Climate Control in Mediterranean Greenhouses

As climate control in greenhouses directly affects crop yields, there is an increasing trend for advancements in environmentally controlled agricultural-production techniques. In the Mediterranean region, the temperatures during the period from December to February are below 12°C when the daily total radiation 8.4 MJ/m2day. Based on the region?s climate data, greenhouses require heating during the period from November to March, ventilation and shading from February to May and cooling from June to September. In order to maintain day and night temperatures of 18/16°C, annual heat energy requirement of PE greenhouses is 95-256 kWh/m2. In view of environment and production costs, conservation of heating energy is as important as heating itself. Heat energy saving is about 37% when energy curtains are used. Greenhouse temperature can be increased by 8°C in palliative non-heated greenhouses where energy curtains and water mattresses are used in addition to passively used solar energy. Ventilation openings at the roofs of these greenhouses should adequately be 20-25%. When outside noon-time temperature is above 30°C in June, evaporative cooling of greenhouse is essential. Depending on outside humidity and volume of exchanged air for cooling, a temperature difference of 6°C can be achieved with evaporative cooling of greenhouses in August

Evaluation of the Effect of Thermal Screens Used in Greenhouses under Mediterranean Climate Conditions on Greenhouses Temperature and Energy Saving

Artan enerji fiyatları ve enerji sektöründeki istikrarsızlıklar seralarda sürekliliği tehlikeye sokarken, bilim insanları enerji korunumu konusunda sürekli çalışmalar yürütmektedirler. Son yıllarda seralarda enerji korunumu amacıyla gittikçe artan bir şekilde uygulama alanı bulan ısı perdelerinin kullanımı enerji tasarrufu açısından büyük bir öneme sahiptir. Bu çalışmada Akdeniz iklim özelliklerine sahip Çukurova bölgesinde ısı perdelerinin, ısıtılan ve ısıtılmayan plastik ve cam seralarda iç sıcaklık üzerine etkisi ve ısıtılan seralarda ısı perdelerinin sağladıkları yakıt tasarrufu araştırılmıştır. Ölçümler üretim periyodunun farklı günlerinde yapılmıştır. Elde edilen bulgulardan ısı perdesi yardımı ile ısıtılmayan cam serada 3 K'lik, plastik serada ise 2 K'lik sıcaklık farkı sağlanabilmiştir. Isıtılan cam serada kullanılan ithal LS17 ısı perdesi yardımı ile % 63'lük, plastik serada ise Türkiye'de üretilmiş sık dokulu polietilenden yapılmış beyaz renkli ısı perdesi yardımı ile % 36'lik yakıt tasarrufu sağlanabilmiştir.Since increasing energy costs and uncertainty within the energy sector represent a threat for the sustainability of greenhouses, researchers are conducting extensive studies on the subject of energy conservation. Thermal curtains, which are finding increased use in recent years for energy conservation purposes, play an important role in energy saving. This study investigates the effect on greenhouse temperature of thermal curtains used in both heated and unheated plastic and glass greenhouses in the Çukurova region, which has a Mediterranean climate, and the level of fuel saving ensured by thermal curtains used in heated greenhouses. Measurements were made on different days of the production cycle. The study results indicated that the use of thermal curtains leads to a temperature difference of 3 K in unheated glass greenhouses and of 2 K in unheated plastic greenhouses. It was observed that imported LS 17 thermal curtains ensured a 63% fuel saving in heated glass greenhouses, while white thermal curtains produced in Turkey and consisting of tightly woven polyethylene ensured 36% fuel saving in heated glass greenhouses

Sera İşletmelerinde Yağmur Sularının Hasadı ve Depolama Kapasitesinin Belirlenmesi

