تعهد اصالت رساله يا پايان نامه
اينجانب مريم خاني دانش آموخته مقطع کارشناسي ارشد ناپيوسته/ دکتراي حرفه اي/ دکتراي تخصصي در رشته مکانيزاسيون کشاورزي که در تاريخ………… از پايان نامه/ رساله خود تحت عنوان ” آناليز شاخص هاي اقتصادي و انرژي در توليد محصولات گلخانه اي استان زنجان” با کسب نمره………… و درجه………….. دفاع نموده ام بدين وسيله متعهد مي شوم:
1- اين پايان نامه/ رساله حاصل تحقيق و پژوهش انجام شده توسط اينجانب بوده و در مواردي که از دستاوردهاي علمي و پژوهشي ديگران (اعم از پايان نامه، کتاب، مقاله و….) استفاده نموده ام، مطابق ضوابط و رويه موجود، نام منبع مورد استفاده و ساير مشخصات آن را در فهرست مربوطه ذکر و درج کرده ام.
2-اين پايان نامه/ رساله قبلاً براي دريافت هيچ مدرک تحصيلي (هم سطح، پايين تر يا بالاتر) در ساير دانشگاه ها و موسسات آموزش عالي ارائه نشده است.
3-چنانچه بعد از فراغت از تحصيل، قصد استفاده و هرگونه بهره برداري اعم از چاپ کتاب، ثبت اختراع و…. از اين پايان نامه داشته باشم، از حوزه معاونت پژوهشي واحد مجوزهاي مربوطه را اخذ نمايم.
4-چنانچه در هر مقطعي زماني خلاف موارد فوق ثابت شود، عواقب ناشي از آن را مي پذيرم و واحد دانشگاهي مجاز است با اينجانب مطابق ضوابط و مقررات رفتار نموده و در صورت ابطال مدرک تحصيلي ام هيچگونه ادعايي نخواهم داشت.

نام و نام خانوادگي:

تاريخ و امضاء:
دانشکده آزاد اسلامي واحد تاکستان
دانشکده آزاد اسلامي واحد تاکستان
دانشکده کشاورزي
گروه مهندسي مکانيک ماشينهاي کشاورزي و مکانيزاسيون کشاورزي
پايان نامه براي دريافت درجه کارشناسي ارشد (M.Sc.) در گرايش مکانيزاسيون کشاورزي
عنوان
آناليز شاخصهاي اقتصادي و انرژي در توليد محصولات گلخانهاي استان زنجان
استاد راهنما
دکتر داود محمدزماني
استاد مشاور
دکتر ايرج رنجبر
دکتر محمد قهدريجاني
نگارنده
مريم خاني
مهر ماه 1392
الهي

اي مقصود وآرزوي من و اي روشني بخش دل و ديده ام،
اي خدائيکه به هر که رو سوي تو آورد توجه واقبال کرده و با عطوفت و مهر ، فضل و احسان ميکني
و به آنها که از ياد تو غافلند نيز رئوف و مهربان هستي .
تورا سپاس ميگويم که در مرحله اي ديگر از زندگيم نيز با لطف و رحمت هميشگيت، حامي و ياورم بودي .

پروردگار من،
لطف واحسانت را بر من تمام کن و بر بنده ناچيزت منّت گذار تا بتواند دانشي را که از تو دارد در راه تو و خدمت به بندگانت صرف کند .

تقديم به

درياي صبر و شکيبايي
مادر دلسوز و بزرگوارم
و
مظهر مهرباني و گذشت
همسر عزيز و فداکارم و
اميد آيندهام ماهان عزيزم

براي تمامي دلواپسيها و سختيهايي که به اين عزيزان عرضه داشتم و در عوض تمامي ايثارها و مهرباني هايي که از ايشان هديه گرفتم.

