ปลูกพืชไฮโดรโปนิกส์ด้วยปุ๋ยหมักชีวภาพ

ปลูกพืชไฮโดรโปนิกส์ด้วยปุ๋ยหมักชีวภาพ

 by wipanporn

ปลูกพืชไฮโดรโปนิกส์ด้วยปุ๋ยหมักชีวภาพ

รศ.ดร.ดนัย  วรรณวนิช  คณะเทคโนโลยีการเกษตร  มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี  ได้ใช้เวลาในการคิดค้นและพัฒนาสูตรปุ๋ยชีวภาพสำหรับการผลิตผักระบบไฮโดรโปนิกส์มานานถึง  7  ปี  เพื่อเป็นทางเลือกสำหรับการปลูกพืชระบบไฮโดรโปนิกส์ต้นทุนต่ำ

โดยการนำสารอินทรีย์มาใช้ประโยชน์ได้อย่างมีประสิทธิภาพสามารถทำได้  3  วิธีคือ  วิธีการทำปุ๋ยหมักหรือปุ๋ยหมักชีวภาพ  วิธีการทำแบบน้ำหมัก  และการใช้มูลไส้เดือน  ทำให้พืชผักมีการเจริญเติบโตทัดเทียมกับการใช้ปุ๋ยเคมีเพียงอย่างเดียวและที่สำคัญการใช้สารละลายอินทรีย์ยังประหยัดกว่าและปลอดภัยกว่าการใช้สารละลายธาตุอาหารสังเคราะห์แน่นอน

การปลูกพืชไฮโดรโปนิกส์แบบไร้สารเคมีนี้เป็นทางเลือกของการเพาะปลูกในระบบไฮโดรโปนิกส์ โดยที่ไม่ต้องลงทุนอะไรเพิ่มเติมเลย  หากปลูกพืชระบบไฮโดรโปนิกส์อยู่แล้วก็สามารถเริ่มใช้สารละลายธาตุอาหารอินทรีย์รุ่นต่อไปได้เลย  วิธีการปลูกก็เหมือนกับการปลูกพืชในระบบไฮโดรโปนิกส์  แตกต่างกันเพียงแค่เปลี่ยนจาการใช้สารละลายธาตุอาหารเคมีแบบที่เคยใช้กันอยู่ และใช้สารละลายธาตุอาหารอินทรีย์แทนเท่านั้นเองเพียงเท่านี้ผู้ปลูกก็จะไม่ต้องแบกรับภาระซื้อสารละลายธาตุอาหารราคาแพง และสามารถผลิตสารละลายธาตุอาหารชีวภาพใช้ได้เอง  ไม่ต้องใช้ปุ๋ยเคมีให้สิ้นเปลืองต้นทุนการผลิต  ไม่ต้องใช้ปุ่ยเคมีให้สิ้นเปลืองต้นทุนการผลิต  ลงทุนต่ำ  ขายได้ราคาดี  และยังได้อาหารที่ปราศจากสารเคมี  และไม่มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมด้วย

สนใจสามารถสอบถามข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่ รศ.ดร.ดนัย  วรรณวนิช  คณะเทคโนโลยีการเกษตร  มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี  วิทยาเขตปทุม 2 ถนนพหลโยธิน  87  ซอย  2  ต.ประชาธิปัตย์ อ.ธัญบุรี  จ.ปทุมธานี  12130  โทรศัพท์  02-531-2988,  02-523-7512, 089-236-5470  โทรสาร  0-2531-2989

จาก  นิตยสารเกษตรกรรมธรรมชาติ

ผักไฮโดรโพนิกส์แบบอินทรีย์

แนวทางการผลิตผักอินทรีย์ในระบบไฮโดรโพนิกส์

ผู้เขียน ดร.ชัยอาทิตย์ อิ่นคำ

เกษตรอินทรีย์ เป็นคำที่ได้ยินและพบเห็นอยู่บ่อยๆในสังคมปัจจุบัน เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงวิถีการดำรงชีวิตของประชาชนที่หันมาให้ความใส่ใจกับสุขภาพของตัวเองมากขึ้น นำไปสู่การเลือกซื้อหรือบริโภคสินค้าที่มาจากธรรมชาติเพราะมีความปลอดภัยสูง และหนึ่งในตัวเลือกแรกๆของผู้ที่รักสุขภาพ เลือกที่จะบริโภค นั่นก็คือ ?ผักอินทรีย์ ? ด้วยคำนำยามที่ว่า ผักอินทรีย์ หรือ ผักออร์แกนิก (Organic Vegetable) คือผักที่ปลูกโดยวิถีของเกษตรอินทรีย์ มีการรักษาระบบการผลิตให้เป็นไปตามสมดุลของธรรมชาติ ไม่มีการใช้สารสังเคราะห์ต่างๆไม่ว่าจะเป็นปุ๋ยเคมี สารเคมีกำจัดศัตรูพืชและฮอร์โมนต่างๆ ตลอดจนไม่ใช้พืชหรือสัตว์ที่เกิดจากการตัดต่อทางพันธุกรรม (จีเอ็มโอ) ส่วนการให้ปุ๋ยจะอยู่ในรูปของปุ๋ยที่ใช้วัตถุดิบจากธรรมชาติ เช่น ปุ๋ยคอก ปุ๋ยหมัก ปุ๋ยพืชสด และปุ๋ยชีวภาพ ผลผลิตที่ได้จึงไม่มีสารพิษตกค้าง ปลอดภัยต่อผู้ผลิตและผู้บริโภค และไม่ทำลายสภาพแวดล้อม

ผักอินทรีย์ปลอดภัยปลอดภัยจริงหรือ? เป็นคำถามที่ผู้บริโภคหลายท่านมีความสงสัย เพราะกระบวนการผลิตที่ค่อนข้างยุ่งยาก อาจเกิดปัญหาในเรื่องการควบคุมคุณภาพมาตรฐานได้ ทั้งนี้ต้องขึ้นอยู่กับจรรรยาบรรณของผู้ผลิตด้วยที่ต้องมีความซื่อสัตย์และซื่อตรงต่อผู้บริโภค มีการควบคุมระบบการผลิตอย่างเคร่งครัด มิฉะนั้นอาจเกิดปัญหาได้ ยกตัวอย่างกรณีของประเทศสหรัฐอเมริกา ในช่วงฤดูร้อนของปี 1995 ได้เกิดการระบาดอย่างหนักของเชื้อซัลโมเนลา (Salmonella) จากแคนตาลูปอินทรีย์ที่ปลูกในดินและให้ปุ๋ยสดจากมูลไก่ ทำให้เปลือกของแคนตาลูปปนเปื้อนไปด้วยเชื้อแบคทีเรียที่ก่อให้เกิดโรคทางลำไส้อย่างรุนแรงแก่ผู้บริโภคจำนวนมาก จากตัวอย่างที่ยกมาจะเห็นได้ว่าปัญหาหนึ่งของการผลิตผักอินทรีย์นั่นก็คือส่วนใหญ่ทำการผลิตบนดิน ซึ่งอาจมีการปนเปื้อนของเชื้อต่างๆได้ ถ้าขาดการจัดการที่เหมาะสม คำถามก็คือ เราสามารถ ผลิตผักอินทรีย์โดยไม่ใช้ดินได้หรือเปล่า? จากคำถามนี้ นำไปสู่ระบบการผลิตผักอีกวิธีหนึ่งที่กำลังได้รับความนิยมมากในปัจจุบัน นั่นก็คือ การผลิตผักในระบบไฮโดรโพนิกส์ (Hydroponics)

การผลิตผักไฮโดรโพนิกส์ เป็นระบบที่กำลังได้รับความนิยมมากในปัจจุบัน เป็นการปลูกพืชแบบไม่ใช้ดิน เหมาะสำหรับพื้นที่ที่ไม่เหมาะกับการปลูกพืช หรือพื้นที่ที่มีสภาพของดินไม่เหมาะสม โดยพืชสามารถเจริญเติบโตได้โดยอาศัยธาตุอาหารต่างๆ ที่ละลายลงในน้ำเพื่อทดแทนธาตุอาหารจากดิน เกษตรกรสามารถควบคุมปริมาณธาตุอาหารและสภาพแวดล้อมต่างๆ ให้เหมาะสมกับพืชได้ ทำให้ได้ผลผลิตสม่ำเสมอ และสามารถปลูกได้ทุกฤดูกาล เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมเพราะมีการหมุนเวียนน้ำกลับมาใช้ใหม่ นอกจากนี้ยังลดปัญหาเรื่องโรคและแมลงที่มากับดินได้อีกด้วย ผู้บริโภคส่วนใหญ่จึงมีความเชื่อมั่นในความสะอาดของระบบปลูกแบบไฮโดรโพนิกส์ แต่อย่างไรก็ตามการปลูกพืชแบบไฮโดรโพนิกส์นั้น ไม่จัดอยู่ในกลุ่มของผักอินทรีย์ เพราะว่ายังต้องใช้ธาตุอาหารสังเคราะห์ (ปุ๋ยเคมี) ในการเตรียมสารละลายธาตุอาหารเพื่อใช้ในระบบปลูก จากหลักการนี้ ถ้าเราเปลี่ยนแหล่งของธาตุอาหารที่ใช้ในระบบปลูกไฮโดรโพนิกส์ จาก ปุ๋ยเคมี มาเป็น ปุ๋ยอินทรีย์แนวทางที่จะผลิตผักอินทรีย์ในระบบไฮโดรโพนิกส์ก็มีความเป็นไปได้

ปุ๋ยอินทรีย์ เป็นปุ๋ยที่ผลิตได้จากกระบวนการ การหมัก การย่อยสลาย การดอง การสกัด การบด หรือ การป่น วัตถุดิบที่ได้จากธรรมชาติเท่านั้น โดยกระบวนการที่กล่าวมานั้น จะทำให้วัสดุธรรมชาติที่เราใช้เป็นวัตถุดิบเกิดการสลายตัวและปลดปล่อยธาตุอาหารออกมาในรูปที่พืชสามารถนำไปใช้ได้ ซึ่งในการเจริญเติบโตของพืชทั่วไปจนครบวงจรนั้น จำเป็นต้องใช้ธาตุอาหาร 16 ธาตุด้วยกัน แบ่งออกตามปริมาณความต้องการใช้ของพืชได้เป็น 2 กลุ่มคือ ธาตุที่มีความต้องการใช้ในปริมาณมาก คือ ธาตุอาหารหลัก (C, H, O, N, P, K, Ca, Mg, S) และ ธาตุที่มีความต้องการใช้น้อย (แต่ขาดไม่ได้) คือ ธาตุอาหารรอง (Fe, Mn, Cu, Zn, Mo, B, Cl) ธาตุอาหารทั้ง 16 ตัวที่กล่าวมานั้น บางตัวพืชได้รับจากน้ำและอากาศ และบางตัวก็ได้จากการย่อยสลายของซากพืชซากสัตว์

