วิธีปลูกผักไฮโดรโปนิกส์แบบ NFT

 การปลูกผักไฮโดรโปนิกส์แบบ NFT

การปลูกพืชในระบบ NFT

           การปลูกแบบนี้จะเป็นการปลูกพืชโดยรากแช่อยู่ในสารละลายโดยตรง สารละลายธาตุอาหารจะไหลเป็นแผ่นฟิล์มบางๆ (หนาประมาณ 2-3 มิลิเมตร) ในรางปลูกพืชกว้าง ตั้งแต่ 5-35 ซม. สูงประมาณ 5 - 10 ซม. ความกว้างราง ขึ้นอยู่กับชนิดพืชที่ปลูก ความยาวของราง ตั้งแต่ 5 - 20 เมตร การไหลของสารละลายอาจเป็นแบบต่อเนื่องหรือแบบสลับก็ได้โดยทั่วไปสารละลายจะไหลแบบต่อเนื่อง อัตราไหลอยู่ในช่วง 1 - 2 ลิตร/นาที/ราง รางอาจทำจากแผ่นพลาสติกสองหน้าขาวและดำ หนา 80 - 200 ไมครอน หรือจาก PVC ขึ้นรูปเป็นรางสำเร็จรูป ,ทำจากโลหะ เช่น สังกะสี หรือ อะลูมิเนียม และบุภายในด้วยพลาสติกเพื่อป้องกันการกัดกร่อนของสารละลาย โดยจะมีปั๊มดูดสารละลายให้ไหลผ่านรางและรากพืชและเวียนกลับมายังถังเก็บสารละลาย

รูปที่ 1 ระบบการปลูกพืชแบบ NFT (Nutrient film technique)

ข้อดีและข้อเสียของระบบ N.F.T.

ข้อดี
- ไม่จำเป็นต้องมีเครื่องควบคุมการให้น้ำเนื่องจากระบบนี้จะมีการให้น้ำแก่พืชตลอดเวลา
- ระบบการให้สารละลายแก่พืชไม่ยุ่งยาก
- ทำการป้องกันและกำจัดเชื้อโรคพืชต่าง ๆ ในสารละลายได้ง่าย
- เป็นระบบที่มีการใช้น้ำและธาตุอาหารอย่างมีประสิทธิภาพที่สุด
- ไม่มีวัสดุปลูกที่ต้องกำจัด
-สามารถปลูกพืชได้อย่างต่อเนื่องตลอดปี ไม่เสียเวลาในการเตรียมระบบปลูก เช่นสามารถปลูกผักสลัดได้ถึง 8-10 ครั้ง/ปี

ข้อเสีย
- ราคาค่าใช้จ่ายในการติดตั้งสูงมาก โดยเฉพาะถ้าใช้ขาตั้งทำจากโลหะ
- เป็นระบบที่ต้องมีการดูแลอย่างใกล้ชิด เพราะมีโอกาสที่ระบบจะเสียได้ง่าย และพืชจะถูกกระทบกระเทือนอย่างรุนแรงและรวดเร็ว
- ต้องใช้น้ำที่มีสิ่งเจือปนอยู่น้อย (สารละลายต่างๆ) ถ้ามีสิ่งเจือปนอยู่มากจะเกิดการสะสมของ เกลือบางตัวที่พืชใช้น้อยหรือไม่ดูดใช้เลยสะสมอยู่ในสารละลาย ทำให้จำเป็นต้องเปลี่ยนสารละลายบ่อยๆ ทำให้สิ้นเปลือง
-มีปัญหามากเกี่ยวกับการสะสมของอุณหภูมิของสารละลาย โดยเฉพาะในเขตร้อนมีผลต่อการละลายตัวของออกซิเจนในสารละลายลดลง จะทำให้พืชอ่อนแอรากถูกทำลายโดยโรคพืชได้ง่าย การเจริญเติบโตลดลง จนถึงไม่สามารถปลูกพืชได้เลย
-มีการแพร่กระจายของโรคพืชบางชนิดอย่างรวดเร็ว