باشد که قطره اي از درياي محبتشان جبران شود.
سپاسگزاري
پس ازحمد و سپاس پروردگار بر خود لازم ميدانم از تمامي عزيزاني که در به ثمر رساندن اين پاياننامه با حمايتهاي علمي و معنوي خود اينجانب را ياري دادهاند تشکر نمايم.
از زحمات و فداکاريهاي خانواده عزيز خودم وهمسرم، بويژه همسرم جناب آقاي مهندس رشيد قاسمي که پشتوانه و مشوق اصليم در ورود به اين دوره بودهاند و در تمامي مراحل اجراي اين پايان نامه همواره از مشورت و کمک ايشان بهره گرفتهام، سپاسگزاري مينمايم.
از استاد راهنماي ارجمندم جناب آقاي داود محمدزماني که علاوه بر بهره علمي، از ايشان درس صبر و گذشت و بزرگمنشي آموختهام و در نهايت صميميت و جدّيت در تمامي مراحل انجام پاياننامه با اينجانب همراه بوده و تکيهگاهي استوار و آرامشبخش بودهاند قدرداني مينمايم. براي ايشان در تمامي مراحل زندگي از پروردگار بزرگ سلامت و سعادت آرزومندم.
از جناب آقاي دکتر رنجبر و دکتر قهدريجاني، اساتيد مشاور گراميم، که با تعهد و دلسوزي مثالزدني اينجانب را مورد لطف خويش قرار دادهاند صميمانه سپاسگزارم.
از جناب آقاي دکتر غلامي و دکتر رشيدي، هم به عنوان داوران محترم داخلي و هم به عنوان اساتيد دوره تحصيلم که بسياري از معلومات امروزم را مديون ايشان هستم سپاسگزارم.
از سرکار خانم دکتر فاطمه رحيمي اجدادي که سهم بسزايي در تقويت توان علمي اينجانب داشتهاند، بسيار سپاسگزارم.
از آقايان مهندس رنجي، قضاوتي، چگيني و عبدالعليزاده نهايت تشکر و قدرداني را مينمايم.
از خواهران عزيزم خانمها مهندس رضوان خاني، سعيده خاني و معصومه اسعدي و همچنين دوستان ارزشمندم فرزانه دهقانزاده، زهرا توکلي، مريم جعفري، ليلا عزيزالهي گور و سميه شهيدي که عزيزترين حاميان معنوي دوران تحصيلم بوده اند، صميمانه سپاسگزارم.
مريم خاني- مهر 92
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول: مقدمه و هدف صفحات:7-1
1-1- مقدمه2
1-2- اهداف پاياننامه6
1-3- ساختار پاياننامه6
فصل دوم: بررسي منابع صفحات: 40-8
2-1- مقدمه9
2-2-گلخانه9
2-2-1- انواع گلخانه9
2-2-1-1- نوع توليد10
2-2-1-2- نوع کشت10
2-2-1-2-1- گلخانههاي خاکي10
2-2-1-2-2- گلخانههاي هيدروپونيک11
2-2-1-2-2-1- سامانههاي هيدروپونيک مايع13
2-2-1-2-2-2- سامانههاي دانهبندي شده يا خاک دانهدار13
2-2-1-2-2-3- سامانههاي هيدروپونيک باز14
2-2-1-2-2-4- سامانههاي هيدروپونيک بسته-چرخشي14
2-2-1-2-2-5- مزاياي سامانههاي هيدروپونيک14
2-2-1-2-2-6- معايب سامانههاي هيدروپونيک 15
2-2-1-3- جنس سازه16
2-2-1-3-1- گلخانههاي چوبي16
2-2-1-3-2- گلخانههاي نيمهفلزي17
2-2-1-3-3- گلخانههاي فلزي يا مدرن17
2-2-1-4- دهانه17
2-2-1-4-2- گلخانههاي مجزا17
2-2-1-4-3- گلخانههاي دوقلو18
فهرست مطالب
عنوان صفحه
2-2-1-4-4- گلخانههاي به هم پيوسته18
2-2-2- مزاياي کشت گلخانهاي19
2-3- خيار20
2-3-1- ازدياد خيار21
2-3-2- شرايط محيطي رشد خيار21
2-3-3- برداشت و نگهداري خيار22
2-4- گوجهفرنگي23
2-4-1- ارقام گوجهفرنگي23
2-4-2- شرايط محيطي رشد گوجهفرنگي24
2-4-3- برداشت و نگهداري گوجهفرنگي25
2-5- توتفرنگي25
2-5-1- ارقام توتفرنگي25
2-5-2- ازدياد توتفرنگي26
2-5-3- شرايط محيط و خاک رشد توتفرنگي27
2-5-4- برداشت و نگهداري توتفرنگي28
2-6- انرژي29
2-6-1- شاخصهاي انرژي29
2-6-1-1- نسبت انرژي30
2-6-1-2- بازده خالص انرژي30
2-6-1-3- بهرهوري انرژي31
2-6-2- شدت انرژي31
2-7- مروري بر تحقيقات انجام شده32
2-7-1- مروري بر پژوهشهاي کاربردي محصولات گلخانهاي در ايران32
2-7-2- مروري بر پژهشهاي کاربردي محصولات گلخانهاي در ساير کشورها36
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل سوم: مواد و روش‎ها صفحات: 54-41
3-1- مقدمه42
3-2- اطلاعات مربوط به گلخانههاي استان زنجان42
3-3- موقعيت جغرافيايي استان زنجان44
3-4- مراحل مطالعات انرژي45
3-4-1- انرژي ماشين45
3-4-2- انرژي سوخت46
3-4-3- انرژي کارگري46
3-4-4- انرژي کود47
3-4-5- انرژي سموم شيميايي48
3-4-6- انرژي آبياري48
3-4-7- انرژي حمل و نقل49
3-5- بخش اقتصادي50
3-6- اندازهگيري ميداني50
3-6-1- اندازهگيري فاصله گلخانه تا مراکز فروش50
3-6-2- اندازهگيري آب مصرفي 51
3-6-3- اندازهگيري پارامترهاي ساختماني گلخانهها51
3-7-نرمافزار SPSS51
فصل چهارم: نتايج و بحث صفحات: 83-55
4-1- مقدمه56
4-2- انرژي مصرفي توليد توتفرنگي در گلخانه هيدروپونيک56
4-3- انرژي مصرفي توليد خيار در گلخانه خاکي61 4-4- انرژي مصرفي توليد گوجهفرنگي در گلخانه خاکي66
4-5- برآورد درآمد و هزينه توليد توتفرنگي69
4-6- برآورد درآمد و هزينه توليد خيار72
فهرست مطالب
عنوان صفحه
4-7- برآورد درآمد و هزينه توليد گوجهفرنگي75
4-8- تجزيه و تحليل78
4-8-1- اثر مساحت زمين و نوع محصول بر کارايي انرژي هيدروپونيک78
4-8-2- اثر مساحت زمين و نوع محصول بر کارايي انرژي خيار و گوجهفرنگي79
4-8-3- اثر مساحت زمين و نوع کشت گلخانهاي بر کارايي انرژي81
فصل پنجم: نتيجهگيري و پيشنهادها صفحات: 88-84
5-1-مقدمه85
