Akdeniz Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarımsal Yapılar ve Sulama Bölümü SERA TASARIMI (Seraların Planlanması) Yrd. Doç. Dr. N. Yasemin TEZCAN
SERA PLANLAMASINDA ETKİLİ İKLİM FAKTÖRLERİ Bitkilerden ekonomik bir şekilde bol miktarda ürün elde etmek için serada bitkilerin büyümeleri ve gelişmelerini sağlayabilecek düzeyde çevre koşullarının sağlanması gerekir. Sera içi çevre koşulları: Işık Sıcaklık Nem Havanın CO 2 konsantrasyonu
SERA PLANLAMASINDA ETKİLİ ÇEVRE KOŞULLARI Işık Işık, bitkisel üretimde bitki gelişimini etkileyen başlıca faktörlerden birisidir. 390-700 nm dalga boyundaki görülebilir ışınlar bitkilerin fotosentez yapabilmeleri için gerekli enerjiyi sağlar.
SERA PLANLAMASINDA ETKİLİ İKLİM FAKTÖRLERİ
Elektromanyetik spektrum 7
Işık -Kısa Dalga Boyu Işınlar (Ultraviyole yada mor ötesi Işınlar (<360 nm) -Orta Dalga Boyu Işınlar (Görülebilir renk ışınları yada ışık ışınlar) (360-760 nm) -Uzun Dalga Boyu Işınlar (İnfrared yada Kızıl Ötesi Işınlar) (>760 nm)
SERA PLANLAMASINDA ETKİLİ ÇEVRE KOŞULLARI Kısa Dalga Boyu Işınlar (Ultraviyole yada Morötesi Işınlar) Dalga boyları 360 nm den küçük dalga boylu ışınlardır. Morötesi ışınlar da denilen bu ışınlar gözle görülmezler. Bu ışıklar tüm güneş ışıklarının yaklaşık % 3 ünü oluştururlar. Bitkilerde renk oluşumunu ve büyümeyi engeller, cüceliğe neden olurlar. Cam tarafından tutularak seraya girmesi engellenir. Bu nedenle örtü malzemesi olarak kullanılan camların ultraviyole ışığı geçirgenliği plastik örtü malzemelerinden daha azdır. Bu ışınlar plastik plakalar, fleksiglass ve ince elyaf gibi malzemelerden kısmen ya da tamamen geçerler. Bu nedenle son zamanlarda UV ışınlarına dirençli plastik örtü malzemeleri üretilmiştir.
Işık Kittas vd 2006,; UV ışınlarının sera örtü malzemesi tarafından kısmen veya tamamen absorbe edilmesinin serada patlıcan bitkisinin büyüme ve gelişimi üzerine etkisini araştırdıkları çalışmalarında 3 farklı PE filmi denemeye almışlardır. UV %5 + IR + AF + EVA katkılı PE Film UV %3 + IR + AF + EVA katkılı PE Film UV %0 + IR + AF + EVA katkılı PE Film Araştırmacılar yaptıkları çalışmada UV %0 PE filmde bitki boyunun UV %5 PE filme göre % 21 daha uzun olduğu ayrıca yaprak alanında da % 17 lik bir artış olduğunu belirlemişledir.
SERA PLANLAMASINDA ETKİLİ ÇEVRE KOŞULLARI Orta Dalga Boyu Işınlar (Görülebilir Renk Işınları / Işık Işınlar) Dalga boyları 360-760 milimikron (nanometre) arasındadır. Bu ışıklar tüm güneş ışıklarının yaklaşık % 38-40 ını oluştururlar. 360-424 milimikron dalga boyundakiler Mor 424-492 milimikron dalga boyundakiler Mavi 492-535 milimikron dalga boyundakiler Yeşil 535-586 milimikron dalga boyundakiler Sarı 586-647 milimikron dalga boyundakiler Turuncu 647-760 milimikron dalga boyundakiler Kırmızı Fotosentez için etkin ışınım (PAR),1955 yılında Uluslararası Bahçe Bitkileri kongresinde ışınım spektrumu içinde 400-700 nm dalga boyları arasında kabul edilmiştir.