 ในการปลูกแบบอินทรีย์ พืชได้รับแหล่งของธาตุอาหารจากทั้งในอากาศ ดิน และในปุ๋ยอินทรีย์ที่เราเพิ่มให้กับพืช แต่ในระบบปลูกแบบไฮโดรโพนิกส์ พืชจะได้รับธาตุอาหารจากปุ๋ยเคมีในระดับความเข้มข้นที่เหมาะสมละลายไปพร้อมกับน้ำแล้วไหลวนผ่านรากพืช (มีการวัดและปรับ pH ในสารละลายเพื่อให้ธาตุอาหารทุกตัวอยู่ในรูปที่พืชสามารถนำไปใช้ได้) ดังนั้นในการปรับใช้ปุ๋ยอินทรีย์เพื่อมาทดแทนปุ๋ยเคมีที่ใช้ในระบบไฮโดรโพนิกส์ จำเป็นต้องหารูปแบบของปุ๋ยอินทรีย์ที่มีความเหมาะสมกับระบบด้วย ซึ่งปุ๋ยอินทรีย์ประเภทหนึ่งที่น่าจะมีความเหมาะสมคือ ?ปุ๋ยน้ำหมักชีวภาพ? เป็นปุ๋ยอินทรีย์ประเภทหนึ่งที่เกิดจากการย่อยสลายเซลล์พืชหรือเซลล์สัตว์ โดยเป็นกระบวนการหมักของจุลินทรีย์ ด้วยการเติมกากน้ำตาลหรือน้ำตาลทราย ให้เป็นแหล่งพลังงานของจุลินทรีย์ที่ทำหน้าที่ย่อยสลาย ในปุ๋ยหมักชีวภาพที่ผ่านกระบวนการย่อยสลายสมบูรณ์แล้ว จะประกอบด้วยจุลินทรีย์หลายชนิดและสารประกอบจากเซลล์พืชหรือเซลล์สัตว์ ได้แก่ คาร์โบไฮเดรต โปรตีน กรดอะมิโน ธาตุอาหาร เอ็นไซม์ และฮอร์โมนพืช ในปริมาณที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับวัตถุดิบที่นำมาทำน้ำหมักชีวภาพ

 แนวทางการผลิตผักอินทรีย์ในระบบไฮโดรโพนิกส์ จากข้อมูลที่ได้กล่าวมานั้นจะเห็นได้ว่า มีความเป็นไปได้ที่จะทำการผลิตผักอินทรีย์แบบไฮโดรโพนิกส์ หรือ ผลิตผักอินทรีย์โดยไม่ใช้ดิน หลักการก็คือ การแทนที่สารละลายธาตุอาหารสังเคราะห์ (ปุ๋ยเคมี) ที่ใช้ในระบบไฮโดรโพนิกส์ ด้วยปุ๋ยน้ำหมักชีวภาพ แต่ปัจจัยสำคัญที่เราต้องคำนึงถึง คือ ปริมาณธาตุอาหารที่พืชได้รับจากปุ๋ยน้ำหมักชีวภาพต้องได้รับอย่างครบถ้วนพืชถึงจะเจริญเติบโตได้ ดังนั้นการศึกษาถึงปริมาณธาตุอาหารในสูตรปุ๋ยน้ำหมักชีวภาพแต่ละสูตรจึงมีความจำเป็น เพราะแต่ละวัตถุดิบที่นำมาใช้ในการหมักปุ๋ยชีวภาพจะมีการปลดปล่อยธาตุอาหารแต่ละชนิดในปริมาณที่แตกต่างกัน ซึ่งในการผลิตจริงอาจจะต้องใช้วัตถุดิบมากกว่าหนึ่งชนิดในการนำมาทำน้ำหมักชีวภาพ เพื่อให้ได้จำนวนธาตุอาหารครบตามจำนวนที่พืชต้องการ อย่างไรก็ตามเมื่อได้สูตรวัตถุดิบที่ใช้ในการทำน้ำหมักชีวภาพแล้ว อีกประเด็นหนึ่งที่เราต้องให้ความสำคัญคือความเข้มข้นของปุ๋ยน้ำหมักชีวภาพที่จะใช้ในระบบปลูก ที่ต้องมีการศึกษาทดลองควบคู่กันไปด้วย เพื่อที่จะได้รูปแบบการผลิตผักอินทรีย์ในระบบไฮโดรโพนิกส์ที่สมบูรณ์ และความปลอดภัยสูงสุดต่อผู้บริโภค

ขอบคุณข้อมูลจาก http://stri.cmu.ac.th

ผักไฮโดรโพนิกส์แบบอินทรีย์

แนวทางการผลิตผักอินทรีย์ในระบบไฮโดรโพนิกส์

ผู้เขียน ดร.ชัยอาทิตย์ อิ่นคำ

เกษตรอินทรีย์ เป็นคำที่ได้ยินและพบเห็นอยู่บ่อยๆในสังคมปัจจุบัน เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงวิถีการดำรงชีวิตของประชาชนที่หันมาให้ความใส่ใจกับสุขภาพของตัวเองมากขึ้น นำไปสู่การเลือกซื้อหรือบริโภคสินค้าที่มาจากธรรมชาติเพราะมีความปลอดภัยสูง และหนึ่งในตัวเลือกแรกๆของผู้ที่รักสุขภาพ เลือกที่จะบริโภค นั่นก็คือ ?ผักอินทรีย์ ? ด้วยคำนำยามที่ว่า ผักอินทรีย์ หรือ ผักออร์แกนิก (Organic Vegetable) คือผักที่ปลูกโดยวิถีของเกษตรอินทรีย์ มีการรักษาระบบการผลิตให้เป็นไปตามสมดุลของธรรมชาติ ไม่มีการใช้สารสังเคราะห์ต่างๆไม่ว่าจะเป็นปุ๋ยเคมี สารเคมีกำจัดศัตรูพืชและฮอร์โมนต่างๆ ตลอดจนไม่ใช้พืชหรือสัตว์ที่เกิดจากการตัดต่อทางพันธุกรรม (จีเอ็มโอ) ส่วนการให้ปุ๋ยจะอยู่ในรูปของปุ๋ยที่ใช้วัตถุดิบจากธรรมชาติ เช่น ปุ๋ยคอก ปุ๋ยหมัก ปุ๋ยพืชสด และปุ๋ยชีวภาพ ผลผลิตที่ได้จึงไม่มีสารพิษตกค้าง ปลอดภัยต่อผู้ผลิตและผู้บริโภค และไม่ทำลายสภาพแวดล้อม

ผักอินทรีย์ปลอดภัยปลอดภัยจริงหรือ? เป็นคำถามที่ผู้บริโภคหลายท่านมีความสงสัย เพราะกระบวนการผลิตที่ค่อนข้างยุ่งยาก อาจเกิดปัญหาในเรื่องการควบคุมคุณภาพมาตรฐานได้ ทั้งนี้ต้องขึ้นอยู่กับจรรรยาบรรณของผู้ผลิตด้วยที่ต้องมีความซื่อสัตย์และซื่อตรงต่อผู้บริโภค มีการควบคุมระบบการผลิตอย่างเคร่งครัด มิฉะนั้นอาจเกิดปัญหาได้ ยกตัวอย่างกรณีของประเทศสหรัฐอเมริกา ในช่วงฤดูร้อนของปี 1995 ได้เกิดการระบาดอย่างหนักของเชื้อซัลโมเนลา (Salmonella) จากแคนตาลูปอินทรีย์ที่ปลูกในดินและให้ปุ๋ยสดจากมูลไก่ ทำให้เปลือกของแคนตาลูปปนเปื้อนไปด้วยเชื้อแบคทีเรียที่ก่อให้เกิดโรคทางลำไส้อย่างรุนแรงแก่ผู้บริโภคจำนวนมาก จากตัวอย่างที่ยกมาจะเห็นได้ว่าปัญหาหนึ่งของการผลิตผักอินทรีย์นั่นก็คือส่วนใหญ่ทำการผลิตบนดิน ซึ่งอาจมีการปนเปื้อนของเชื้อต่างๆได้ ถ้าขาดการจัดการที่เหมาะสม คำถามก็คือ เราสามารถ ผลิตผักอินทรีย์โดยไม่ใช้ดินได้หรือเปล่า? จากคำถามนี้ นำไปสู่ระบบการผลิตผักอีกวิธีหนึ่งที่กำลังได้รับความนิยมมากในปัจจุบัน นั่นก็คือ การผลิตผักในระบบไฮโดรโพนิกส์ (Hydroponics)

การผลิตผักไฮโดรโพนิกส์ เป็นระบบที่กำลังได้รับความนิยมมากในปัจจุบัน เป็นการปลูกพืชแบบไม่ใช้ดิน เหมาะสำหรับพื้นที่ที่ไม่เหมาะกับการปลูกพืช หรือพื้นที่ที่มีสภาพของดินไม่เหมาะสม โดยพืชสามารถเจริญเติบโตได้โดยอาศัยธาตุอาหารต่างๆ ที่ละลายลงในน้ำเพื่อทดแทนธาตุอาหารจากดิน เกษตรกรสามารถควบคุมปริมาณธาตุอาหารและสภาพแวดล้อมต่างๆ ให้เหมาะสมกับพืชได้ ทำให้ได้ผลผลิตสม่ำเสมอ และสามารถปลูกได้ทุกฤดูกาล เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมเพราะมีการหมุนเวียนน้ำกลับมาใช้ใหม่ นอกจากนี้ยังลดปัญหาเรื่องโรคและแมลงที่มากับดินได้อีกด้วย ผู้บริโภคส่วนใหญ่จึงมีความเชื่อมั่นในความสะอาดของระบบปลูกแบบไฮโดรโพนิกส์ แต่อย่างไรก็ตามการปลูกพืชแบบไฮโดรโพนิกส์นั้น ไม่จัดอยู่ในกลุ่มของผักอินทรีย์ เพราะว่ายังต้องใช้ธาตุอาหารสังเคราะห์ (ปุ๋ยเคมี) ในการเตรียมสารละลายธาตุอาหารเพื่อใช้ในระบบปลูก จากหลักการนี้ ถ้าเราเปลี่ยนแหล่งของธาตุอาหารที่ใช้ในระบบปลูกไฮโดรโพนิกส์ จาก ปุ๋ยเคมี มาเป็น ปุ๋ยอินทรีย์แนวทางที่จะผลิตผักอินทรีย์ในระบบไฮโดรโพนิกส์ก็มีความเป็นไปได้

ปุ๋ยอินทรีย์ เป็นปุ๋ยที่ผลิตได้จากกระบวนการ การหมัก การย่อยสลาย การดอง การสกัด การบด หรือ การป่น วัตถุดิบที่ได้จากธรรมชาติเท่านั้น โดยกระบวนการที่กล่าวมานั้น จะทำให้วัสดุธรรมชาติที่เราใช้เป็นวัตถุดิบเกิดการสลายตัวและปลดปล่อยธาตุอาหารออกมาในรูปที่พืชสามารถนำไปใช้ได้ ซึ่งในการเจริญเติบโตของพืชทั่วไปจนครบวงจรนั้น จำเป็นต้องใช้ธาตุอาหาร 16 ธาตุด้วยกัน แบ่งออกตามปริมาณความต้องการใช้ของพืชได้เป็น 2 กลุ่มคือ ธาตุที่มีความต้องการใช้ในปริมาณมาก คือ ธาตุอาหารหลัก (C, H, O, N, P, K, Ca, Mg, S) และ ธาตุที่มีความต้องการใช้น้อย (แต่ขาดไม่ได้) คือ ธาตุอาหารรอง (Fe, Mn, Cu, Zn, Mo, B, Cl) ธาตุอาหารทั้ง 16 ตัวที่กล่าวมานั้น บางตัวพืชได้รับจากน้ำและอากาศ และบางตัวก็ได้จากการย่อยสลายของซากพืชซากสัตว์