องค์ประกอบของระบบปลูกพืชแบบ NFT

1. ส่วนควบคุมสารละลาย ประกอบด้วย

- ถังเก็บสารละลาย
           ถังเก็บสารละลายโดยทั่วไปจะฝังอยู่ใต้ดินเพื่อป้องกันความร้อนและขณะที่น้ำจากรางปลูกพืชไหลตกลงในถังก็จะเป็นการเพิ่มการละลายตัวของออกซิเจนอีกทีหนึ่ง ขนาดของถังเก็บสารละลายขึ้นกับปริมาณพืชในระบบ และชนิดพืชที่ปลูก และความถี่ในการปรับค่า pH และ EC ถ้าถังที่ใช้มีขนาดเล็กจะต้องมีการเติมและปรับสารละลายบ่อยและโอกาสที่พืชจะได้รับสารละลายที่มีองค์ประกอบไม่เหมาะสมจะมากด้วย (อาจจำเป็นต้องใช้ระบบเตรียมสารละลายโดยอัตโนมัติ) โดยทั่วไป ถ้าถังสารละลายมีขนาดใหญ่ขึ้น การเปลี่ยนค่าต่างๆ ของสารละลายจะช้าลงพืชจะเจริญเติบโตได้ดีแต่จะเปลืองสารละลายมากโดยเฉพาะเมื่อต้องมีการเปลี่ยนสารละลายทั้งหมด ถังสารละลายที่ใช้ อาจเป็นถัง ไฟเบอขนาดความจุ 4000 ลิตร หรือก่อเป็นถังปูนฝังอยู่ใต้ดินแต่จะมีราคาแพง ถ้าเป็นระบบขนาดเล็กอาจใช้ถังพลาสติก
- ปั๊มสารละลาย
         อาจเป็นแบบปั๊มแช่อยู่ในสารละลาย หรือเป็นแบบอยู่นอกถัง ถ้าเป็นแบบแช่ ได้แก่ ปั๊มไดโว ข้อดี คือ ราคาถูกหาซื้อได้ทั่วไป ข้อเสีย คือ ถ้าปั๊มไม่ดีจะเสียหายง่าย และเกิดการถ่ายเทความร้อนให้สารละลายโดยตรงทำให้สารละลายร้อน หรืออาจใช้เป็นปั๊มอยู่นอกถังจะต้องเป็นปั๊มที่สามารถทำงานอย่างต่อเนื่องเป็นเวลานานๆ และต้องทนการกัดกร่อนของสารละลายจึงทำให้มีราคาแพง
- ระบบเตรียมสารละลายโดยอัตโนมัติ
       ถ้าเป็นการปลูกระบบใหญ่ๆเป็นค้า อาจจำเป็นต้องมีระบบเตรียมสารละลายโดยอัตโนมัติโดยจะทำหน้าที่ควบคุม ปริมาณน้ำในถังและค่า pH และ EC ของสารละลายให้อยู่ในช่วงที่ต้องการอยู่ตลอดเวลา เช่นในการปลูกผักสลัดจะควบคุมให้ค่า pH = 5.5-6 และ EC = 1.0-1.2 mS/cm ตลอดเวลา ข้อดี คือ สารละลายจะมีค่า pH และ EC คงที่อยู่ในช่วงที่พืชต้องการ ข้อเสีย คือ ราคาแพงและต้องมีการดูแลรักษาอยู่ตลอดเวลา ถ้าเป็นระบบขนาดเล็กก็ไม่จำเป็นต้องมีระบบเตรียมสารละลายโดยอัตโนมัติ แต่จะใช้คนเป็นผู้วัดและปรับค่า pH และ EC ตามที่ต้องการโดยทั่วไปจะทำตอนเช้า



