เรือนเพาะปลูกแบบอุโมงค์สูงเป็นโครงสร้างกึ่งถาวรที่ช่วยปกป้องพืชผลและควบคุมสภาพอากาศโดยไม่ต้องใช้ระบบทำความร้อนเพิ่มเติม โดยทั่วไปโครงสร้างจะมีกรอบแบบโค้งหรือแบบเพนท์หลังคาหุ้มด้วยแผ่นพลาสติกกันรังสี UV ซึ่งวัสดุชนิดนี้สามารถส่งผ่านแสงสว่างประมาณ 85 ถึง 90 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งเป็นปริมาณที่พืชต้องการสำหรับการเจริญเติบโต ในขณะเดียวกันก็มีความทนทานใช้งานได้ยาวนาน งานวิจัยบางส่วนที่เผยแพร่เมื่อปีที่แล้วแสดงให้เห็นว่าเกษตรกรที่ใช้โครงสร้างอุโมงค์นี้ มีประสบการณ์การสูญเสียพืชผลน้อยลงประมาณครึ่งหนึ่งเมื่อเทียบกับเกษตรกรที่ไม่ได้ใช้ ด้านล่างของโครงสร้างยังคงเปิดเพื่อให้อากาศถ่ายเทได้ตามธรรมชาติ ทำให้เข้ากันได้ดีทั้งกับวิธีการปลูกพืชบนพื้นดินแบบดั้งเดิมและแปลงปลูกผักแบบยกสูง
อะไรที่ช่วยยึดโครงสร้าง high tunnel ให้มีความแข็งแรง? คำตอบอยู่ที่วัสดุที่เลือกใช้สำหรับทำโครง ผลการศึกษาจากการทดสอบแรงดันวัสดุล่าสุดแสดงให้เห็นว่าท่อเหล็กกลมแบบแบนสามารถรับแรงดันลมได้มากกว่าท่อแบบกลมประมาณ 20% ผู้ปลูกพืชส่วนใหญ่ยังคงเลือกใช้เหล็กชุบกัลวาไนซ์ที่มีมาตรฐาน G60 เพราะทนต่อสนิมได้ดีในระยะยาว อย่างไรก็ตามปัจจุบันมีความสนใจในอลูมิเนียมอัลลอยเพิ่มมากขึ้น โดยเฉพาะเมื่อปัจจัยด้านน้ำหนักมีผลต่อการติดตั้งในบางพื้นที่ เมื่อพิจารณาทางเลือกต่าง ๆ ชาวนาควรคำนึงถึงปัจจัยอื่น ๆ นอกเหนือจากความต้องการด้านความแข็งแรง เช่น ความต้องการในการบำรุงรักษาและความทนทานในสภาพภูมิอากาศเฉพาะของพื้นที่นั้น ๆ
การยึดโครงสร้างให้มั่นคงมีความสำคัญอย่างมากเมื่อต้องเผชิญกับสภาพอากาศที่เลวร้าย ในพื้นที่ที่มีหิมะตกหนัก ผู้เชี่ยวชาญส่วนใหญ่แนะนำให้ตอกเสาโครงสร้างลงดินอย่างน้อย 24 ถึง 36 นิ้ว โดยมีฐานคอนกรีตที่แข็งแรงรองรับ สำหรับโครงสร้างแบบเคลื่อนย้ายได้ มักใช้ตัวยึดแบบตอกเข้าดิน เนื่องจากต้องมีการย้ายตำแหน่งตามฤดูกาล ตามรายงานวิศวกรรมของ USDA เมื่อปี 2023 ระบุว่า โครงสร้างแบบอุโมงค์ที่ยึดเสริมความแข็งแรงอย่างเหมาะสมสามารถทนต่อแรงลมที่พัดถึง 70 ไมล์ต่อชั่วโมงโดยไม่มีความเสียหายที่สำคัญ อีกสิ่งหนึ่งที่ควรคำนึงคือวิธีการยึดแผ่นพลาสติกคลุมโครงสร้างให้แน่น ระบบล็อกแบบปรับกระชับใหม่ช่วยลดปัญหาการยุบตัวของแผ่นคลุมลงได้ประมาณ 40 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับระบบยึดแบบเดิมที่ใช้ตัวหนีบ ซึ่งเกษตรกรหลายคนสังเกตพบว่าช่วยเพิ่มความทนทานโดยรวมในช่วงเกิดพายุได้อย่างชัดเจน
