نور یکی از فاکتورهای اقلیمی بسیار مهم برای فعالیت فتوسنتزی گیاهان است. رشد گیاه مستقيما به وجود تابش خورشید وابسته است. بهینه سازی عبور تابش خورشیدی از فاکتورهای بسیار مهم برای رشد محصول در مناطق نیمه گرمسیری است. نورگذری در گلخانه به عوامل زیر بستگی دارد:
- نوع، ضخامت و طیف گذری پوشش در جذب و بازتابش
- تعداد لایه ها، پوشش یک لایه یا دولایه
- تشکیل قطرات آب روی مواد پوششی
- اثرات سایه اندازی با اجزاء سازه گلخانه
- شکل و شیب سقف
- جهت گلخانه
- ارتفاع خورشید، عرض جغرافیایی، فصل سال، موقعیت زمانی روز
- سهم مستقیم و غیر مستقیم تابش جهانی
به دست آوردن داده های دقیق در مورد میزان عبور نور از گلخانه نسبتا مشکل است.
بیش از ٪70 مقادیر به دست آمده از محاسبه عبور پذیری گلخانه نسبت به تابش جهانی در شرایط عملی قابل تأیید نمی باشند. عبورپذیری گلخانه های با پوشش یک لایه بین ۵۵ تا ٪70 است، که در تابستان حد اکثر بوده و در تابستان حداقل. عبور پذیری در گلخانه های با پوشش دو لایه بین ۶۰-٪50 است.
بعضی از نتایج اخیر در مورد مدل سازی عبور پذیری گلخانه های پلاستیکی در عرض های مختلف در مناطق مدیترانه ای توسط Soriano et al انتشار یافته است.
عبور كل T یک گلخانه به این صورت تعریف می شود که نسبت تابش جهانی عبور کرده qrg به تابش ورودی به سطح بیرونی qro است.
T=qrgl qro
- میزان عبور نور در سازه های سقف زینی با شیب سقف افزایش می یابد.
- عبور نور در گلخانه های جهت شرقی-غربی در زمستان بیشتر و در تابستان کم تر از گلخانه های جهت شمالی- جنوبی است.
- در نیمکره شمالی، میزان عبور نور از یک سقف دندان اره ای یا سقف کپر مانند با شیب شمالی بیشتر بهتر از نوع سقف زینی است، اما مساحت سقف نیز بیشتر می شود.
- میزان عبور نور از گلخانه های دارای سقف های قوسی نسبت به گلخانه های سقف زینی با شیب ۲۵ درجه بهتر است.
در گلخانه های یک دهانه، در طول زمستان بیشترین میزان عبور نور از سقف قوسی با جهت شرقی- غربی بوده و در رتبه بعدی سقف های دندان اره ای و زینی قرار دارد.
میزان عبور نور در طول تابستان در یک سقف زینی از سقف دندان اره ای کمی بهتر است.
در سازه های چنددهانه سقف زینی در طول زمستان، میزان عبور نور در جهت شرقی-غربی بیشتر از جهت شمالی-جنوبی است.
درگلخانه شمالی- جنوبی در طی صبح در فصول بهار و تابستان میزان نور بیشتری وجود دارد.
مقادير متوسط روزانه برای عبور نور از یک گلخانه نوع Venlo توسط (۱۹۸۳) Bot محاسبه شده است.
(۱۹۸۶ ,۱۹۸۵) Weimann گلخانه های پلاستیکی در جهت شرقی- غربی با انواع مختلف پوشش های پلاستیک یک لایه و دولایه را مورد بررسی قرارداد.
(۱۹۸۵) Bredenbeck عبور پذیری نور از سه نوع تقریبا مشابه گلخانه در جهت شمالی جنوبی را مورد اندازه گیری قرار داد. این گلخانه ها با شیشه یک لایه، شیشه دولایه و ورقه های دولایه آکریلیک
(Plexiglas Stegdiooelolatte, 16mm) پوشیده شده بودند.
