การปลูกพืชไร้ดิน Hydroponic

เห็ด
(Mushroom)

     

ความรู้ทั่วไปเกี่ยวกับการปลูกพืชโดยไม่ใช้ดิน

การปลูกพืชโดยไม่ใช้ดิน มีชื่อเรียกในภาษาไทยหลายชื่อ เช่น การปลูกพืชไร้ดิน การปลูกพืชในน้ำที่มีธาตุอาหารพืช การปลูกพืชในสารอาหารพืช

การปลูกพืชในวัสดุปลูกที่ไม่ใช้ดินที่มีธาตุอาหารพืช การปลูกพืชโดยให้รากพืชสัมผัสสารอาหารโดยตรงที่ไม่มีดินเป็นเครื่องปลูก สามารถอธิบายได้ 2 ลักษณะ ตามระบบหรือวิธีการปลูกและความหมายของคำที่แปลมาจากภาษาอังกฤษ 2 คำ คือคำว่า Soilless Culture และคำว่า Hydroponics
  1.1 ความหมายของคำว่า “การปลูกพืชโดยไม่ใช้ดิน” จากคำว่า Soilless culture เป็นวิธีการปลูกพืชเลียนแบบการปลูกพืชบนดินโดยไม่ใช้ดินเป็นวัสดุในการปลูก
แต่เป็นการปลูกพืชลงบนวัสดุปลูกชนิดต่างๆ โดยพืชจะใช้วัสดุปลูกเป็นที่ยึดเกาะของรากและสามารถได้รับธาตุอาหารต่างๆ ผ่านสารละลายธาตุอาหารพืช ที่มีน้ำผสมกับปุ๋ย
ที่มีธาตุต่างๆ ที่พืชต้องการ (Nutrient Solution) ซึ่งสามารถแบ่งประเภทตามวัสดุที่ใช้ได้ดังนี้
วัสดุปลูกที่เป็นอนินทรีย์สาร คือ
  (1) วัสดุที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ เช่น ทราย กรวด หิน เกล็ด หินภูเขาไฟ หินซีลท์
  (2) วัสดุที่ผ่านขบวนการโดยใช้ความร้อน เช่น ดินเผา เม็ดดินเผา ใยหินหรือร็อควูล เพอร์ไลท์ เวอร์มิคูไลไลน์
  (3) วัสดุเหลือใช้จากโรงงานอุตสาหกรรม เช่น เศษอิฐจากการทำอิฐมอญ เศษดินเผาจากโรงงานเครื่องปั้นดินเผา
วัสดุปลูกที่เป็นอินทรีย์สาร เช่น
  (1) วัสดุที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ เช่น ฟางข้าว ขุยและเส้นใยมะพร้าว แกลบและขี้เถ้า เปลือกถั่ว พีท
  (2) วัสดุที่เหลือใช้จากโรงงานอุตสาหกรรม เช่น ชานอ้อย กากตะกอนจากโรงงานน้ำตาล วัสดุเหลือใช้จากโรงงานกระดาษ