เน้นความแข็งแรงของโครงสร้าง : ในพื้นที่ที่มีปริมาณหิมะตกเฉลี่ยต่อปีมากกว่า 20 นิ้ว หรือมีพายุเกิดขึ้นบ่อยครั้ง ควรเลือกใช้โครงเหล็กชุบสังกะสีคู่กับฐานคอนกรีตที่ฝังลึกเพื่อความทนทานสูงสุด
วัสดุที่นิยมใช้สำหรับการปิดคลุมคือฟิล์มพอลิเอทิลีนที่ทนรังสี UV เนื่องจากมีสมดุลที่เหมาะสมระหว่างความทนทานและความสามารถในการส่งผ่านแสง เมื่อพูดถึงความหนา 6 มิล (mil) โดยเฉพาะ ฟิล์มเหล่านี้สามารถป้องกันรังสี UV ที่เป็นอันตรายได้ แต่ยังคงให้แสงสว่างที่พืชต้องการสำหรับการเจริญเติบโตเข้ามาได้ราว 85 ถึง 90 เปอร์เซ็นต์ การศึกษาที่เผยแพร่ในปี 2023 ได้ทำการเปรียบเทียบวัสดุเรือนกระจกต่าง ๆ และพบข้อมูลที่น่าสนใจเกี่ยวกับฟิล์มที่ถูกทำให้เสถียรเหล่านี้ ฟิล์มดังกล่าวสามารถรักษาความสามารถในการส่งผ่านแสงไว้ได้ประมาณ 90 เปอร์เซ็นต์ เป็นระยะเวลาตั้งแต่สามถึงห้าปี ซึ่งผลการศึกษายังชี้ให้เห็นอีกว่าประสิทธิภาพนี้ดีกว่าตัวเลือกทั่วไปที่ไม่ได้ผ่านการบำบัดถึงสองเท่าภายในช่วงเวลาเดียวกัน
ฟิล์มสมัยใหม่มีการเคลือบป้องกันการเกิดฝ้าที่ป้องกันการเกิดหยดน้ำ ลดโรคที่เกิดกับใบทั่วไปได้ถึง 40% การเคลือบยังช่วยกระจายแสงแดดให้ทั่วถึงพืชผล และช่วยรักษาความชื้นสัมพัทธ์ให้อยู่ในระดับที่เหมาะสมคือ 70-75% สำหรับผักส่วนใหญ่ การกระจายแสงอย่างสม่ำเสมอนี้ช่วยลดเงา และลดความเครียดจากความร้อน ซึ่งเป็นประโยชน์อย่างมากต่อผักสลัดและผักใบเขียวอื่น ๆ
| สาเหตุ | ผลกระทบต่อประสิทธิภาพ | อายุการใช้งานที่ลดลงโดยทั่วไป |
|---|---|---|
| การเผชิญกับแสง UV | แตกเปราะและฉีกขาด | 15-20% ต่อปี |
| การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ | สูญเสียการกักเก็บรังสีอินฟราเรด | 10% |
| การสัมผัสสารเคมี | ประสิทธิภาพการป้องกันหยดน้ำลดลง | 25% |
ฟิล์มหลายชั้นที่มีแกนกลางเป็นเอทิลีน-ไวนิลอะซิเตต (EVA) สามารถกักเก็บความร้อนได้ดีกว่าฟิล์มแบบชั้นเดียวถึง 30% แม้ว่าจะมีราคาสูงกว่า 50% ในระยะเริ่มต้น วัสดุคลุมพลาสติกทุกชนิดควรเปลี่ยนทุก 5-7 ปี เนื่องจากความเสื่อมสภาพสะสมจากสภาพแวดล้อม
