Nhà kính là gì? Tìm hiểu về nguyên lý hoạt động của nhà kính

Nhà kính là gì? Nhà kính là một mô hình đặc biệt, được ứng dụng nhiều trong lĩnh vực nông nghiệp. Nhà kính có nguyên lý hoạt động riêng để hỗ trợ các công việc trồng trọt, giúp gia tăng năng suất. Bài viết dưới đây sẽ giải thích cụ thể về nhà kính.

Nhà kính là gì? Các đặc điểm của nhà kính

Nhà kính là gì? Nhà kính có tên tiếng Anh là greenhouse hoặc glasshouse. Đây là loại nhà có tường và mái được làm từ kính hay các vật liệu tương tự, có thể ứng dụng ở nhiều quy mô, từ nhà kho nhỏ tới khu công nghiệp lớn. Nhà kính có khả năng tự làm nóng, do bức xạ mặt trời đi qua lớp kính sẽ bị hấp thụ bởi thực vật và đất đai bên trong. Lúc này, không khí sẽ được giữ lại nhờ mái nhà và tường kính xung quanh.

Dưới đây là những đặc điểm cơ bản của nhà kính:

• Về điều kiện: Nhà kính giúp nông dân kiểm soát các vi khuẩn, nấm trong không khí từ bên ngoài. Nhiệt độ trong nhà kính cũng được kiểm soát chặt chẽ, tạo điều kiện phát triển tốt nhất cho thảm thực vật bên trong nhà.

• Về cấu trúc: Nhà kính cần có cấu trúc lâu dài, độ bền cao. Vật liệu màng nhà kính PE (poly houses) là lựa chọn phổ biến nhất do dễ dàng di chuyển và trọng lượng nhẹ. Nhà kính có thể xây dựng bên trong khuôn viên cư trú, do vậy người làm không tốn thời gian đi lại giữa nơi ở và nơi làm việc.

• Về vị trí: Khác với vườn ngoài trời, nhà kính sẽ có vị trí cố định cũng như giới hạn về đất sử dụng bên trong. Do đó, việc quy hoạch nhà kính cần được tính toán kỹ lưỡng từ ban đầu, nên đặt tại các nơi có nhiều ánh sáng, không bị che khuất.

• Về chi phí: Chi phí làm nhà kính đắt hơn so với việc tạo dựng vườn thông thường, bởi cần đầu tư vào vật tư nhà kính, trang thiết bị và nghiên cứu về cách vận hành.

Nguyên lý hoạt động của nhà kính

Nguyên lý hoạt động cơ bản của nhà kính là bức xạ mặt trời chiếu vào, xuyên qua phần tường và mái trong suốt, tiếp đó được hấp thụ bởi các yếu tố có trong nhà kính (sàn, đất, thực vật). Nhiệt độ nhà kính sẽ trở nên ấm hơn và được giữ lại bên trong do cấu trúc khép kín với khí quyển. Cùng với đó, nhà kính cần được trang bị đủ thiết bị để hoạt động đúng cách và hiệu quả.

• Hệ thống thông gió: Là phần quan trọng nhất, có mục tiêu là điều chỉnh nhiệt độ cùng với độ ẩm đạt mức tối ưu, nhằm đảm bảo dòng chuyển động của không khí, ngăn ngừa mầm bệnh tích tụ; cung cấp nguồn không khí trong lành cho thực vật quang hợp và hô hấp. Có 3 phương án cho hệ thống thông gió là tự động, thủ công hoặc quạt tuần hoàn.

• Hệ thống sưởi ấm: Ở những nơi có khí hậu lạnh, chênh lệch nhiệt độ cao thì cần hệ thống sưởi ấm để cân bằng nhiệt độ. Phương pháp phổ biến nhất là dùng đèn sưởi ấm, ngoài ra có thể tham khảo sưởi bằng điện, địa nhiệt.

• Làm mát: Nhà kính cần có hệ thống cửa sổ, tấm cách nhiệt để làm mát kịp thời, khi nhiệt độ trong nhà cao hơn mức cần thiết. Người dân có thể thực hiện thủ công, hoặc ứng dụng công nghệ điều khiển điện tử, thông báo nhiệt độ nhà kính sau đó tự động liên kết với hệ thống làm mát.

• Ánh sáng: Bên cạnh ánh sáng tự nhiên từ mặt trời, nhà kính cần hệ thống đèn để bật vào ban đêm, đối với một số cây yêu cầu nhiều ánh.

• Carbon dioxide: Carbon dioxide hay CO2 giúp cây quang hợp tốt hơn. Lượng CO2 bên ngoài khi đi vào nhà kính sẽ giảm xuống do số lượng cây nhiều. Do vậy, cần tăng nồng độ CO2 để đảm bảo cây quang hợp bình thường.

• Hệ thống tưới: Đây là hệ thống không thể thiếu trong nhà kính, có hai loại là phun sương và nhỏ giọt. Chúng sẽ tạo độ ẩm cho không khí, làm mát cây trồng và cung cấp nước cho cây.

