เทคนิดการปลูกพืชแบบ hydroponics

การปลูกพืชด้วยวิธีไฮโดรโปนิกส์เป็นการปลูกพืชที่ต้องใช้หลักการทางวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ ผู้ปลูกจึงจำเป็นต้องมีความเข้าใจในเรื่องเทคนิควิธีการต่างๆ เพื่อจะได้เลือกปรับใช้ให้เหมาะสมกับสภาพการผลิตและทรัพยากรที่มี ควรมีความรู้ในเรื่องการจัดการสารละลายซึ่งเป็นหัวใจสำคัญในการปลูกพืชด้วยวิธีไฮโดรโปนิกส์ นอกจากนั้นการเลือกวัสดุและภาชนะปลูกก็เป็นเรื่องสำคัญที่ผู้ปลูกจะต้องศึกษาเรียนรู้
์ ระบบการปลูกพืช hydroponics

ปัจจุบันการปลูกพืชแบบไฮโดรโปนิกส์มีอยู่มากมายหลายระบบ เนื่องจากมีการพัฒนากันมาเป็นเวลานาน ให้เหมาะสมต่อสภาพแวดล้อมของประเทศต่างๆ อย่างไรก็ตามระบบต่างๆ ที่พัฒนาขึ้นมีพื้นฐานมาจากระบบหลักๆ ตามลักษณะการให้สารละลายธาตุอาหารแก่บริเวณรอบๆ รากพืช 3 ระบบ ได้แก่
1. แบบปลูกให้รากลอยอยู่กลางอากาศ (aeroponics) เป็นระบบที่มีการหมุนเวียนสารละลายธาตุอาหาร ส่วนรากของพืชจะแขวนห้อยกลางอากาศลอยอยู่ภายในกล่องหรือตู้ที่เป็นห้องมืด (ภาพที่ 2.1) จากนั้นจึงเติมธาตุอาหารแก่รากพืชด้วยการใช้ปั๊มอัดผ่านหัวฉีด ฉีดพ่นสารละลายให้เป็นฝอยละเอียด เป็นระยะ ๆ ตามช่วงเวลาที่กำหนด เพื่อให้รากคงความชื้นสัมพัทธ์อยู่ระหว่าง ร้อยละ 95-100 ข้อดีของระบบนี้คือ รากพืชไม่ขาดออกซิเจนและจะเจริญเติบโตได้เต็มที่ ข้อเสียของระบบนี้คือตู้ปลูกมักมีอุณหภูมิสูงกว่าภายนอก และต้องลงทุนค่าวัสดุอุปกรณ์ค่อนข้างสูง จึงมักใช้ในห้องปฏิบัติการเพื่อศึกษาทางสรีระวิทยาของพืชหรือใช้ระบบขนาดเล็กเพื่อปลูกพืชเป็นงานอดิเรกมากกว่าที่จะใช้ในเชิงพาณิชย์

ภาพที่ 2.1 การปลูกแบบให้รากลอยอยู่ในอากาศ

2. แบบปลูกในวัสดุปลูก (substrate culture) เป็นการปลูกในลักษณะที่คล้ายกับการปลูกพืชบนดินมากที่สุด การดูแลรักษาจึงคล้ายกับการปลูกพืชในกระถาง แต่ใช้วัสดุปลูกอื่นแทนดินเพื่อให้รากพยุงลำต้นอยู่ได้ การปลูกในวัสดุปลูกปริมาณของวัสดุปลูกจะน้อยกว่าดินมาก คือรากพืชจะมีพื้นที่ในการหาน้ำและอาหารไม่เกิน 5 ลิตรต่อต้น ดังนั้นการจัดการเกี่ยวกับน้ำและธาตุอาหารจะต้องดูแลเป็นพิเศษ ต้องควบคุมปริมาณน้ำในวัสดุปลูกให้เหมาะสม โดยนอกจากใช้วัสดุปลูกที่มีการระบายน้ำดี อุ้มน้ำได้น้อย มีอัตราส่วนระหว่างน้ำและอากาศที่เหมาะสมแล้ว ยังต้องควบคุมการให้สารละลาย ต้องระวังไม่ปล่อยให้วัสดุปลูกแห้งจนไม่มีความชื้นเหลืออยู่ เพราะถ้าแห้งถึงระดับหนึ่งรากอาจไม่สามารถกลับสู่สภาพเดิมได้ ทำให้เกิดความเสียหายได้ วิธีที่เหมาะสมคือ ให้ครั้งละน้อยๆ แต่ให้บ่อยๆ เหตุนี้เองระบบควบคุมการให้น้ำอัตโมัติจึงเป็นสิ่งจำเป็น สูตรและความเข้มข้นของสารละลายธาตุอาหารจะต้องเหมาะสมกับชนิดพืช ช่วงการเจริญเติบโต และสภาพภูมิอากาศ ก่อนปลูกควรปรับ pH ของวัสดุปลูกให้อยู่ในช่วง 5.5-6.0 โดยใช้สารละลายกรดไนตริกเจอจาง ข้อควรระวังอีกอย่างหนึ่ง คือต้องเก็บเศษรากพืชที่เหลือออกจากวัสดุปลูกให้หมดเมื่อต้องเริ่มปลูกพืชครั้งใหม่ การปลูกด้วยระบบนี้อาจจำแนกย่อยได้เป็น 2 ลักษณะ คือ

