البيت الزجاجي هو هيكل مصمم لتنظيم درجة الحرارة والرطوبة في البيئة الداخلية. في حين أن هناك مجموعة متنوعة من أنواع البيوت الزجاجية المختلفة المتاحة اليوم، فإن الميزة المشتركة بينها جميعًا هي غطاء كبير من مادة شفافة تسمح بدخول الضوء مع منع الحرارة من الهروب. تشمل المواد الشائعة المستخدمة في أسطح وجدران البيوت الزجاجية الحديثة المواد البلاستيكية الصلبة مثل البولي كربونات أو فيلم البولي إيثيلين أو الزجاج. عندما يصل ضوء الشمس إلى داخل الدفيئة، ترتفع درجة الحرارة، مما يوفر بيئة محمية لنمو النباتات حتى في الطقس البارد. سواء كان الأمر يتعلق بـ "بيت زجاجي" أو "بيت زجاجي" أو "بيت ساخن"، فإن هذه المصطلحات غالبًا ما تستخدم بالتبادل، اعتمادًا على المواد ونظام التدفئة.
تتوفر البيوت الزجاجية اليوم بمجموعة متنوعة من الأحجام، من الحظائر الصغيرة إلى المباني الصناعية على نطاق واسع. إن أصغر الأمثلة على ذلك هي البيوت الزجاجية الصغيرة، أو الإطارات الباردة، والتي تستخدم عادة في المنازل، في حين أن البيوت الزجاجية التجارية الكبيرة هي مرافق عالية التقنية لإنتاج الخضروات أو الزهور أو الفاكهة. تم تجهيز هذه البيوت الزجاجية المنفذة للضوء بالعديد من الأجهزة مثل أنظمة الحماية والتدفئة والتبريد والإضاءة، ويمكن حتى التحكم بها عن طريق أجهزة الكمبيوتر لتحسين ظروف نمو النباتات. يتم تطبيق تقنيات مختلفة لإدارة ظروف النمو، بما في ذلك درجة حرارة الهواء، والرطوبة النسبية، واختلافات ضغط البخار، لتوفير بيئة نمو مثالية لمحاصيل محددة.
قبل تطوير البيوت البلاستيكية، كانت الممارسات الزراعية مقيدة بالظروف المناخية. اعتمادًا على المنطقة المناخية للمجتمع، فإن الخيارات ووقت الزراعة المتاح للأشخاص محدودان للغاية. ومع ذلك، حوالي عام 30 بعد الميلاد، جرت أول محاولة لإنشاء بيئة اصطناعية في الإمبراطورية الرومانية. مع تدهور صحة الإمبراطور تيبيريوس، نصحه طبيب القصر بتناول الخيار كل يوم، لكن الخيار نبات حساس يصعب زراعته على مدار العام. ولذلك، صمم الرومان بيئة تشبه الدفيئة الاصطناعية لجعل هذه الخضار متاحة للإمبراطور على مدار العام. يتم زراعة الخيار في عربات يدوية يمكن دفعها إلى الشمس يوميًا وإدخالها ليلًا للحفاظ على الدفء.
جاء الاختراق الرئيسي التالي في تصميم البيوت الزجاجية في كوريا في القرن الخامس عشر، عندما وصف سون وو جون، وهو طبيب في عهد أسرة جوسون، أول بيت زجاجي يتم تسخينه بشكل مصطنع في مخطوطته "القصص الخيالية النباتية". يتضمن التصميم نظام تدفئة فريد من نوعه، "أوندول"، وهي طريقة لنقل الحرارة من مصدر الحرارة عبر المداخن الموجودة تحت الأرضية. بالإضافة إلى ذلك، هناك غلايات يتم تسخينها بالماء لتوليد البخار، مما يزيد من درجة الحرارة والرطوبة داخل الدفيئة. تعتبر هذه البيوت الزجاجية الأولى التي تتحكم بشكل فعال في درجة الحرارة بدلاً من الاعتماد فقط على ضوء الشمس. ولا يزال التصميم يتضمن طرق التدفئة السلبية مثل النوافذ الورقية الشفافة المصنوعة من الزيت والجدران المصنوعة من الطوب للاحتفاظ بالحرارة، ولكن الموقد الإضافي يوفر تحكمًا أكثر دقة.
في القرن السابع عشر، ظهر مفهوم البيوت الزجاجية أيضًا في هولندا وبريطانيا. على الرغم من أن عمليات الدفيئة المبكرة كانت مرهقة وتتطلب الكثير من الجهد للحماية والتحضير لفصل الشتاء. مع تقدم التكنولوجيا، تقدمت أيضًا تقنيات الزجاج والبنيات التحتية. تم بناء أول بيت زجاجي مدفأة "بالمرجل" في المملكة المتحدة في عام 1681 في حديقة تشيلسي للأعشاب. اليوم، أصبحت هولندا موطنا لبعض من أكبر البيوت الزجاجية في العالم، والتي تكفي لإنتاج ملايين الأطنان من الخضروات سنويا.
مع حلول القرن العشرين، ازدادت تدريجيًا سجلات إنشاء أنواع مختلفة من الدفيئات الزراعية الجديدة، مثل الدفيئات ذات الشكل البوقي والهرمي. والأمر الأكثر أهمية هو أن السهولة المتزايدة لاستخدام فيلم البولي إيثيلين أدت إلى قيام المزيد من المزارع الصغيرة ومراكز البستنة بالبدء في بناء البيوت الزجاجية. تؤدي هذه التحسينات إلى تقليل تكاليف البناء بشكل كبير وإطالة عمر الخدمة. في الثمانينيات والتسعينيات من القرن العشرين، أصبحت البيوت الزجاجية المجففة أكثر شيوعًا وأصبحت مهمة في إنتاج وتجارة التجزئة لبعض النباتات.
تعمل الدفيئة عن طريق السماح لأشعة الشمس بالدخول من خلال السقف والجدران الشفافة وامتصاصها بواسطة الأرض والمحتويات الداخلية، مما يؤدي بدوره إلى تسخين الهواء، مما يتسبب في ارتفاع درجة الحرارة.
حتى تتمكن النباتات في النهاية من تحقيق الظروف المثالية للنمو، فإن التحكم في التهوية والتدفئة والتبريد والضوء كلها مهمة جدًا.
تم تطوير تكنولوجيا قمع الأشعة فوق البنفسجية المحسنة في سبعينيات القرن العشرين، مما جعل أفلام البولي إيثيلين أكثر متانة وإطالة عمرها الخدمي، مما أدى بدوره إلى تعزيز شعبية تكنولوجيا البيوت الزجاجية.
لا تقوم البيوت الزجاجية اليوم بتوفير بيئة زراعة خاضعة للرقابة فحسب؛ بل تلعب دورًا حيويًا في دفع الإنتاجية الزراعية. بالنسبة للعديد من المناطق، وخاصة البلدان الواقعة عند خطوط العرض المرتفعة، توفر البيوت الزجاجية حلاً للإنتاج على مدار العام في ظل المناخات القاسية. لا تؤثر هذه التقنيات والتصميمات القديمة على الزراعة المعاصرة فحسب، بل تلعب أيضًا دورًا حيويًا في الإنتاج الزراعي العالمي. مع تقدم التكنولوجيا، أصبحت أنظمة التحكم البيئي المختلفة توفر للمزارعين المزيد من خيارات الإنتاج وتشكل مستقبل الزراعة. في المستقبل، كيف ستواصل هذه التصاميم التقليدية، جنبًا إلى جنب مع التكنولوجيا الحديثة، تعزيز تطوير الزراعة؟