2. ระบบท่อนำสารละลายและรางปลูกพืช

- ระบบท่อนำสารละลายสู่รางปลูก
          จะเป็นท่อที่นำสารละลายจากปั๊มไปสู่หัวรางปลูกพืช ท่อนำสารละลายโดยทั่วไปจะฝังอยู่ใต้ดินส่วนที่พ้นดินจะใช้ท่อสีขาวเพื่อป้องกันการสะสมความร้อนต้องมีการคำนวณขนาดให้พอเหมาะกับปั๊มที่ใช้
- รางปลูกพืช
          จะมีขนาดความกว้างและความยาวต่างๆกันตามชนิดของพืชที่ปลูก ตัวรางอาจทำจากวัสดุต่างๆ เช่น PVC พลาสติกหรือโลหะปลอดสนิม ซึ่งต้องบุภายในด้วยพลาสติก ขนาดราง มีตั้งแต่ 10 – 30 ซม. ความยาว ตั้งแต่ 5 – 50 เมตร ควรใช้รางสีขาวทำจากวัสดุ PVC และไม่ควรยาวเกิน 20 เมตร เพื่อป้องกันการสะสมความร้อนทำให้รากพืชขาดออกซิเจน
- ท่อนำสารละลายกลับสู่ถังสารละลาย 3
           จะเป็นท่อขนาดใหญ่ (2 ½ - 3 นิ้ว) เนื่องจากการไหลกลับของน้ำจะอาศัยแรงโน้มถ่วงของโลกอย่างเดียวและท่อฝังอยู่ใต้ดิน และโดยทั่วไปจะมีลูกลอยอยู่ในถังผสมสารละลาย ในกรณีที่ฝนตกน้ำเข้าในรางปลูกพืชลูกลอยจะปิดไม่ให้น้ำฝนเข้าในถัง น้ำส่วนเกินจะระบายออกทางท่อระบายน้ำ

ปัญหาเกี่ยวกับปริมาณออกซิเจนในสารละลายของระบบ NFT

         ปัญหาที่สำคัญที่สุดของการปลูกพืชในระบบ NFT โดยเฉพาะในแถบร้อน คือ การสะสมอุณหภูมิของสารละลายในช่วงเวลากลางวันทำให้อุณหภูมิสูงเกินไปมีผลให้การละลายตัวของออกซิเจนในสารละลายลดลงจนไม่พอเพียงกับความต้องการของพืช เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นมีผลให้การละลายตัวของออกซิเจนในสาระลายลดลง (ตารางที่ 1) ขณะเดียวกันอุณหภูมิที่สูงขึ้นจะมีผลให้ความต้องการออกซิเจนของรากพืชเพิ่มขึ้นด้วย รูปที่ 2

รูปที่ 2 แสดงปริมาณการดูดใช้ออกซิเจนของมะเขือเทศเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น

         ปัญหาเกียวกับอุณหภูมิจะพบมากที่สุดในช่วงหน้าร้อนเนื่องจากอุณหภูมิกลางวันอาจสูงถึง 38 ํC ทำให้สารละลายมีอุณหภูมิสูงขึ้นมากมีผลให้การละลายตัวของอ๊อกซิเจนลดต่ำลงการหายใจของรากจะมีปัญหารากจะอ่อนแอ ดูดธาตุอาหารและน้ำได้น้อย และโรคพืชเข้าทำลายได้ง่ายโดยเฉพาะ Phytium ซึ่งอาการที่แสดงออกพืชจะเหี่ยว ถ้าอาการหนักรากจะเป็นสีน้ำตาลและถ้ามากขึ้นรากจะเป็นสีดำขาดออกจากต้นและมีกลิ่น ถ้าเป็นถึงขั้นนี้แล้วพืชจะตายในที่สุดและจะมีการลุกลามไปต้นข้างเคียงอย่างร่วดเร็วและจะรามไปหมดทั้งระบบปลูกซึ่งถือว่าเป็นอันตรายที่สุดในการปลูกในระบบ NFT และ DFT ซึ่งถ้าเปรียบเทียนแล้วระบบ DFT ที่ปลูกในท่อ PVC จะพบอาการนี้มากและรุนแรงกว่า NFT มาก

       การป้องกันโดยลดอุณหถูมิของสารละลายให้อยู่ต่ำกว่า 25 ํC โดยใช้เครื่องทำความเย็นในสารละลาย แต่จะเสียค่าใช้จ่ายสูงมาก บางฟาร์มอาจใช้วิธีพ้นละอองน้ำเหนือต้นพืช เพื่อลดอุณหภูมิแต่ต้องใช้น้ำจำนวนมากและต้องพ่นให้ทั่วทั้งแปลงถ้ามีบางแห่งเปียกบางแห่งแห้งแต่มีความชื้นในอากาศสูงจะทำให้เกิดการระบาดของโรคที่ใบได้