1. การให้สารละลายท่วมภาชนะปลูก เริ่มหลังจากการย้ายกล้าลงปลูกใหม่ในภาชนะปลูกถาวรที่มีวัสดุปลูกตามที่จัดเตรียมไว้ โดยภาชนะนี้มีท่อสำหรับให้สารละลายไหลเข้าไปในภาชนะให้ท่วมวัสดุปลูกไม่น้อยกว่าวันละ 2 ครั้ง คือเช้าและเย็น ในฤดูร้อนอาจต้องเพิ่มเป็นวันละ 3-4 ครั้ง ในครั้งหนึ่งๆ จะปล่อยสารละลายแช่ขังรากพืชไว้นานประมาณ 0.5-1 ชั่วโมง จากนั้นจึงปล่อยสารละลายให้ไหลกลับออกมาเก็บไว้ในถังเพื่อใช้ต่อไป เทคนิคการปล่อยสารละลายไหลเข้าท่วมวัสดุปลูก และระบายกลับออกมานั้น สามารถทำได้ 2 วิธี คือ
1.1 ใช้แรงโน้มถ่วง วิธีการคือ นำสารละลายใส่ลงในถังพลาสติก มีท่อต่อเชื่อมกับภาชนะปลูก เมื่อจะให้สารละลายท่วมภาชนะปลูกก็ยกถังนำมาแขวนให้สูงกว่าระดับภาชนะปลูก แรงดึงดูดของโลกจะพาให้สารละลายไหลมาท่วมภาชนะและเมื่อต้องการระบายกลับออกมาก็ยกถังให้ต่ำกว่าระดับภาชนะปลูก (ภาพที่ 2.2)

ภาพที่ 2.2 การปลูกในวัสดุปลูกโดยใช้แรงโน้มถ่วง

1.2 ใช้ระบบควบคุมเวลา วางตำแหน่งถังสารละลายให้อยู่ต่ำกว่าระดับภาชนะปลูก ภายในถังมีปั๊มเล็กๆ สำหรับการส่งจ่ายสารละลายไปแช่ขังในภาชนะปลูก และมีนาฬิกาตั้งเวลาคอยควบคุมระบบการทำงานให้ไหลเข้าและไหลกลับตามเวลาเป็นช่วง (ภาพที่ 2.3)

ภาพที่ 2.3 การปลูกในวัสดุปลูกโดยระบบควบคุมเวลา

2. การให้สารละลายโดยการหยด จะต้องมีถังสำหรับผสมธาตุอาหาร ถังนี้จะต้องอยู่สูงกว่าภาชนะปลูกเล็กน้อย ต่อท่อลงมาระดับต่ำโดยวางท่อเป็นแนวยาว เจาะรูเป็นระยะๆ สำหรับให้สารละลายไหลลงมาตามธรรมชาติ เพื่อจ่ายหรือหยดสารละลายลงรากพืชแต่ละต้นได้อย่างต่อเนื่อง จากนั้นสารละลายจะซึมผ่านวัสดุปลูกลงมาทีละน้อยสู่รางปลูก และไหลลงมารวมกันในถังเก็บ การทำงานจะต่อเนื่องในลักษณะนี้ โดยเมื่อสารละลายจากถังบนลดลงจนถึงระดับหนึ่งเพียงพอให้สวิตท์ลูกลอยไปควบคุมให้ปั๊มน้ำในถังเก็บสะสมสารละลายที่อยู่ด้านล่างทำงาน และจะผลักดันให้สารละลายผ่านท่อส่งกลับคืนไปยังถังบน ซึ่งสามรถนำกลับมาใช้ใหม่ได้อีก (ภาพที่ 2.4)