Kokios yra aukšto tunelio šiltnamės savybės?

Aukštos tunelinės šiltnamės konstrukcija ir dizainas

Kas yra aukšta tunelinė šiltnamė? Pagrindinės sąvokos apibrėžimas

Aukšti tuneliniai šiltnamiai yra pusiau pastovios konstrukcijos, kurios padeda apsaugoti pasėlius ir valdyti klimato sąlygas be papildomo šildymo. Paprastai jie turi išlenktus arba aštriai sutvirtintus rėmus, aptrauktus UV atspariu plėnės sluoksniu. Ši medžiaga praleidžia apie 85–90 procentų šviesos, reikalingos augalams augti, ir kartu išlieka gana patikima ilgainiui. Praėjusiais metais paskelbti tyrimai parodė, kad ūkininkai, naudojantys šiuos tuneles, patyrė maždaug pusiau mažiau žalos pasėliams nepastovaus oro sąlygose nei tie, kurie jų neturėjo. Apačia lieka atvira, kad galėtų cirkuliuoti oras, todėl konstrukcija puikiai veikia tiek naudojant tradicinius žemės sodininkystės metodus, tiek aukštuosiuose lysvėse.

Rėmo konstrukcija: ovalūs ir apvalūs vamzdžiai ir medžiagos stiprumas

Kas laiko aukštojo tunelio konstrukciją? Atsakymas slypi pasirinktuose rėmo medžiagose. Naujausių medžiagų apkrovos testų tyrimai parodė, kad ovalūs plieniniai vamzdžiai gali išlaikyti apie 20 % daugiau vėjo slėgio nei apvalūs. Daugelis augintojų tebesirenka cinkuotą plieną su standartiniu G60 danga, nes ji gerai atlaiko koroziją per ilgą laiką. Tačiau pastaruoju metu vis daugiau domimasi aliuminio lydiniais, ypač kai tam tikrose vietose kyla problemų dėl konstrukcijos svorio. Įvertinant pasirinkimus, ūkininkams reikia galvoti ne tik apie stiprumo reikalavimus, bet ir apsvarstyti tokius veiksnius kaip priežiūros poreikis bei ilgalaikė atsparumas konkrečiomis klimato sąlygomis.

• Ovalūs vamzdžiai : Puiki snieguotų apkrovų sklaidos savybės, išlaikant iki 30 svarų/sq ft
• Apskritusios formos tubai : Pigesni, tačiau linkę deformuotis esant dideliam vėjui (>50 mylių/val.)

Pamato variantai ir klimatui atspari konstrukcinė vientisumo savybė

Kokybiškas tvirtinimas leidžia išlaikyti konstrukciją esant sunkioms oro sąlygoms. Vietose, kur daug sniega, daugelis ekspertų rekomenduoja įkalti atramines kolonas bent 24–36 colio gylis su betoninėmis pamatomis. Mobilios konstrukcijos dažniausiai naudoja įkalamusius inkarus, nes jas reikia perkelti priklausomai nuo sezono. Pagal 2023 m. JAV žemės ūkio departamentui atliktą inžinerijos tyrimą, tinkamai pritvirtintos šiltnamio tipo konstrukcijos gali išlaikyti vėjus, pučiančius daugiau nei 70 mylių per valandą, be jokios žalos. Taip pat verta paminėti, kaip pritvirtinamas plastikinis apvalkalas. Naujos kartos trukmės fiksavimo sistemos sumažina apvalkalo prasidėjimą maždaug 40 procentų lyginant su senesnėmis spaustuvų tipo tvirtinimo priemonėmis, dėl ko ūkininkai pastebi daug didesnį visos konstrukcijos patikimumą per audras.

Konstrukcijos svarba : Vietose, kur metinis snieguotumas viršija 20 colių arba dažnai kyla audros, derinkite cinkuotus plieno rėmus su giliais betoniniais pamatais, kad būtų užtikrinta maksimali patikimumas.

Apdangalų medžiagos ir pasyvus aplinkos valdymas

UV atspari polietileno plėvelė: ilgaamžiškumas ir šviesos pralaidumas

Pagrindinė medžiaga apdangalams išlieka UV atspari polietileno plėvelė, nes ji sėkmingai derina ilgaamžiškumą ir tinkamą šviesos pralaidumą. Ypač kai kalbama apie 6 mil storumo plėveles, jos sulaiko žalingus UV spindulius, tačiau leidžia praeiti apie 85–90 procentų šviesos, reikalingos augalams augti. 2023 metais paskelbto tyrimo apie įvairias šiltnamių medžiagas rezultatai parodė įdomų faktą apie šias stabilizuotas plėveles. Jos išlaiko apie 90 procentų savo šviesos pralaidumo savybių nuo trijų iki penkerių metų. Tai dvigubai viršija neapdorotų medžiagų savybes per tą patį laiką, pagal tyrimo duomenis.