จากการทดลองในปี 2022 เปรียบเทียบฟิล์มที่เคลือบและไม่เคลือบในโรงเรือนปลูกสตรอว์เบอร์รี
การไหลเวียนของอากาศและควบคุมความชื้นมีความสำคัญต่อการดำเนินงานของโรงเรือนอย่างมีประสิทธิภาพ โดยต้องรักษาสมดุลระหว่างสุขภาพของพืชกับประสิทธิภาพการใช้พลังงาน
ผนังด้านข้างแบบม้วนขึ้นลงช่วยให้เกิดการระบายอากาศแบบพาสซีฟโดยใช้แรงดันของลมเป็นตัวขับเคลื่อน ตามที่แสดงในงานวิจัยปี 2024 เกี่ยวกับระบบระบายอากาศเกษตรกรรมที่ยั่งยืน ระบบที่ใช้การระบายอากาศแบบพาสซีฟสามารถลดต้นทุนพลังงานได้ 18-22% เมื่อเทียบกับระบบที่ใช้เครื่องจักร จึงเหมาะสำหรับการดำเนินงานการเกษตรที่ใช้ทรัพยากรต่ำ
อุณหภูมิภายในโรงเรือนแบบอุโมงค์สูงจะมีความคงที่มากกว่าภายนอก เนื่องจากปรากฏการณ์ที่เรียกว่าความเฉื่อยทางความร้อน โดยพื้นดินด้านล่างทำหน้าที่เหมือนฟองน้ำขนาดใหญ่เก็บความร้อน ขณะที่พืชปล่อยไอน้ำผ่านทางใบไม้ สิ่งผสมผสานนี้ช่วยลดผลกระทบจากความเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิที่เกิดขึ้นอย่างกระทันหัน ชาวไร่ชาวนาใช้ฟิล์มกันฝ้าแบบพิเศษบนโครงสร้างอุโมงค์เพื่อลดการสะสมของหยดน้ำควบแน่น ความชื้นที่ลดลงหมายถึงปัญหาเชื้อราและมอสบนพืชผลจะลดลงตามไปด้วย ถึงกระนั้น ผู้เพาะปลูกยังคงต้องระมัดระวังในเวลากลางคืน เมื่อระดับความชื้นสัมพัทธ์อาจเพิ่มขึ้นไปถึงประมาณ 85 หรือแม้กระทั่ง 90 เปอร์เซ็นต์ การให้น้ำอย่างเหมาะสมในช่วงเวลาดังกล่าวจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง เพื่อป้องกันปัญหารากเน่า โดยไม่ทำให้พืชขาดน้ำจนแห้งตาย การเปิดช่องระบายอากาศให้ได้เวลาที่เหมาะสมคือสิ่งที่แยกความแตกต่างระหว่างการเก็บเกี่ยวที่มีคุณภาพกับความผิดหวังของเกษตรกร
| สาเหตุ | ระบบการทำงานแบบแมนนวล | ระบบอัตโนมัติ |
|---|---|---|
| ต้นทุนเริ่มต้น | 1,200-1,800 ดอลลาร์สหรัฐ | 4,500 ดอลลาร์สหรัฐขึ้นไป |
| ความต้องการด้านแรงงาน | การปรับปรุงรายวัน | การตรวจสอบขั้นต่ำ |
| ความแม่นยำ | ขึ้นอยู่กับสภาพอากาศ | ความแม่นยำ ±1°C |
เกษตรกรรายย่อยมักเลือกระบบการทำงานด้วยแรงงานคน เนื่องจากมีต้นทุนต่ำกว่า ในขณะที่ฟาร์มเชิงพาณิชย์จะลงทุนในระบบอัตโนมัติ เพื่อรักษาสภาพอากาศให้แม่นยำในช่วงระยะการเจริญเติบโตที่สำคัญ