Đánh giá ưu - nhược điểm của nhà kính

Sử dụng nhà kính là một phương pháp được đánh giá cao trong nông nghiệp. Tuy có nhiều ưu điểm to lớn nhưng nhà kính vẫn tồn tại nhược điểm nhất định.

Ưu điểm của nhà kính:

• Kéo dài mùa màng, trồng sớm và thu hoạch muộn do kiểm soát được nhiệt độ, thời tiết

• Trồng đa dạng thực vật

• Kiểm soát sâu bệnh, nhiệt độ, độ ẩm một cách tối đa; hạn chế vi khuẩn trong không khí

• Tránh tình trạng mưa, gió bão, chim chóc làm hỏng mùa màng

• Giảm lượng nước tiêu thụ do dùng hệ thống tưới thông minh

• Đảm bảo chất lượng đầu ra của nông sản.

Nhược điểm của nhà kính:

• Chi phí đầu tư cao

• Cần nhiều phí bảo trì

• Người nông dân cần học cách vận hành máy móc, thiết bị.

Nhìn chung, ở thời đại mới, nông nghiệp cần những bước phát triển lớn để gia tăng hiệu quả, đẩy mạnh nền kinh tế. Do đó, nhà kính vẫn là phương pháp nên được áp dụng rộng rãi, không chỉ cải thiện về năng suất mà còn tiết kiệm nhân công.

Tổng hợp các vật liệu thường dùng làm nhà kính

Vật liệu xây dựng nhà kính không bắt buộc là kính, có thể thay thế bằng những vật liệu khác, nhưng phải đáp ứng được các tiêu chí dưới đây:

• Chống tia UV

• Truyền ánh sáng

• Khuếch tán được ánh sáng

• Ngăn chặn hình thành sương

• Độ bền cao.

Các vật liệu được dùng làm nhà kính phổ biến bao gồm: 

Màng nhựa PE

Có tên gọi khác là Polyethylene, thuộc dòng vật liệu giá rẻ, dễ tìm, dễ lắp đặt. Do đó, chúng có tính thông dụng cao. PE có nhiều loại dẫn xuất, mỗi loại sẽ được dùng cho mục đích cụ khác nhau:

• PEPD: Mật độ nhựa thấp, dùng nhiều trong sản xuất màng nilon cho nhà kính

• PELBD: Mật độ nhựa thấp, dạng tuyến tính, dùng cho bạt phủ nền

• PEAD: Mật độ nhựa cao, dùng làm dây tưới cây hoặc bạt trải để làm rãnh thoát nước.

Ưu điểm:

• Chi phí rẻ, không yêu cầu kỹ thuật cao khi sử dụng

• Khuếch tán ánh sáng tốt

• Ít bóng râm do không dùng nhiều nẹp.

Nhược điểm:

• Độ bền kém

• Sau một thời gian sử dụng, màng sẽ bị giảm chất lượng, giòn và dễ rách.

Kính

Kính được xem là loại vật liệu thích hợp nhất cho nhà kính, đáp ứng được mọi yêu cầu trên, cũng như quen thuộc với người dân.

Ưu điểm:

• Tuổi thọ cao

• Không bị ảnh hưởng bởi tia cực tím, hóa chất, ô nhiễm môi trường.

Nhược điểm:

• Dễ bị nứt khi gặp gió bão, đá, chim chóc,...

• Chi phí lắp đặt, bảo trì cao

• Cần nhiều dụng cụ gia cố.

Sợi thủy tinh

Sợi thủy tinh là dạng vật liệu gồm nhiều sợi thủy tinh nhỏ và mịn. Chúng được tạo ra chủ yếu từ silicat hay thủy tinh tái chế kéo thành các sợi nhỏ.

Ưu điểm:

• Cứng cáp, chắc chắn, không cần nhiều dụng cụ gia cố

• Chống chọi tốt với thời tiết.

Nhược điểm:

• Dễ bị hỏng khi bị ánh mặt trời chiếu quá nhiều

• Tuổi thọ không cao

• Dễ bắt lửa.

Màng polycarbonate

Màng polycarbonate là vật liệu mới xuất hiện trên thị trường, dạng nhựa cứng và chịu nhiệt tốt. Do đó, chúng được ưu tiên sử dụng cho các loại cây nhạy cảm với nhiệt độ.

Ưu điểm:

• Độ bền cao, cứng cáp nên chịu được nhiều dạng thời tiết bất lợi.

Nhược điểm: 

• Màu của tấm màng sẽ chuyển màu ố vàng theo thời gian, làm giảm khả năng quang hợp của cây

• Màng có 2 lớp nên dễ đóng rêu, cản ánh sáng xuyên quang

• Chi phí lắp đặt cao.

Nhà kính là gì? Nhà kính là nhà được thi công bằng các vật liệu trong suốt (kính và các vật liệu tương tự). Thực vật được trồng trong nhà kính sẽ được bảo vệ tuyệt đối, với điều kiện sinh trưởng tốt nhất. Đó là lý do nhà kính hiện nay được ứng dụng nhiều trong nông nghiệp./.