  วัสดุสังเคราะห์ เช่น เมล็ดโฟม แผ่นฟองน้ำ และ สารดูดความชื้น เส้นใยพลาสติก แม้ว่าเราเรียกวัสดุที่ใช้ปลูกพืชนี้ด้วยคำรวมๆ ว่า ซับสเตรท (Substrate)
แต่ถ้ามีการใช้วัสดุปลูกพืชเป็นวัสดุใดวัสดุหนึ่งแบบเจาะจงก็จะเรียกชื่อตามวัสดุที่ใช้ปลูก เช่น
  การปลูกโดยการใช้ทรายเป็นวัสดุปลูก หรือ Sand culture
การปลูกโดยการใช้หินกรวดเป็นวัสดุปลูก หรือ Gravel culture
การปลูกโดยการใช้ร็อควูลเป็นวัสดุปลูก หรือ Rockwool culture
การปลูกโดยการใช้ขี้เลื่อยเป็นวัสดุปลูก หรือ Sawdust culture
  1.2 ความหมายของคำว่า “การปลูกพืชโดยไม่ใช้ดิน” จากคำว่า Hydroponics เป็นการปลูกพืชที่ไม่ใช้วัสดุปลูก (nonsubstrate หรือ water culture) กล่าวคือ
จะทำการปลูกพืชลงบนสารละลายธาตุอาหารพืช โดยให้รากพืชสัมผัสกับสารอาหารโดยตรงนั่นเอง ทั้งนี้จะต้องควบคุมอุณหภูมิ ความเข้มข้นของธาตุอาหารและปริมาณอากาศ
ที่ละลายในสารละลายธาตุอาหารพืชให้เหมาะสมกับการเจริญเติบโตของพืช
ประโยชน์ของการปลูกพืชโดยไม่ใช้ดิน
  การปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินกับสภาพความเป็นอยู่ การปลูกพืชแบบไม่ใช้ดินเป็นวิทยาการทางวิทยาศาสตร์และศิลปะผสมกันที่สามารถใช้ปลูกพืชได้ในทุกสถานที่
ี่โดยไม่มีขอบเขตจำกัด ไม่ว่าจะเป็นการปลูกจำนวนน้อยเพื่อบริโภคในครัวเรือนหรือการผลิตเชิงธุรกิจ เป็นวิธีที่เหมาะสมกับความต้องการสำหรับผู้ปลูกที่มีพื้นที่ปลูกน้อย
เช่น แฟลต จึงสามารถปลูกได้แม้ในเมืองที่แออัดคับแคบด้วยผู้คน เช่น ประเทศญี่ปุ่น ไต้หวัน เนเธอร์แลนด์ อังกฤษ เบลเยี่ยม
  การปลูกแบบขนาดเล็กๆ เพื่อปลูกไว้ดูเล่น และมีอาหารจากการปลูกเพื่อบริโภคในครอบครัวจะไม่มีความยุ่งยากในการปลูก และดูแลรักษาคล้ายคลึงกับการทำสวน
ตามปกติที่ให้ความเพลิดเพลิน การเรียนรู้เบื้องต้นในการปลูกพืช แต่ถ้าเป็นการปลูกแบบเชิงการค้าจะต้องมีการใช้เทคนิค หลักการต่างๆ ในการควบคุมการผลิตมากยิ่งขึ้น
 
  การปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินกับการผลิตเชิงธุรกิจ
  วิธีการปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินสามารถใช้ปลูกพืชได้หลายชนิด ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความยากง่ายของการปลูกพืชแต่ละชนิด ตั้งแต่ผัก ผลไม้ ไม้ดอก ไม้ประดับ พืชไม้เลื้อย
จนถึงพืชยืนต้น แต่การผลิตเชิงธุรกิจส่วนมากนิยมปลูกพวกพืชผัก ไม้ผลที่เป็นพืชที่เก็บเกี่ยวช่วงอายุสั้น
 
  ตัวอย่างของพืชที่สามารถปลูกโดยการปลูกพืชโดยไม่ใช้ดิน
มะเขือเทศ ส้ม สตรอเบอรี่ กุหลาบ ว่านหางจระเข้ หญ้า ผักกาดขาว กล้วย แตงกวา คาร์เนชั่น พืชสวนครัว ต่างๆ บาร์เล่ย์ คื่นฉ่าย แตงแคนตาลูบ ถั่วฝักยาว เบญจมาศ ข้าวโพดเลี้ยงสัตว์ ผักชี พริก มะเขือ
 
  ความแตกต่างระหว่างการปลูกพืชบนดินตามธรรมชาติกับการปลูกพืชบนดินตามธรรมชาติกับการปลูกพืชโดยไม่ใช้ดิน
  ปกติแล้วพืชจะเจริญเติบโตได้ดีนั้น ต้องมีการเจริญเติบโตที่เหมาะสมคือ สภาพภูมิอากาศที่เหมาะสมเช่น แสงแดด อุณหภูมิ น้ำ ธาตุอาหารพืชที่มาจากดิน น้ำ และอากาศ
(ออกซิเจน ไฮโดรเจน และ คาร์บอนไดออกไซด์) รวมทั้งดินยังเป็นวัสดุที่รากใช้ยึดเกาะเพื่อตั้งลำตันหนีแรงโน้มถ่วงของโลก การปลูกพืชบนดินโดยทั่วไปแม้ดินจะมีธาตุอาหาร และอากาศ อันเป็นปัจจัยที่พืชต้องการนั้นมักมีข้อด้อยคือ ดินจะไม่มีความอุดมสมบูรณ์ครบถ้วนตามที่พืชต้องการ กล่าวคือ ดินจะมีคุณสมบัติที่ไม่แน่นอนแตกต่างกันไป ตามสภาพพื้นที่ เช่น โครงสร้างของดิน ปริมาณธาตุอาหารหรือความอุดมสมบูรณ์ต่ำ pH ไม่เหมาะสม ซึ่งจะยุ่งยากต่อการปรับปรุงดินและเสียค่าใช้จ่ายสูง ปัญหาเหล่านี้ ทำให้ได้ผลผลิตที่ไม่แน่นอน ซึ่งต่างจากการปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินซึ่งพืชจะได้รับ สารละลายธาตุอาหารพืชที่ประกอบด้วยธาตุอาหารที่จำเป็นต่อพืชครบถ้วนและเหมาะสมกับชนิด และภาวะของพืช ทั้งยังอยู่ในรูปที่พืชสามารถนำไปใช้ได้ทันทีเพราะมีการปรับค่าการนำไฟฟ้า ( EC: Electro-conductivity) และ pH ให้อยู่ในระดับที่เหมาะสมต่อพืชอยู่ตลอดเวลา ในระบบที่มีวัสดุปลูกแทนดิน วัสดุจะทำหน้าที่เป็นสิ่งที่รากใช้ยึดเกาะแทนดิน และในระบบที่ปลูกบนน้ำจะมีการใช้วัสดุต่างๆ เช่น ฟองน้ำ โฟม เชือก ในการช่วยยึดให้ลำต้นตั้งตรง สำหรับการดูดซึมธาตุอาหารเข้าไปใช้นั้น ไม่มีความแตกต่างทางสรีรวิทยาของรากพืชที่จะนำธาตุอาหารเข้าไปใช้ ทั้งจากการปลูกบนดินตามธรรมชาติ หรือจากการปลูกพืช ที่ไม่ใช้ดิน รากพืชจะดูดเอาไปใช้ในการเจริญเติบโตด้วยกระบวนการต่างๆ ได้เช่นเดียวกัน
  ธาตุอาหารและสารละลายธาตุอาหาร