เกษตรกรในเขตอากาศอบอุ่นสามารถยืดระยะเวลาการปลูกพืชออกไปได้ตั้งแต่ 3 ถึง 8 สัปดาห์ เมื่อใช้โรงเรือนแบบโค้งสูง (High tunnel greenhouses) โครงสร้างเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันน้ำค้างแข็ง พร้อมทั้งสร้างสภาพอากาศแบบเฉพาะเล็กๆ ที่ช่วยปกป้องพืชได้ดีกว่าวิธีการแบบดั้งเดิม ตามการศึกษาที่ได้รับการสนับสนุนจาก USDA ระบุว่า มะเขือเทศที่ปลูกภายใต้โครงสร้างเหล่านี้สามารถให้ผลผลิตได้นานขึ้นมากในช่วงฤดูใบไม้ร่วง ในเขตปลูกพืช 5 ถึง 7 เมื่อเทียบกับการปลูกในสวนทั่วไป นอกจากนี้ เกษตรกรในรัฐนอร์ทดาโกตาได้รายงานผลลัพธ์ที่น่าประทับใจในปี 2020 อีกด้วย เมื่อพวกเขาเปลี่ยนไปใช้โรงเรือนแบบสองชั้นสำหรับปลูกพริกหวาน ผลผลิตโดยรวมเพิ่มขึ้นประมาณร้อยละ 35 นอกจากนี้ความเสียหายจากสภาพอากาศที่ไม่แน่นอนก็ลดลงมาก จากเดิมที่สูญเสียประมาณร้อยละ 22 ลดลงมาเหลือเพียงร้อยละ 6 เท่านั้น
อุโมงค์สูงทำหน้าที่เป็นเสมือนแผ่นคลุมป้องกันที่ช่วยปกป้องพืชผลจากการถูกพายุพัดและฝนตกหนัก ซึ่งช่วยรักษาระดับความอุดมสมบูรณ์ของดินชั้นบนและธาตุอาหารให้อยู่ในที่ที่ควรจะเป็น กลุ่มเกษตรกรที่ได้ทดลองใช้ระบบนี้รายงานว่า พบหนอนดินในดินภายใต้โครงสร้างเหล่านี้มากกว่าพื้นที่โล่งประมาณ 28% และกิจกรรมของจุลินทรีย์เพิ่มขึ้นประมาณ 19% ด้วยกัน สิ่งที่น่าสนใจคือ โครงสร้างเหล่านี้สามารถลดการเกิดโรคพื้อได้อย่างมีประสิทธิภาพ เมื่อฝนตกกระทบอุโมงค์แทนที่จะตกลงบนใบพืชโดยตรง จะช่วยหยุดการแพร่กระจายของสิ่งมีชีวิตที่เป็นเชื้อโรคได้อย่างมีประสิทธิภาพ กลุ่มเกษตรกรอินทรีย์ได้รับประโยชน์จากความคุ้มครองนี้โดยเฉพาะ เนื่องจากเกษตรกรกลุ่มนี้พบว่าสามารถลดการใช้สารกำจัดศัตรูพืชลงได้ประมาณ 31% ซึ่งช่วยให้การดำเนินงานสามารถสร้างสมดุลระหว่างความยั่งยืนกับความสามารถในการทำกำไรได้ดีขึ้น
การให้น้ำแบบหยดแบบแม่นยำในโรงเรือนแบบ High Tunnel มีประสิทธิภาพการใช้น้ำสูงถึง 94% ซึ่งสูงกว่าพื้นที่เปิดที่มีค่าเฉลี่ยเพียง 70% การศึกษาจากพื้นที่ High Plains รัฐเท็กซัสในปี 2020 พบว่าพริก Jalapeño ใช้น้ำน้อยลง 15% เมื่อปลูกในโรงเรือน พร้อมทั้งให้ผลผลิตเพิ่มขึ้น 30% การควบคุมการให้น้ำยังช่วยเพิ่มคุณค่าทางโภชนาการ โดยพบว่ามีปริมาณไลโคปีนในมะเขือเทศเพิ่มขึ้น 24%