5-2-بحث85
5-3-نتيجهگيري کلي87
5-4-پيشنهادها88
منابع 89
فهرست شكل‎ها
عنوان صفحه
شکل 2-1- شماتيکي از توليد محصول در گلخانههاي خاکي11
شکل 2-2- شماتيکي از توليد محصول در گلخانههاي هيدروپونيک12
شکل 2-3- نمايي از ريشه محصول توليدي در گلخانههاي هيدروپونيک12
شکل 2-4- استفاده از محلول در کشت محصول در گلخانههاي هيدروپونيک13
شکل 2-5- توليد محصول خيار در گلخانههاي خاکي20
شکل 2-6- توليد محصول گوجهفرنگي در گلخانههاي خاکي24
شکل 2-7- توليد محصول توتفرنگي در گلخانههاي هيدروپونيک26
شکل 3-1- سيماي استان زنجان44
شکل 4-1- سهم انرژي مصرفي توليد توتفرنگي در گلخانههاي هيدروپونيک57
شکل 4-2- نهادههاي مصرفي توليد توتفرنگي در سطوح زير 3000 مترمربع58
شکل 4-3- نهادههاي مصرفي توليد توتفرنگي در سطوح بالاي 3000 مترمربع59
شکل 4-4- شاخصهاي انرژي و اقتصادي در توليد توتفرنگي60
شکل 4-5- مقدار مصرف انرژي عملياتهاي مختلف توليد توتفرنگي60
شکل 4-6- سهم انرژي مصرفي براي توليد خيار در گلخانههاي خاکي62
شکل 4-7- سهم نهادههاي مصرفي توليد خيار در سطوح زير 3000 مترمربع63
شکل 4-8- سهم نهادههاي مصرفي توليد خيار در سطوح بين 3000 تا 5000 مترمربع63
شکل 4-9- سهم نهادههاي مصرفي توليد خيار در سطوح بالاي 5000 مترمربع64
شکل 4-10- شاخصهاي انرژي و اقتصادي در توليد خيار 65
شکل 4-11- مقدار مصرف انرژي عملياتهاي مختلف توليد خيار65
شکل 4-12- سهم انرژي مصرفي براي نهادههاي توليد گوجهفرنگي66
شکل 4-13- سهم نهادههاي مصرفي توليد گوجهفرنگي در سطوح زير 3000 مترمربع67
شکل 4-14- سهم نهادههاي مصرفي توليد گوجهفرنگي در سطوح بالاي 3000 مترمربع67
شکل 4-15- شاخصهاي انرژي و اقتصادي در توليد گوجهفرنگي68
شکل 4-16- مقدار مصرف انرژي عملياتهاي مختلف توليد گوجهفرنگي69
شکل 4-17- برآورد هزينه براي نهادههاي توليد توتفرنگي در گلخانههاي هيدروپونيک70
شکل 4-18- سهم هزينه در توليد توتفرنگي در گلخانههاي هيدروپونيک71
شکل 4-19- شاخص اقتصادي در توليد توتفرنگي در گلخانههاي هيدروپونيک72
شکل 4-20- برآورد هزينه براي نهادههاي توليد خيار در گلخانههاي خاکي72
شکل 4-21- سهم هزينه در توليد خيار در سطوح زير 3000 مترمربع در گلخانههاي خاکي73
شکل 4-22- سهم هزينه در توليد خيار در سطوح بين 3000 تا 5000 مترمربع74
شکل 4-23- سهم هزينه در توليد خيار در سطوح بالاي 5000 مترمربع74
شکل 4-24- شاخص اقتصادي در توليد خيار در گلخانههاي خاکي75
شکل 4-25- برآورد هزينه براي نهادههاي توليد گوجهفرنگي در گلخانههاي خاکي76
شکل 4-26- سهم هزينه در توليد خيار در سطوح زير 3000 مترمربع 76
شکل 4-27- سهم هزينه در توليد خيار در سطوح بالاي 3000 مترمربع77
شکل 4-28- شاخص اقتصادي در توليد گوجهفرنگي در گلخانههاي خاکي77
فهرست جداول‎
عنوان صفحه
جدول 3-1- دوره کشت محصولات مورد بررسي استان زنجان43
جدول 3-2- پرسشنامه بررسي مصرف انرژي در گلخانه52
جدول 4-1- تجزيه واريانس کارايي انرژي در دو سطح مساحت و دو سطح نوع محصول78
جدول 4-2- مقايسه ميانگين کارايي انرژي در سطوح مختلف نوع محصول79
جدول 4-3- تجزيه واريانس کارايي انرژي در دو سطح مساحت و دو سطح نوع محصول80
جدول 4-4- مقايسه ميانگين کارايي انرژي در سطوح مختلف نوع محصول80
جدول 4-5- مقايسه ميانگين کارايي انرژي در سطوح مختلف کشت81
جدول 4-6- تجزيه واريانس کارايي انرژي در دو سطح مساحت و دو سطح نوع محصول82
جدول 4-7- مقايسه ميانگين کارايي انرژي نوع محصول با استفاده از آزمون دانكن(5درصد)83
چكيده
کشت گلخانهاي صنعت در حال رشد در بسياري از کشورها ميباشد. اما به دليل توليد در خارج از فصل، گلخانهها داراي مصرف بالاي انرژي ميباشند. هدف از اين تحقيق آناليز اقتصادي و انرژي توليد محصولات گلخانهاي و بررسي اثر محصول، نوع کشت و سطح زير کشت در گلخانه بر انرژي مصرفي در استان زنجان است. محصولات در سه نوع توتفرنگي، خيار و گوجهفرنگي و نوع کشت هم در دو سطح کشت خاکي و هيدروپونيک مورد بررسي قرار گرفتند. براي انجام اين تحقيق پرشسنامههايي تنظيم شد که به طور تصادفي بين گلخانهداران منطقه توزيع شد. نحو پر کردن پرسشنامهها به صورت پرسش شخص به شخص بود. براساس نتايج بهدست آمده از پرشسنامهها و تجزيه و تحليل نمودارها، بيشترين سهم مصرف انرژي در هر سه نوع محصول (توتفرنگي، خيار و گوجهفرنگي) با هر سطح زير کشت و نوع کشت مربوط به انرژي سوخت، الکتريسيته و کود ميباشد. در کشت توتفرنگي انرژي سوخت 37 درصد، الکتريسيته 27 درصد و انرژي کود 21 درصد ميباشد. در کشت خيار انرژي سوخت 37 درصد، الکتريسيته 26 درصد و انرژي کود 19 درصد است و در نهايت انرژي سوخت، الکتريسيته و کود در کشت گوجهفرنگي به ترتيب 33 درصد، 27 درصد و 20 درصد بهدست آمد. نتايج حاصل از تحقيق نشان داد که مساحت زمين در گلخانههاي هيدروپونيک تفاوت معنيداري نشان نداده است. در حاليکه نوع محصول تفاوت معنيداري در سطح پنج درصد از خود داشته است.
كلمات كليدي: کشت خاکي، کشت هيدروپونيک، انرژي سوخت، انرژي الکتريسيته و انرژي کود

