İklimsel çevre koşulları denetim altında tutularak tüm yıl boyunca ekonomik olarak bitki yetiştirilmesi için uygun koşulların oluşturulduğu tesislere sera ya da ser adı verilir. Daha geniş bir tanımlama ile sera, iklimsel çevre koşullarına bağlı kalmadan, sıcaklık, nem, ışık ve havanın gaz içeriği denetim altında tutularak tüm yıl boyunca çeşitli kültür bitkileri ile bunların tohum, fide ve fidanlarını üretmek, yetiştirmek, sergilemek ve korumak amacıyla cam ve plastik gibi ışık geçirebilen malzemelerle kaplanan ve farklı biçimlerde inşa edilen yüksek sistemli bir örtü altı yetiştiriciliği yapısıdır.
Seraların planlanmasında etkili olan iklimsel çevre koşulları
Seralar daha önce de belirtildiği gibi, bitkilerin gelişmesi için gerekli en uygun çevre koşullarını sağlamak için tesis edilirler. Çevre koşulları içerisinde de özellikle sera içi iklimsel etmenlerin optimum düzeylerde sağlanması büyük önem taşır. Bitkilerin büyüme ve gelişmelerine etkili olan iklimsel etmenler; ışık, sıcaklık, nem, sera havası ve CO2 konsantrasyonudur.
Sera yerinin seçimi
Bir sera işletmesi için yer seçiminde; iklim koşulları, toprak özellikleri, topoğrafik yapı, su ve elektrik, ulaşım olanakları, pazara yakınlık, termal ve jeotermal enerji kaynakları ve işgücü temini gibi faktörler dikkate alınmalıdır.
Seraların yönlendirilmesi
Sera uzun ekseninin yerleştirilme yönü, güneş enerjisinden yararlanma oranı üzerinde etkilidir. Kuzey yarım kürede enlem derecesi artıkça güneş ışınlarının geliş açısı azalır. Bu nedenle seralarda uzun eksenin doğu-batı doğrultusunda yönlendirilmesi kış mevsiminde güneş enerjisinden yararlanma olanağını artırır. Güneye kayan enlemlerde ise sera uzun ekseninin kuzey-güney doğrultusunda yerleştirilmesi tercih edilmelidir.
Sera genişliği
Tek seralarda genişlik genellikle 3 m, 6 m, 9 m, 12 m ve 15 m gibi 3 m’nin katları olacak şekilde yapılır. Bunun nedeni sera içi planlamasının kolayca yapılabilmesidir. Blok seralarda ise genişlik isteğe bağlı olmakla birlikte yukarıda belirtilen genişliklere sahip tek seraların yan yana getirilmesi ile 100-200 m genişlikte blok seralar ortaya çıkar.
Sera uzunluğu
Gereksinim duyulan sera alanının sera genişliğine bölünmesi ile sera uzunluğu saptanır. Sera uzunluğu yetiştiricinin isteğine ve arazinin durumuna göre değişir. Ancak sera uzunluğunun 50 m’yi geçmesi arzu edilmez. Sera uzunluğu, ısıtmanın sera içinde yeknesak yapılması yönünden önemlidir.
Sera yüksekliği
Serada yan duvar yüksekliği; yetiştirilecek bitki türüne, bitki boyuna, iklim koşullarına, havalandırma için bitki üzerinde bırakılması gerekli boşluk miktarına ve mekanizasyon kullanımına bağlı olarak değişir. Genel olarak sıcak bölgelerde yüksek, soğuk bölgelerde alçak seraların yapılması gerekir. Bu, ısı kayıpları ve dolayısıyla ısıtma veya soğutma giderleri yönünden önemlidir.
Çatı eğim açısı
Çatı eğim açısı, çatının eğimli yüzeyinin yatayla yaptığı açıyı ifade eder. Çatı eğim açısı, özellikle sera içerisine girecek güneş ışınları yönünden önemlidir. Çatı eğiminin yeterli yapılmaması durumunda çeşitli sorunlarla karşılaşılır. Ülkemizde sera çatı eğim açısının ortalama olarak 26°- 27° kadar olması uygundur.
