Mikroklimato kontrolė šiltnamyje apima kelis faktorius – dienos ir nakties temperatūrą, šviesą, drėgmę. Šie veiksniai tarpusavyje susiję ir vienas kito nepakeičia. Jei nėra ar trūksta vieno iš šių faktorių, tai neigiamai veikia augalų vystymąsi. Didelės įtakos mikroklimatui turi ir šiltnamyje augantys augalai.

Augalų augimo zonoje susidaro mik­roklimatas, kurį galima pavadinti agrofitoklimatu. Šio fitoklimato pasikeitimai turi tam tikrų ypatybių. Apšvietimo lygis, temperatūra, drėgmė, CO2 koncentracija kinta, priklausomai nuo augalų aukščio. Augalai turi didelės įtakos šilumos, oro ir dirvos drėgmės balansui šiltnamyje. Skirtingos augalų rūšys skirtingais augimo tarpsniais nevienodai veikia šiltnamio mikroklimatą. Žemaūgiai ar aukštaūgiai, jauni ar seni augalai turi skirtingą įtaką mikroklimatui. Pavyzdžiui, daigai turi augti šilčiau, kad vienodai ir greitai sudygtų. Jauni augalai, kol pradeda žydėti bei formuotis vaisiai, dažnai auginami šiltesnėje temperatūroje naktį. Nuo žydėjimo pradžios nakties temperatūra žeminama 2–3o C. Reikia prisiminti, kad kai žeminama temperatūra, oro drėgmė turi būti aukštesnė. Taip augalai patiria mažiau streso tuo metu, kai daigai iš mažesnės erdvės, kur yra šilta ir drėgna, pernešami į šiltnamius.

Šviesos kokybė ir kiekis

Šviesa – pagrindinis mikroklimato formavimo faktorius šiltnamyje, tai augalų energijos šaltinis. Šviesoje augalai sukuria organinę medžiagą ir reguliuoja visus fiziologinius ir biocheminius organizmo procesus. Šviesos trūkumas sumažina visų kitų faktorių (temperatūros, drėgmės) įtaką, mažėja ir derlius.

Saulės radiacijos kokybė ir kiekis vertinami pagal jos intensyvumą, trukmę, spektrinę sudėtį. Radiacija būna tiesioginė (saulės spindulių kiekis, krentantis tiesiogiai ant paviršiaus) ir išsklaidyta (atsispindinti).

Augalų gyvybiniams procesams būtina fotosintetiškai ir fiziologiškai aktyvi radiacija. Fotosintetiškai aktyvi radiacija (FAR) – tai optinio spinduliavimo sritis, apimanti 380–710 nm spindulių diapazoną, kuriame vyksta fotosintezės procesas. FAR intensyvumas charakterizuojamas saulės energijos kiekiu, tenkančiu ploto vienetui. Augalai išnaudoja apie 25 proc. infraraudonųjų ir daugiau kaip 80 proc. matomos fotosintetiškai aktyvios saulės spektro dalies; kiti atsispindi arba praleidžiami lapų paviršiumi.

Minimali apšvieta, kuriai esant augalai gali žydėti ir derėti, žirniams yra 1 100 lx, pupelėms, agurkams – 2 400 lx , pomidorams – 4 000 lx. Daugumai augalų normaliai augti ir vystytis apšvieta turi būti 10–15 tūkst. liuksų. Auginant agurkų daigus fiziologiškai aktyvi radiacija turi sudaryti 5–6 tūkst. liuksų, o pomidorų daigams – 6–7 tūkst. liuksų. Nustatyta, kad auginant agurkus žieminiuose šiltnamiuose, jų vegetatyviniams organams normaliai augti būtina 6 000 liuksų apšvieta, o normaliam derėjimui reikia 10–15 tūkst. liuksų.

Šiltnamio dangos laidumas šviesai

Šviesos energijos kiekis, tarp jos ir FAR, patenkantis į šiltnamį, priklauso nuo daugelio faktorių: nuo metų laiko, vietovės aukščio, sklypo nuolydžio, kuriame pastatytas šiltnamis, dangos. Ne visi saulės spinduliai patenka per stiklą ar kitokią dangą į šiltnamio vidų: dalį jų stiklas sugeria, dalį atspindi.