Prieš lašėjimo ir sklaidos savybės užtikrinti optimalų augalų augimą

Šiuolaikinės plėvelės turi antikondensacinį sluoksnį, kuris neleidžia susidaryti vandens lašams, sumažindamas lapų ligas 40 %. Šie sluoksniai taip pat tolygiai sklaido saulės šviesą per augalus ir padeda išlaikyti optimalią 70–75 % santykinę drėgmę daugumai daržovių. Toks vienodas šviesos pasiskirstymas pašalina šešėlius ir sumažina karščio stresą, ypač naudingas salotoms ir kitiems lapiniams daržovėms.

Šiluminė efektyvumas ir plastikinių dengiamųjų medžiagų degradacijos veiksniai

Daugiasluoksnės plėvelės su etileno-vinilo acetato (EVA) šerdimi užtikrina 30 % geresnį šilumos išlaikymą nei viensluoksnės, nors jų pradinė kaina 50 % didesnė. Visos plastikinės dengiamosios medžiagos dėl aplinkos poveikio laikui bėgant turi būti keičiamos kas 5–7 metus.

Pagal 2022 m. bandymus, lyginant plėveles su sluoksniu ir be jo aukštojo tunelelio braškių auginime

Vėdinimas, klimato reguliavimas ir drėgmės valdymas

Veiksmingas oro judėjimas ir drėgmės kontrolė yra būtini sėkmingai veikiant aukštiems tuneliams, užtikrinant augalų sveikatą ir energijos vartojimo efektyvumą.

Pakeliamosios sienos ir priverstinis oro judėjimas natūraliam vėdinimui

Pakeliamosios šoninės sienos palengvina priverstinį vėdinimą, panaudojant vėjo slėgio skirtumus. Kaip parodyta 2024 m. tyrimuose apie atsinaujinančios žemės ūkio vėdinimo sistemas, priverstinės sistemos sumažina energijos sąnaudas 18–22 % lyginant su mechaninėmis alternatyvomis, todėl jos yra idealus pasirinkimas mažo energijos suvartojimo ūkiams.

Temperatūros ir drėgmės kontrolė pusiau uždarose aplinkose

Temperatūra po aukštomis šiltnamio tipo konstrukcijomis yra stabilomesnė nei lauke dėl reiškinio, vadinamo šilumos inercija. Paprastai tariant, žemė po konstrukcija veikia kaip milžiniškas šilumos sugertas, tuo tarpu augalai per lapus išskiria vandens garus. Ši kombinacija padeda sumažinti staigius temperatūros pokyčius. Taip pat ūkininkai naudoja specialias priešlašių plėveles ant šiltnamių, kurios sumažina kondensato kiekį. Mažiau drėgmės reiškia mažiau problemų dėl pelėsių ir grybų augimo ant derliaus. Tačiau augintojai turi būti atsargūs naktį, kai drėgmė gali pakilti iki 85 ar net 90 procentų santykinės drėgmės. Teisingas laistymo valdymas šiu metu tampa svarbus siekiant išvengti šaknų puvimo be augalų visiško išdžiovinimo. Ventiliavimo laikas turi lemiamą reikšmę – nuo jo priklauso skirtumas tarp sveiko derliaus ir nusivylusių ūkininkų.

Vėdinimas rankiniu būdu vs automatinis vėdinimas: praktinės kompromisinės alternatyvos ūkininkams

Smulkiųjų ūkių augintojai dažniausiai renkasi rankinius sistemas dėl mažesnių kaštų, tuo tarpu komerciniai ūkiai investuoja į automatizaciją, kad būtų išlaikytos tiksliai kontroliuojamos klimato sąlygos kritiniais augimo etapais.