Sera içinin düzenlenmesi
Serada bitki yetiştirme yerleri düzenlenirken toprak işleme, bakım ve hasat gibi işlemlerin yürütülmesinde çalışma kolaylığı dikkate alınmalıdır. Üretici, üretimin her aşamasında bitkilere ulaşmak durumundadır. Sera alanı, üreticinin kolaylıkla, zaman kaybı olmaksızın ve bitkilere zarar vermeden çalışacağı yere ulaşabileceği şekilde düzenlenmelidir. Ayrıca serada net üretim alanının toplam sera alanına oranı, olanak oranında fazla olmalıdır. Seralarda yetiştiricilik; sera zemini üzerinde yetiştiricilik, bitki yetiştirme masalarında yetiştiricilik, hendek tavalarda yetiştiricilik ve topraksız kültür şeklindedir.
Sera örtü malzemeleri
Sera örtü malzemesi, seranın tüm yüzeylerini örten, serayı yağmur, kar ve rüzgar gibi dış etkenlere karşı koruyan, ısı ve ışık geçirgenliği ile sera içi çevre koşulları üzerinde etkili olan, dolayısıyla sera maliyeti ve servis ömrünü etkileyen en önemli bir etkendir. Örtü malzemesi, sera tipinin seçiminde de göz önüne alınması gereken bir faktördür.
Sera örtü malzemelerinde aranılan başlıca özelikler şöyle sıralanabilir:
•Dayanıklılık
•Işık geçirgenliği
•Isı geçirgenliği
•Ağırlığı
•Döşeme kolaylığı
•Maliyeti
•Servis ömrü
Seralarda havalandırma sistemleri
Seralarda havalandırma denilince, sera iç havası ile dış ortam havasının değiştirilmesi anlaşılır. Tüm yıl boyunca bitki yetiştiriciliğinin yapıldığı seralarda sürekli olarak çalışabilecek bir havalandırma sistemine gerek vardır. Havalandırma gereksinimi, yaz aylarında maksimum düzeye çıkarken kış aylarında minimum düzeye iner. Yaz aylarında yapılan havalandırma, diğer soğutma yöntemleri ile birlikte sera içi sıcaklığının düşürülmesine katkıda bulunur.
Seralarda havalandırma gereksinimi, yetiştirilen bitkiye ve üretim mevsimine göre farklılık gösterir. Seralarda havalandırma kapasitesi genellikle hava değişim oranı olarak ifade edilir. Hava değişim oranı, sera havasının bir saatte kaç defa değiştirileceğini belirtir. Yeterli havalandırılan bir serada hava değişim oranı 40-60 arasında olmalıdır. Bu değer soğuk dönemlerde 20’ye kadar düşebilir.
Seralarda kullanılan havalandırma sistemleri, doğal havalandırma ve mekaniksel havalandırma olmak üzere iki çeşittir.
Doğal havalandırma sisteminin uygulandığı seralarda hava giriş ve çıkışı, havalandırma pencereleri ile sağlanır. Hava girişi olarak kullanılacak pencereler sera yan duvarları üzerinde bulunur ve tercihen bitki seviyesinin üzerinde damlalık aşığına menteşelenecek şekilde yerleştirilirler. Hava çıkışı olarak kullanılacak pencereler ise çatının en yüksek noktası olan mahyada bulunurlar.
Doğal havalandırma sistemi ile seralarda her zaman istenilen düzeyde havalandırma yapmak olanaksızdır. Rüzgarın olmadığı, iç ve dış sıcaklık farkının ortadan kalktığı dönemlerde doğal havalandırma sistemi yetersiz kalır. Özellikle de havalandırma gereksiniminin fazla olduğu sıcak yaz aylarında havalandırma yetersizliği büyük sorunlara neden olabilir. Bu gibi durumlarda iç ve dış ortam arasında hava hareketinin sağlanabilmesi için yeterli basıncı oluşturan mekaniksel havalandırma sistemlerinin kullanılması gerekir.
Seralarda emici, basıcı ve kombine tipte mekaniksel havalandırma sistemleri yaygın olarak kullanılmaktadır.
Seralarda soğutma sistemleri
Daha önce de belirtildiği gibi, bitkiler için en uygun sıcaklık ve nem değerlerinin sağlanması, bitki sağlığı, verimi ve kalitesi açısından zorunludur. Bu nedenle, seralarda kış mevsiminde olduğu gibi yaz mevsiminde de bitkisel üretim için gerekli optimum çevre koşulları sağlanmalıdır. Seralarda soğutma işlemi uygulamada esas olarak gölgeleme ve buharlaşma ile soğutma olmak üzere iki şekilde yapılır.