1-1- مقدمه
بخش کشاورزي از مهمترين بخشهاي مصرف کننده انرژي در ايران است. در ميان بخشهاي مختلف کشاورزي بيشترين مصرف انرژي در واحد سطح به صنعت گلخانه که در حال توسعه ميباشد، اختصاص دارد (احمدي و بناکار، 1390). تحليلهاي اقتصادي، انرژي و زيست محيطي علاوه بر تحليلهاي فني، از ضرورتهاي مهم در بررسي پروژههاي کشاورزي هستند. براي اولين بار تحليل انرژي در کشاورزي به صورت جدي از دهه 1970 ميلادي و به دليل افزايش شديد قيمت مشتقات نفتي آغاز گرديد Ju et al., 2006)). براي توليد محصولات کشاورزي که از نظر غذايي و صنعتي مورد نياز انسان هستند مقادير قابل توجهي از انرژي اعم از نيروي کار انساني و دامي، شيميايي و فسيلي مصرف ميشود، از اين جهت نقش انرژي در توسعه و کارايي کشاورزي بسيار با اهميت است. انرژي مورد نياز براي انجام عمليات کشاورزي از منابع مختلف تأمين ميشود. عوامل اصلي افزايش مصرف انرژي در بخش کشاورزي شامل افزايش جمعيت، مهاجرت نيروي کار از روستا به شهر، محدوديت زمينهاي قابل کشت، ارزان بودن سوخت و کود، توسعه تکنيکهاي جديد توليد و افزايش سطح زندگي و توقعات کشاورزان است. از طرفي با توجه به بحران انرژي و انتشار گازهاي گلخانهاي (به علت مصرف بيرويه سوختهاي فسيلي) که خطرهاي زيادي براي محيط زيست و انسان دارد، تمام تلاشها بر آن است که مصرف انرژي به ويژه سوختهاي فسيلي تا حد امکان کاهش يابد و حتيالامکان مصرف سوختهاي فسيلي کارايي بيشينه صورت گيرد. لذا يکي از اهداف عمده مکانيزاسيون کشاورزي بهينهسازي استفاده از توان موتوري در انجام عمليات کاشت، داشت و برداشت محصولات کشاورزي با عنايت به کارايي مصرف انرژي ميباشد (کوچکي، 1368).
ارزيابي جريانهاي مختلف انرژي دخيل در توليدات کشاورزي اساس تحليل انرژي را تشکيل ميدهد. يکي از اهداف تحليلهاي انرژي، کاهش نهادههاي انرژي و جايگزيني منابع انرژي تجديدپذير در فرآيند کشاورزي و حتيالمقدور کاهش هزينههاي توليد و روشهاي توليد دوستدار طبيعت به عنوان قسمتي از يک سامانه مديريت بهينه ميباشد. مديريت نوين از طريق کشاورزي دقيق، صرفهجويي در انرژي را با کاربرد مقادير صحيح بذر، کود و آفتکشها مطابق با شرايط محل، کمينه کردن تردد ماشين و استفاده از ماشينهايي با اندازه مناسب و مصرف سوخت قابل قبول، انجام عمليات در زمان بهينه، استفاده از فناوريها با نياز کم انرژي مانند بذور پر بازده و اصولاً هر روشي که بر توليد بيافزايد يا مصرف انرژي را کاهش دهد، امکانپذير ميسازد (الماسي و همکاران، 1380).
کشت محصولات کشاورزي در گلخانه از تاريخچه طولاني برخوردار نيست و تقريباً از حدود نيم قرن گذشته، در ايران آغاز شده است. با اين حال کشت گلخانهاي که در سالهاي اخير رشد شايان توجهي داشته است، به دليل ماهيت توليد در خارج فصل، داراي مصرف بالاي انرژي ميباشد. در طي اين مدت، تحول چنداني در زمينه کنترل عوامل محيطي در ايران صورت نگرفته و تجهيزات خاص اين عرصه نه تنها در داخل کشور ساخته نشده است، بلکه به علت عدم شناخت گلخانهداران نسبت به اين تجهيزات، از کشورهاي خارجي نيز وارد نشده است. به همين دليل بازده و عملکرد در واحد سطح گلخانهها در ايران بسيار پايينتر از کشورهاي خارجي است. با توجه به مطالب گفته شده، افزايش در کارايي مصرف انرژي در کشت گلخانهاي يکي از مهمترين بخشهاي مطالعات انرژي در کشاورزي بوده و هر گونه موفقيتي در زمينه افزايش کارايي انرژي مصرف شده در توليدات گلخانهاي، ميتواند باعث استفاده بهينه از منابع با ارزش انرژي گردد.
توليدکنندگان محصولات گلخانهاي عمدتاً مشکلات عديدهاي در بهرهبرداري بهينه از انرژي مصرفي در گلخانهها دارند و حذف يارانه حاملهاي انرژي نيز مشکلات اقتصادي آنها را دو چندان کرده است. حذف يارانه انرژي علاوه بر افزايش هزينه توليد، به طور غيرمستقيم نيز هزينه حمل و نقل محصول و نهادههاي کشاورزي را افزايش ميدهد. استفاده از سامانههاي گرمايشي فرسوده با بازدهي بسيار پايين، توزيع نامتناسب و غيرهمگن گرماي توليدي در فضاي گلخانه و هدر رفت انرژي گرمايي به طرق مختلف از عمده مشکلات گلخانهداران ميباشد. ميزان هدر رفت انرژي در گلخانههاي ايران به طور علمي مورد بررسي قرار نگرفته است و با توجه به روند رو به رشد توسعه اين صنعت، تحقيق و بررسيهاي علمي به منظور افزايش کارايي و کاهش هدر رفت انرژي مصرفي امري ضروري و اجتنابناپذير است (Ahmadi, 2011).
