Prečo je vlhkosť pri regulácii klímy kľúčová

Prečo je vlhkosť pri regulácii klímy kľúčová

Manipuláciou s podmienkami prostredia a venovaním rovnakej pozornosti teplote a vlhkosti môžu pestovatelia skleníkov zlepšiť kvalitu svojich plodín a maximalizovať výnosy.

Skleníky a tunely by mali byť navrhnuté tak, aby boli energeticky čo najefektívnejšie.
Foto: Glenneis Kriel

Kontrola klímy skleníka zahŕňa optimalizáciu prvkov na maximalizáciu výnosu pri najnižších možných nákladoch, a aby to pestovatelia urobili správne, musia pochopiť vplyv deficitu tlaku pár (VPD) na rast rastlín.

Tvrdí to Deon van Rooyen, obchodný manažér spoločnosti Vegtech Netafim a rečník na seminári spoločnosti Netafim v Južnej Afrike, ktorý sa konal v novembri v Stellenboschi.

VPD, vysvetľuje Van Rooyen, je rozdiel medzi množstvom vlhkosti v listoch rastliny a vzduchom obklopujúcim rastlinu. Poháňa rôzne rastlinné procesy, ako je transpirácia, otváranie prieduchov a príjem oxidu uhličitého (CO₂) a živín.

„Správou rýchlosti dýchania prostredníctvom VPD nie je možné len optimalizovať rast rastlín, ale zabezpečiť, aby rastliny zostali bez stresu, a teda zdravšie. Proces ďalej optimalizuje príjem živín, čo vedie k lepším výnosom,“ hovorí.

Teplota plus vlhkosť
Optimálna VPD sa dosahuje riadením vlhkosti a teploty v skleníkových alebo tunelových konštrukciách.

„Pokiaľ ide o kontrolu klímy, pestovatelia sa zvyčajne viac zameriavajú na teplotu
ako relatívna vlhkosť, ktorá sa vzťahuje na množstvo vodnej pary vo vzduchu. Vlhkosť má však oveľa väčší vplyv na zdravie a rast rastlín ako teplota. Oboje by sa preto malo brať do úvahy pri používaní VPD na manipuláciu s rastom rastlín,“ hovorí Van Rooyen.

Dodáva, že to znamená málo poznať teplotu v tajnej štruktúre bez toho, aby sme poznali úrovne vlhkosti pri tejto teplote.

Bohužiaľ neexistuje ideálne nastavenie VPD, pretože kolíše v súlade s relatívnou vlhkosťou a teplotami.

„Nemôžete merať vlhkosť [levels] a teploty v januári a potom nastaviť VPD na zvyšok roka, pretože je potrebné vziať do úvahy rozdiely medzi ročnými obdobiami, dňom a nocou a rôznymi fázami vývoja rastlín.“

Okrem toho sa rôznym plodinám darí v rôznych rozsahoch VPD a tieto sa tiež líšia od jednej fázy rastu k druhej.

“Mladé rastliny majú nižšiu toleranciu stresu ako staršie rastliny, a preto fungujú lepšie pri nižších hladinách VPD ako staršie rastliny,” hovorí.

Cieľom VPD je preto udržať ho v dobrom stave v závislosti od typu pestovanej plodiny, jej štádia vývoja, teploty a relatívnej vlhkosti. Všeobecne povedané, podľa Van Rooyena sa odporúčaná VPD pre väčšinu plodín pohybuje od úrovne relatívnej vlhkosti 60 % až 80 % a teplôt od 18 °C do 28 °C, pričom medzi dennými a nočnými teplotami je rozdiel 10 °C ( pozri tabuľku).

Výnimkou je konope, kde sa uprednostňuje vlhkosť 45 % až 50 % kvôli vysokej náchylnosti kvetov na pleseň.

Ďalším faktorom, ktorý je potrebné zvážiť, je rosný bod, ktorý súvisí s množstvom vody, ktoré môžu molekuly vzduchu zadržať pri určitých teplotách.

Molekuly vzduchu zadržiavajú viac vody pri vysokých teplotách ako pri nízkych. So stúpajúcou teplotou vzduchu teda vzduch pojme viac vody a jeho relatívna vlhkosť (percento vody vo vzduchu) klesá a naopak.

