات | 8 قدم | 12 قدم |
تتيح هذه الميزات تبني سلس لسير العمل في الزراعة الدقيقة، حيث أفاد 78٪ من المزارعين بتحسن في الكفاءة خلال الزراعة والحصاد مقارنة بالنظم المفتوحة.
الدفيئة ذات النفق العالي هي بنية شبه دائمة تحمي المحاصيل من الظروف الجوية الصعبة دون الحاجة إلى تسخين إضافي. وعادةً ما تكون هذه الهياكل مصنوعة من إطار من الصلب أو الألومنيوم ومغطاة بفيلم بلاستيكي مقاوم لأشعة الشمس.
على عكس الدفيئات الزراعية التقليدية، لا تحتاج النصوص العالية إلى أنظمة تسخين نشطة. فهي تعتمد على امتصاص الحرارة من الشمس والتهوية الطبيعية للحفاظ على ظروف مناسبة للنمو.
تستخدم النصوص العالية عادةً الفولاذ المجلفن أو الألومنيوم في صناعة الإطار وفيلم البولي إيثيلين المقاوم لأشعة الشمس في التغطية.
تتراوح مدة الأغطية المصنوعة من فيلم البولي إيثيلين المقاوم لأشعة الشمس فوق البنفسجية بين ثلاث إلى خمس سنوات، ويعتمد ذلك على الظروف البيئية والتعرض لها.
عند تثبيتها بشكل صحيح وبناؤها بمواد متينة، يمكن للدفيئات العالية تحمل رياح تصل سرعتها إلى 70 ميلًا في الساعة، كما يمكنها تحمل أحمال الثلوج الكثيفة مع الدعم المناسب.
توفر الدفيئات العالية موسم زراعة أطول، وصحة أفضل للتربة والنباتات، واستخدامًا أكثر كفاءة للمياه والعناصر الغذائية، وحماية المحاصيل من الآفات والطقس القاسي.
حقوق النشر © 2025 بواسطة شركة خبي فنغزهيويان لتصنيع معدات البيوت الزجاجية المحدودة سياسة الخصوصية
EN