 ในการปลูกแบบอินทรีย์ พืชได้รับแหล่งของธาตุอาหารจากทั้งในอากาศ ดิน และในปุ๋ยอินทรีย์ที่เราเพิ่มให้กับพืช แต่ในระบบปลูกแบบไฮโดรโพนิกส์ พืชจะได้รับธาตุอาหารจากปุ๋ยเคมีในระดับความเข้มข้นที่เหมาะสมละลายไปพร้อมกับน้ำแล้วไหลวนผ่านรากพืช (มีการวัดและปรับ pH ในสารละลายเพื่อให้ธาตุอาหารทุกตัวอยู่ในรูปที่พืชสามารถนำไปใช้ได้) ดังนั้นในการปรับใช้ปุ๋ยอินทรีย์เพื่อมาทดแทนปุ๋ยเคมีที่ใช้ในระบบไฮโดรโพนิกส์ จำเป็นต้องหารูปแบบของปุ๋ยอินทรีย์ที่มีความเหมาะสมกับระบบด้วย ซึ่งปุ๋ยอินทรีย์ประเภทหนึ่งที่น่าจะมีความเหมาะสมคือ ?ปุ๋ยน้ำหมักชีวภาพ? เป็นปุ๋ยอินทรีย์ประเภทหนึ่งที่เกิดจากการย่อยสลายเซลล์พืชหรือเซลล์สัตว์ โดยเป็นกระบวนการหมักของจุลินทรีย์ ด้วยการเติมกากน้ำตาลหรือน้ำตาลทราย ให้เป็นแหล่งพลังงานของจุลินทรีย์ที่ทำหน้าที่ย่อยสลาย ในปุ๋ยหมักชีวภาพที่ผ่านกระบวนการย่อยสลายสมบูรณ์แล้ว จะประกอบด้วยจุลินทรีย์หลายชนิดและสารประกอบจากเซลล์พืชหรือเซลล์สัตว์ ได้แก่ คาร์โบไฮเดรต โปรตีน กรดอะมิโน ธาตุอาหาร เอ็นไซม์ และฮอร์โมนพืช ในปริมาณที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับวัตถุดิบที่นำมาทำน้ำหมักชีวภาพ

 แนวทางการผลิตผักอินทรีย์ในระบบไฮโดรโพนิกส์ จากข้อมูลที่ได้กล่าวมานั้นจะเห็นได้ว่า มีความเป็นไปได้ที่จะทำการผลิตผักอินทรีย์แบบไฮโดรโพนิกส์ หรือ ผลิตผักอินทรีย์โดยไม่ใช้ดิน หลักการก็คือ การแทนที่สารละลายธาตุอาหารสังเคราะห์ (ปุ๋ยเคมี) ที่ใช้ในระบบไฮโดรโพนิกส์ ด้วยปุ๋ยน้ำหมักชีวภาพ แต่ปัจจัยสำคัญที่เราต้องคำนึงถึง คือ ปริมาณธาตุอาหารที่พืชได้รับจากปุ๋ยน้ำหมักชีวภาพต้องได้รับอย่างครบถ้วนพืชถึงจะเจริญเติบโตได้ ดังนั้นการศึกษาถึงปริมาณธาตุอาหารในสูตรปุ๋ยน้ำหมักชีวภาพแต่ละสูตรจึงมีความจำเป็น เพราะแต่ละวัตถุดิบที่นำมาใช้ในการหมักปุ๋ยชีวภาพจะมีการปลดปล่อยธาตุอาหารแต่ละชนิดในปริมาณที่แตกต่างกัน ซึ่งในการผลิตจริงอาจจะต้องใช้วัตถุดิบมากกว่าหนึ่งชนิดในการนำมาทำน้ำหมักชีวภาพ เพื่อให้ได้จำนวนธาตุอาหารครบตามจำนวนที่พืชต้องการ อย่างไรก็ตามเมื่อได้สูตรวัตถุดิบที่ใช้ในการทำน้ำหมักชีวภาพแล้ว อีกประเด็นหนึ่งที่เราต้องให้ความสำคัญคือความเข้มข้นของปุ๋ยน้ำหมักชีวภาพที่จะใช้ในระบบปลูก ที่ต้องมีการศึกษาทดลองควบคู่กันไปด้วย เพื่อที่จะได้รูปแบบการผลิตผักอินทรีย์ในระบบไฮโดรโพนิกส์ที่สมบูรณ์ และความปลอดภัยสูงสุดต่อผู้บริโภค

ขอบคุณข้อมูลจาก http://stri.cmu.ac.th

น้ำที่ใช้ในการปลูกพืชแบบไฮโดรโปนิกส์ Hydroponics

น้ำที่ใช้ในการปลูกพืชแบบไม่ใช้ดิน

ค่า pH ของน้ำที่เหมาะสมที่จะนำมาใช้ ควรมีค่ามากกว่า 7 เมื่อผสมสารละลายธาตุอาหาร

        น้ำเป็นสิ่งจำเป็นในการปลูกพืชไม่ใช้ดิน ในด้านปริมาณและคุณภาพ การปลูกผักแต่ละครั้งต้องใช้น้ำปริมาณ 3-4 ลิตร/ต้น ดังนั้น ปริมาณน้ำต้องมีเพียงพอตลอดอายุผัก คุณภาพของน้ำที่เหมาะสมที่สุด คือ น้ำฝน ส่วนน้ำจากแหล่งน้ำธรรมชาติมีคุณภาพทางเคมีไม่เหมือนกัน มีการปนเปื้อนของสารเคมีต่าง ๆ จากแหล่งน้ำที่ไหลผ่าน ทั้งความเค็ม ความเป็นกรดเป็นด่าง ซึ่งความเค็มในน้ำอาจไม่ทราบได้โดยสัมผัส แต่สามารถตรวจวิเคราะห์เบื้องต้นด้วย Ec Meter น้ำที่สามารถใช้ปลูกพืชไม่ใช้ดินต้องเป็นน้ำที่สะอาด ไม่มีตะกอน มีปริมาณเกลือละลายอยู่น้อย ค่า Ec ของน้ำไม่ควรเกิน 0.2 (ค่า Ec เป็นค่าที่ใช้บอกปริมาณเกลือต่าง ๆ ที่ละลายอยู่ในน้ำมีหน่วยเป็น mS/cm) น้ำจากบ่อบาดาล น้ำประปา น้ำจากแหล่งน้ำธรรมชาติ ถ้านำมาใช้ต้องใสสะอาด หรือมีการกรอง ให้ตกตะกอน และตรวจเช็ค Ec ก่อนใช้ สำหรับความเป็นกรดเป็นของน้ำหรือค่า pH ซึ่งเป็นคุณภาพทางเคมี ค่า pH ของน้ำที่เหมาะสมที่จะนำมาใช้ ควรมีค่ามากกว่า 7 เมื่อผสมสารละลายธาตุอาหารแล้วค่า pH ที่เหมาะสมไม่ต่ำกว่า 5.5

ขั้นตอนและวิธีการปลูกพืชไม่ใช้ดินHydroponics

ขั้นตอนและวิธีการปลูกพืชโดยไม่ใช้ดิน

ปลูกพืชไม่ใช่ดิน

     การปลูกพืชโดยไม่ใช้ดิน จะมีการจัดการอยู่ 2 ส่วน ได้แก่ ในส่วนของพืช และส่วนของสารละลายธาตุอาหาร

การจัดการพืช
         ความสำเร็จของการผลิตอยู่ที่ความแข็งแรงและความสมบูรณ์ของต้นกล้า เพราะจะทำให้พืชสามารถเจริญเติบโตและตั้งตัวได้เร็ว วิธีการเพาะกล้ามีอยู่ด้วยกันหลายวิธี เช่น การเพาะกล้าในถ้วยเพาะแบบสำเร็จรูป โดย ใช้ เพอร์ไลท์ และ เวอร์มิคูไลท์ เป็นวัสดุที่ใช้เพาะ, การเพาะกล้าในแผ่นฟองน้ำ ส่วนมากจะนิยมปลูกในรูปของแผ่นโฟม และ การเพาะกล้าในวัสดุปลูก ซึ่งใช้วัสดุที่ได้จากทั้งในและต่างประเทศ เช่น เวอร์มิคูไลท์ หินฟอสเฟต เพอร์ไลท์ ขุยมะพร้าว แกลบ ขี้เถ้าแกลบ หินกรวด ทราย เป็นต้น ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับระบบที่ใช้ปลูก

การจัดการด้านสารละลาย

ผักไฮโดรโปนิกส์ที่นิยมปลูก

ตัวอย่างผักไฮโดรโปนิกส์ที่นิยมปลูก

ผักสลัดที่ปลูกด้วยวิธีไฮโดรโปนิกส์

ผักสลัดไฮโดรโปนิกส์ Hydroponics

ชื่อไทย                   ผักสลัด
ชื่อสามัญ               LETTUCE
ชื่อวิทยาศาสตร์   Lactuca sativa var.crispa L

บัตเตอร์เฮด

บัตเตอร์เฮด (Butter Head)

ลักษณะทางพฤกษศาสตร์: ลักษณะเป็นทรงพุ่ม ห่อหัว ใบมีสีเขียว กาบใบห่อเข้าหากันเป็นชั้นๆคล้ายดอกกุหลาบ

สรรพคุณทางยา: ช่วยบำรุงประสาท บำรุงกล้ามเนื้อ บำรุงเส้นผม บำรุงสายตา บำรุงผิว และช่วยลดคลอเรสตอรอล

กรีนโอ๊ค

กรีนโอ๊ค (Green Oak)

ลักษณะทางพฤกษศาสตร์: ลักษณะเป็นทรงพุ่ม ใบสีเขียวอ่อนลักษณะปลายใบหยักโค้งมน ซ้อนกันเป็นชั้นๆ

สรรพคุณทางยา: ช่วยสร้างเม็ดเลือด บำรุงประสาท เส้นผม สายตาและกล้ามเนื้อ

รวมภาพผักไฮโดรโปนิกส์ Hydroponics

รวมภาพพืชผักไฮโดรโปนิกส์ Hydroponics

ผักไฮโดรโปนิกส์ Hydroponics

ผักไฮโดรโปนิกส์ Hydroponics

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)

ระบบ Hydroponics

 ระบบ Hydroponics

ปลูกพืชไร้ดิน

      ปัจจุบันคนส่วนใหญ่หันมานิยมปลูกพืชโดยไม่ใช้ดิน ในระบบ Hydroponics กันมากขึ้น ซึ่งในประเทศไทยขณะนี้มี 5 ระบบ คือ

1. NFT (Nutrient Film Technique) คือ การปลูกแบบระบบให้สารละลายธาตุอาหารพืชไหลผ่านรากพืชเป็นแผ่นบางๆ เหมือนแผ่นฟิล์มบนรางปลูกอย่างต่อเนื่อง (หนาประมาณ 2-3 มิลลิเมตร) ในลำรางปลูกพืชกว้างตั้งแต่ 5-35 เซนติเมตร ขึ้นกับชนิดของพืชที่ปลูก ลำรางสูงประมาณ 5 เซนติเมตร ความยาวของรางตั้งแต่ 5-20 เมตร แต่โดยทั่วไปไม่ควรเกิน 10 เมตร เพราะจะทำให้เกิดความแตกต่างของปริมาณออกซิเจนระหว่างหัวและท้ายรางได้