ระบบปลูก NFT

1. รางปลูก
รางปลูกทำจาก PVC ขึ้นรูปเป็นรูป 5 เหลี่ยม ฐานกว้าง 10 ซม สูง 5 ซม รางแต่ละรางยาว 6 เมตร และเจาะรูปลูกพืช รูปวงกลมรัศมี 2.5 ซม. ระยะระหว่างช่องปลูกพืช 25 ซม. ใน 1 เมตรจะมีช่องปลูกพืช 4 ช่อง ด้านฐานรางเซาะเป็นร่องเล็กๆเพื่อช่วยกระจายให้สารละลายไหลเป็นแผ่นบาง ๆ

รูปที่ 3 รางปลูกพืชของบริษัท Accent

2. โต๊ะปลูกพืช
          แต่ละโต๊ะมีขนาดกว้าง 1.80 เมตร ยาว 18 เมตร และสูง 1.20 เมตร บนโต๊ะประกอบด้วยราง 8 แถวเรียงขนานกัน แต่ละแถวยาว 18 เมตร (ประกอบด้วยราง 3 ราง เรียงต่อกันและเชื่อมด้วยข้อต่อราง) ด้านน้ำเข้าปิดด้วยตัวปิดปลายรางและทาด้วยกาวซิลิโคน และเจาะรูด้านบนเพื่อเป็นทางน้ำเข้า 2 รู แต่ละรางห่างกัน 25 ซม. โครงขาโต๊ะทำจากเหล็กฉากขนาด 1นิ้ว อ๊อกเป็นรูปตัว U ขาสองข้างปักลงดิน แต่ละช่วงห่างกัน 1.5 เมตร มีขารวมกันทั้งหมด 13 ช่วง รางเอียง 1.5-2 % 1 โต๊ะปลูก สามารถปลูกพืชได้ 4 x 18 X 8 = 576 ต้น พื้นที่ปลูกพืชแต่ละโต๊ะ = 1.80 X 18 = 32.4 ตารางเมตร

        ระบบนี้ 1 ชุดจะมีโต๊ะปลูกพืช 30 โต๊ะ รวมปลูกพืชได้ทั้งหมด 576 x 30 = 17,280 ต้น และมีระบบปรับค่า pH และ EC ของสารละลายโดยอัตโนมัติ โดยมีเครื่อง pH meter และ EC meter คอยวัดค่าตลอดเวลา โต๊ะปลูกจะวางขนานกัน ระยะห่างระหว่างโต๊ะปลูก = 90 ซม. เป็นทางเดิน สารละลายจากปั๊มจะไหลสู่รางปลูกพืชผ่านท่อ PVC สีขาวขนาด ¾ นิ้ว สารละลายไหลจากต้นรางผ่านรากพืชไปรวมที่ปลายโต๊ะไหลลงสู่รางรวมสารละลายรูปสี่เหลี่ยมขนาด 15 x 10 ซม. และไหลลงท่อ PVC ขนาด 2.5 นิ้ว สารละลายจากทุกโต๊ะปลูกจะไหลมารวมกันสู่ถังผสมสารละลาย ขนาด 5 ลบ.ม. ฝังอยู่ใต้ดิน

รูปที่ 4 โต๊ะปลูกพืชประกอบด้วยรางปลูกพืช 8 ราง

3. ชุดรางอนุบาลกล้าไม้
          รางอนุบาลกล้าไม้ 2 โต๊ะ เป็นรางชนิดเดียวกับรางปลูกพืช แต่ระยะระหว่างช่องปลูกพืช = 6.25 ซม. ใน 1 เมตรจะมีช่อง = 16 ชอง เส้นผ่าศูนย์กลาง 5 ซม 1 โต๊ะอนุบาลกล้าไม้ขนาดกว้าง 1.8 เมตร ยาว 18 เมตร และมีรางวางเรียงกัน 16 ราง แต่ละโต๊ะจะอนุบาลกล้าได้ 4,500 ต้น รวม 2 โต๊ะจะอนุบาลกล้าไม้ได้รวม 9,000 ต้น ระบบหมุนเวียนสารละลายของชุดอนุบาลจะแยกออกจากระบบใหญ่โดยใช้ถังขนาด 200 ลิตร ฝังใต้ดินวางอยู่ใต้โต๊ะปลูกและมีปั๊มน้ำไดรโว่ขนาดเล็กหมุนเวียนสารละลาย