عرض شیشه 6/0 متر و عرض ورقه های آکریلیک 2/1 متر است که نیاز به اجزاء سازه کمتری در سطح سقف دارد. سطح خارجی و داخلی ورقه های آکریلیک با مواد مرطوب کننده ضد قطره پوشانده شده بودند (محلول Sun Clear ). اندازه گیری ها به طور مداوم هر ۱۰ دقیقه یک بار با سولاریمتر انجام شد. مقادیر میانگین عبور نور در جدول بعد ارائه شده است. میزان عبور نور از ورقه آکریلیک دولایه پوشیده با مواد مرطوب کننده ضد قطره قابل قیاس با شیشه تک لایه است، اما باعث کاهش ۴۰ درصدی مصرف انرژی در زمستان شد. بعد از انتشار این نتایج، سازندگان ورقه های آکریلیک دو لایه اقدام به تولید ورقه های آکریلیک دولایه ضد قطره برای پوشش گلخانه کردند.
Waaijenberg میزان تأثیر جهت گلخانه روی مجموع تابش روزانه (Wh/m2 day) را در هلند گزارش کرد. در زمستان، میزان عبور نور در گلخانه های با جهت شرقی -غربی نسبت به گلخانه های جهت شمالی جنوبی (۲۳٪ +) بیشتر است. در تابستان میزان نور درگلخانه های شمالی – جنوبی بیشتر است.
یکی از روش های ارتقاء طرح گلخانه ها در مناطق نیمه گرمسیری افزایش شیب سقف برای عبور بهتر نورو جریان آب تبرید شده است، همچنین برای داشتن شرایط اقلیمی بهتر داخل گلخانه ، سازه های بلند تر مناسب تر است. Castilla and Lopez-Galvez موارد بالا را در گلخانه های نوع پارال کم هزینه در اسپانیا مورد بررسی قرار داد:
G1:گلخانه یک دهانه با جهت شرقی- غربی با عرض ۲۱ متر، نامتقارن با شیب سقف ۱۸درجه شمالی و ۸ درجه جنوبی ، ارتفاع دیواره جانبی 43/2 متر و ارتفاع تا تاج 5/4 متر ، تهویه ها در دیواره جانبی و تاج واقع هستند.
G2:گلخانه متعارف نوع پارال سقف صاف، ارتفاع 33/2 متر، تهویه ها در دیواره جانبی واقع هستند.
همه تنويه ها دارای توری ضد حشره و پوشش گلخانه از فیلم PE باضخامت 2/0میلی متر است.
عبورپذیری نور از گلخانه های فوق در جدول ارائه شده است.
میزان عبور تابش خورشیدی طی فصول زمستان و بهار (فصل اصلی باردهی) در گلخانه دارای سقفی با شیب ملایم از سقف صاف بالاتر بود. فقط در اواسط فصل تابستان عبور نور از سقف صاف بیشتر بود.
اختلاف درجه حرارت داخل و خارج در گلخانه دارای سقف صاف همیشه بیشتر و میزان سودآوری گلخانه های نامتقارن دارای سقف شیب دار بیشتر از گلخانه سقف صاف بود.
Castilla et al نتایج مشابهی را درباره گلخانه های نامتقارن به دست آورد. سقف شیب دار میزان عبور نور را در زمستان افزایش می دهد، که منتج به عملکرد بهتر سبزی ها می شود.
افزایش عبور نور حتی در مناطق نیمه گرمسیری اثر مثبت دارد. در یک تحقیق ، اثر پوشش های مختلف فیلم پلاستیک بر روی گل ها و تولید گوجه فرنگی در دو گلخانه قوسی گرد که دارای خصوصیات مشابه بودند(سه دهانه هر کدام به عرض ۶ متر، مجموعا باسطح کل 12*2/19 متر مربع، ارتفاع دیواره جانبی تا زیر ناودان 5/2 متر ، ارتفاع تاج ۴ متر) مورد بررسی قرار گرفت.
مواد پوششی پلاستیکی شامل:
GH1: فیلم پلاستیکی سه لایه به هم پیوسته قالبی . میزان عبور نور از این نوع پوشش فیلم پلاستیک از ماه ژونن تا اکتبر درصد ۶۴=T بود.
GH2: کوپولیمر اتیلن – تترافلور، ضخامت ۶۰ میکرومتر. میزان عبور نور از این نوع پوشش فیلم پلاستیک از ماه ژوئن تا اکتبر درصد ۸۳-۸۱ T=. علیرغم تجمع گرد و غبار، میزان عبور نور در GH2 در حد زیاد باقی ماند. دما و رطوبت اندازه گیری شده در هر دو گلخانه مشابه بود.