Su kaynaklarının yeterli olmadığı alanlarda yağmur sularının toplanarak sera sulamasında kullanılması sürdürülebilirlik açısından büyük öneme sahiptir. Depolanacak yağış miktarının belirlenebilmesi için yağış miktarı ve bitki su tüketimi bilinmelidir. Akdeniz bölgesindeki dar sahil şeridinde su kaynakları yetersiz olup, sera üreticisi çok uzak mesafelerden borularla su taşımaktadır. Yapılan bu çalışmada Mersin iklim koşullarında düzenli olarak ısıtılmayan seralarda yapılan domates yetiştiriciliğinde aylara bağlı günlük su tüketimi farklı yöntemlere göre hesaplandıktan sonra düşen yağışın serada kullanılan aylık miktarından arta kalan kısmının depolama kapasitesi belirlenmiştir. Mersin iklim koşullarında FAO-Radyasyon yöntemine göre hesaplanan su tüketimi ve yağış miktarından gidilerek depolama kapasitesi 0,25 m3.m-2 olarak belirlenmiş ve depolanan bu su ile ile Kasım-Mayıs döneminde 7 ay boyunca bitki su ihtiyacının karşılanabileceği belirlenmiştir. Serada Bitki su tüketiminin FAO-Blaney-Criddle yöntemine göre hesaplanması durumunda depolama kapasitesi 0,19 m3.m-2 olacak ve Kasım – Nisan dönemindeki 6 aylık sürede bitki su tüketimi karşılanabilecektir

Determination of greenhouse agriculture potential of the Kırşehir province

Akdeniz bölgesi başta olmak üzere Ege, Marmara ve Karadeniz kıyı bölgeleri ile bazı mikroklima alanlarda yoğunlaşan örtüaltı tarımı, son yıllarda İç Anadolu ve Doğu Anadolu bölgelerinde bulunan jeotermal enerji kaynaklarının kullanılmaya başlanmasıyla birlikte gelişim göstermeye devam etmektedir. Gıda, Tarım ve Hayvancılık Bakanlığının kırsal kalkınma yatırımlarının desteklenmesi programı kapsamında, alternatif enerji kullanan (biyogaz, jeotermal vs.) seralarda % 50 hibe desteği sağlanması, jeotermal sulara sahip olan bölgelerimizde jeotermal seracılığı gündeme getirmiştir. İç Anadolu Bölgesinin karasal iklim özelliğine sahip Kırşehir ilinde mevcut jeotermal kaynakların varlığına ilaveten bakanlık tarafından yapılan desteklemeler il’de örtüaltı tarım faaliyetlerine bir ivme kazandırmıştır. Bu çalışmada, sahip olduğu jeotermal kaynaklar ile ülkemiz örtüaltı tarımında alternatif bölge olma özelliği gösteren Kırşehir ilinin uzun yıllar iklimsel verileri, coğrafi konumu ve tarımsal yapısı dikkate alınarak örtüaltı tarım potansiyeli araştırılmıştır. Örtüaltı tarımı açısından Kırşehir ilinin 1960-2015 yılları arası uzun yıllık iklim verileri incelendiğinde, sıcaklıkların arttığı, bağıl nem oranının da azalma eğiliminde olduğu belirlenmiştir. Bunun yanında, ilde meydana gelen uzun yıllar (56 yıl) sıcaklık ve bağıl nem değerlerinden yararlanılarak yapılan zaman serisi tahmininde tahmin fonksiyonu Quadratik bir model olarak elde edilmiştir. Buna ilişkin sıcaklık fonksiyonu Yt = 11.780 – 0.0652t + 0.001414*t2 , bağıl nem için Yt = 63.41 + 0,151t – 0.00387t2 olarak bulunmuştur.Greenhouse cultivation concentrated on, primarily in the Mediterranean region, and Aegean, Marmara and Black Sea coastal areas and some microclimate areas, continue to be developed in conjunction with the introduction of the geothermal energy resources in recent years, existed in Central Anatolia and Eastern Anatolia regions. With 50% grant support in the greenhouses, which use alternative energy (biogas, geothermal, etc.), in the scope of rural development investments support programme of Ministry of food agriculture and livestock, geothermal greenhouses have been brought up in the regions with geothermal water. In addition to the presence of geothermal resources in Kırşehir province, which has a continental climate in Central Anatolia region, also through the supports made by the Ministry, greenhouse agriculture activities have been accelerated. In this study we have investigated greenhouse agricultural potential of Kırşehir province, taking into account the climatic data based on long years, geographic location and agricultural structure of Kırşehir province with the alternative region property in respect of greenhouse agriculture due to its geothermal resources. Greenhouse agriculture in the province in terms of long years of climate data from 1960-2015 year are an increase in temperature is analyzed, the relative humidity was determined to be in decline. Besides, the province occurred in the long years (56 years) temperature and relative humidity values created by using the time series prediction in the prediction function is obtained as a quadratic model. The relevant temperature function Yt = 11.780 – 0.0652t + 0.001414*t2 , for relative humidity Yt = 63.41 + 0.151t – 0.00387t2 was foun