SERA PLANLAMASINDA ETKİLİ ÇEVRE KOŞULLARI Dalga boyları farklı olan bu ışınların bitki gelişimindeki etkileri de farklıdır. Mavi ışık bitkilerin fazla boylanarak gelişmesini sağlar. Bitkilerin çoğu mavi ışığın bulunmadığı ortamda yaşayamaz. Kırmızı ışık ise gelişimi arttırır. Kırmızı ışığın olmadığı durumda bitki gelişimi yavaşlar ve çiçeklenme gecikir. Birçok bitkilerde bitki tohumlarının çimlenmesi, çiçeklenme zamanı, sap uzaması yada kısalması gibi fizyolojik özellikler, dalga boyu 660-735 milimikron arasındaki kırmızı ışık kaynakları ile kontrol edilir. Yine yeşil bitkilerin bünyelerindeki klorofil yardımı ile ışığı absorbe ederek fotosentez işlemlerini sürdürmeleri 430-660 milimikron dalga boyundaki ışınlarda daha hızlı gerçekleşir.
SERA PLANLAMASINDA ETKİLİ ÇEVRE KOŞULLARI Uzun Dalga Boyu Işınlar (Kızıl Ötesi Işınlar /Enfraruj Işınları ) Dalga boyları 760 milimikrondan büyük olan ışınlardır ve gözle görülmezler. Bu ışınlar ortama girer girmez ısı enerjisine dönüştükleri için ortamı hemen ısıtırlar. Bu ışınlar cam ya da plastik örtü malzemesinden geçerek sera içerisine girer ve yere veya bitkilere ulaştığı zaman ısı enerjisine dönüşürler. Böylece toprak ve bitkilerde ısınır ve bunlar tekrar cam tarafından dışarı bırakılmayan uzun dalgalı ısı ışınları yayarlar. Bu ışıklar tüm güneş ışıklarının yaklaşık % 55-60 ını oluştururlar
Güneşlenme Şiddeti (kwh/m 2 gün) Seralarda bitki gelişimi için sera içine ulaşan günlük toplam güneş ışınımının minimum 2.3 kwh/m 2 gün olması gerekir (Cemek ve ark. 2006). 8 7 6 5 4 3 2 1 O Ş A M K N M E H E T A 0 5 10 15 20 25 30 Ortalama Günlük Hava Sıcaklığı ( o C) Şekil 1. Antalya İlinin Uzun Yıllık Ortalama Günlük Sıcaklık ve Güneşlenme Şiddeti Değerleri
Daha iyi ışıklanma için; a) Bireysel seralar doğu - batı doğrultusunda yerleştirilmelidir, b) Blok seralar ise kuzey güney doğrultusunda yönlendirilmelidir, c) Bireysel seralar birbirini gölgelememelidir, d) Serayı iskeletini oluşturan yapı elemanlarının kesit yüzeyi mümkün olduğu kadar ince yapılmalıdır, e) Seralar ışınım geçirgenliği yüksek sera örtü malzemeleri ile örtülmelidir. f) Daha iyi bitki gelişimi için ışığın yetmediği yerlerde yapay ışıklandırma yoluna gidilebilir. g) Güneş ışınlarının seranın örtü malzemesine eğimli gelmesi nedeniyle ışınlar kırılma ve yansıma sonucu kayba uğrar. Bu nedenle sera çatı eğim çatısı 26-27 o kadar olması gerekmektedir.