ฟารม์ขนาดใหญ่มักพึ่งพาโรงเรือนแบบ High Tunnel เพื่อปลูกผลเบอร์รีและผักใบเขียวสลับกันไป แต่แท้จริงแล้วเกษตรกรส่วนใหญ่กลับดำเนินการในพื้นที่ขนาดเล็กกว่า 5,000 ตารางฟุต ตามรายงานของ USDA พบว่าประมาณสามในสี่ของเกษตรกรปลูกพืชในพื้นที่ขนาดเล็กเช่นนี้ สิ่งที่ทำให้ระบบขนาดเล็กได้รับความนิยมคือ ความสามารถในการปลูกผักใบเขียวตลอดฤดูหนาวแม้ในรัฐมิชิแกน (เขต USDA 5) สำหรับผู้อยู่อาศัยในชายฝั่งเมน (Maine) ก็สามารถปลูกสมุนไพรเขตร้อนได้แม้จะมีลมทะเลที่เย็นจัด ความยืดหยุ่นเช่นนี้ทำให้เกิดประโยชน์หลากหลายไม่ว่าจะในสภาพอากาศหรือขนาดธุรกิจใดก็ตาม
เรือนกระจกแบบอุโมงค์สูงมีความโดดเด่นอย่างมากเมื่อพูดถึงการปกป้องพืชผลจากการถูกสภาพอากาศที่เลวร้าย ภายในโครงสร้างเหล่านี้ อุณหภูมิโดยทั่วไปจะคงที่อยู่ประมาณ 4 ถึง 7 องศาฟาเรนไฮต์อุ่นกว่าอากาศภายนอก ซึ่งหมายความว่าเกษตรกรสามารถเริ่มปลูกพืชได้เร็วขึ้น และเก็บเกี่ยวได้นานขึ้นประมาณ 4 ถึง 8 สัปดาห์ต่อฤดูในพื้นที่ที่มีภูมิอากาศแบบอบอุ่น ผ้าคลุมพลาสติกที่ใช้บนอุโมงค์เหล่านี้ก็มีประโยชน์มากเช่นกัน เพราะสามารถป้องกันลูกเห็บทำลายพืชได้ประมาณ 90 เปอร์เซ็นต์ ขณะเดียวกันยังคงปล่อยให้แสงแดดส่องผ่านได้พอประมาณ (ประมาณ 85 เปอร์เซ็นต์) เพื่อให้พืชทำการสังเคราะห์แสงได้อย่างเหมาะสม สิ่งที่ออกแบบได้อย่างชาญฉลาดเป็นระบบรางน้ำฝนในตัวที่สามารถจัดการกับน้ำฝนได้ระหว่าง 20 ถึง 30 แกลลอนต่อนาทีในช่วงเกิดพายุฝน ซึ่งช่วยรักษารูปทรงของดินไว้ และป้องกันไม่ให้ธาตุอาหารที่มีค่าถูกชะล้างออกไป ปัจจัยนี้มีความสำคัญเพิ่มมากขึ้นเรื่อย ๆ เนื่องจากข้อมูลจาก USDA ในปี 2023 ระบุว่าเหตุการณ์ฝนตกหนักเกิดขึ้นบ่อยขึ้นประมาณ 17% ต่อปี
โรงเรือนพลาสติกเป็นเสมือนกำแพงกันแมลงศัตรูพืชทั่วไป เช่น เพลี้ยและหนอนผีเสื้อกลางคืนได้ถึง 68-75% ชาวนาสามารถเสริมสร้างข้อได้เปรียบนี้ผ่านกลยุทธ์การจัดการศัตรูพืชแบบบูรณาการ (IPM) ที่รวมการควบคุมทางชีวภาพ วัฒนธรรม และเทคโนโลยีเข้าด้วยกัน:
แนวทางแบบนี้ช่วยลดการใช้สารเคมีฆ่าแมลงลง 55-60% ขณะที่ยังคงคุณภาพของพืชผลไว้ได้ถึง 98% ตามรายงานการเกษตรที่ยั่งยืนปี 2024
