شاید اگر امروز به یک واحد مدرن کشت گلخانهای با آن سازههای عظیم فلزی، پوششهای چندلایه و سیستمهای تهویه پیشرفته نگاه کنید، تصور اینکه ریشه این فناوری به هزاران سال پیش و به هوس یک امپراتور برای خوردن خیار در زمستان برمیگردد، کمی دشوار باشد.
داستان کنترل طبیعت و ایجاد یک اقلیم مصنوعی، روایتی جذاب از نبوغ بشر است. ما همیشه میخواستیم بر محدودیتهای فصلها غلبه کنیم و تولید محصولات کشاورزی را از بند سرما و گرما رها سازیم.
اولین گلخانه جهان؛ آغاز کشت گلخانهای در دوران باستان
همه چیز از نیاز شروع شد؛ نیاز به غذای تازه در فصلی که طبیعت خواب است. اسناد تاریخی نشان میدهند که رومیها پیشگامان اولیه این ایده بودند. تیبریوس امپراتور روم، علاقه عجیبی به نوعی خیار داشت و دستور داده بود که باید هر روز سال، حتی در چله زمستان، این میوه سر سفرهاش باشد. باغبانان سلطنتی برای اطاعت از این دستور عجیب، سیستمی ابداع کردند که میتوان آن را پدربزرگ سازههای گلخانهای امروزی دانست.
آنها گیاهان را در بسترهای متحرک و چرخدار میکاشتند تا در طول روز آنها را زیر نور خورشید قرار دهند و شبها یا روزهای سرد، این بسترها را به داخل اتاقهایی گرم منتقل میکردند. اما نکته فنی و جالب ماجرا اینجاست که آنها شیشه شفاف نداشتند.
شیشه در آن زمان هنوز به شکلی که بتواند نور را عبور دهد و عایق باشد، وجود نداشت. رومیها از ورقههای نازک سنگ میکا یا سنگ طلق استفاده میکردند. این سازهها گرما را حفظ میکردند و اجازه میدادند نور ضعیف زمستانی به گیاه برسد.
ابداع سیستم گرمایشی گلخانه در شرق آسیا
در حالی که رومیها بر جذب نور تمرکز داشتند، در آن سوی دنیا، کشاورزان کرهای در قرن پانزدهم میلادی روی سیستمهای گرمایشی فعال کار میکردند. در کتابهای تاریخی سلسله چوسان، شرحی از فضاهایی وجود دارد که شاید بتوان آنها را اولین گلخانههای مجهز به سیستم حرارتی مصنوعی دانست. آنها از سیستم سنتی اوندول استفاده میکردند؛ نوعی گرمایش از کف هوشمندانه که دود حاصل از سوختن چوب را از کانالهای زیر خاک عبور میداد تا ریشه گیاهان گرم بماند.
علاوه بر گرمایش خاک، آنها دیگهایی پر از آب را میجوشاندند تا بخار و گرما را به فضای داخل منتقل کنند. این دقیقا همان اصولی است که ما امروز در سیستمهای گرمایش مرکزی و بویلرهای مدرن گلخانهای، البته با تکنولوژی بسیار پیچیدهتر، دنبال میکنیم.
اورانژریها؛ پیدایش سازههای اولیه گلخانه در اروپا
با عبور از قرون وسطی و رسیدن به عصر رنسانس، تبادل کالا بین قارهها افزایش یافت. تاجران اروپایی از سفرهای دریایی خود، گیاهان عجیب و گرمسیری مثل پرتقال و لیمو را به اروپا میآوردند. اما هوای سرد شمال اروپا قاتل این درختان حساس بود. همین مسئله باعث پیدایش ساختمانهایی به نام اورانژری شد.
این ساختمانها در ابتدا بیشتر شبیه به کاخهای با دیوارهای آجری بلند و پنجرههای بزرگ جنوبی بودند تا گلخانههای تجاری امروزی. هدف اصلی، زنده نگه داشتن درختان در زمستان بود، نه لزوما رشد سریع یا تولید انبوه میوه. سیستم گرمایشی این سازهها بسیار ابتدایی و گاهی خطرناک بود.
استفاده از اجاقهای زغالی درون فضای بسته، اغلب باعث تجمع گازهای سمی میشد که هم گیاه را از بین میبرد و هم برای باغبان خطرناک بود.
انقلاب صنعتی و تحول ساخت گلخانههای مدرن
قرن نوزدهم نقطه عطفی بود که چهره صنعت گلخانهسازی را برای همیشه تغییر داد. انقلاب صنعتی دو هدیه بزرگ به بخش کشاورزی داد: تولید انبوه شیشه تخت و ساخت سازههای فلزی ارزان. تا پیش از این، شیشه کالایی لوکس بود و حتی در برخی کشورها مالیات سنگینی داشت.