2. NFLT (Nutrient Flow Technique) คือ การปลูกแบบระบบให้สารละลายธาตุอาหารพืชไหลผ่านรากพืชแบบแผ่นหนาบนรางปลูกอย่างต่อเนื่อง ระดับความลึกของสารละลายประมาณ 5-10 มิลลิเมตร รากพืชจะได้รับออกซิเจนขณะน้ำไหลผ่าน

การตัดสินใจปลูกพืชแบบ Hydroponics

การวิเคราะห์เพื่อการตัดสินใจในการปลูกพืชไร้ดิน

ขอบคุณข้อมูลจาก:ฝ่ายเทคโนโลยีชีวภาพ
สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย

การปลูกผักไฮโดรโปนิกส์ (Hydroponics)

        เนื่องจากการปลูกพืชไร้ดินเป็นการทำการผลิตด้านพืชสวนที่เป็นพืชผัก เป็นงานที่เกี่ยวข้องกับสิ่งที่มีชีวิตภายใต้สภาวะแวดล้อมที่ต้องใช้ฐานความรู้ทั้งด้านวิทยาศาสตร์และศิลปะผสมผสานเพื่อใหhประสบผลสำเร็จมากกว่าการสร้างบ้านเรือน สิ่งก่อสร้าง ที่อยู่อาศัย หรืออุปกรณ์ที่ผลิตในโรงงานอุตสาหกรรมที่ใช้เทคโนโลยีอื่นๆ ที่สามารถควบคุมด้วยระบบอัตโนมัติทั้งระบบเพราะผู้ผลิตต้องผลิตพืชที่เป็นสินค้าที่เพียบพร้อมด้วยมาตรฐาน คุณภาพ ปริมาณ เวลา และตามความต้องการของตลาดหรือผู้บริโภค ที่มีผลตอบแทนที่คุ้มทุนหรือคุ้มค่ากับการลงทุนและภายใต้ความเสี่ยงต่างๆ ที่อาจเกิดขึ้นได้ ทั้งนี้เพื่อสามารถต่อสู้กับคู่แข่งขันภายในและนานาประเทศที่มีการกำหนดมาตรฐานการผลิตในระดับต่างๆ ขึ้นมา

         ดังนั้นต้องมี การดำเนินการต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับการจัดการการผลิต ในรูปแบบการวิเคราะห์การผลิตเชิงระบบ เช่น การตัดสินใจในการผลิต (การเลือกพืช การหาเงินทุนและปัจจัยการผลิตที่สอดคล้องกับความต้องการของตลาดเป็นจุดเริ่มต้น ดังนั้นเราควรว่าใครเป็นคู่ค้า คู่ขาย คู่แข่ง เรามีส่วนแบ่งตลาดหรือช่องทางตลาดอย่างไร) การวางแผนการผลิต (ทั้งแผนปฏิบัติการ และงบประมาณ) การวิเคราะห์เพื่อการลงทุนการผลิต การจัดการในกระบวนการผลิต (ตั้งแต่การจัดการก่อนการผลิต การจัดการผลผลิตโดยเฉพาะการจัดการหลังการผลิตที่เกี่ยวข้องกับวิทยาการหลังการเก็บเกี่ยวว่าจะผลิตเพื่อจำหน่ายสดหรือแปรรูป) รวมถึงการสั่งการ ควบคุม และดำเนินการผสมผสานปัจจัยการผลิตต่างๆ ที่มีอยู่จำกัดเข้าด้วยกันอย่างพอเหมาะเพื่อให้ได้ผลผลิตในช่วงเวลาที่กำหนด โดยมีเป้าหมายการผลิตเพื่อ

1. สามารถตัดสินใจกำหนดการลงทุนทั้งในการผลิตระยะสั้นและระยะยาวได้
2. สามารถกำหนดแผนการตลาดล่วงหน้าได้
3. สามารถรวมกลุ่มการผลิตและส่งเสริมช่องทางการตลาดได้
4. สามารถต่อสู้และหลีกเลี่ยงการแข่งขันได้
5. สามารถทราบความสัมพันธ์ระหว่างภาคเกษตร/การตลาด และอุตสาหกรรมอย่างชัดเจน

การปลูกผักไฮโดรโปนิกส์ (2)

 การปลูกผักไฮโดรโปนิกส์ (2)

ขอบคุณข้อมูลจาก:ฝ่ายเทคโนโลยีชีวภาพ
สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย

เทคนิคการปลูกพืชไร้ดิน

        การปลูกพืชไร้ดิน หมายถึง การผลิตพืชโดยทำการปลูกในสารละลายธาตุอาหารพืช (nutrient solution) หรือในวัสดุปลูกที่เหมาะสม สามารถจำแนกได้เป็น 2 แบบใหญ่ๆ ดังนี้

      1. เทคนิคการปลูกพืชในสารละลาย (Solution Culture หรือ Water Culture)เป็นการปลูกพืชโดยปล่อยรากพืชเจริญเติบโตในสารละลายธาตุอาหารพืช โดยไม่มีวัสดุปลูกใดๆ รองรับรากพืช แบ่งออกได้หลายวิธี ดังนี้

1.1 Liquid Culture
         เป็นเทคนิคการปลูกพืชไร้ดินดั้งเดิม โดยศาสตราจารย์เกอริค เป็นคนแรกที่ใช้เทคนิคนี้ มีหลักการว่ารากพืชจะต้องแช่อยู่ในสารละลายธาตุอาหารพืช แต่ส่วนต่อระหว่างรากหรือโคน จะถูกห่อหุ้มด้วยวัสดุที่ไม่เป็นอันตรายต่อพืช และยกไว้เหนือระดับน้ำ มีทั้งแบบที่ใช้น้ำลึก (Deep Water Culture) ซึ่งมีระดับน้ำสูงประมาณ 8 ถึง 20 เซนติเมตร และแบบน้ำตื้น (Semi-Deep Water Culture) ซึ่งมีระดับน้ำสูงประมาณ 5 ถึง 10 เซนติเมตร มีการให้อากาศโดยการพ่นเป็นฟอง ที่แทรกอยู่ในสารละลายโดยใช้เครื่องสูบลม ซึ่งสารละลายธาตุอาหารพืชจะหมุนเวียนอยู่ภายในภาชนะปลูกโดยการเคลื่อนไหวของฟองอากาศ (non-circulating system) อีกแบบหนึ่ง สารละลายธาตุอาหารพืชมีการไหลหมุนเวียนออกไปนอกภาชนะปลูก ลงสู่ถังสารละลายธาตุอาหารพืชและถูกสูบให้ไหลกลับสู่ภาชนะปลูกใหม่ (circulating system) การที่สารละลายธาตุอาหารพืชไหลเวียนอย่างเหมาะสม จะช่วยเพิ่มอากาศหรือก๊าซออกซิเจนลงในสารละลายธาตุอาหารพืชรวมทั้งสะดวกต่อการปรับความเข้มข้นของสารละลายธาตุอาหารพืช ให้เหมาะสมต่อพืชที่ปลูกอีกด้วย

รูปที่ 1 การปลูกด้วยเทคนิค Liquid Culture (คลิกที่ภาพเพื่อขยาย)

การปลูกผักไฮโดรโปนิกส์ (1)

 การปลูกผักไฮโดรโปนิกส์ Hydroponics

โดย:ฝ่ายเทคโนโลยีชีวภาพ
สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย

เพาะเมล็ดผัก

การเพาะต้นกล้า

1. การเพาะในกระบะเพาะกล้า อุปกรณ์ปลูกประกอบด้วย
- กระบะเพาะเมล็ดที่ทำจากวัสดุต่างๆ เช่น ถ้วยเพาะถาดพลาสติกที่มีหลุมสำหรับเพาะแบบสำเร็จรูป
- วัสดุเพาะกล้าเพื่อเป็นที่สำหรับให้ต้นกล้าโต ที่นิยมใช้กันคือ เปอร์ไลท์

2. การเพาะกล้าในแผ่นฟองน้ำ โดยการเพาะเมล็ดลงบนแผ่นฟองน้ำที่มีสารละลายธาตุอาหารพืชอย่างเจือจาง

3. การเพาะกล้าในวัสดุปลูก โดยการเพาะเมล็ดลงวัสดุปลูกที่มีขนาดเล็ก เมื่อต้นกล้าโตแล้วก็ย้ายไปปลูกในวัสดุปลูก เช่น การเพาะกล้าในใยหิน (rock wool) โดยก่อนนำกล้าไปปลูกควรทำการปรับความพร้อมโดยการให้ได้รับแสงแดดเพิ่มขึ้นทีละน้อยหรือ Hardening เสียก่อน

อุปกรณ์ที่จำเป็นสำหรับการปลูกพืชไร้ดิน
        อุปกรณ์สำหรับการปลูกพืชไร้ดินมีหลายชนิด แตกต่างกันไปตามลักษณะวิธีปลูกแบบต่างๆ ที่ผู้จะ
ทำการปลูกสามารถเลือกใช้ตามความเหมาะสม โดยให้คำนึงถึงราคาต่ำแต่มีคุณภาพดีและควรหาซื้อได้ในท้องถิ่น ปกติแล้วอุปกรณ์สำหรับการปลูกพืชไร้ดินมีดังต่อไปนี้
1. โรงเรือน
ต้องพิจารณาเพื่อหารูปแบบที่เหมาะสม สิ่งที่ต้องคำนึงคือนอกจากต้องมีความแข็งแรงแล้วยังต้องตอบสนองต่อสภาพภูมิอากาศที่เหมาะสมต่อการเจริญเติบโตของพืชและป้องกันศัตรูพืชเข้ามารบกวนอีกด้วย นอกจากนี้การเลือกทำเลที่ตั้งโรงเรือนเป็นสิ่งที่ควรพิจารณาอย่างรอบคอบ ควรเป็นพื้นที่ที่มี
ศักยภาพในการผลิตคือสภาพพื้นที่ สภาพแวดล้อมและสภาพภูมิอากาศ การคมนาคมสะดวก มีไฟฟ้าและแหล่งน้ำที่มีคุณภาพ เป็นต้น
2. ภาชนะ
ภาชนะที่ใช้ในการปลูก เช่น รางปลูก ควรเน้นวัสดุที่มีความเหมาะสมตามความประสงค์ของระบบปลูก อาจเป็นวัสดุที่หาได้ในท้องถิ่น สารที่สังเคราะห์ เช่น แผ่นโลหะ พลาสติกในการเลือกใช้วัสดุให้คำนึงถึงความสะอาด ไม่ผุหรือถูกกัดกร่อนง่าย โดยเฉพาะจากสารละลายธาตุอาหารพืช มีความแข็งแรง ควรเป็นวัสดุที่มีราคาถูกที่สามารถหาได้ในท้องถิ่นสะดวกในการติดตั้งและใช้งาน ทำความสะอาดง่าย และไม่ก่อให้เกิดปัญหาต่อสิ่งแวดล้อม
3. ปั๊ม
เป็นอุปกรณ์สำ คัญที่ก่อให้เกิดพลังงานในการก่อให้เกิดการไหลเวียนของสารละลายธาตุอาหารพืช และให้ออกซิเจนแก่รากพืช
4. ไฟฟ้า
เพื่อเป็นต้นกำลังของพลังงานที่ขาดไม่ได้ ดังนั้นถ้าไม่มีกระแสไฟฟ้าก็ต้องจัดหาต้นกำลังสำรองไว้
5. อุปกรณ์สำหรับการเตรียมและตรวจวัดสารละลาย เช่น เครื่องชั่ง ภาชนะใส่สารละลายเข้มข้น ปุ๋ยหรือธาตุอาหาร เครื่องมือตรวจวัดความเป็นกรดด่าง (pH meter) และวัดค่าการนำไฟฟ้า (EC meter) เป็นต้น