รูปที่ 5 รางอนุบาลกล้าไม้

4. เครื่องเตรียมสารละลายอัตโนมัติ
        สารละลายจากรางปลูกเมื่อมารวมในถังผสมสารละลายจะมีเครื่องคอยปรับค่า pH และ EC โดยอัตโนมัติ (รูปที่ 7) โดยประกอบด้วยเครื่อง pH meter และ EC meter คอยวัดค่าตลอดเวลา และมีถังสารละลายเข้มข้นขนาด 50 ลิตรสีดำ 2 ถัง และมีวาล์วไฟฟ้า 24 V ที่ถูกควบคุมโดยเครื่อง EC Meter เมื่อสารละลายเจือจางลงเครื่องก็จะสั่งให้เปิด วาล์วปล่อยสารละลายเข้มข้นลงสู่ถังผสม เมื่อความเข้มข้นได้ตามค่าที่ตั้งไว้เครื่องก็จะสั่งให้ปิดวาล์ว และในถังผสมสารละลายจะมีลูกลอยคอยเติมน้ำเปล่าลงในถัง เมื่อพืชใช้น้ำลูกลอยก็จะควบคุมให้ระดับน้ำคงที่ตลอดเวลา และเป็นการเจือจางสารละลายมีผลให้ค่า EC ลดลง เครื่อง EC meter ก็จะเป็นตัวปรับให้ค่า EC ที่ต้องการ ส่วนค่า pH จะถูกควบคุมโดยเครื่อง pH meter เมื่อค่า pH เพิ่มขึ้น เครื่องก็จะสั่งให้ปั๊มลมทำงานอัดลมเข้าในถังกรด ฟอสฟอริก ที่ปิดสนิท มีทางออกผ่านท่อขนาดเล็กเพื่อเติมกรดลงในถังผสม เมื่อค่า pH ได้ค่าที่ต้องการปั๊มลมก็จะหยุด

รูปที่ 6 ระบบเตรียมสารละลายอัตโนมัติ

5.ปั๊มน้ำเพื่อหมุนเวียนสารละลายในระบบ
        เป็นปั๊มทนกรด ขนาด1.5 แรงม้า 1 ตัว ตั้งอยู่นอกถัง มีหน้าที่นำสารละลายจากถังผสมไปสู่รางปลูกพืชและจะมีน้ำบางส่วนพ่นกลับในถังเพื่อเติมอากาศให้สารละลาย

รูปที่ 7 ปั๊มสารละลาย

6.ถังผสมสารละลาย
         เป็นถัง Fiber ขนาด 5 ลบ.เมตร ฝังอยู่ใต้ดิน ภายในถังมีลูกลอยสองชุด ชุดแรกใช้เติมน้ำเปล่าเพื่อชดเชยการใช้น้ำของพืช ชุดที่สองติดอยู่ที่ทอนำน้ำกลับจากรางปลูกพืช ลูกลอยชุดนี้มีหน้าที่ป้องกันไม่ให้น้ำล้นออกนอกถังในกรณีฝนตก หรือไฟฟ้าดับ เพราะโดยทั่ว ๆ ไปสารละลายทั้งหมดในระบบปลูกจะอยู่ในถังผสมสารละลาย 1 ส่วน อยู่ในรางปลูกและท่อต่างๆ 2 ส่วน

รูปที่ 8 ถังผสมสารละลายฝังอยู่ในดินและระบบเติมอากาศ

 การปลูกผักสลัดจะมีขั้นตอนดังนี้

1. เพาะกล้าไม้                   2 อาทิตย์
2. อยู่ในรางอนุบาลกล้าไม้    2 อาทิตย์
3. อยู่ในรางปลูกพืช             2 – 3 อาทิตย์
รวมเวลาปลูก                     6 – 7 อาทิตย์
4. ในรอบ 1 ปี สามารถปลูกผักได้ 10 – 16 ครั้ง/ปี

*ขอบคุณข้อมูลดีดีจากรศ.ดร.อิทธิสุนทร นันทกิจ
ภาควิชาปฐพีวิทยา คณะเทคโนโลยีการเกษตร
สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง 

การปลูกผักไฮโดรโปนิกส์