Prekročenie rosného bodu spôsobuje kondenzáciu a uvoľňovanie voľnej vody, čo následne zvyšuje riziko vzniku plesňových ochorení.

Účinky vlhkosti
Dobrá kontrola klímy, konkrétne riadenie úrovne vlhkosti, vedie k odstráneniu chorôb. Napríklad vysoká relatívna vlhkosť v noci nasledovaná nízkou relatívnou vlhkosťou nasledujúci deň je spojená s výskytom múčnatky; zatiaľ čo vysoká vlhkosť v noci nasledovaná vysokou vlhkosťou nasledujúci deň môže viesť k peronospóre.

“Máte rovnaký pôvod choroby, ale rozdiely v prostredí vedú k rôznym výsledkom,” hovorí Van Rooyen.

Vlhkosť tiež ovplyvňuje príjem niektorých živín. Vápnik a horčík si navzájom konkurujú, pričom príjem horčíka je negatívne ovplyvnený pri nízkej vlhkosti a vysokej transpirácii. To môže viesť k nedostatku vápnika a v skutočnosti k chorobám, ako je hniloba kvetov v paradajkách a paprikách.

Klimatizácia
Ideálna by bola schopnosť manipulovať s VPD pomocou počítačového systému v skleníkoch a tuneloch, ktorý automaticky upravuje parametre prostredia, ktoré ovplyvňujú teplotu a relatívnu vlhkosť.

“Bohužiaľ, ešte tam nie sme,” priznáva Van Rooyen. “Najnovšie ovládače majú v najlepšom prípade nastavenie na meranie VPD alebo upozornenie pestovateľov, keď úroveň VPD spadne z určitého rozsahu.”

Skleníkový dizajn
Nástroje, ktoré môže pestovateľ použiť na manipuláciu s teplotou a relatívnou vlhkosťou, zahŕňajú vykurovanie, vetranie, cirkuláciu vzduchu, chladenie a osvetlenie. Všetko sa však začína už pri návrhu skleníka, ktorý zahŕňa dispozičné riešenie, orientáciu a použité materiály.

Keď sú tieto vhodné, je jednoduchšie manipulovať s okolitými faktormi pri nízkej cene. Na ilustráciu, fotoselektívny plast sa môže použiť na manipuláciu so svetlom, ktoré vstupuje do skleníka, a to by zase mohlo pomôcť znížiť alebo zvýšiť teploty.

„Ideálny je plast, ktorý filtruje jednu tretinu modrého a dve tretiny červeného svetla ako fotosynteticky aktívne žiarenie [the amount of light available for photosynthesis] sa pohybuje medzi vlnovými dĺžkami 400 nanometrov (nm) až 700 nm,“ hovorí Van Rooyen.

Varuje, že skleníkový plast, ktorý filtruje ultrafialové (UV) svetlo, by sa mal starostlivo zvážiť, pretože včely používajú toto svetlo na navigáciu a jeho absencia negatívne ovplyvňuje opeľovanie. Problémový hmyz a mikroorganizmy majú zároveň problémy s navigáciou v neprítomnosti UV svetla, takže jeho vynechanie by sa mohlo použiť ako nástroj na ochranu proti škodcom.

„Na opeľovanie majú pestovatelia v Európe to šťastie, že môžu používať čmeliaky, ktoré sú menej ovplyvnené absenciou UV svetla. Pestovateľ čučoriedok v Namíbii ich použil vo svojom skleníku a zistil, že sú o 20 % až 30 % lepšími opeľovačmi pri nízkom nastavení UV žiarenia ako bežné včely,“ hovorí Van Rooyen.

Plast by mal byť aj protikvapkajúci, aby sa na jeho povrchu netvorili molekuly vody, pretože by odrážali slnečné svetlo. “[Any] svetlo zostáva dôležité, aj keď sme v krajine, kde ho máme veľa.

“Mnoho pestovateľov dnes tiež používa zatemňovacie clony na manipuláciu s dĺžkou dňa, čo je obzvlášť dôležité pre tvorbu kvetov v kanabise, alebo tepelné clony na manipuláciu s teplotami znížením alebo zväčšením plochy, ktorú je potrebné zohriať alebo ochladiť.”