Nuo stiklo storio ir jo cheminės sudėties priklauso, kiek šviesos jis gali sugerti. 4 mm storio stiklas praleidžia 92 proc. šviesos, kurios spindulių ilgis 320–2800 nm. Ultravioletinių spindulių (290–360 nm) stik­las beveik nepraleidžia. Paprastas stiklas sugeria 1,6–2,5 proc. matomųjų spindulių (400–760 nm) bei 8–15 proc. šiluminių spindulių (760–3 000 nm). Didelės reikšmės turi šiltnamio dangos švarumas. Purvinas stiklas gali sumažinti apšviestumą šiltnamio viduje 50 ir daugiau procentų. Svarbu ir tai, koks yra šiltnamio stogo nuolydžio kampas. Kuo jis statesnis, tuo mažiau saulės spindulių patenka į šiltnamį.

Polimerinės dangos pralaidumas šviesai priklauso nuo plėvelės tipo, jos švarumo ir amžiaus. EVA ar trijų sluoksnių plėvelės pralaidumas šviesai yra apie 80 proc., o polietileno plėvelės – 75 procentai. Po dvejų naudojimo metų EVA pralaidumas sumažėja iki 68 proc., o polietileno plėvelės – iki 63 procentų. Vandens lašai, susidarantys dangos paviršiuje, taip pat labai sumažina apšviestumą. Šildymo vamzdžiai bei kiti konstrukcijų elementai, esantys netoli stogo, taip pat mažina apšvietimą.

Daugiamečiai matavimai parodė, kad 2–4 šviesos zonose (pavyzdžiui, Kaunas priskiriamas 3-iajai šviesos zonai) esančiuose šiltnamiuose nuo lapkričio iki kovo mėnesio FAR suma yra žemesnė už minimaliai reikalingą agurkams augti bei daigams auginti. Todėl augalus būtina apšviesti lempomis.

Vasaros mėnesiais saulės šviesos šiltnamiuose gali būti per daug, augalai gali perkaisti. Augalų fotosintezės efektyvumas sumažėja, kai šviesos intensyvumas yra didelis – per 50 tūkst. liuksų. Be to, vasaros periodu šiltnamyje kartais būna per karšta ir vien vėdinimo nepakanka. Tokiais atvejais šiltnamį reikia užtemdyti, pavyzdžiui, nubalinti stiklus kreidos suspensija. Taip pat galima naudoti užuolaidas – tai sumažina apšvietimą 25–50 procentų.

Kiek šviesos reikia salotoms

Šviesos intensyvumas ir dienos ilgumas turi įtakos salotų augimui ir jų gūželių mezgimui. Esant silpnai apšvietai, augalų lapai ištįsta, jų kokybė suprastėja, nes sumažėja vitamino C ir cukraus kiekis. Pagerinus apšvietimo sąlygas, sparčiau auga salotų masė. Su šviesos intensyvumu ir dienos ilgiu susietas augalų fotosintezės intensyvumas, nuo kurio ir priklauso salotų augimo sparta.

Be to, fotosintezės efektyvumas priklauso nuo temperatūros. Esant silpnai apšvietai, fotosintezė intensyviausiai vyksta palyginti žemoje temperatūroje (apie 6o C). Tačiau apšvieta turi didesnės įtakos fotosintezei negu temperatūra. Kai ilgos dienos ir daug šviesos, salotos augina žiedynus. Tad veislių savybė neauginti žiedynų vėlyvuoju vasaros laikotarpiu ar ankstyvą rudenį labai svarbi. Ilga diena paspartina gūželių susiformavimą. Salotos neigiamai reaguoja į staigią šviesos intensyvumo kaitą: kai ilgą apsiniaukusį periodą keičia saulėtas oras, apdega augalų lapai.

Oro temperatūra

Oro temperatūra yra pagrindinis aplinkos faktorius, įtakojantis vegetatyvinį augimą, yra svarbus kekių vystymuisi, vaisių formavimuisi, vaisių nokimui ir kokybei. Žinoma, kad maksimaliai augalai auga, kai dienos ir nakties temperatūra yra maždaug 25o C. Maksimali vaisių produkcija gaunama, kai nakties temperatūra esti 18o C, o dienos temperatūra – 20o C.

Aukštoje temperatūroje padidėja augalų augimo tempas, bet jie ištįsta, dominuoja vegetatyvinis, o ne generatyvinis augimas. Kai augimo tempas yra greitas, gali iškilti problemų su kalcio transportavimu į vaisius, atsiranda lapų margumas. Jei dienos temperatūra aukšta, sutrinka pomidorų vaisių mezgimas. Žema temperatūra mažina augalų augimo tempą. Žemesnė negu 13o C temperatūra lėtina augalų augimą, mažina azoto sunaudojimą.