โรงเรือนผักไฮโดรโปรนิกส์

6. วัสดุและอุปกรณ์ต่างๆ ที่เกี่ยวข้อง

การเจริญเติบโตของพืชไร้ดิน

ปัจจัยที่ควบคุมการเจริญเติบโตของพืชไร้ดิน

โดย:ฝ่ายเทคโนโลยีชีวภาพ
สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย 

ผักไฮโดรโปนิกส์

ปัจจัยที่ควบคุมการเจริญเติบโตของพืชไร้ดิน

1. ปัจจัยทางด้านพันธุกรรม

         ยีน (gene) เป็นตัวกำหนดลักษณะการเจริญเติบโตของพืช ไม่ว่าจะเป็นส่วนของราก ลำต้น กิ่ง ก้าน ใบ ตลอดจนดอกและผล การสะสมมวลชีวภาพได้มากน้อยเพียงใดขึ้นอยู่กับพันธุกรรมของพืชเอง พันธุ์พืชที่จะใช้กับการปลูกพืชด้วยวิธีไฮโดรโปนิกส์โดยเฉพาะยังไม่มีหรือมีน้อยมาก

2. ปัจจัยทางด้านสิ่งแวดล้อม
2.1 แสง
         ตามธรรมชาติพืชจะใช้แสงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงาน เพื่อทำให้เกิดกระบวนการสังเคราะห์แสง
ที่ใบหรือส่วนที่มีสีเขียว โดยมีคลอโรฟิลล์ (Chlorophyll) ซึ่งเป็นรงควัตถุสีเขียวชนิดหนึ่งที่มีหน้าที่เป็น

ตัวรับแสงเพื่อเปลี่ยนก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) และน้ำ (H2O) เป็นกลูโคส (C6H12O6) และก๊าซออกซิเจน (O2) พืชที่ปลูกในบ้านหรือเรือนทดลอง อาจใช้แสงสว่างจากไฟฟ้าทดแทนแสงอาทิตย์ได้แต่ก็เป็นการสิ้นเปลืองและไม่สมบูรณ์เมื่อเปรียบเทียบกับแสงธรรมชาติ

2.2 อากาศ
            พืชจำเป็นต้องใช้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ที่มีอยู่ประมาณ 0.033 เปอร์เซ็นต์ ในบรรยากาศในการผลิตกลูโคส (C6H12O6) ซึ่งเป็นสารอินทรีย์เริ่มต้น เหตุการณ์ที่พืชจะขาดคาร์บอนไดออกไซด์ เป็นไปได้ยาก เนื่องจากมีแหล่งคาร์บอนไดออกไซด์อย่างเหลือเฟือ เช่น การเผาไหม้เชื้อเพลิงจากโรงงานและรถยนต์ ตลอดจนการผลิตไฟฟ้า เป็นต้น ส่วนก๊าซออกซิเจน (O2) พืชต้องการเพื่อใช้ในกระบวนการหายใจ(Respiration) เพื่อเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ซึ่งถูกเก็บไว้ในรูปพลังงานเคมี ในรูปของน้ำตาลกลูโคสและสามารถให้เป็นพลังงานเพื่อใช้ในการขับเคลื่อนกระบวนการเมตาโบลิซึม (Metabolism) ต่างๆ การหายใจของส่วนเหนือดินของพืชมักไม่มีปัญหา เพราะในบรรยากาศมีออกซิเจนเป็นองค์ประกอบอยู่ถึง 20 เปอร์เซ็นต์ สำหรับรากพืชมักจะขาดออกซิเจน โดยเฉพาะการปลูกพืชไร้ดินด้วยเทคนิคการปลูกด้วยสารละลาย (Water Culture หรือ Liquid Culture) จำเป็นต้องให้ออกซิเจนในจำนวนที่เพียงพอต่อความต้องการของพืช การให้ออกซิเจนแก่รากพืชจะให้ในรูปของฟองอากาศที่แทรกอยู่ในสารละลายธาตุอาหารพืช ซึ่งให้โดยใช้เครื่องสูบลม หรือการใช้ระบบน้ำหมุนเวียน

2.3 น้ำ
           คุณภาพน้ำเป็นเรื่องสำคัญมากเรื่องหนึ่ง การปลูกพืชเพียงเล็กน้อยเพื่อการทดลองจะไม่มีปัญหาแต่การปลูกเป็นการค้า จะต้องพิจารณาเรื่องของน้ำก่อนอื่น หากใช้น้ำคุณภาพไม่ดีทั้งองค์ประกอบทางเคมีและความสะอาด จะก่อให้เกิดความล้มเหลว น้ำเป็นตัวประกอบที่สำคัญ โดยจะถูกนำไปใช้ 2 ทาง คือ

1. ใช้เป็นองค์ประกอบของพืช พืชมีน้ำเป็นองค์ประกอบประมาณ 90-95 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก พืชใช้น้ำเพื่อก่อให้เกิดกิจกรรมที่มีประโยชน์
2. ใช้เป็นตัวทำละลายธาตุอาหารพืชให้อยู่ในรูปไอออนหรือสารละลายธาตุอาหารพืชโมเลกุลเล็ก เพื่อให้รากดูดกินเข้าไป ปกติน้ำประปาถือว่าใช้ได้ แต่สำหรับการทดลอง มักใช้น้ำกลั่นหรือน้ำประปาที่ทิ้งให้คลอรีนหมดไป แหล่งของน้ำที่ดีสุด สำหรับการปลูกพืชไร้ดินเชิงพาณิชย์ คือ น้ำฝนหรือน้ำจากคลองชลประทาน

วัสดุปลูกผักแบบไฮโดรโปนิกส์

2.4 วัสดุปลูก
          วัสดุปลูก หมายถึงวัตถุ (material) ต่างๆ ที่เลือกสรรมา เพื่อใช้ปลูกพืชและทำให้ต้นพืชเจริญเติบโตได้เป็นปกติ วัสดุดังกล่าวอาจเป็นชนิดเดียวกันหรือหลายชนิดผสมกัน ชนิดของวัสดุปลูกอาจเป็นอินทรีย์วัตถุก็ได้ โดยทั่วไปวัสดุปลูกจะมีบทบาทต่อการเจริญเติบโตและการให้ผลผลิตพืช 4 ประการ ได้แก่
ก. ค้ำจุนส่วนของพืชที่อยู่เหนือวัสดุปลูกให้ตั้งตรงอยู่ได้
ข. เก็บสำรองธาตุอาหารพืช
ค. กักเก็บน้ำเพื่อเป็นประโยชน์ต่อพืช
ง. แลกเปลี่ยนอากาศระหว่างรากพืชกับบรรยากาศเหนือวัสดุปลูก

          การปลูกพืชไร้ดินด้วยเทคนิควัสดุปลูก (Substrate Culture) วัสดุปลูกพืชนับว่ามีความสำคัญยิ่ง

วัสดุปลูกอาจจะเป็นวัสดุอนินทรีย์ (Inorganic media) เช่น ทราย กรวด หินภูเขาไฟ เปอร์ไลท์ (Perlite) เวอร์มิคิวไลท์ (Vermiculite) และร็อกวูล (Rockwool) เป็นต้น หรือวัสดุอินทรีย์ (Organic media) เช่น ขี้เลื่อย ขุยมะพร้าว เปลือกไม้และแกลบ เป็นต้น วัสดุปลูกควรมีอนุภาคสม่ำเสมอ ราคาถูก ปราศจากพิษ และศัตรูพืช และเป็นวัสดุที่หาง่ายในท้องถิ่นนั้น ในญี่ปุ่นส่วนใหญ่จะใช้แกลบเป็นวัสดุปลูก แต่แกลบจะมีรูพรุนมากจึง ไม่ดูดซับน้ำ ควรเก็บไว้ระยะหนึ่ง หรือผสมกับวัสดุอื่นที่กักเก็บน้ำได้ เช่น ขุยมะพร้าว ความสามารถในการอุ้มน้ำของวัสดุปลูก เป็นคุณสมบัติอย่างหนึ่งที่มีผลต่อการเจริญเติบโตของพืช เพราะเกี่ยวข้องกับสัดส่วนของอากาศและน้ำ ในช่องว่างที่เหมาะสม

วัสดุปลูกที่เป็นของแข็ง สามารถจำแนกตามที่มาและแหล่งกำเนิดของวัสดุได้ดังต่อไปนี้

1. วัสดุปลูกที่เป็นอนินทรีย์สาร เช่น
- วัสดุที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ เช่น ทราย ก้อนกรวด หินภูเขาไฟ หินซีลท์ ฯลฯ
- วัสดุที่ผ่านขบวนการโดยใช้ความร้อน ทำให้วัสดุเหล่านี้มีคุณสมบัติเปลี่ยนไปจากเดิม
เช่น ดินเผา เม็ดดินเผา ที่ได้จากการเผาเม็ดดินเหนียวที่อุณหภูมิสูง 1,100 องศาเซลเซียส ใยหิน ที่ได้จากการหลอมหินภูเขาไฟที่ทำให้เป็นเส้นใยแล้วผสมด้วยสารเลซิน เปอร์ไลท์ ที่ได้จากทรายที่มีต้นกำเนิดจากภูเขาที่อุณหภูมิสูง 1,200 องศาเซลเซียส เวอร์มิคูไลท์ (vermiculite) ที่ได้จากการเผาแร่ไมก้าที่อุณหภูมิสูง 800 องศาเซลเซียส เป็นต้น
- วัสดุเหลือใช้จากโรงงานอุตสาหกรรม เช่น เศษจากการทำอิฐมอญ เศษดินเผาจากโรงงานเครื่องปั้นดินเผา

2. วัสดุปลูกที่เป็นอินทรีย์สาร เช่น วัสดุที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ เช่น ฟางข้าว ขุยและเส้นใยมะพร้าว แกลบและขี้เถ้า เปลือกถั่ว พีท หรือวัสดุเหลือใช้จากโรงงานอุตสาหกรรม เช่น ชานอ้อย กากตะกอนจากโรงงานน้ำตาล วัสดุเหลือใช้จากโรงงานกระดาษ

3. วัสดุสังเคราะห์ เช่น เม็ดโฟม แผ่นฟองน้ำ และเส้นใยพลาสติกลักษณะของวัสดุปลูกที่ดี ภาพรวมในการเลือกใช้วัสดุปลูกให้คำนึงถึง คือ ต้องสะอาด และทำความสะอาดง่าย มีความแข็งแรง มีคุณสมบัติทางกายภาพที่ดี เช่น ไม่ทรุดตัวง่าย ถ่ายเทน้ำและอากาศได้ดีมีคุณสมบัติที่เหมาะสมทางเคมี เช่น ระดับของความเป็นกรดด่าง ไม่มีสารทำลายรากพืช เป็นวัสดุที่สามารถเพาะเมล็ดได้ทุกขนาดและทุกประเภท ควรเป็นวัสดุที่มีราคาถูกที่สามารถหาได้ในท้องถิ่น และไม่ก่อให้เกิดปัญหาต่อสิ่งแวดล้อม

