نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار؛ گروه فنی کشاورزی دانشکده فناوری کشاورزی ابوریحان، دانشگاه تهران، تهران، ایران

2 دانشیار گروه علوم باغبانی، دانشکده فناوری کشاورزی ابوریحان، دانشگاه تهران، تهران، ایران

3 کارشناس ارشد گروه فنی کشاورزی دانشکده فناوری کشاورزی ابوریحان، دانشگاه تهران، تهران، ایران

چکیده

تولید روزافزون محصولات کشاورزی با راندمان بالا باعث شده تا روش­هایی نوین برای بالا بردن عملکرد این محصولات به­کار برده شود. از این روش­ها می­توان به کشت­های طبقاتی در گلخانه­های با نور مصنوعی اشاره کرد. در این گلخانه­ها، علاوه بر کنترل پارامترهای مختلف اقلیمی، نور مورد نیاز گیاه با لامپ­های کم‌مصرف ال‌ای‌دی تأمین می­شود. کشت انواع محصولات کشاورزی مانند کاهو و دیگر سبزی­ها با تغییر ارتفاع طبقات و تغییر طیف نورهای مختلف مؤثر در فتوسنتز گیاهان از جمله قابلیت‌های این نوع گلخانه است. در این تحقیق، یک گلخانه با کشت عمودی با نور مصنوعی از طریق لامپ‌های LED، سیستم­های آبیاری، تهویه و بستر کشت هیدروپونیک برای کشت گیاهان ساخته شد. با توجه به مستقل بودن طبقات می­توان کشت­های مختلفی با تغذیۀ یکسان را هم‌زمان عملی کرد و علاوه بر نور، متغیرهای دیگری چون دما و رطوبت هم قابل کنترل است. نتایج عملکرد نشان داد پس از 30 روز و با ابعادی به مساحت یک مترمربع، 72 عدد کاهو پرطاووسی از سیستم برداشت شد که قابل قیاس با عملکرد روش­های تولید مزرعه‌ای و گلخانه‌ای است. گلخانه در 3 تیمار با ترکیب نورهای مختلف ارزیابی شد. کمترین وزن تر و خشک گیاه در تیمار ترکیب نوری قرمز، آبی (به ترتیب 5/5 و 3/0 گرم) و قرمز دور (به ترتیب 4 و 2/0 گرم) مشاهده شد و تلفیق طیف نوری قرمز (50 درصد)، آبی (25 درصد) و قرمز دور (25 درصد) بهترین عملکرد را در پرورش کاهو داشته است.

کلیدواژه‌ها

Despommier, D. (2011). The vertical farm: controlled environment agriculture carried out in tall buildings would create greater food safety and security for large urban populations. Journal für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit, 6(2), 233-236. https://doi.org/10.1007/s00003-010-0654-3.
Dutta Gupta, S., & Agarwal, A. (2017). Artificial Lighting System for Plant Growth and Development: Chronological Advancement, Working Principles, and Comparative Assessment. https://doi.org/10.1007/978-981-10-5807-3_1.
Dutta Gupta, S. (2017). Light emitting diodes for agriculture. ISBN: 978-981-10-5806-6. Springer. https://doi.org/10.1007/978-981-10-5807-3_1.
Eigenbrod, C., & Gruda, N. (2015). Urban vegetable for food security in cities. A review. Agronomy for Sustainable Development, 35(2), 483-498. https://doi.org/10.1007/s13593-014-0273-y.
Graber, A., Durno, M., Gaus, R., Mathis, A., & Junge, R. (2014). UF001 LokDepot, Basel: The first commercial rooftop aquaponic farm in Switzerland. The International Conference on Vertical Farming and Urban Agriculture. Sep. 9-10. Nottingham, UK. https://doi.org/10.13140/RG.2.1.4589.7446.
Kozai, T. (2013). Plant factory in Japan-current situation and perspectives. Chronica Horticulturae, 53(2), 8-11. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-816691-8.00001-7.
Kozai, T. (2016).An Indoor Vertical Farming System for Efficient Quality Food Production, Pages 35-68. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-801775-3.00003-2.
Mitchell, C. A., Both, A. J., Bourget, C. M., Burr, J., Kubota, C., Lopez, R., Morrow R., & Runkle, E. (2012). Horticultural Science Focus-LEDs: The future of greenhouse lighting. Chronica Horticulturae, 52(1),
6-12.
Morimoto, T., Torii, T., & Hashimoto, Y. (1995). Optimal control of physiological processes of plants in a green plant factory. Control Engineering Practice, 3(4), 505-511. https://doi.org/10.1016/0967-0661(95)00022-M.
Ohyama, K., Murase, H., Yokoi, S., Hasegawa, T., & Kozai, T. (2005). A precise irrigation system with an array of nozzles for plug transplant production. Transactions of the ASAE, 48(1), 211-215. https://doi.org/10.13031/2013.17956.
Resh, H. M. (2016). Hydroponic food production. A definitive guidebook for the advanced home gardener and the commercial hydroponic grower. ISBN 9780367678753. CRC Press.
Shigley, J. E., & Mischke, C. M. (1996). Machine design handbooks. McGraw-Hill, New York. USA
Singh, D., Basu, C., Meinhardt-Wollweber, M., & Roth, B. (2015). LEDs for energy efficient greenhouse lighting. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 49, 139-147. https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.04.117.
Takakura, T., Kozai, T., Tachibana, K., & Jordan, K. (1974). Direct digital control of plant growth. I. Design and operation of the system. Transactions of the ASAE, 17(6), 1150. https://doi.org/10.13031/2013.37049.
Tarakanov, I., Yakovleva, O., Konovalova, I., Paliutina, G., & Anisimov, A. (2012). Light-emitting diodes: on the way to combinatorial lighting technologies for basic research and crop production. The VII International Symposium on Light in Horticultural Systems. Oct. 15-18. The Netherlands. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2012.956.17.
Wheeler, R. M. (2008). A historical background of plant lighting: an introduction to the workshop. HortScience, 43(7) 1943-1942. https://doi.org/10.21273/HORTSCI.43.7.1942
Yabuki, K. (2004). Photosynthetic rate and dynamic environment. Springer. https://doi.org/10.1093/aob/mch220.130 pp.