Calculation of greenhouse heating energy requirements under Mersin (Turkey) climatic conditions with different technical approaches

During cold seasons, in order to ensure good plant growth, the internal temperature of greenhouses is kept within certain levels. However, this causes increased heating costs due to the increase in global energy price. Thus, greenhouse growers prefer unheated production in the Mediterranean Region with a mild climate. In order to have a high quality yield, greenhouses should be heated when average daily temperature drops below 12°C. Due to today's continuous increase of energy costs, greenhouse insulation and minimizing heating requirements are equally important as heating itself. Heating energy requirements in greenhouses are calculated based on the average daily temperature which leads to errors in determining the actual heat requirements. In order to calculate more accurate heating requirements, the calculation should be based on hourly climate data. The aim of this study is to calculate the heat energy requirements as well as the energy that can be saved. The technical approach utilized "long-period mean hourly temperatures, radiation and wind speed values". The study was carried out for greenhouses having different types of cladding material in Mersin (Turkey) in the Eastern Mediterranean Region where intensive greenhouse production exists. © 2017 ISHS

Evaluation of the greenhouse tomato growth model TOMGRO under Çukurova protected cultivation conditions

Son yıllarda geliştirilen sera içi iklimi ve bitki gelişimi modelleri, seracılığın gelişme gösterdiği bölgelerde iklim kontrolü ve bitki yetiştiriciliğinde optimum stratejilerin belirlenmesinde kullanılmaktadır. Bu çalışmada, İsrail'de kontrollü sera koşullarında yetiştirilen sırık domates çeşidinin gelişimi ve verimini tahmin eden TOMGRO domates büyüme modeli Çukurova koşullarında test edilmiştir. Model için gerekli iklim ve yetiştiricilik parametreleri, 1995-1996 üretim sezonunda yürütülen sera denemesinden elde edilmiştir. Çalışma sonucunda, simule edilen ile gözlemlenen boğum sayısının uyum sağladığı belirlenmiştir. Modelle elde edilen yaprak sayısı ve yaprak gelişimi, gözlenen değerlerden daha yüksek olurken, ölçülen ve kestirilen haftalık ile toplam verim değerleri arasında iyi bir uyum elde edilmiştir. Kestirilen değerlerin, gözlemlenen değerlerden olan sapma değeri; hasat tarihleri için 1-2 gün, toplam verim için ise %l-2 arasında olmuştur.: In recent years, models of the greenhouse environment and of crops have been used to determine optimal strategies for environment control in regions where new greenhouse industries are developing. In this study, the tomato crop growth model TOMGRO, which was developed to describe the growth, and yield of an indeterminate tomato variety under controlled conditions of greenhouse cultivation in Israel, was evaluated under Çukurova conditions. The input parameters for the model were observed from a greenhouse experiment conducted during 1995-1996 growing season. There was good agreement between the simulated and observed number of nodes. The simulated number of leaves and the development of the leaf area were higher than those measured. The model predicted weekly and final yield satisfactorily. The deviations of simulated data from the measured data were recorded as 1 -2 days for the harvesting time and 1 -2% for the total yield

Analyzing the Economic Viability and Energy Requirements of Soilless Greenhouse Tomato Cultivation in the Context of Climate Change in the Mediterranean Basin