اندازهگيري بهرهوري و تعيين راهبردها و سياستهاي اجرايي در جهت افزايش بهرهوري و حساسسازي اذهان عمومي براي مصرف بهينه انرژي ميتواند زمينهساز تسهيل پذيرش پيام در گروههاي هدف (مخاطبين) و حساسسازي محيط کار و فعاليت گرديد و گلخانهداران را در نيل به هدف بهينهسازي انرژي کمک نمايد. با توجه به مسائل و مشکلات موجود بخش انرژي کشور، تنها راهحل منحصر به فرد و اصولي، ارتقا بهرهوري در زمينههاي مختلف بخش انرژي ميباشد (امامي ميبدي، 1379، غجه بيگ، 1388).
توجه به افزايش روز افزون قيمت انرژي از هر نوع و همچنين آثار زيست محيطي استفاده از حاملهاي انرژي، لزوم بهرهوري بهينه از اين نهاده مهم را بيش از پيش مطرح ميسازد. در گلخانههاي ايران بيشتر از گازوئيل آن هم به شکل نامطلوب (به عنوان مثال در صورت خراب يا قديمي بودن گرمکن، مقدار انرژي توليد شده نسبت به سوخت مصرفي کمتر است) به عنوان منبع انرژي استفاده ميشود. مصرف سوخت گازوئيل براي محصولاتي مانند سبزي و صيفي معمولا کمي بيشتر از گلخانههايي است که در آنجا گل پرورش داده ميشود، در مناطق نيمهگرمسيري 20 تا 25 هزار ليتر سوخت تنها براي 1000 متر مربع گلخانه در يک سال و براي نقاط سردسير به ازاي همين مقدار 30000 ليتر مورد نياز است. به منظور استفاده بهينه از اين سوخت، انجام مطالعات و اقداماتي ضروري است (يلينژاد، 1376).
در کشت هيدروپونيک هر گياهي ميتواند پرورش يابد ولي براي محصولات مقاوم از قبيل گوجهفرنگي، خيار، توتفرنگي، گياهان برگي مثل کاهو، سبزي و گياهاني که رشد سريعي دارند، ايدهآل است. در اين شيوه مصرف سموم و کودهاي شيميايي و آب مصرفي کاهش مييابد و از مصرف فاضلابهاي شهري و صنعتي و آلودگيهاي فلزات سنگين و ميکروبي در آن خبري نيست. همچنين آثاري از مگسها و پشههاي خاک گلداني و يا بوي تعفن وجود نخواهد داشت (تولايي، 1380).
از آنجائيکه هزينه احداث گلخانهها نسبتاً زياد است با توجه به سرمايهگذاري بالا در اين زمينه بايد راهکارهايي ارائه کرد تا کشت محصولات در گلخانه مقرون به صرفه باشد. در اين تحقيق ميزان مصرف انرژي و شاخصهاي اقتصادي و هزينههاي مربوط به ساخت و سرمايهگذاري اوليه ارزيابي شده و در بهينهسازي فرآيند توليد محصولات گلخانهاي منطقه به کار گرفته خواهند شد. محصول توليدي در گلخانههاي استان زنجان عمدتاً خيار، گوجهفرنگي و توتفرنگي بوده که اين محصولات علاوه بر اينکه نسبت به سرماي زمستان آسيبپذير هستند، با توجه به اقليم سرد منطقه از قدرت رقابتپذيري کمتري نسبت به مناطق گرمسيري برخوردار ميباشند، لذا نياز به بررسي مصرف انرژي و اقتصادي توليدات گلخانهاي در اين منطقه وجود دارد. اهميت مصرف انرژي در اين گلخانهها آنچنان است که در اثر خاموش شدن مولدهاي انرژي در گلخانه، در برخي مناطق سردسير (به مدت يک الي دو ساعت) ممکن است گياهان در اثر شوک ناشي از اُفت شديد دما آسيب ديده و يا اينکه به طور کلي دچار سرمازدگي شوند. در چنين شرايطي هيچگونه راهي براي نجات گلخانه وجود ندارد و توليدکننده متحمل ضرر مالي فراوان ميشود. بهرهگيري از نتايج اين مطالعات ضمن شناسايي نقاط ضعف در جهتدهي و سياستگذاريهاي مناسب توليدات گلخانهاي در چهارچوب چشمانداز آينده استان کمک شاياني خواهد بود که در آن محصولات مناسب کشت و نوع کشت متناسب با منطقه (خاکي يا هيدروپونيک) پيشنهاد ميشود.
1-2- اهداف پاياننامه
هدف از اين تحقيق عبارتست از:
– محاسبه کل انرژي مصرفي سامانههاي کشت هيدروپونيک و خاکي در صيفيجات و ميوههاي گلخانهاي خيار، گوجهفرنگي و توتفرنگي به طور جداگانه در استان زنجان
– محاسبه انرژي هر يک از نهادههاي مصرفي در سامانه
– بررسي اثر نوع محصول، نوع کشت و سطح زير کشت بر بهرهوري اقتصادي
– بررسي اثر نوع محصول، نوع کشت و سطح زير کشت بر مصرف انرژي براي هر کيلوگرم محصول توليد شده
1-3- ساختار پاياننامه
اين نوشتار شامل پنج فصل بوده که پس از آشنايي اوليه با موضوع و اهداف متصور از اين پروژه، در فصل دوم پيشينه‌اي از بررسيهاي انجام شده در زمينه‌ موضوع مورد نظر در قالب تجربي و نيز توصيفي از انرژيهاي مصرفي ارائه مي‌گردد. سپس در فصل سوم روش انجام تحقيق معرفي ميگردد. در فصل چهارم تجزيه و تحليل دادههاي آزمايشي انجام شده و نتايج ارائه و بحث خواهد شد و در نهايت، فصل پنجم شامل نتيجه‌گيري‌هاي کلي و نهايي از مطالعه و ارائه چند پيشنهاد براي ادامه کار براي اين تحقيق ميباشد.