2.5 สารละลายธาตุอาหารพืช

         ธาตุอาหารที่พืชต้องการในการเจริญเติบโตและให้ผลผลิต มีทั้งหมด 16 ธาตุ ซึ่ง 3 ธาตุ คือ

คาร์บอน ไฮโดรเจน และออกซิเจน ได้จากน้ำและอากาศ และอีก 13 ธาตุ ได้จากการดูดกินผ่านทางราก ทั้ง 13 ธาตุแบ่งออกเป็น 2 กลุ่ม ตามปริมาณที่พืชต้องการ คือ ธาตุอาหารที่พืชต้องการเป็นปริมาณมากและธาตุอาหารที่พืชต้องการเป็นปริมาณน้อย

ก. ธาตุอาหารที่พืชต้องการเป็นปริมาณมาก (macronutrient elements) 
ไนโตรเจน (N) พืชสามารถดูดกินไนโตรเจนได้ทั้งในรูปของแอมโมเนียมไอออน (NH4+)และไนเตรทไอออน (NO3-) ซึ่งไนโตรเจนส่วนใหญ่ในสารละลายธาตุอาหารพืชจะอยู่ในรูปไนเตรทไอออนเพราะถ้ามีแอมโมเนียมไอออนมากจะเป็นอันตรายต่อพืชได้ สารเคมีที่ให้ไนเตรทไอออน คือ แคลเซียมไอออน และโปแตสเซียมไนเตรท นอกจากนี้ยังอาจได้จากกรดดินประสิว (HNO3-) ที่ใช้ในการปรับความเป็นกรดด่างของสารละลายธาตุอาหารพืช
ฟอสฟอรัส (P) ในการปลูกพืชไร้ดิน พืชต้องการธาตุฟอสฟอรัสไม่มากเท่ากับไนโตรเจน
และโปแตสเซียม ประกอบกับไม่มีปัญหาในเรื่องความไม่เป็นประโยชน์ของฟอสฟอรัสเหมือนในดิน พืชจึงได้รับฟอสฟอรัสอย่างเพียงพอ รูปของฟอสฟอรัสที่พืชสามารถดูดกินได้คือ mono-hydrogenphosphate ion (HPO4-2) ส่วนจะอยู่ในรูปใดมากกว่ากันขึ้นอยู่กับความเป็นกรดด่างของสารละลายในขณะนั้น
โปแตสเซียม (K) รูปของโปแตสเซียมที่พืชดูดกินได้ คือ potassium ion (K+) โปแตสเซียมที่มีมากเกินพอ จะไปรบกวนการดูดกินแคลเซียมและแมกนีเซียม สารเคมีที่ให้โปแตสเซียม คือ potassuimnitrate และ potassium phosphate
แคลเซียม (Ca) รูปของแคลเซียมที่พืชดูดกินได้คือ calcium ion (Ca+2) แหล่ง Ca+2 ที่ดีที่สุด
คือ calcium nitrate เนื่องจากละลายง่าย ราคาไม่แพงและยังให้ธาตุไนโตรเจนด้วย แคลเซียมที่มีมากในสารละลายธาตุอาหารพืช จะไปรบกวนการดูดกินโปแตสเซียมและแมกนีเซียม ในน้ำตามธรรมชาติจะมีแคลเซียมอยู่ปริมาณหนึ่ง การเตรียมสารละลายธาตุอาหารพืชจึงควรคิดแคลเซียมในน้ำด้วยจะได้ไม่เกิดปัญหาในการมีแคลเซียมมากเกินไป
แมกนีเซียม (Mg) รูปของแมกนีเซียมที่พืชดูดกินได้คือ magnesium ion (Mg+2) สารเคมีที่ให้แมกนีเซียมคือ magnesium sulfate (MgSO4) ในน้ำธรรมชาติจะมีแมกนีเซียมอยู่ด้วย ฉะนั้นในการเตรียมสารละลายธาตุอาหารพืชจึงควรคำนึงถึงด้วย แมกนีเซียมที่มีมากเกินพอในสารละลายจะไปรบกวนการดูดกินธาตุโปแตสเซียมและแคลเซียม
กำมะถัน (S) รูปของกำมะถันที่พืชสามารถดูดกินได้ คือ sulfate ion (SO4-2) พบว่าไม่ค่อยมี
ปัญหาการขาดกำมะถันในระบบการปลูกพืชไร้ดิน เพราะพืชต้องการกำมะถันในปริมาณน้อย และจะได้รับจากสารเคมีพวกเกลือซัลเฟตของ K, Mg, Fe, Cu, Mn และ Zn เป็นต้น

ข. ธาตุอาหารที่พืชต้องการเป็นปริมาณน้อยหรือจุลธาตุ (micronutrient elements)
โบรอน (B) การแสดงอาการขาดธาตุโบรอนของพืชพบเห็นได้ยากเนื่องจากพืชต้องการในปริมาณน้อย ซึ่งในน้ำธรรมชาติก็มีโบรอนอยู่ด้วย สารเคมีที่ให้ borate ion (BO3-3) ซึ่งพืชสามารถดูดกินได้
คือ boric acid (H3BO3) สังกะสี (Zn) รูปที่พืชสามารถดูดกินได้คือ zinc ion (Zn+2) ซึ่งได้จาก zinc sulfate (ZnSO4)หรือ zinc chloride (ZnCl2)ทองแดง (Cu) สารเคมีที่ให้ Copper ion (Cu+2) คือ copper sulfate (CuSO4) หรือ copperchloride (CuCl2)
เหล็ก (Fe) พืชดูดกินในรูป Fe+2 หรือ Fe+3 สารเคมีที่ให้ธาตุเหล็กที่มีราคาถูกที่สุดคือ ferrous sulfate (FeSO4) ซึ่งละลายน้ำได้ง่าย แต่ก็จะตกเป็นตะกอนได้เร็ว จึงต้องควบคุมสภาพความเป็นกรดด่างของสารละลาย เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาเหล่านี้ โดยการใช้เหล็กในรูปคีเลต (Fe-chelate) ซึ่งเป็นสารเกิดจากการทำปฏิกิริยาระหว่างเหล็กและสารคีเลต ซึ่งเป็นสารประกอบอินทรีย์ เหล็กคีเลต เป็นสารประกอบเชิงซ้อน สามารถคงตัวอยู่ในรูปสารละลายธาตุอาหารพืชและพืชดูดกินได้ เหล็กคีเลตที่นิยมใช้กันอยู่ในรูปของ EDTA หรือ EDDHA
แมงกานีส (Mn) มีลักษณะเหมือนกับเหล็กคือ ความเป็นประโยชน์ของแมงกานีส จะถูก
ควบคุมโดยความเป็นกรดด่าง ถ้าสารละลายธาตุอาหารพืชมีลักษณะด่าง ความเป็นประโยชน์ของแมงกานีสจะลดลง manganese ion (Mn+2) ซึ่งเป็นรูปที่พืชสามารถดูดกินได้ จะได้จากสารเคมี manganese sulfate(MnSO4) หรือ manganese chloride (MnCl2)
โมลิบดินัม (Mo) รูปที่พืชสามารถดูดกินได้คือ molybdate ion (MoO4-2) ซึ่งได้จากสารsodium molybdate หรือ ammonium molybdate
คลอรีน (Cl) ในน้ำจะมีคลอรีนในรูปของคลอไรด์ (chloride ion (Cl-) ซึ่งเป็นรูปที่พืชจะนำไปใช้ประโยชน์เจือปนอยู่ด้วย จากการเตรียมสารละลายธาตุอาหารพืชจะได้คลอไรด์จากสารเคมี potassium chloride รวมทั้งจากจุลธาตุบางธาตุที่อยู่ในรูปของสารประกอบคลอไรด์ ถ้าสารละลายมี Cl- มากเกินพอ จะไปมีผลยับยั้งการดูดกิน anions ตัวอื่น เช่น nitrate (NO3-) และซัลเฟต (SO4-2)

การควบคุมความเป็นกรดด่าง (pH) และค่าการนำไฟฟ้า (EC) ของสารละลายธาตุอาหารพืช
การรักษาหรือควบคุมความเป็นกรดด่าง และค่าการนำไฟฟ้าในสารละลายอาหารนี้เพื่อให้พืชสามารถดูดใช้ปุ๋ยหรือสารอาหารพืชได้ดี และเพื่อให้ปริมาณสารอาหารแก่พืชตามที่ต้องการ

1. การรักษาหรือควบคุม pH
      เนื่องจากค่าความเป็นกรดด่างในสารละลายจะเป็นค่าที่บอกให้ทราบถึงความสามารถของรากที่จะ
ดูดธาตุอาหารต่างๆ ที่อยู่ในสารละลายธาตุอาหารพืชได้ ปกติแล้วควรรักษาค่าความเป็นกรดด่างที่ 5.8-7.0 เพราะเป็นค่าหรือช่วงที่ธาตุอาหารพืชต่างๆ สามารถคงรูปในสารละลายที่พืชนำไปใช้ได้ดี

        ค่าความเป็นกรดด่างในสารละลายธาตุอาหารพืชเปลี่ยนแปลงได้หลายสาเหตุ เช่น การเปลี่ยนแปลงเนื่องจากการที่รากพืชดูดธาตุอาหารในสารละลายธาตุอาหาร แล้วพืชปลดปล่อยไฮโดรเจน (H+) และไฮดรอกไซด์ (OH-) จากรากสู่สารละลายธาตุอาหารพืชทำให้ pH เปลี่ยนแปลงไป เช่น

- ประจุไฟฟ้าลบ หรือแอนไอออน (anions) เช่น ไนเตรท (NO3-), ซัลเฟต (SO4- -), ฟอสเฟต
(PO4- - -) แล้วจะปลดปล่อยไฮดรอกไซด์ (OH-) สู่สารละลายธาตุอาหาร

- ประจุไฟฟ้าบวก หรือแคตไอออน (cations) เช่น แคลเซียม (Ca++), แมกนีเซียม (Mg++),โปแตสเซียม (K+), แอมโมเนียม (NH4+) แล้วจะปลดปล่อยไฮโดรเจน (H+) สู่สารละลายธาตุอาหารปกติแล้วธาตุอาหารในสารละลายธาตุอาหารพืช มีประจุไฟฟ้าบวกหรือแคตไอออนมากกว่าค่าของประจุไฟฟ้าลบหรือแอนไอออนแล้ว ค่าความเป็นกรดด่างจะลดลง ในขณะที่การดูดกินแอนไอออนมากกว่าแคตไอออนจะเพิ่มความเป็นกรดด่างในสารละลายธาตุอาหารพืช สำหรับการให้ธาตุอาหารบางชนิดที่พืชต้องการใช้ในปริมาณมาก คือ ธาตุไนโตรเจน (Nitrogen, N) ซึ่งมีการให้ทั้ง 2 รูปแบบ คือ ในรูปแบบของประจุลบในสารอาหารในรูปของไนเตรส (NO3-) และในรูปแบบของประจุบวกในสารอาหารในรูปของแอมโมเนียม (NH4+) นั้น ต้องพิจารณาถึงอัตราส่วนของสารนี้ให้ดีเพราะจะมีอิทธิพลต่อการเปลี่ยนแปลงของความเป็นกรดด่างและการใช้ประโยชน์ของพืชมาก