با برداشته شدن مالیات شیشه در انگلستان و پیشرفت در ریختهگری آهن، ناگهان ساخت سازههای شفاف و عظیم ممکن شد.
در همین دوران بود که تاسیسات گرمایشی نیز متحول شدند. لولههای چدنی که آب گرم را در سراسر سالن میچرخاندند، جایگزین بخاریهای دودزای قدیمی شدند. این سیستمها توزیع یکنواخت دما را ممکن کردند که یکی از اصول حیاتی در پرورش گیاهان حساس است. در واقع، دانش ترمودینامیک وارد کشاورزی شد و بهرهوری تولید را به شدت افزایش داد.
ورود پلاستیک و تجهیزات مدرن به صنعت گلخانهداری
اگر قرن نوزدهم عصر شیشه و آهن بود، قرن بیستم را باید عصر پلاستیک و آلومینیوم نامید. پس از جنگ جهانی دوم، معرفی پلیاتیلن تغییری بنیادین در تاریخچه گلخانه ایجاد کرد.
ناگهان کشاورزان معمولی هم میتوانستند با هزینهای بسیار کمتر از شیشه، فضایی برای کشت خارج از فصل بسازند. پلاستیک سبک بود، به اسکلتهای سنگین نیاز نداشت و به راحتی روی سازههای کمانشکل نصب میشد.
تحول روشهای گلخانهداری و ظهور گلخانه هیدروپونیک
در نیمهی قرن بیستم، تحقیقات درباره کشت بدون خاک (هیدروپونیک) گسترش یافت. سیستمهایی مانند غشاء تغذیهای و کشت در آب عمیق، تحول گلخانه را به سمت بهرهوری بالاتر و مصرف آب کمتر سوق داد.
امروزه گلخانه هیدروپونیک یکی از پیشروترین روشها برای تولید سبزی، صیفی و گیاهان دارویی در فضاهای شهری و صنعتی است.
تحول گلخانه از ساختارهای سنتی به گلخانه هیدروپونیک امکان تولید پایدارتر، صرفهجویی در منابع و کنترل دقیقتر کیفیت محصول را فراهم کرده است.
هرچند نیاز به دانش فنی و سرمایه گذاری دارد، اما برای تولید صیفیجات و سبزیجات با کیفیت بالا و مصرف آب کم، گزینهای عملی و آیندهدار است.
مزایا کشت گلخانهای هیدروپونیک
- افزایش بازده در واحد سطح و رشد سریعتر گیاهان.
- مصرف آب تا 70–90% کمتر نسبت به کشاورزی خاکی.
- کنترل دقیق تغذیه و pH که کیفیت محصول را بالا میبرد.
- مناسب برای فضاهای شهری، پشت بام و تولید تحت برنامه زمانی مشخص.
معایب و چالشهای گلخانه هیدروپونیک
- نیاز به سرمایه گذاری اولیه برای تجهیزات (پمپ، مخازن، سنسورها).
- نیاز به دانش فنی برای تنظیم محلول غذایی و جلوگیری از آلودگی.
- در صورت خاموشی تجهیزات، گیاهان سریعتر از خاکی آسیب میبینند.
تاریخچه گلخانه در ایران و روند توسعه آن
ایران با اقلیم خشک و نیمهخشک خود، همیشه نیازمند مدیریت منابع آب بوده است، اما ورود گلخانه به مفهوم مدرن و صنعتی آن، داستانی نسبتا جدید در کشاورزی ماست.
شاید بتوان گفت اولین جرقههای احداث گلخانه مدرن در ایران به دهه ۳۰ و ۴۰ شمسی برمیگردد. در آن زمان، این سازهها محدود به موسسات تحقیقاتی کشاورزی یا باغهای شخصی بسیار اعیان بود که بیشتر برای نگهداری گیاهان زینتی وارداتی استفاده میشد.
دهه ۷۰ شمسی را میتوان نقطه عطف توسعه گلخانههای تجاری در ایران دانست. در این دوره، گلخانههای تونلی با پوشش پلاستیک پلیاتیلن و اسکلتهای گالوانیزه ساده در مناطقی مثل یزد، اصفهان، جیرفت و جنوب تهران شروع به رشد قارچگونه کردند.
بومیسازی ساخت سازه و تجهیزات گلخانهای در ایران
با گذشت زمان و افزایش تقاضا، صنعتگران ایرانی دست به کار شدند. اگر تا دیروز قطعات سازه از هلند یا اسپانیا وارد میشد، امروز شرکتهای ایرانی توانایی ساخت پیچیدهترین سازههای گلخانهای را دارند.
در بخش تاسیسات نیز تحول عظیمی رخ داد:
- گرمایش: تولیدکنندگان داخلی شروع به ساخت هیترهای کابینتی و جتهیترهای دودکشدار کردند که با گاز و گازوئیل کار میکردند و راندمان حرارتی بین 60 الی 80 درصد داشتند.