2-1- مقدمه
در اين فصل بعد از توصيف گلخانه و انرژي به بررسي تحقيقات موجود در ايران و ساير کشورها پرداخته شده است.
2-2- گلخانه
هدف از احداث گلخانه ايجاد محيطي است که در آن بيشينه رشد با کمترين هزينه تأمين شود. بيشينه رشد مستلزم تأمين پارامترهاي محيطي نظير دما، رطوبت، نور و کنترل بيماريها و آفات ميباشد. با توجه به پديده فتوسنتز و نيز استفاده گلخانه در فصول و مناطق سردسير، شدت تابش نور از اهميت بالايي برخوردار است. وجود نور کافي و همچنين گرماي توليد شده به واسطه اثر گلخانهاي شرايط مطلوب را براي پديده فتوسنتز ايجاد مينمايد. اهميت اين موضوع در مناطقي که شدت تابش نور با زاويه پايين و مدت کوتاه رخ ميدهد بيشتر ميباشد. به همين جهت دو پارامتر اصلي گلخانه يعني زاويه سقف و همچنين جهت قرارگيري گلخانه براي دستيابي به بيشينه نور داخل گلخانه وابسته است، لذا جهت قرارگيري گلخانه براي مناطق پايينتر از 40 درجه شمالي ميبايد در امتداد شمالي جنوبي قرار گيرد که اين نکته شامل گلخانههاي کشور ما نيز ميگردد (صادقي و فرقاني، 1382).
2-2-1- انواع گلخانهها
گلخانهها از نظر نوع توليد، کشت، جنس سازه و تعداد دهانه داراي انواع مختلفي به شرح ذيل ميباشند.