عبور زياد نور در GH2 اثر بسیار مثبتی در زود گلدهی، کیفیت و کمیت محصول شمعدانی داشت.
افزایش نور باعث عملکرد بالاتر محصول گوجه فرنگی در فصل تابستان و زمستان شد. عملکرد نهایی گوجه فرنگی در GH2 در فصل زمستان و تابستان به ترتیب ۱۵ و ۲۷ درصد بیشتر بود.
این نتایج در تقابل با اظهاراتی است که اغلب بیان می کنند که میزان نور در مناطق نیمه گرمسیری حتی در زمستان، بیشتر از نیاز گیاه است. بنابراین سازندگان گلخانه، سازندگان فیلم پلاستیکی و پرورش دهندگان، برای افزایش سود باید توجه بیشتری به عبور پذیری نور در گلخانه ها کنند.
(۲۰۰۴) .Soriano et al میزان عبور نور را در مدل هایی با مقیاس ۱:۱۵ از گلخانه های سقف زینی با شیب مختلف را برای نواحی مدیترانه ای در طول سال اندازه گیری و محاسبه کرد (عرض جغرافیایی 37 درجه شمالی). هر مدل سه دهانه داشت، ۱۱۰ سانتی متر طول، ۴۰ سانتی متر عرض، و با قاب های شیشه ای پوشیده شده بود. نتایج نشان داد: حداکثر عبور نور در پاییز و زمستان در گلخانه دارای جهت شرقی-غربی بهتر از جهت شمالی- جنوبی بود. جدول بعد میزان عبور نور فصلی برای شیب های مختلف سقف را نشان می دهد. بیشترین میزان عبور نور در زمستان، و بیشترین یکنواختی عبور نور در طول سال در گلخانه سقف زینی متقارن با شیبه ۲۷ درجه دیده شد. بیشترین مقدار اختلافات فصلی عبور نور در سقف زینی نامتقارن1۸°/۸° دیده شد.
(۲۰۰۹) .Soriano et al عبور تابش مستقیم خورشیدی را در گلخانه های (نوع پارال) پلاستیکی چند دهانه با شیب های مختلف و جهت های مختلف در مناطق مدیترانه ای و برای عرضهای ۳۰، 3۷، و۴۵ درجه شمالی محاسبه کرد. بیشتر تابش جهانی در مناطق مدیترانه ای تابش مستقیم است. پوشش از نوع فیلم پلاستیکی چند لایه (PE, EVA, PE No-Drop ) باضخامت ۲۰۰ میکرو متر بود
مناطق زیر در حوالی این عرض ها بررسی شده است.
| N 45° | N ۳۷° | N ۳۰° |
| جنوب مراکش | شمال تونس | شمال ایتالیا |
| شمال مصر | جنوب اسپانیا | شمال ژاپن |
| جنوب اسراییل | جنوب سیسیل | شمال آمریکا |
| کویت | شمال هند | |
| جنوب ایران | شمال ژاپن | |
| شمال مکزیک | ||
| جنوب آمریکا | ||
| جنوب ژاپن |
در عرضN ۳۰° ، حداکثر عبور نور در زمستان ۷۶٫۴ در صد برای زاویه سقفN ۳۵°s/۳۵° و ۷۶٫3 درصد برای زاویه سقف N ۳0°s/۳۵° بود . در عرضN ۳۷° حداکثر عبور در زمستان مقدار۷۴٫۲ درصد برای زاویه سقف N ۳۰°s/۳۵° محاسبه شد. با در نظر گرفتن مشکل تشکیل چکیدن قطره ممکن است، در نواحی نیمه گرمسیری گلخانه دارای سقف متقارن با زاویه C ۳0° بهینه باشد.
گذشت زمان و رسوب گرد و غبار روی پوشش و شبکه ها تأثیر قابل ملاحظه ای روی عبور نور می گذارد. کاهش عبور نور با تجمع گرد و غبار ، بسته به نوع پوشش، می تواند به 30 درصد برسد.
