گلخانه: محیط مصنوعی و شیشهای که میتوان دما، نور و رطوبت آن را تنظیم کرد
چرا گیاهان به گلخانه نیاز دارند؟
تصور کن یک بذر خیار را در بیرون از خانه میکاری. اگر هوا سرد باشد، بذر جوانه نمیزند. اگر باران زیادی بیاید، ریشهها میپوسند. اما در گلخانه، ما یک "محافظ شیشهای" میسازیم که دما، نور و رطوبت را درست اندازهگیری کنیم. مثلاً در زمستان که بیرون برف میبارد، داخل گلخانه هنوز گرم است و گوجهفرنگی میتواند رشد کند. به همین دلیل به گلخانه، "محیط مصنوعی"1 میگویند.
تنظیم دما، نور و رطوبت در گلخانه
در یک گلخانه، سه تنظیم کننده اصلی وجود دارد که دانشآموزان ابتدایی میتوانند آنها را درک کنند. بیایید هر کدام را با یک مثال ساده بررسی کنیم:
| عامل محیطی | وظیفه در گلخانه | مثال ساده |
|---|---|---|
| دما | گرما یا سرمای هوا را تنظیم میکند | بخاری در زمستان و پنجره در تابستان |
| نور | انرژی برای ساختن غذا توسط گیاه | لامپهای مخصوص وقتی آفتاب کم است |
| رطوبت | بخار آب در هوا را کنترل میکند | دستگاه بخور یا باز کردن دریچه |
برای آن که همه چیز دقیق کار کند، دانشمندان از یک رابطه ریاضی ساده برای میزان رطوبت استفاده میکنند. اگر $H$ رطوبت مطلق و $H_{max}$ بیشینه رطوبت ممکن در آن دما باشد، رطوبت نسبی برابر است با:
این یعنی اگر هوا در دمای \(20^\circ C\) بتواند \(10\) گرم بخار آب در خود جای دهد، ولی فقط \(5\) گرم داشته باشد، رطوبت نسبی برابر \(50\%\) خواهد بود. برای گیاهان، رطوبت \(60\%\) تا \(70\%\) معمولاً مناسب است.
یک مثال عملی: پرورش توتفرنگی در کلاس درس
فرض کنید معلم علوم از شما خواسته یک گلخانه کوچک با جعبه کفش و نایلون شفاف بسازید. شما بذر توتفرنگی را در گلدان کوچکی میکارید. اگر دمای محیط کلاس \(18^\circ C\) باشد، بذرها دیر سبز میشوند. اما در گلخانه شما با کمک یک لامپ رشتهای ساده (با فاصله ایمن)، دما به \(24^\circ C\) میرسد. هر روز صبح، مقداری آب به خاک میدهید و رطوبت داخل نایلون را با یک رطوبتسنج ساده[2] اندازه میگیرید. اینگونه میتوانید در هر فصلی از سال، توتفرنگی تازه داشته باشید. همچنین میتوانید شدت نور را با جابهجایی گلخانه به نزدیکی پنجره تنظیم کنید.
چالشهای مفهومی در گلخانه
پاسخ: هر گیاه مانند یک انسان، دمای دلخواه خود را دارد. کاهو هوای خنک (حدود \(15^\circ C\)) را دوست دارد، در حالی که خیار هوای گرم (حدود \(28^\circ C\)) را ترجیح میدهد. اگر دمای گلخانه را روی \(20^\circ C\) ثابت نگه دارید، کاهو خوب رشد میکند اما خیار کند رشد میکند.
پاسخ: وقتی رطوبت از \(85\%\) بیشتر شود، قطرات آب روی برگها مینشیند و قارچهای ریز[3] رشد میکنند. این قارچها لکههای زرد یا قهوهای روی برگ ایجاد میکنند و گیاه را بیمار میکنند. برای جلوگیری از این کار، باید دریچهها را باز کرد تا هوای اضافی خارج شود.
پاسخ: این پدیده اثر گلخانهای نام دارد. نور کوتاهموج خورشید به راحتی از شیشه عبور میکند و به زمین و گیاهان میتابد. سپس زمین گرم میشود و موجهای بلندتر گرما را ساطع میکند. شیشه این موجهای بلند را به دام میاندازد، درست مانند شیشه یک اتومبیل در روز آفتابی که داخلش خیلی گرم میشود. به این ترتیب گرمای گلخانه حفظ میشود.
نکات پایانی برای ساختن یک گلخانه کوچک
- دمای مناسب برای بیشتر سبزیهای خانگی بین \(18^\circ C\) تا \(26^\circ C\) است.
- هر روز باید هوای تازه وارد گلخانه شود، وگرنه گیاه خفه میشود.
- نور مستقیم و شدید آفتاب در تابستان میتواند برگها را بسوزاند؛ بنابراین گاهی سایهبان لازم است.
- با یادداشت روزانه دما، نور و رطوبت، میتوانی بهترین شرایط را برای گیاه خود پیدا کنی.
پاورقیها
1 محیط مصنوعی (Artificial Environment): محیطی که توسط انسان ساخته شده و شرایط آن مانند دما، نور و رطوبت قابل کنترل است، برخلاف محیط طبیعی که به آب و هوای بیرون بستگی دارد.
2 رطوبتسنج (Hygrometer): دستگاهی که مقدار بخار آب در هوا را اندازه میگیرد. عدد آن بر حسب درصد نشان میدهد که هوا چقدر از ظرفیت خود را پر از آب کرده است.
3 قارچهای ریز (Fungi): جانداران ریزی که در جای مرطوب رشد میکنند و میتوانند به برگ گیاه آسیب بزنند و لکه ایجاد کنند.