Jei pavasaris tamsus, debesuotas, augalai augs visiškai kitaip negu saulėtą ir šviesų pavasarį. Kai apsiniaukę ir drėgna, augalai neaktyvūs, vandens šalinimas (transpiracija) juose vyksta silpnai. Tuomet ir maisto medžiagų jiems reikia mažiau. Tokiomis sąlygomis augintojai turi stimuliuoti augalų augimą, sumažindami drėgmę ir didindami oro temperatūrą bei oro judėjimą šiltnamyje. Būtina intensyvinti ventiliaciją, ypač rytais, tai sumažina drėgmę ir padidina augalų transpiraciją.

Saulėtomis dienomis augalai yra labai aktyvūs dėl gero apšvietimo, oro judėjimo, normalios drėgmės. Kai oras apsiniaukęs, apšvietimas yra prastesnis, padidėja oro drėgmė, oro judėjimas sulėtėja. Augintojai turi pasistengti, kad augalai išliktų aktyvūs, būtų gerai pasirengę saulėtam periodui. Jei augalai nėra aktyvūs, jie turės mažiau šaknų, bus žemesni.

Skirtumas tarp dienos ir nakties temperatūrų turi įtakos augalo formai. Kai šis skirtumas didelis, tarpubambliai ištįsta, o lapai būna smulkesni. Augalai, augantys aukštoje temperatūroje (30o C dieną ir 20o C naktį), bus plonesni negu augdami žemesnėje temperatūroje (23o C dieną ir 20o C naktį). Jei temperatūros skirtumas tarp dienos ir nakties nedidelis, augalai bus žemi, kompaktiški.

Kai vidutinė paros temperatūra kyla, didėja augalų augimo tempas. Pvz., augalai augs greičiau, kai vidutinė paros temperatūra bus 23o C, negu tada, kai vidutinė paros temperatūra 22o C. Šiltesnėje aplinkoje augančių augalų lapai bus didesni negu augančių vėsiau.

Optimali temperatūra pomidorams

Pomidorams minimali temperatūra yra apie 15o C, maksimali – 35o C. Esant vidutiniam apšvietimui, optimali temperatūra yra apie 23o C, o kai apšvietimas silpnas – optimali temperatūra yra 20–21o C. Kai apšvietimas stiprus, temperatūra turi būti apie 27–28o C. Temperatūra gali kisti apie ±2o C, palyginti su optimalia. Kai saulės radiacija žemesnė negu 600 J/cm2 (J yra energijos matavimo vienetas džaulis, t. y. energija, gauta spindulių pavidalu), vidutinė dienos temperatūra negali pasiekti daugiau kaip 22o C. Saulės energijai padidėjus 100 J/cm2, vidutinę oro temperatūrą didina 0,25o C.

Temperatūra lemia ir vaisių augimą ir jų vystymosi trukmę. Kai vidutinė temperatūra yra 17o C, ji labiau tinkama vegetatyviniam augimui, o vidutinei temperatūrai esant 23o C, kekėje užmezgama daugiau vaisių. Kekių formavimuisi optimali temperatūra yra 19o C, aukštesnė ir žemesnė temperatūra nepalanki vaisiams vystytis. Vaisiai 12–16o C temperatūroje vystosi ilgiau, o kai temperatūra pakyla per 16o C, jie formuojasi greičiau. Pakėlus nakties temperatūrą, pagreitėja vaisių vystymasis.

Optimali temperatūra agurkams

Agurkas – šilumamėgis augalas. Optimali temperatūra agurkams priklauso nuo augimo ir vystymosi tarpsnio bei apšvietimo. Maksimali temperatūra dieną ir naktį augalų augimui yra 28o C, maksimalus derlius gaunamas, kai oro temperatūra naktį yra 19–20o C, o dieną – 20–22o C. Esant žemai pliusinei temperatūrai, sumažėja fotosintezės intensyvumas, sutrinka kvėpavimas, sumažėja sausųjų medžiagų kiekis augale, susilpnėja šaknų veikla. Esant aukštai temperatūrai derėjimo metu, suintensyvėja kvėpavimas, augalas ištįsta, pagelsta lapai.