  ในการปลูกพืชไม่ใช้ดิน ปัจจัยหลักที่ทำให้ต้นพืชเจริญเติบโต คือ ธาตุอาหารที่เป็นวัตถุดิบในการให้ต้นพืชเจริญเติบโต พืชมีความต้องการธาตุอาหารในปริมาณที่ต่างกัน
ซึ่งหากใช้ไม่เหมาะสมก็จะทำให้พืชเติบโตไม่ปกติ นอกจากนี้ การให้ธาตุอาหารให้สอดคล้องกับสภาพแวดล้อมถ้าให้อย่างใดอย่างหนึ่งมากหรือน้อยพืชก็ไม่สามารถนำไปใช้ ในการเจริญเติบโตได้
  รูปของธาตุอาหารที่พืชสามารถดูดขึ้นไปใช้ ในสารละลาย
  1. C(คาร์บอน), H(ไฮโดรเจน), O(ออกซิเจน), N(ไนโตรเจน), S(ซัลเฟอร์) รูปอิออนในสารละลายคือ (HCO)3- , (NO3)-, (NH4)-, (SO4)2- ตามลำดับ
(นอกจากนี้ยังสามารถได้รับในรูปก๊าซด้วย) เป็นองค์ประกอบหลักในการเจริญเติบโตของพืช
  2. P(โพแทสเซียม) ,B (โบรอน) รูปอิออนในสารละลาย คือ (PO4)3- ,(BO3)3- ใช้ในปฏิกิริยาการเคลื่อนย้ายพลังงาน และการเคลื่อนย้ายคาร์โบไฮเดรต
  3. K(โพแทสเซียม), Mg(แมกนีเซียม) , Ca(แคลเซียม), Cl(คลอรีน) รูปอิออนในสารละลายคือ K+, (Mg)2+, (Ca)2+, Cl-
เป็นองค์ประกอบจำเพาะของสารอินทรีย์และใช้ในการสร้างสมดุลของอิออนต่างๆในเซลล์
  4. Cu(ทองแดง), Fe(เหล็ก), Mn(แมงกานีส),Mo(โมลิบดีนัม), Zn(สังกะสี) รูปอิออนหรือคีเลทในสารละลายคือ (Cu)2+, (Fe)2+,(Mn)2+ ,(MoMn4)2+, (Zn)2+
เกี่ยวข้องกับกระบวนการเคลื่อนย้ายอิเลคตรอนและสารกระตุ้นของเอนไซม์ต่างๆ ในพืช
ข้อดีและข้อด้อยของการปลูกพืชโดยไม่ใช้ดิน
  ข้อดี
  1. สามารถทำการเพาะปลูกพืชได้ในบริเวณพื้นที่ที่ดินไม่ดีหรือสภาพแวดล้อมไม่เหมาะสมต่อการเพาะปลูก
  2. ให้ผลผลิตต่อพื้นที่ปลูกสูงกว่า และสามารถทำการ ผลิตได้สม่ำเสมอ และต่อเนื่อง
  3. อัตราการใช้แรงงานเวลาในการปลูก และค่าใช้จ่ายต่ำกว่า
  4. ใช้น้ำ และธาตุอาหารได้อย่างประหยัด และมีประสิทธิภาพ เช่น ใช้น้ำลดลงถึง 10 เท่าตัวของการปลูกแบบธรรมดา
  5. ประหยัดเวลา และแรงงานในการเตรียมดิน และกำจัดวัชพืช
  6. ลดค่าใช้จ่ายที่เกี่ยวกับการใช้สารป้องกันและกำจัดแมลงได้ 100%
  7. สามารถปลูกได้ในเมืองเพราะใช้พื้นที่น้อยทำให้ประหยัดค่าขนส่ง
  8. ผลผลิตมีคุณภาพ และไม่มีสารพิษตกค้าง และไม่มีปัญหาเกี่ยวกับศัตรูพืชที่เกิดจากดิน
  9. ผลผลิต คุณภาพ และราคา ดีกว่าการปลูกบนดินมาก เพราะสามารถควบคุมสภาพแวดล้อมต่างๆที่เกี่ยวข้องกับการเจริญเติบโตของพืชได้อย่างถูกต้องแน่นอน
และรวดเร็ว
  10. ลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมด้านต่างๆ เช่นสารเคมีตกค้างในดิน การบุกรุกทำลายป่า เป็นต้น
  ข้อด้อย
  1. การลงทุนขั้นต้นสูงกว่าการปลูกบนดิน
  2. ผู้ปลูกต้องมีความรู้ความเข้าใจในเทคนิคการปลูกพืชแบบไร้ดินเป็นอย่างดี และมีประสบการณ์มากพอในการควบคุมดูแล
  3. ต้องการการควบคุมดูแลอย่างสม่ำเสมอ
   
   
กลับสู่ด้านบน