        การปรับเพื่อลดหรือเพิ่มค่าความเป็นกรดด่างนั้น สามารถทำได้โดยเติมสารลงไปในสารละลายธาตุ
อาหารพืช เช่น
1.1 การปรับเพื่อลดค่าความเป็นกรดด่าง โดยการเติมสารใดสารหนึ่งต่อไปนี้ ลงไปในสารละลาย
ธาตุอาหารพืช เช่น Sulfuric acid (H2SO4) หรือ Nitric acid (HNO3) หรือ Hydrochloric acid (HCl) หรือ Acetic acid
1.2 การปรับเพื่อเพิ่มค่าความเป็นกรดด่าง ให้สูงขึ้น ทำโดยการเติมสารใดสารหนึ่งต่อไปนี้ลงไปใน
สารละลายธาตุอาหารพืช เช่น Potassium hydroxide (KOH) หรือ Sodium hydroxide (NaOH) หรือ Sodium bicarbonate หรือ Bicarbonate of soda (NaHCO3)

ลักษณะรากผักไฮโดรโปนิกส์ Hydroponics

2. การควบคุมค่าการนำไฟฟ้า (Electrical Conductivity)
        เนื่องจากปุ๋ยที่ละลายในน้ำที่ค่าของอิออน (ion) ที่สามารถให้กระแสไฟฟ้าที่มีหน่วยเป็นโมท์ (Mho) แต่ค่าของการนำกระแสไฟฟ้านี้ค่อนข้างน้อยมาก จึงมีการวัดเป็นค่าที่มีหน่วยเป็นมิลลิโมท์/เซนติเมตร (milliMhos/cm) อันเป็นค่าที่ได้จากการวัดการนำกระแสไฟฟ้าจากพื้นที่หนึ่งคิวบิกเซนติเมตรของสารอาหาร
      การวัดค่าการนำไฟฟ้าจะทำให้เราทราบเพียงค่ารวมของการนำไฟฟ้าของสารละลายธาตุอาหารพืช
(คือน้ำกับปุ๋ยที่เป็นธาตุอาหารพืชทั้งหมดในถังที่ใส่สารอาหารทั้งหมด) เท่านั้น แต่ไม่ทราบค่าของสัดส่วนของธาตุอาหารใดธาตุอาหารหนึ่งที่อยู่ในถัง ที่อาจเปลี่ยนไปตามเวลาเนื่องจากพืชนำไปใช้หรือตกตะกอน
       ดังนั้นหลังจากมีการปรับค่าการนำไฟฟ้าไปได้ระยะหนึ่งแล้วจึงควรเปลี่ยนสารละลายในถังใหม่
เป็นระยะๆ โดยเฉพาะประเทศที่มีอากาศร้อนอย่างประเทศไทย ควรเปลี่ยนสารละลายใหม่เป็นระยะๆ เช่น ทุก 3 สัปดาห์ ซึ่งการเปลี่ยนสารละลายธาตุอาหารพืชแต่ละครั้งก็หมายถึงการเสียค่าใช้จ่ายเพิ่มขึ้น
ปกติแล้วควรรักษาค่าการนำไฟฟ้าของสารอาหารระหว่าง 2.0-4.0 มิลลิโมท์/เซนติเมตร (milliMhos/cm)
การเปลี่ยนแปลงค่าการนำไฟฟ้าของสารละลาย แม้ว่าปกติแล้วควรรักษาค่าการนำไฟฟ้าของสารอาหารระหว่าง 2.0-4.0 มิลลิโมท์/เซนติเมตร (milliMhos/cm=mMhos/cm)
1 (mMho/cm) = 1Millisiemen/cm (mS/cm)
1 Millisiemen/cm (mS/cm) = 650 ppm ของความเข้มข้นของสารละลาย (salt)
         ปกติแล้วความเข้มข้นของสารอาหารควรอยู่ในช่วง 1,000-1,500 ppm เพื่อให้แรงดันออสโมติกของกระบวนการดูดซึมธาตุอาหารของรากพืชได้สะดวก
ค่าการนำไฟฟ้าจะแตกต่างกันไปตามชนิดของพืช ระยะการเติบโต และความเข้มของแสง เช่น
ค่าการนำไฟฟ้าที่ต่ำคือ (1.5-2.0 mMho/cm) เหมาะสมต่อการปลูกแตงกวา
ค่าการนำไฟฟ้าที่สูงคือ (2.5-3.5 mMho/cm) เหมาะสมต่อการปลูกมะเขือเทศ
ค่าการนำไฟฟ้า (1.8-2.0 mMho/cm) เหมาะสำหรับการปลูกผักและไม้ดอกไม้ประดับทั่วไป
ค่าการนำไฟฟ้าจะแตกต่างกันไปตามระยะการเจริญเติบโตและความแข็งแรงของต้นพืช เพราะค่า
การนำไฟฟ้าที่สูงจะยับยั้งการเจริญเติบโตของพืช ค่าการนำไฟฟ้าที่ต่ำจะเหมาะสมต่อการเจริญเติบโตทางลำต้นก่อนการให้ผล (Vegetative growth) และสูงขึ้นเมื่อพืชให้ผลผลิต (Reproductive growth) ดังนั้นการปลูกพืชที่ให้ผลผลิตเช่นมะเขือเทศควรคำนึงถึงข้อนี้ด้วย

       นอกจากนี้ค่าการนำไฟฟ้านี้ จะแตกต่างกันไปตามความเข้มข้นของแสง เช่น กล่าวคือถ้าแสงมีความเข้มข้นมาก พืชต้องการสารละลายที่มีความเข้มข้นน้อยลง คือพืชจะดูดน้ำมากกว่าธาตุอาหาร
การเปลี่ยนสารละลายใหม่ เนื่องจากการวัดค่าการนำไฟฟ้า จะทำให้เราทราบเพียงค่ารวมของการนำ
ไฟฟ้าของสารอาหารคือน้ำกับธาตุอาหารทั้งหมดในถังที่ใส่สารละลายธาตุอาหารพืชเท่านั้น แต่ไม่ทราบค่าของสัดส่วนของธาตุอาหารแต่ละชนิดที่เปลี่ยนไปตามเวลาที่ให้ เนื่องจากธาตุอาหารบางธาตุพืชนำไปใช้น้อยจึงเหลือสะสมในสารอาหาร (เช่น โซเดียมและคลอรีน) ซึ่งจะมีผลทำให้ความเป็นประโยชน์หรือองค์ประกอบของสารละลายตัวอื่นๆ เปลี่ยนแปลงไปหรือ ตกตะกอน
         ดังนั้นจึงควรเปลี่ยนสารละลายในถังใหม่เป็นระยะๆ โดยเฉพาะประเทศที่มีอากาศร้อนอย่างประเทศไทย ควรเปลี่ยนสารละลายใหม่เป็นระยะ เช่น ทุก 3 สัปดาห์การรักษาหรือควบคุมค่าความเป็นกรดด่าง และค่าการนำไฟฟ้าในสารละลายธาตุอาหารพืชนี้ สามารถกระทำโดยใช้แรงงานหรือใช้ระบบควบคุมแบบอัตโนมัติก็ได้

การปลูกผักไฮโดรโปนิกส์

พืชไร้ดินกับพืชบนดิน

ความแตกต่างระหว่างการปลูกพืชบนดินตามธรรมชาติ
กับปลูกพืชไร้ดิน

เพาะเมล็ดผักแบบไฮโดรโปนิกส์ Hydroponics

       ปกติแล้วพืชจะเจริญเติบโตได้ดีนั้นต้องมีการเจริญเติบโตที่เหมาะสม คือ แสง น้ำ ธาตุอาหารพืช อุณหภูมิ ความเป็นกรดด่าง (pH) ออกซิเจน และคาร์บอนไดออกไซด์ ทั้งที่รากส่วนเหนือดิน

       การปลูกพืชบนดินโดยทั่วไปแม้ดินจะมีธาตุอาหารและอากาศอันเป็นปัจจัยที่พืชต้องการนั้นมักมีข้อเสีย คือ ดินจะมีคุณสมบัติที่ไม่แน่นอนแตกต่างกันไปตามสภาพพื้นที่ เช่น โครงสร้างของดิน ปริมาณธาตุอาหารหรือความอุดมสมบูรณ์ต่ำ ความเป็นกรดด่างไม่เหมาะสม ยุ่งยากต่อการปรับปรุงและเสียค่าใช้จ่ายสูง ปัญหาเหล่านี้ทำให้ได้ผลผลิตที่ไม่แน่นอน

      ส่วนการปลูกพืชไร้ดินนั้นพืชจะได้รับสารละลายที่มีธาตุอาหารเรียกว่าสารละลายธาตุอาหารพืชที่ประกอบด้วยธาตุอาหารที่จำเป็นต่อพืช ที่อยู่ในรูปที่พืชสามารถนำไปใช้ได้ทันทีเพราะมีการปรับค่าการนำไฟฟ้า (EC) และความเป็นกรดด่าง (pH) ให้อยู่ในระดับที่เหมาะสมต่อการนำไปใช้ประโยชน์ของพืชอยู่ตลอดเวลา ที่จริงแล้วไม่มีความแตกต่างทางสรีรวิทยาระหว่างพืชที่ปลูกบนดินตามธรรมชาติและการปลูกพืชไร้ดิน

       ในการปลูกพืชบนดินตามธรรมชาติ “สารอาหารในดิน” เป็นอาหารพืชที่อยู่ในน้ำในดิน ซึ่งมาจากวัตถุที่เป็นสิ่งที่เน่าเปื่อยผุพังย่อยสลาย ที่มาจากอนินทรีย์สาร และอินทรีย์สาร

       ในขณะที่การปลูกพืชที่ไร้ดินนั้น พืชจะได้รับ “สารละลายธาตุอาหาร มาจากการละลายของปุ๋ยเคมีในน้ำเรียกว่า “สารละลายธาตุอาหารพืช”ทั้งสารอาหารในดินของการปลูกพืชบนดินที่ได้จากการเน่าเปื่อยผุผังตามธรรมชาติ และสารละลายธาตุอาหารจากการปลูกพืชไร้ดิน จะสัมผัสกับรากพืชซึ่งพืชจะดูดเอาไปใช้ในการเจริญเติบโตด้วยกระบวนการต่างๆ ต่อไป

เปรียบเทียบลักษณะที่พืชได้รับธาตุอาหารจากการปลูกพืชบนดินกับการปลูกพืชโดยไม่ใช้ดิน

ความปลอดภัยของผักไฮโดรโปนิกส์ Hydroponics

ความปลอด “ภัย” ของผักไร้ดิน ( Hydroponics  )

โดย :พนมพร  ถนอมทรัพย์
โลกสิ่งแวดล้อม  ฉบับมีนาคม-เมษายน 2545

Hydroponics

        ทศวรรษนี้คนไทยเริ่มสนใจในเรื่องการดูแลสุขภาพของตนเองในเชิงป้องกัน “สร้าง นำ ซ่อม” เพิ่มขึ้น เพื่อหลีกเลี่ยงการตายผ่อนส่งจากอาหารที่ปนเปื้อนสารพิษ เช่น ไก่เร่งฮอร์โมน  หมูมีสารเร่งเนื้อแดง  ปลาชุบฟอร์มาลีน  นมปนสารปฏิชีวนะ  และผักผลไม้ปนเปื้อนสารฆ่าแมลง  แต่ด้วยวิถีชีวิตที่ถูกเร่งเร้าสู่สังคมการบริโภคตามแนวตะวันตก ทำให้การบริโภคต้องพึ่งพาผลิตภัณฑ์อาหารในเชิงพาณิชย์  จากร้านขายของชำใกล้บ้านสู่ซุปเปอร์มาเก็ต  จากร้านข้าวแกงริมฟุตปาธสู่ภัตตาคารหรู  ซึ่งสร้างความเชื่อมั่นให้ผู้บริโภคตามระดับกำลังการซื้อและการบริการ นี่หรือคือดัชนีชี้วัดความปลอดภัยของผู้บริโภค  เช่นนั้นหรือ