Agurkų augimui labai nepalankūs temperatūrų svyravimai. Tai neigiamai veikia medžiagų apykaitą augale. Didelės įtakos turi ir dirvos temperatūra. Ji turi būti 2–3o C žemesnė negu oro temperatūra. Jei dirva šalta, sulėtėja šaknų augimas, sutrinka maisto medžiagų apykaita, augalai suserga šaknų puviniu.

Optimali temperatūra salotoms

Pavasarį ir vasarą, jei pakanka šviesos, salotos gerai auga, kai oro temperatūra laikosi 15–20o C. Daugelio tyrimų rezultatais nustatyta, kad gūžinės salotos gerai auga, kai paros temperatūros svyravimai yra didesni. Gūžinės salotos geriau suka gūželes, esant 14–16o C dieną ir 8–12o C naktį. Ankstyvųjų veislių salotos suka purias gūželes, kai oro temperatūra esti didesnė negu 20o C.

Nors salotos pakenčia šaltį (jauni augalai nesušąla -1 – -2o C temperatūroje, senesni atlaiko net -5 – -8o C šaltį), bet esant 5–8o C šilumos, jos nustoja augti. Esant mažam apšvietimui, aukšta temperatūra nekompensuoja šviesos stokos. Tada skatinamas generatyvinis vystymasis. Tad rudens-žiemos laikotarpiu, kai apšvietimo sąlygos prastesnės, salotoms temperatūra turi būti dieną – 10–14o C, naktį – 5–7o C šilumos.

Vidutinė paros temperatūra ir nakties temperatūra

Optimali vidutinė paros temperatūra pomidorams yra 21–23o C. Esant tokiai temperatūrai, augalas daugiausiai sukaupia sausųjų medžiagų ir derlius būna didžiausias. Pomidorų augimo tempas sumažėja 50 proc., jei vidutinė paros temperatūra sumažėja nuo 21 iki 16o C. Vidutinė paros temperatūra gali būti pasiekta, derinant įvairius dienos/nakties temperatūrų režimus. Vidutinė 22o C paros temperatūra gali būti pasiekta, esant skirtingiems temperatūros režimams (dieną/naktį):

27/17o C, kai dienos ilgis 12 valandų;

27/15o C, kai dienos ilgis 14 valandų;

27/18,4o C, kai dienos ilgis 10 valandų;

25/19o C, kai dienos ilgis 12 valandų;

25/17,8o C, kai dienos ilgis 14 valandų;

25/19,9o C, kai dienos ilgis 10 valandų;

29/15o C, kai dienos ilgis 12 valandų;

29/12,2o C, kai dienos ilgis 14 valandų;

29/17o C, kai dienos ilgis 10 valandų.

Svarbu, ar nakties temperatūra yra pastovi, ar ne. Esant pastoviai temperatūrai naktį, minimali temperatūra priklauso nuo augalo rūšies: 12o C – pomidorams ir paprikoms, 14o C – baklažanams ir melionams, 7–8o C – braškėms. Maksimali nakties temperatūra taip pat priklauso nuo augalo rūšies, tačiau pomidorai, melionai, baklažanai ir agurkai gali lengvai pakęsti maksimalią nakties temperatūrą 25–26o C. Optimali nakties temperatūra daugeliui rūšių yra tarp 15 ir 21o C. Skirtumas tarp minimalios ir maksimalios temperatūros naktį turi būti ne didesnis kaip 4–5o C, o absoliuti minimali temperatūra pomidorams turi būti aukštesnė negu 10o C.

Dirvos temperatūra augalo šaknų zonoje

Šiltnamyje yra svarbi ne tik oro, bet ir dirvos (ar substrato) bei maitinamojo tirpalo temperatūra (auginant augalus hidroponikoje). Dirvos temperatūra turi įtakos augalų energijai. Įrodyta, kad:

• optimali dirvos temperatūra priklauso nuo augalo augimo tarpsnio;
• optimali temperatūra priklauso nuo esamo apšvietimo lygio;
• dirvos temperatūra turi įtakos optimalios oro temperatūros dydžiui (aukšta oro temperatūra reikalauja žemesnės dirvos temperatūros ir atvirkščiai).

Minimali temperatūra šaknų zonoje agurkams yra 19o C, bet pageidautina šak­nų zonoje palaikyti 22–23o C temperatūrą.

Esant žemai dirvos temperatūrai, mažėja derlius, o esant per aukštai temperatūrai, perdžiūsta šaknys. Žinant augalo poreikius, galima reguliuoti šilumos suvartojimą šiltnamyje, palaikant tinkamą balansą tarp oro ir dirvos temperatūros.