2-2-1-1- انواع گلخانه از نظر نوع توليد
گلخانههاي توليدي سبزي و صيفي: شامل محصولاتي نظير خيار، گوجهفرنگي، توتفرنگي، فلفل، بادمجان، طالبي و سبزيجات برگي (ريحان، شاهي و غيره) ميباشند.
گلخانههاي توليد گل و گياهان زينتي: براي توليد انواع گلهاي شاخه بريده (رز- ژربرا- گلايول- داودي) و گلهاي آپارتماني ميباشد (Zhang et al., 1996).
2-2-1-2- انواع گلخانه از نظر نوع کشت
انواع گلخانهها از نظر نوع کشت به دو دسته گلخانههاي خاکي و هيدروپونيک تقسيم ميشوند.
2-2-1-2-1- گلخانههاي خاکي
خاک مهمترين محيط رشد طبيعي گياهان ميباشد. خاک ضمن سر پا نگه داشتن گياه، آب، مواد غذايي و هوا را براي ريشه گياه فراهم ميکند. براي موفقيتآميز بودن رشد گياه و توليد محصول محيط خاک بايد عاري از عوامل بيماريزا و غلظت بالاي نمک يا ترکيبات سمي باشد، در غير اين صورت قبل از کاشت گياه بايد خاک اصلاح شود. در کشت خاکي ريشه گياه در خاک قرار ميگيرد (خوشگفتارمنش و همکاران، 1385). سبزيجات به منظور حفظ کيفيت خود و زودرسي بايد از رشد سريعي برخوردار باشند، از طرفي اين محصولات داراي ريشههاي سطحي و ضعيف هستند لذا بايد عناصر غذايي به وفور در اختيار آنها باشد. به عبارتي خاک بستر گلخانه بايد يک خاک غني همراه با قدرت نگهداري کافي باشد (مبلي و پيراسته، 1377).