Žemės ūkio privalumai naudojant tunelinės šiltnamio sistemas

Ilgintos auginimo sezonai: įrodymai iš USDA atvejų tyrimų

Vaisingieji sezonai gali būti pratęsti nuo trijų iki aštuonių savaičių vidutinio klimato regionuose, kai ūkininkai naudoja tunelinius šiltnamius. Šie statiniai veikia kaip skydas nuo šalčio, tuo tarpu jų viduje susidaro savotiškos mikroklimato sąlygos, kurios augalus apsaugo geriau nei tradicinės auginimo priemonės. Pagal JAV žemės ūkio departamentui (USDA) palaikytus tyrimus, šiltnamiuose auginamos pomidorų veislės žemėse, kurių sodinimo zonos yra nuo 5 iki 7, žymiai ilgiau išlieka derlingos rudenį nei įprastai lauke. Šiaurės Dakotoje 2020 metais ūkininkai taip pat pasiekė nuostabius rezultatus. Kai jie papildomai įrengė dvigubus tunelius salierams, bendras derlius padidėjo apie 35 procentus. Be to, nuostoliai dėl nepastovaus oro sumažėjo nuo 22 procentų iki vos 6 procentų.

Geresnė dirvos ir augalų sveikata dėl apsaugoto auginimo

Aukšti tuneliai veikia kaip apsauginės dangos, kurios apsaugo augalus nuo stiprių vėjų ir smarkių liūčių, todėl išlaikoma viršutinio dirvožemio vientisumas ir maistinės medžiagos lieka ten, kur turi būti. Ūkininkai, kurie išbandė šią sistemą, nurodo, kad dirvoje po šiomis konstrukcijomis randama apie 28 % daugiau dvelžių, nei atvirose laukuose, o mikrobinė veikla pagerėja maždaug 19 %. Ypač įdomu, kad šios konstrukcijos sumažina augalų ligas. Kai lietūs krinta į tunelį, o ne tiesiogiai ant lapų, tai neleidžia ligų sukėlėjams taip lengvai plisti. Organiniai ūkininkai labiausiai naudosiasi iš šios apsaugos, nes daugelis pastebėjo, kad pesticidų poreikis sumažėjo maždaug 31 %. Tai padeda išlaikyti finansinę pusiausvyrą tarp atsakingo išteklių panaudojimo ir pelno siekimo.

Vandens ir maistinių medžiagų naudojimo efektyvumas aukštuose lysvėse ir žemėje įrengtose sistemose

Tikslios laistymo sistemų naudojimas aukštuosiuose šiltnamiuose pasiekia 94% vandens panaudojimo efektyvumą – kur kas daugiau nei 70%, būdingą atvirose laukuose. 2020 m. Tyreso aukštuosiuose lygmenyse atliktas tyrimas parodė, kad jalapeño pipirams šiltnamyje reikėjo 15% mažiau vandens, tuo tarpu vaisių derlius padidėjo 30%. Kontroliuojamas drėkinimas taip pat pagerino maistinę kokybę – pomidoruose lycopene kiekis padidėjo 24%.

Komercinis ir mažo masto panaudojimas ūkiuose ir sodo sklypuose

Dideliuose ūkiuose dažnai naudojami aukštieji šiltnamiai uogoms ir žalumynams auginti vieną po kito, tačiau dauguma ūkininkų iš tikrųjų turi daug mažesnes veiklos apimtis. Pagal JAV žemės ūkio departamentą (USDA), apie trys ketvirtadaliai augintojų dirba su erdvėmis, mažesnėmis nei 5 000 kvadratinių pėdų. Ką daro šiuos mažus ūkius tokiais patraukliems? Jie leidžia sodo savininkams žiemą auginti lapinius žalumynus net šaltuose Misisaugoje (USDA 5 zona), tuo tarpu pakrantės Maine gyventojai gali sėkmingai auginti tropines žoleles nepaisant šalčio jūros vėjų. Ši lankstumas puikiai veikia skirtingomis oro sąlygomis ir įvairaus dydžio verslams.