Gölgeleme, seracılık işletmelerinde çok yaygın kullanılan bir yöntemdir. Gölgeleme yönteminde esas, güneş ışınlarının sera içerisine girişini engelleyerek aşırı sıcaklık yükselmesini önlemektir. Seralarda gölgeleme yapmanın en basit yolu, örtü malzemesinin dıştan püskürtme yapılarak kireç ve boya ile kaplanmasıdır. Modern seralarda ise gölgeleme genellikle gölgeleme perdeleri kullanılarak yapılır. Bu perdeler sera dışından ya da içinden genellikle mekaniksel olarak hareket edebilir niteliktedir.
Buharlaşma ile soğutma yönteminde esas, sera içerisine giren ışık miktarı azaltılmadan sera havasının ve bitki yaprak sıcaklığının düşürülmesidir. Buharlaşma ile soğutma çok farklı şekillerde yapılabilir. Genel anlamda en yaygın uygulamalar, havalandırma sırasında seraya giren havanın nemlendirilmesi, sera havasına doğrudan suyun püskürtülmesi ya da bitkilerin ıslatılması şeklinde yapılmaktadır.
Seralarda ısıtma sistemleri
Bitkilerin büyümeleri ve gelişmeleri için sera içi sıcaklığının optimum sınırlar arasında tutulması gerekir. Nitekim seraların yapım amacı, doğal koşulların bitki yetiştirilmesine uygun olmadığı mevsimlerde bitkiler için uygun koşulların yaratılarak üretimin yapılmasına olanak vermektir. Seralar için gerekli ısı miktarı üzerinde; sera hacmi, sera dış yüzey alanı, örtü malzemesinin çeşidi, iç ve dış ortam sıcaklık farklılığı ile hava infiltrasyonu miktarı etkilidir.
Seralarda kış aylarında ısı gereksiniminin karşılanması amacıyla çok farklı ısıtma sistemleri kullanılmaktadır. Uygun ısıtma sistemlerinin seçiminde; kurulum maliyeti, yakıt tüketimi, seranın yatay ve düşey boyutunda sıcaklık dağılımının yeknesak olması, sistemin denetim altında tutulabilme olanağı ve bakım koşulları gibi faktörler göz önünde tutulmalıdır.
Ülkemizde seraların ısıtılmasında sobaların kullanımı oldukça yaygındır. Sobalar daha çok aile işletmelerinde yaygın olup, gece düşen sıcaklıklar nedeniyle bitkilerin dona karşı korunması amaçlanır. Sobalarla ısıtma yapılmasının en önemli sakıncaları, sera içerisinde arzu edilen sıcaklığın her zaman için sağlanamaması, ısı dağılımının yeknesak olmaması ve çeşitli zehirli gazların sera ortamına yayılabilmesidir.
Seraların ısıtılmasında kullanılan diğer bir yöntem de merkezi ısıtma sistemleridir.
Bu sistemde, bir ısıtma merkezinden borular aracılığı ile sıcak suyun veya sıcak havanın dağıtımı yapılır. Ancak uygulamada suyun ısıtılması daha yaygın kullanılmaktadır. Kazanlarda ısıtılan su, ısıtma boruları yardımıyla sera içerisine dağıtılır. Merkezi sistemde sıcak suyu ileten ısıtma boruları, sera duvarları üzerine, sera tabanına veya taban toprağı içine yeknesak bir ısıtma yapacak şekilde yerleştirilebilir.
Sera içi sıcaklığının korunması amacıyla ısı perdeleri de kullanılmaktadır. Isı perdeleri özellikle geceleri kullanıldığında sera iç ortamından dış ortama ısı akışı azalır. Böylece ısıtma gereksinimi azalarak enerji tüketimi en az düzeye indirilmiş olur. Isı perdeleri sadece ısı korunumuna yönelik olabileceği gibi, ısı korunumu yanında gölgeleme yapma etkisine de sahip olabilir.
SERALARIN TASARIMI
Prof.Dr. Metin OLGUN
Doç. Dr. Havva Eylem POLAT