ผักไฮโดรโปนิกส์มาแรง Hydroponics

    การปลูกพืชแบบไฮโดรโปนิกส์หรือเทคนิคการปลูกพืชโดยไม่ใช่ดิน ถูกนำเข้ามาเผยแพร่ในประเทศไทยมาเป็นระยะเวลาพอสมควรทว่า การตอบรับของตลาดยังอยู่ในวงแคบ เพราะมีราคาจำหน่ายที่ค่อนข้างแพงแถมไม่มีใครตระหนักถึงความปลอดภัยในการบริโภคพืชผักหรือผลไม้มากนัก

        กระทั่ง 2-3 ปี ที่ผ่านมาเมื่อกระแสโลกเริ่มมีการตอบรับในเรื่องสุขภาพมากขึ้น ได้ส่งผลให้ธุรกิจผักไฮโดรโปนิกส์เจริญเติบโตตามไปด้วย โดยเฉพาะตลาดในต่างประเทศ เช่น ออสเตรเลีย  นิวซีแลนด์ อเมริกา อังกฤษ เยอรมันนี ยอดสั่งซื้อในแต่ละปีสูงมาก ถึงขนาดมีต่างชาติเข้ามาใช้ไทยเป็นฐานการผลิตเพื่อส่งออก

    สำหรับประเทศไทยผักไฮโดรโปนิกส์ยังจำกัดอยู่ในกลุ่มคนรักสุขภาพหรือผู้สนใจปลูกผักเป็นงานอดิเรก เพราะแค่การปลูกทดลองเล่น ๆ บริโภคภายในครอบครัว จำนวน  1  โต๊ะ ก็ต้องใช้จ่ายเงินลงทุน ประมาณ 2,000-3,000 บาท  แต่ปรากฎการณ์ที่น่าสนใจคือ ขณะนี้โรงพยาบาลเซ็นต์หลุยส์  ได้ตัดสินใจทดลองปลูกผักไฮโดรโปนิกส์ปรุงอาหารให้กับผู้ป่วย  เกิดขึ้นภายใต้แนวความคิดที่ว่า อาหารถือเป็นปัจจัยสำคัญในการบำบัดรักษา  ซึ่งได้รับการตอบรับอย่างดีและมีผู้อุดหนุนเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ

ปุ๋ยน้ำในระบบไฮโดรโปนิกส์ Hydroponics

    การปลูกพืชในสารละลายธาตุอาหารหรือปุ๋ยน้ำโดยให้รากแช่อยู่ในสารละลายโดยตรงหรือบนวัสดุอื่นที่ไม่ใช่ดินและรดด้วยน้ำปุ๋ย พืชผักจำเป็นต้องได้รับธาตุอาหารอย่างครบถ้วน ถ้าได้รับในปริมาณที่ไม่เหมาะสมพืชจะแสดงอาการขาดธาตุอาหาร

ตารางข้อมูลธาตุอาหารที่จำเป็นต่อการเจริญเติบโตและสูตรธาตุอาหารพืช

คลิกที่ภาพเพื่อดูขนาดใหญ่

       สูตรปุ๋ยน้ำที่นำมาใช้ ผักจะได้รับธาตุอาหารอย่างต่อเนื่อง ซึ่งจะมีผลทำให้พืชผักเติบโตเร็วกว่าการปลูกในดิน 1 เท่าตัว  ซึ่งจะช่วยตัดวงจรการเกิดของแมลงศัตรูพืชไปพร้อมกัน  ประเด็นนี้ต้องยอมรับว่าปลอดสารกำจัดศัตรูพืช  แต่ก็อดที่จะหวั่น ๆ ไม่ได้ เมื่อจินตนาการถึงการทดลองในห้องวิทยาศาสตร์ที่มีผักเป็นอุปกรณ์และเรากำลังปรุงสารเคมีลงไปตามความชอบเพื่อให้ผลิตภัณฑ์ของเรา ขาว ๆ อวบ ๆ สดน่ารับประทาน

ปลอดภัยจริงหรือ ?

     ถึงตรงนี้  เชื่ออย่างยิ่งว่า คำถามสำคัญซึ่งเป็นบทสรุปของเรื่องทั้งหมดก็คือ มีหลักประกันความปลอดภัยของพืชผักในระบบไฮโดรโปนิกส์หรือไม่  เพราะปฏิสัมพันธ์โดยตรงระหว่างสารเคมีกับพืช จะเหมือนกับ ไก่เร่งฮอร์โมน หมูมีสารเร่งเนื้อแดง หรือไม่  แม้สารเคมีที่ให้จะเป็นสารปกติที่พืชสมควรได้รับอยู่แล้ว  ไม่ได้เป็นสารเคมีแปลกปลอมไปกว่าปกติแต่อย่างใด  ความเป็นจริงคือ การที่ผักไฮโดรโปรนิกส์ได้รับสารอาหารสมบูรณ์เกินขนาดเช่นนี้  ทำให้มีการสะสมจนอาจทำให้เกิดอันตรายต่อผู้บริโภคได้

ตารางข้อมูลผลกระทบต่อร่างการจากสารอาหารในปริมาณสูง

คลิกที่ภาพเพื่อดูขนาดใหญ่

        สารที่ควรจะต้องให้ความสำคัญคือ เกลือไนเตรทและเกลือไนไตรท์ ซึ่งเป็นส่วนประกอบของปุ๋ยอนินทรีย์ โปรตัสเซียมไนเตรท และแคลเซียมไนเตรท  ในพืชผักต่าง ๆ ยิ่งมีการใช้ปุ๋ยพวกไนเตรทเพิ่มขึ้น ก็จะมีผลทำให้มีสารไนเตรทและไนไตรท์เพิ่มมากขึ้น  พืชที่พบว่ามีสารเหล่านี้มากจะเป็นพวกกินใบและกินหัว  โดยเฉพาะระยะที่พืชผักถูกเก็บไว้เพื่อรอการบริโภค    สารไนเตรทจะเปลี่ยนเป็นสารไนไตรท์ โดยแบคทีเรีย  ซึ่งผักบางชนิดอาจมีไนไตรท์สูงถึง 3.6 กรัมต่อผักแห้ง 1 กิโลกรัม

    ความเป็นพิษของไนเตรทและไนไตรท์ในเด็ก  เนื่องจากเม็ดเลือดแดงของเด็กไม่มีเอ็นไซม์ ชื่อ เอ็นเอดีเอช เมธฮีโมโกลบินรีดักเตส (NADH-methemoglobin reductase) เปลี่ยนเมธฮีโมโกบิน  ซึ่งถูกออกซิไดซ์ด้วยไนไตรท์ได้ดีและง่ายกว่า  ฉะนั้นการสะสมของเมธฮีโมโกบินจึงทำให้เด็กมีอาการขาดออกซิเจน ปวดศีรษะ  หายใจหอบ หัวใจเต้นแรง และเร็วกว่าปกติ

คลิกที่ภาพเพื่อดูขนาดใหญ่

        ความเป็นพิษของสารไนโตรซามีน  สารนี้เกิดจากเกลือไนไตรท์รวมตัวกับสารอามีน (amines) ซึ่งจะทำปฏิกิริยาได้ดีในสภาพความเป็นกรดสูงในกระเพาะอาหาร สารพิษไนโตซามีนสามารถถูกดูดซึมไปทั่วร่างกาย  ดังนั้นจึงกล่าวได้ว่า เกลือไนเตรทเป็นสารตั้งต้นของสารก่อมะเร็ง   สารไนโตซามีนมี  4 ชนิดที่ได้รับการพิสูจน์ว่า เป็นสารก่อมะเร็งคือ ไดเมธิลไนโตซามีน (dimethylnitrosamine)  ทำให้เกิดมะเร็งตับ  ไดเอธิลไนโตรซามีน (diethylnitrosamine)  ทำให้เกิดมะเร็งในหลอดอาหาร  เมธิลและตับ  เบนซิลไนโตรซามีน (methylbenzylnitrosamine) และเมธิลเฟนิลไนโตรซามีน (methyphenylnitrosamine) ทำให้เกิดมะเร็งหลอดอาหาร ทั้งหมดนี้น่าจะเป็นสมมติฐาน ของการรับประกันถึงความปลอดภัยของผักไฮโดรโปนิกส์ เท่าที่ตรวจสอบได้

ผักไฮโดรโปนิกส์ (Hydroponics)

เหรียญสองด้านของการบริโภค

    นักบริโภคนิยมที่ชอบเสาะแสวงหาแหล่งกิน  ตรงไหนมีเปิบพิศดาร เป็นว่าต้องบากบั่นไปชิมให้ได้  สิ่งหนึ่งคือการตอบสนองต่อปุ่มรับรส แต่มุมมืดอีกด้านหนึ่งเป็นสิ่งที่เราก็รู้ ๆ กัน  อยู่เพียงว่าทำอย่างไรเราจึงจะเป็นนักบริโภคที่ฉลาดกิน ฉลาดเลือก  มีข้อมูลที่ค่อยสะกิดสะเกาใจ ไม่หลงไปตามกระแสเท่านั้นเอง  ตัวอย่างกระแสของพืช GMOs ขณะนี้มีการอนุญาตนำถั่วเหลือง GMOs เข้าประเทศได้ แต่ห้ามเพาะปลูก  คนรักสุขภาพและคนทำงานด้านสุขภาพทำได้เพียงรณรงค์ให้ติดฉลากผลิตภัณฑ์ประเภทนี้เท่านั้น  ซึ่งอาจเป็นเส้นทางของผักไฮโดรโปนิกส์ด้วย  แล้วทำไม่เราไม่หันไปกินพืชผักพื้นบ้านที่ให้คุณค่าทางเภสัชบำบัดและโภชนาการสูงกว่าเล่า ?

เอกสารอ้างอิง

กระบวน  วัฒนปรีชานนท์. คู่มือการปลูกพืชแบบไฮโดรโปนิกส์.  ภาควิชาพฤกษศาสตร์  คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย  แสงเทียนการพิมพ์  กรุงเทพมหานคร.2534.
จักรพันธุ์  ปัญจสวรรณ.  พิษภัยในอาหาร.  โอ.เอส.พริ้นติ้ง เฮ้าส์   กรุงเทพมหานคร .2542.
ไมตรี   สุทธจิตต์.  สารพิษรอบตัวเรา.  ภาควิชาชีวเคมี  คณะแพทยศาสตร์  มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ .2541.
วรนันท์   ศุภพิพัฒน์.  อาหาร โภชนาการ  และสารเป็นพิษ.  หน่วยโภชนศาสตร์เชิงทดลอง  คณะแพทย์ศาสตร์ รามาธิบดี  มหาวิทยาลัยมหิดล  กรุงเทพมหานคร  .2538.
http://www.hydroponics.th.com/thai

การปลูกผักไฮโดรโปนิกส์