2-1- شماتيکي از توليد محصول در گلخانههاي خاکي

2-2-1-2-2- گلخانههاي هيدروپونيک1
فناوري کشت و پرورش گياهان در محيط بدون خاک به کمک محلولهاي غذايي هيدروپونيک ناميده ميشود. در اين سامانهها تمام عناصر غذايي مورد نياز براي رشد گياه به صورت محلول در اختيار گياه قرار داده ميشود. در طي دهه 1930 ميلادي، ديليواف گريک از کشت آبي در سطح وسيع و تجاري استفاده کرد و براي اولين بار واژه هيدروپونيک را که از دو کلمه يوناني Hydrous به معناي آب و Ponos به معناي کاشت است، معرفي نمود (ارزاني، 1386). بنابراين هيدروپونيک به معناي فنآوري پرورش گياهان در محلول غذايي (آب و کود) با استفاده يا بدون استفاده از يک بستر جامد مصنوعي (براي مثال ماسه، سنگريزه، ورمي کولايت، پرلايت، پشم سنگ، خزه، خاک اره، تراشه چوب) به منظور سر پا نگهداشتن گياه ميباشد (Douglas, 1978).

2-2- شماتيکي از توليد محصول در گلخانههاي هيدروپونيک

2-3- نمايي از ريشه محصول توليدي در گلخانههاي هيدروپونيک

2-4- استفاده از محلول در کشت محصول در گلخانههاي هيدروپونيک

گروهبندي سامانههاي هيدروپونيک بر حسب نوع بستر و نحوه توزيع محلول غذايي (کشت بدون خاک) (ارزاني، 1386):
2-2-1-2-2-1- سامانههاي هيدروپونيک مايع
سامانه مايع که بستر خاصي براي حفظ ريشهها و سر پا نگهداشتن گياه ندارد و ريشهها فقط در تماس محلول غذايي و هوا ميباشند.
2-2-1-2-2-2- سامانههاي دانهبندي شده يا خاک دانهدار
سامانه دانهبندي شده-متخلخل داراي يک بستر جامد جهت ريشهها در خود و سر پا نگه داشتن گياه ميباشد. اين بستر ميتواند از نوع ماسه شوسه (شيرين)، سنگريزه، ورمي کولايت، پرلايت، پيت
ماس، پشم سنگ و تراشه چوب يا خاک اره باشد. معمولاً بستر جامد حالت خنثي دارد.
هر يک از دو سامانه فوق ميتواند به دو دسته زير تقسيم شود:
2-2-1-2-2-3- سامانههاي هيدروپونيک باز
سامانهاي که در آن محلول غذايي که به ريشهها رسانده شده از انتهاي سامانه خارج شده و به صورت مجدد در سامانه استفاده نميشود. البته ممکن است براي صرفهجويي در مزرعه يا محلي خارج از اين سامانه از آن استفاده شود.
2-2-1-2-2-4- سامانههاي هيدروپونيک بسته-چرخشي
سامانهاي که در آن محلول غذايي اضافي جمعآوري، اصلاح و براي استفاده مجدد به آن بازگردانده
ميشود. در واقع محلول غذايي حالت چرخشي دارد. غالب سامانههاي محلول (مايع) از نوع بسته يا چرخشي بوده و غالب سامانههاي دانهبندي از نوع باز ميباشد.
2-2-1-2-2-5- مزاياي سامانههاي هيدروپونيک
مزاياي متعددي براي کشت هيدروپونيک در مقايسه با کشت خاکي بيان شده است اما الزاماً براي همه سامانههاي بدون خاک و همه بسترهاي کاشت صادق نيست بلکه تنوع بين سامانهها، درجه آگاهي و مهارت به کار گرفته شده در سامانه نيز بايد در نظر گرفته شود (المپيوس، 1992).
-تراکم زياد گياهي در مقايسه با مزرعه يا گلخانههاي خاکي و در نتيجه بيشينه عملکرد به دليل امکان کنترل روي مواد غذايي، حرارت، دياکسيد کربن و غيره
-امکان توليد محصول در جايي که خاک مناسبي وجود ندارد
-راندمان بهتر در استفاده از آب و مواد غذايي (صرفهجويي)
-استفاده کمينه از سطح زمين بسته به نوع سامانه
-سهولت در کنترل بيماريها و در برخي سامانهها سازگاري با مکانيزه کردن عمليات
-امکان کنترل محيط ريشه و جدا کردن محصول از خاک زيرين که غالباً مشکلاتي از قبيل بيماريها، شوري، ساختمان ضعيف و زهکشي نامناسب دارد. از طرفي امکان کنترل دقيقتر دماي ريشه، اکسيژن محيط ريشه و ساير عوامل در سامانههاي هيدروپونيک نسبت به کشت خاکي وجود دارد
-عدم نياز به شخم و ساير عمليات زراعي و استريل کردن خاک و غيره
-امکان چند کشت در يک سال
-کاربرد تحقيقاتي
-افزايش توليد (چون مواد غذايي به راحتي در اختيار گياه قرار ميگيرد پس در حقيقت کيفيت و کميت محصول در واحد سطح افزايش چشمگيري دارد)
-کنترل تغذيه گياه
-توليد محصول با کيفيت بهتر
-کاهش نياز به نيروي کار
2-2-1-2-2-6- معايب سامانههاي هيدروپونيک
-نياز به اطلاعات کافي از علوم گياهي، مهارت و مديريت بالا
-عدم وجود خاصيت بافري (کشت هيدروپونيک خاصيت تجديد کاهش غلظت عنصر جذب شده توسط گياه را ندارد)
-خطر آلودگي به بيماريها
-هزينه بالاي انرژي
-محدوديت در انتخاب گياه (مبلي و عقدک، 1390).
2-2-1-3- انواع گلخانه از نظر جنس سازه
اسکلت گلخانه بخشي از ساختمان گلخانه ميباشد که پوشش گلخانه و تجهيزات گلخانه را نگه ميدارد، لذا بايد محکم و در عين حال سبک باشد و تا حد امکان سايه کمتري داشته باشد. علاوه بر اين نکاتي مانند ارزاني، دوام و غيره نيز بايد مد نظر قرار گيرد. جنس اسکلت گلخانهها اغلب آهن گالوانيزه، آلومينيوم و يا چوب ميباشد. البته با وجود دوام زياد و سايهاندازي



قیمت: تومان


پاسخ دهید