SERA PLANLAMASINDA ETKİLİ ÇEVRE KOŞULLARI Sıcaklık Çizelge 3. Çeşitli Bitkilerin Yetişme Döneminde İhtiyaç Duydukları Sıcaklık Değerleri Bitki Gündüz Sıcaklığı ( o C) Gece Sıcaklığı ( o C) Optimum Sıcaklığı ( o C) Domates 19-24 14-18 16-19 Biber 21-27 15-19 15-21 Hıyar 22-24 16-18 18-30 Patlıcan 25-30 18-19 15-30
SERA PLANLAMASINDA ETKİLİ ÇEVRE KOŞULLARI Sıcaklık Sera toprak sıcaklığının da belirli bir sınır altına düşmesi bitki gelişmesini durdurur. Bitki Toprak sıcaklığı ( o C) Domates 15-18 Biber 15-18 Hıyar-Kabak 11-12
SERA PLANLAMASINDA ETKİLİ ÇEVRE KOŞULLARI Nem Serada hava nemi oransal nem şeklinde ifade edilmektedir. Seradaki havanın nem oranının en uygun sınırları, yetiştirilen bitki türüne, seranın sıcaklığına, ışıklandırma yoğunluğuna ve özümleme hızına bağlı olarak değişir. Sera içerisinde nem oranının %50 ile 80 arasında olması ortalama olarak ise %70 olması istenir. Oransal nemin çok düşük olması bitki büyümesi ve gelişmesini geriletir bitkilerde sararma ve pörsümeler meydana gelir, çok yüksek nem oranı da sera örtüsünün iç yüzeyinde yoğunlaşma meydana gelir. Yoğunlaşan nemin bitkiler üzerine damlaması bitkilerin hastalanmasına da neden olur. Sera örtüsündeki yoğuşma ışık geçirgenliğini %20 azaltır.
UV+IR+EVA+AF katkılı PE filmle kaplı araştırma seraları
Nem
Nem
SERA PLANLAMASINDA ETKİLİ ÇEVRE KOŞULLARI HAVANIN CO 2 KONSANTRASYONU Seralarda CO 2 konsantrasyonu bitki solunumuna bağlı olarak geceleri yaklaşık 400 ppm iken gündüzleri özümlemeye bağlı olarak yaklaşık 150 ppm olmaktadır (Aldric ve Bartok 1989). Normal hava içerisinde % 0.03-0.04 oranındaki CO 2 in, bitkilerin fotosentez olayı için yeterli düzeyde olduğu söylenebilir. Sera içindeki CO 2 oranının % 0.08 e hatta % 0.15 e kadar yükseltilmesi bitki gelişmesinde olumlu etki yapar Bitkilerde verimin azalmaması için, bitkilerin gereksindiği CO 2 in çeşitli yollarla yapay olarak karşılanmasına CO 2 gübrelemesi denir (Yüksel 2004).
SERA PLANLAMASINDA ETKİLİ ÇEVRE KOŞULLARI Karbondioksit konsantrasyonu CO 2 gübrelemesi en kolay olarak sera içinde organik gübre kullanılmakla olur. CO 2 konsantrasyon düzeyi 150 ppm Bitki Tepkisi Bitkiler fotosentez yapamayacak duruma gelir ve solmaya başlarlar 100 ppm Fotosentez tamamen durur ve ölürler 1200 Optimal bir fotosentez için gerekli CO 2 miktarı > 1200 ppm Tekrar öldürücü olmaya başlar 10000 ppm Bitkiler fotosentez yapamayacak duruma gelirler ve ölürler
İklim Yatırım için seçilen yerin iklimsel açıdan riskli bölgede yer almamasına özen gösterilmelidir. Bu riskler cam seralarda dolu, plastik seralarda fırtına ve hortum hasarıdır. Don olayının kısa sürdüğü güneye bakan meyilli araziler tercih edilmelidir. Seçilen arazinin sel yatağından ve taşkın ihtimali taşıyan dere ve kanallardan uzakta yüksekte olmasına dikkat edilmelidir. Kış aylarında normal bir sera yetiştiriciliği için 2000 h/yıllık bir ışıklanma periyodu gereklidir Ülkemizde ışıklanma süreleri güneyden kuzeydoğuya 3000-1900 h/yıl arasında değişmektedir.