Controlling environmental conditions in agricultural production has a direct influence on the yield. In vegetative production, the most common and effective implementation of environmentally controlled production is in greenhouses. In the event that the daily average temperature drops below 12oC, greenhouses should be heated. Heating in greenhouses has a significant share in production costs. While overall production costs in high technology greenhouses depend on the size of the greenhouse and the length of the production period, the heating costs vary depending on the greenhouse equipment and external climatic conditions. In this study, the costs of inputs used in the production of truss tomatoes in the great majority of high technology greenhouses in the Mediterranean climate zone were determined, their share in the total cost was calculated and a comparison with the costs of truss tomato production in Southeastern European countries was made. The calculations show that among the production costs under Mediterranean climate conditions, cost of labor is the highest with a ratio of 37% while energy (heat + electricity) cost is the second highest. While the unit cost of truss tomatoes in Southeastern Europe is 0.51 €.kg-1, the production cost under Mediterranean climate conditions is 0.59€.kg-1

Evaluation of the greenhouse tomato growth model TOMGRO under çukurova protected cultivation conditions ["TOMGRO" sera domates büyüme modelinin çukurova örtüalti yetiştiriciligi koşullarinda test edilmesi]

In recent years, models of the greenhouse environment and of crops have been used to determine optimal strategies for environment control in regions where new greenhouse industries are developing. In this study, the tomato crop growth model TOMGRO, which was developed to describe the growth and yield of an indeterminate tomato variety under controlled conditions of greenhouse cultivation in Israel, was evaluated under Çukurova conditions. The input parameters for the model were observed from a greenhouse experiment conducted during 1995-1996 growing season. There was good agreement between the simulated and observed number of nodes. The simulated number of leaves and the development of the leaf area were higher than those measured. The model predicted weekly and final yield satisfactorily. The deviations of simulated data from the measured data were recorded as 1-2 days for the harvesting time and 1-2% for the total yield

Evaluation of the Effect of Thermal Screens Used in Greenhouses under Mediterranean Climate Conditions on Greenhouses Temperature and Energy Saving

Artan enerji fiyatları ve enerji sektöründeki istikrarsızlıklar seralarda sürekliliği tehlikeye sokarken, bilim insanları enerji korunumu konusunda sürekli çalışmalar yürütmektedirler. Son yıllarda seralarda enerji korunumu amacıyla gittikçe artan bir şekilde uygulama alanı bulan ısı perdelerinin kullanımı enerji tasarrufu açısından büyük bir öneme sahiptir. Bu çalışmada Akdeniz iklim özelliklerine sahip Çukurova bölgesinde ısı perdelerinin, ısıtılan ve ısıtılmayan plastik ve cam seralarda iç sıcaklık üzerine etkisi ve ısıtılan seralarda ısı perdelerinin sağladıkları yakıt tasarrufu araştırılmıştır. Ölçümler üretim periyodunun farklı günlerinde yapılmıştır. Elde edilen bulgulardan ısı perdesi yardımı ile ısıtılmayan cam serada 3 K'lik, plastik serada ise 2 K'lik sıcaklık farkı sağlanabilmiştir. Isıtılan cam serada kullanılan ithal LS17 ısı perdesi yardımı ile % 63'lük, plastik serada ise Türkiye'de üretilmiş sık dokulu polietilenden yapılmış beyaz renkli ısı perdesi yardımı ile % 36'lik yakıt tasarrufu sağlanabilmiştir.Since increasing energy costs and uncertainty within the energy sector represent a threat for the sustainability of greenhouses, researchers are conducting extensive studies on the subject of energy conservation. Thermal curtains, which are finding increased use in recent years for energy conservation purposes, play an important role in energy saving. This study investigates the effect on greenhouse temperature of thermal curtains used in both heated and unheated plastic and glass greenhouses in the Çukurova region, which has a Mediterranean climate, and the level of fuel saving ensured by thermal curtains used in heated greenhouses. Measurements were made on different days of the production cycle. The study results indicated that the use of thermal curtains leads to a temperature difference of 3 K in unheated glass greenhouses and of 2 K in unheated plastic greenhouses. It was observed that imported LS 17 thermal curtains ensured a 63% fuel saving in heated glass greenhouses, while white thermal curtains produced in Turkey and consisting of tightly woven polyethylene ensured 36% fuel saving in heated glass greenhouses