การออกแบบโรงเรือนพลาสติกในปัจจุบันรองรับระบบกลไกได้ดี ด้วยความสูงของผนังข้าง 10-12 ฟุต และความกว้าง 30 ฟุต ซึ่งมิติเหล่านี้รองรับรถแทรกเตอร์และเครื่องเก็บเกี่ยว ทำให้ผสานรวมเข้ากับกระบวนการทำงานเดิมได้อย่างมีประสิทธิภาพ
| คุณลักษณะ | ฟาร์มขนาดเล็ก | กิจการเพื่อการค้า |
|---|---|---|
| ความเร็วในการม้วนข้างขึ้นลง | 15-20 นาที | อัตโนมัติภายใน <5 นาที |
| ระยะห่างของอุปกรณ์ | 8 ฟุต | 12 ฟุต |
คุณสมบัติเหล่านี้ช่วยให้สามารถนำกระบวนการทำงานเกษตรแม่นยำมาใช้ได้อย่างราบรื่น โดยมีรายงานจากเกษตรกร 78% ว่าประสิทธิภาพในการปลูกและเก็บเกี่ยวดีขึ้นเมื่อเทียบกับระบบไร่แจ้ง
เรือนกระจกแบบอุโมงค์สูงเป็นโครงสร้างกึ่งถาวรที่ช่วยปกป้องพืชผลจากการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศโดยไม่ต้องใช้ระบบทำความร้อนเพิ่มเติม โดยทั่วไปโครงสร้างจะประกอบด้วยโครงเหล็กหรืออลูมิเนียมและมีพลาสติกเคลือบกันรังสี UV เป็นวัสดุคลุม
ต่างจากเรือนกระจกดั้งเดิม อุโมงค์สูงไม่ต้องการระบบทำความร้อนแบบใช้พลังงาน แต่จะใช้พลังงานแสงอาทิตย์และระบบระบายอากาศตามธรรมชาติในการรักษาสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมสำหรับการเจริญเติบโตของพืช
โครงสร้างเรือนเพาะปลูกมักใช้เหล็กชุบสังกะสีหรืออลูมิเนียมสำหรับโครง และใช้แผ่นพอลิเอทิลีนที่ต้านทานรังสี UV เป็นวัสดุคลุม
วัสดุคลุมที่ทำจากแผ่นพอลิเอทิลีนที่ต้านทานรังสี UV โดยทั่วไปสามารถใช้งานได้ประมาณ 3 ถึง 5 ปี ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมและความเข้มของแสงแดดที่ได้รับ
เมื่อโครงสร้างถูกยึดติดตั้งอย่างเหมาะสมและสร้างจากวัสดุที่ทนทาน โครงสร้างเรือนเพาะปลูกสามารถทนต่อแรงลมได้ถึง 70 ไมล์ต่อชั่วโมง และสามารถรองรับน้ำหนักหิมะหนักได้หากมีการเสริมโครงสร้างอย่างเหมาะสม
โครงสร้างเรือนเพาะปลูกช่วยยืดระยะเวลาการปลูกพืชให้ยาวนานขึ้น ปรับปรุงสุขภาพของดินและพืช ใช้น้ำและสารอาหารอย่างมีประสิทธิภาพ และช่วยปกป้องพืชผลจากการโจมตีของแมลงศัตรูพืชและสภาพอากาศที่เลวร้าย
ลิขสิทธิ์ © 2025 โดย Hebei Fengzhiyuan Greenhouse Equipment Manufacturing Co., Ltd นโยบายความเป็นส่วนตัว
EN