- اتوماسیون: ورود تابلوهای برق پیشرفته و سیستمهای کنترل هوشمند اقلیم به گلخانههای ایران، مدیریت دما، رطوبت و آبیاری را از حالت دستی و خطای انسانی خارج کرد.
- تغییر بستر کشت: گذار از کشت خاکی به هیدروپونیک (آبکشت). در اواخر دهه ۸۰ و اوایل ۹۰، بسیاری از گلخانهداران پیشرو متوجه شدند که خاکهای ایران اغلب شور یا آلوده به بیماریهای خاکزی مثل نماتد هستند.
تکامل سیستمهای گرمایشی گلخانه در ایران
در راستای همین پیشرفتهای تکنولوژیک و گذر از تجهیزات سنتی به مدرن، ما در مجموعه کولاک گستر یزد گامی فراتر برداشتیم تا دغدغه همیشگی گلخانهداران یعنی هدررفت انرژی و اشغال فضای مفید را حل کنیم.
نتیجه این تلاش مهندسی، طراحی و تولید هیتر گلخانهای مدل اکو 250 (ECO250) است که امروز به عنوان یک محصول دانشبنیان و دارای ثبت اختراع، پرچمدار تجهیزات گلخانهای در ایران محسوب میشود. ما برخلاف طرحهای قدیمی افقی، این هیتر را به صورت استوانهای و عمودی طراحی کردیم تا تنها 1 متر مربع از فضای ارزشمند سالن شما را اشغال کند.
با افتخار اعلام میکنیم که اکو 250 با داشتن گواهی استاندارد ملی و تاییدیه مونوکسید کربن صفر، راندمان حرارتی را به ۹۴ درصد رسانده و هزینههای سوخت شما را تا ۴۰ درصد کاهش میدهد.
ما این دستگاه را برای کسانی ساختهایم که به دنبال تلفیق امنیت، کیفیت و بالاترین بهرهوری اقتصادی هستند.
آینده صنعت کشاورزی و گلخانههای هوشمند
مسیر تکامل این صنعت متوقف نشده است. آینده کشت گلخانهای با هوش مصنوعی، اینترنت اشیاء و رباتیک گره خورده است. در حال حاضر در دنیا و به صورت محدود و آزمایشی در ایران، بحث گلخانههای عمودی و کشت در محیطهای کاملا بسته با نور مصنوعی مطرح است.
در این سیستمها، خورشید به عنوان منبع نور حذف میشود و تمام طیفهای نوری مورد نیاز گیاه توسط مهندسان کشاورزی برنامهریزی میگردد.
همچنین، ادغام سیستمهای تولید برق خورشیدی با سازه گلخانه بحث داغی است که میتواند مشکل بزرگ هزینه انرژی را حل کند. تصور کنید سقفی که هم نور مورد نیاز گیاه را به اندازه کافی عبور میدهد و هم برق مورد نیاز فنها، پمپهای آبیاری و سیستمهای هوشمند را تولید میکند.
جمعبندی تاریخچه گلخانه و مسیر تکامل کشاورزی گلخانهای
مروری بر تاریخچه گلخانه در جهان و ایران نشان میدهد که این صنعت حاصل همافزایی سه دانش کشاورزی، معماری و مهندسی مکانیک است. بشر از چیدن سنگهای میکا روی گاریهای چوبی به جایی رسیده است که میتواند در دل کویر خشک، با مصرف قطرهچکانی آب، باکیفیتترین محصولات صادراتی را تولید کند.
بیشتر بخوانید: “روشهای گرمایش گلخانه و کنترل اصولی دمای محیط گلخانه“
سوالات متداول درمورد تاریخچه گلخانه
۱. تاریخچه گلخانه در جهان دقیقا به چه زمانی برمیگردد و اولین بار کجا ابداع شد؟
ریشه این ایده به روم باستان برمیگردد؛ امپراتور روم برای اینکه در تمام فصلها خیار تازه داشته باشد، باعث شد باغبانانش اولین مدلهای گلخانه را بسازند.
۲. ورود صنعت گلخانه به ایران از چه سالی اتفاق افتاد و چطور توسعه پیدا کرد؟
شکلگیری گلخانه به عنوان یک شغل و صنعت درآمدزا، تقریبا از دهه ۷۰ شمسی در ایران شروع شد.
۳. سیستم گرمایش گلخانهها در گذر زمان چه تغییراتی کرده است؟
معمولا از سوزاندن چوب یا حتی کود حیوانی در زیر خاک یا بخاریهای دودزای نفتی استفاده میشد که خطر زیادی داشت. اما امروزه در گلخانههای مدرن، سیستمهای گرمایشی کاملا متحول شدهاند.