Kenkėjų Naikinimas, Oro Apsauga ir Ūkio Integravimas

Apsauga Nuimėsčių, Lietaus ir Ekstremalaus Oro

Aukšti tuneliniai šiltnamiai išsiskiria apsaugant pasėlius nuo nepalankių oro sąlygų. Viduje temperatūra paprastai būna 4–7 laipsniais Farenheito šiltesnė nei lauke, todėl ūkininkai gali pradėti sėją anksčiau ir pratęsti derliaus nuėmimą maždaug 4–8 papildomų savaičių kiekvieną sezoną vidutinio klimato regionuose. Šių tunelių plastikinės dangos taip pat atlieka stebuklus – jos sustabdo apie 90 % krušos, apsaugodamos augalus nuo pažeidimų, kartu praleisdamos pakankamai saulės šviesos (apie 85 %), kad augalai galėtų tinkamai atlikti fotosintezę. Ypač protinga šių konstrukcijų savybė yra integruota lietvamadė sistema, kuri audros metu gali nutekinti nuo 20 iki 30 galonų lietaus vandens per minutę. Tai padeda išlaikyti dirvožemio struktūrą ir neleidžia vertingiems maistinėms medžiagoms išsiplepėti – tai tampa vis svarbiau, nes pagal 2023 m. USDA duomenis stipresni lietūs pasitaiko maždaug 17 % dažniau.

Sumažintas kenkėjų spaudimas ir integruotos kenkėjų naikinimo strategijos (IPM)

Aukšti tuneliai veikia kaip fiziniai barjerai, neleidžiantys 68–75 % įprastų lauko kenkėjų, tokių kaip amaringos ir kopūstų kirmėlės. Šis privalumas gali būti padidintas naudojant integruotą kenkėjų naikinimo strategiją (IPM), kuri derina biologinius, kultūrinius ir technologinius metodus:

• Biologiniai metodai : Paleidžiant daugiau nei 1 500 plėšriųjų vabzdžių viename akre, mažinamos kenkėjų populiacijos
• Kultūriniai metodai : Pasėlių kaita sutrikdo kenkėjų gyvosios ciklus iki 40 %
• Tikslus monitoringas : Jutiklių tinklai aptinka invazijas 10–14 dienų anksčiau nei vizualus tyrimas

Šis sluoksninis metodas sumažina pesticidų naudojimą 55–60 %, išlaikant 98 % derliaus kokybę, pagal 2024 metų Atsinaujinančios žemės ūkio ataskaitą.

Technikos prieiga ir operacinės veiklos suderinamumas su šiuolaikiniais žemės ūkio procesais

Modernios aukštos šiltnamių konstrukcijos leidžia naudoti mechanizavimą su 3-3,5 m aukščio šoninėmis sienomis ir 9 m tarpu. Šie matmenys leidžia naudoti traktorius ir derliaus kombainus, užtikrindami efektyvią integraciją į esamus darbo procesus.

Tokios savybės leidžia sklandžiai integruoti tikslinio žemės ūkio procesus, kurių 78 % ūkininkų pažymi, kad pasėlių sodinimo ir derliaus nuėmimo efektyvumas padidėjo lyginant su atviro lauko sistemomis.

Dažniausiai užduodami klausimai

Kas yra aukštas tunelis gėluminis?

Aukšta šiltnamio šiltnamis yra pusiau pastovi konstrukcija, sauganti augalus nuo nepalankių oro sąlygų be papildomo šildymo. Paprastai tokios konstrukcijos turi plieno arba aliuminio rėmą, dengtą UV spindulių atsparia plastikine plėvele.

Kuo aukšti šiltnamiai skiriasi nuo tradicinių šiltnamių?

Skirtingai nuo tradicinių šiltnamių, aukšti tuneliai nereikalauja aktyvių šildymo sistemų. Jie pasikliauja saulės šilumos kaupimu ir natūraliu vėdinimu, kad būtų užtikrintos tinkamos augimo sąlygos.

Iš ko yra gaminami aukšti tuneliai?

Aukšti tuneliai dažnai naudoja cinkuotą plieną arba aliuminį rėmui ir UV spindulių atsparią polietileno plėvelę dengimui.

Kiek laiko trunka aukštu tunelių dengimas?

Iš UV spindulių atsparios polietileno plėvelės pagamintas dengimas paprastai trunka tris iki penkerius metus, priklausomai nuo aplinkos sąlygų ir poveikio.

Ar aukšti tuneliai gali atlaikyti ekstremalias oro sąlygas?

Kai tinkamai pritvirtinti ir pastatyti iš ilgaamžių medžiagų, aukšti tuneliai gali atlaikyti vėjus iki 113 km/h ir išlaikyti sunkų snieguotą apkrovą su tinkama parama.

Kodėl aukšti tuneliai naudingi žemės ūkio naudojimui?

Aukšti tuneliai suteikia pratęstą augimo sezoną, gerina dirvožemio ir augalų sveikatą, efektyviai naudoja vandenį ir maistines medžiagas bei apsaugo derlių nuo kenkėjų ir blogų oro sąlygų.