Vetracie otvory môžu byť otvorené, aby zachytili horúci vzduch alebo umožnili jeho úniku zo skleníka, zatiaľ čo „mokré steny“ možno použiť na zníženie teploty vzduchu, ktorý sa pohybuje po špeciálnych chladiacich podložkách a tiež zvyšuje vlhkosť.

Miešanie vzduchu
Miešanie vzduchu je dôležité na dosiahnutie rovnomernosti a v prípade potreby sa dá použiť na zvýšenie teploty zmiešaním teplého vzduchu zachyteného v streche so zvyškom vzduchu v skleníku.

Vzduch môže byť do skleníka primiešaný rôznymi spôsobmi, ale Van Rooyen vysvetľuje, že uprednostňuje ventilátory s laminárnym prúdením, ktoré sa používajú s chladiacimi podložkami, pred turbulentnými ventilátormi.

Ten pracuje pri oveľa vyššej rýchlosti vzduchu, čo narúša mikroklímu okolo listov rastliny a vedie k zvýšenej transpirácii. To zase zvyšuje vlhkosť.

„Ak sa chystáte použiť [turbulent] ventilátory, musíte zvážiť ich vplyv na rastliny a radšej ich používať v kratších obdobiach,“ radí Van Rooyen.

Zahmlievače zvyšujú úroveň vlhkosti uvoľňovaním jemných kvapiek vody. „Čím jemnejšie kvapky, tým lepšie. Aby sa predišlo problémom s hubami, voda by sa mala vypariť skôr, ako sa dostane k rastlinám.“

vykurovacie systémy
Van Rooyen hovorí, že väčšina farmárov chce vo svojich skleníkoch využívať kúrenie, no je to extrémne drahé. Vypočítal, že prevádzka 95 kW ohrievača, ktorý beží na 7 kg plynu/h, stojí približne 2 000 R/deň. Chladenie je teda oveľa lacnejšie ako vykurovanie.

„Pred použitím tepla sa musíte rozhodnúť, či sa vám to finančne oplatí. Ak chcete ušetriť náklady, používajte ho ako doplnok a nie jediný zdroj manipulácie s teplotou. A ak sa budete spoliehať na napájanie Eskom, zvážte potenciálny vplyv zníženia záťaže na váš systém a urobte si plány na jeho zmiernenie.“

Namiesto toho sa farmár môže pozrieť na minimálne teploty okolia vo svojom regióne v rôznych obdobiach sezóny a naplánovať výrobu okolo toho. Napríklad namiesto sadeníc paprík, na ktoré negatívne vplývajú teploty pod 18°C, možno vysádzať paradajky, ktorým sa pri teplotách nad 12°C darí.

Teplovodný systém je efektívnejší spôsob vykurovania skleníka. Ide však o vyššie kapitálové výdavky.

Van Rooyen spomína jedného pestovateľa, ktorý používal parafín na ohrev vody na zavlažovanie v zime nad 20 °C. Nielenže to pomohlo zvýšiť teploty, ale prospelo to aj rastlinám zvýšením úrovne CO₂ z 300 na 800 častíc na milión.

“Zatiaľ čo väčšina pestovateľov zbiera 180 t/ha až 200 t/ha papriky, on zvýšil svoje výnosy na 260 t/ha až 300 t/ha.”

Svetlá môžu byť tiež použité na manipuláciu s dĺžkou dňa a teplotou, ale náklady sú prehnané.

„Zatiaľ čo európski pestovatelia používajú osvetlenie už mnoho rokov kvôli slabému osvetleniu [in the region]je relatívne nový [in South Africa] kvôli našim vysokým svetelným podmienkam. Väčšina pestovateľov tu stále používa vysokotlakový sodík [vapour] svetlá, keďže LED svetlá sú stále viac ako trikrát drahšie.“

Pri absencii akejkoľvek pokročilej technológie by pestovatelia mali zvážiť, že úrovne vlhkosti sú zvyčajne nízke, keď sú teploty vysoké, a vysoké, keď sú teploty nízke.

Úrovne vlhkosti budú preto najvyššie za úsvitu.

“Keď to pochopíte, môžete vo svojom skleníku použiť závesy a ďalšie nástroje na udržanie úrovne vlhkosti.”

Pošlite e-mail Deonovi van Rooyenovi na adresu [email protected].

Prečo je vlhkosť pri regulácii klímy kľúčová

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *