การเพาะปลูกแบบไม่ใช้ดิน

1. บทนำเกี่ยวกับการเพาะปลูกโดยไม่ใช้ดิน

การเพาะปลูกโดยไม่ใช้ดิน หมายถึง วิธีการเกษตรกรรมที่พืชเจริญเติบโตโดยไม่ใช้ดินตามธรรมชาติ โดยใช้:

• สารละลายที่ใช้น้ำ (ไฮโดรโปนิกส์, แอโรโปนิกส์)

• วัสดุเฉื่อย (ใยมะพร้าว, เพอร์ไลท์, ร็อควูล)

• ระบบเสริมสารกระตุ้นชีวภาพ (ไฮโดรโปนิกส์อินทรีย์)

แนวทางนี้ช่วยให้สามารถควบคุมสภาพโซนรากได้อย่างแม่นยำ โดยมีคุณสมบัติดังนี้:
✔ ประหยัดน้ำได้ 90% เมื่อเทียบกับการเกษตรแบบดั้งเดิม
✔ ผลผลิตสูงขึ้น 3-10 เท่าต่อตารางฟุต
✔ การผลิตตลอดปีไม่ขึ้นอยู่กับสภาพอากาศ
✔ ลดการใช้ยาฆ่าแมลง

เดิมทีระบบไร้ดินถูกพัฒนาขึ้นสำหรับการดำเนินการเรือนกระจก แต่ปัจจุบันระบบดังกล่าวได้รับความนิยม:

ฟาร์มแนวตั้งในเมือง 

การเกษตรในสภาพแวดล้อมควบคุม (ซีอีเอ)

การผลิตอาหารภารกิจอวกาศ

2. หลักวิทยาศาสตร์ในการเพาะปลูกแบบไม่ใช้ดิน

• ระบบไร้ดินช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการเจริญเติบโตของพืชโดย:

• ก. การจัดการออกซิเจน

• รากดูดซับออกซิเจนได้มากกว่าในดินถึง 3 เท่า

• ป้องกันสภาวะไร้อากาศที่ทำให้รากเน่า

• B. ความแม่นยำในการส่งมอบสารอาหาร

• ควบคุมค่า พีเอช (5.5-6.5) และ อีซี (1.0-3.5 เอ็มเอส/ซม.) โดยตรง

• ไม่มีการล็อคสารอาหารจากอนุภาคของดิน

• ค. การเร่งการเจริญเติบโต

• การสุกเร็วขึ้น 30-50% จากเงื่อนไขที่เหมาะสมที่สุด

• การเข้าถึงน้ำ/สารอาหารอย่างต่อเนื่องช่วยลดความเครียด

• 3. ประเภทของระบบไร้ดิน

• ประเภทของระบบ	คำอธิบาย	ดีที่สุดสำหรับ	การใช้น้ำ
  วัฒนธรรมน้ำลึก (ดีดับเบิ้ลยูซี)	รากจมอยู่ในสารละลายออกซิเจน	ผักกาดหอม, สมุนไพร	ต่ำ
  เทคนิคฟิล์มสารอาหาร (เอ็นเอฟที)	ฟิล์มสารอาหารบางๆ ไหลผ่านราก	ผักใบเขียว	ต่ำมาก
  น้ำขึ้นน้ำลง	น้ำท่วม/ระบายน้ำเป็นระยะๆ	หัวเชื้อพืชสมุนไพร	ปานกลาง
  แอโรโปนิกส์	รากถูกพ่นหมอกด้วยหมอกสารอาหาร	พืชที่มีมูลค่าสูง	น้อยที่สุด
  การเพาะเลี้ยงพื้นผิว	เจริญเติบโตในสื่อเฉื่อย เช่น มะพร้าวสับ	มะเขือเทศ แตงกวา	ปานกลาง

• 4. เทคนิคการปลูกพืชแบบไฮโดรโปนิกส์โดยไม่ใช้ดิน

• ก. เทคนิคฟิล์มสารอาหาร (เอ็นเอฟที)

• หลักการทำงาน: ฟิล์มสารอาหารขนาด 1-2 มม. ไหลผ่านช่องเอียง

• คุณสมบัติหลัก:

• ไม่ต้องใช้สื่อปลูก

• อัตราการไหล 1-2L/นาที

• เหมาะสำหรับผักใบเขียวที่โตเร็ว

• ข. วัฒนธรรมน้ำลึก (ดีดับเบิ้ลยูซี)

• ส่วนประกอบ:

• แพลอยน้ำ (โฟม หรือ พลาสติก)

• หินอากาศเพื่อออกซิเจน

• ถังเก็บน้ำขนาด 20-50 แกลลอน

• พืชผัก : โหระพา ผักกาดหอม คะน้า

• 5. ระบบแอโรโปนิกส์เกี่ยวกับการเพาะปลูกแบบไม่ใช้ดิน

• ไฮโดรโปนิกส์แรงดันสูง (เอชพีเอ)

• ขนาดอนุภาคหมอก: 5-50 ไมครอน

• ระยะเวลาการทำงาน: เปิด 5 วินาที / ปิด 5 นาที

• การใช้งานเชิงพาณิชย์: เอโรฟาร์มส์ (นิวเจอร์ซีย์) ปลูกผักใบเขียวได้ 2 ล้านปอนด์ต่อปี

• แอโรโปนิกส์ความดันต่ำ (ลพ.)

• ดีที่สุดสำหรับ: ผู้ปลูกที่บ้าน

• ค่าใช้จ่าย: $200-$$200-$1,000/เซ็ต

• 6. วิธีการตามพื้นผิว

• การเปรียบเทียบสื่อการปลูกพืชแบบไม่ใช้ดิน

• พื้นผิว	การกักเก็บน้ำ	การเติมอากาศ	ความคงตัวของค่า พีเอช
  มะพร้าว	สูง	ปานกลาง	ดี
  เพอร์ไลท์	ต่ำ	ยอดเยี่ยม	ยุติธรรม
  ร็อควูล	ปานกลาง	ดี	ยอดเยี่ยม
  ก้อนกรวดดินเหนียว	ต่ำ	ยอดเยี่ยม	ดี

• 7. การจัดการธาตุอาหารในการเพาะปลูกพืชแบบไม่ใช้ดิน

• องค์ประกอบที่สำคัญ:

• ธาตุอาหารหลัก: N, P, K, คา, แมกนีเซียม, S

• ธาตุอาหารรอง: เฟ, เอ็มเอ็น, สังกะสี, ลูก้า, B, โม

• พารามิเตอร์โซลูชัน:

• ช่วง พีเอช: 5.5-6.5 (พืชส่วนใหญ่)

• ระดับ อีซี:

• ต้นกล้า: 0.8-1.2 เอ็มเอส/ซม.

• พืชผัก : 1.2-2.0

• การติดผล : 2.0-3.5

• 8. การปรับตัวทางสรีรวิทยาของพืชเกี่ยวกับการเพาะปลูกแบบไม่ใช้ดิน

• โครงสร้างราก: พัฒนาขนรากด้านข้างมากขึ้น

• การควบคุมปากใบ: ปรับปรุงภายใต้ วีพีดี ที่ได้รับการปรับให้เหมาะสม

• การดูดซึมสารอาหาร: การดูดซึมโดยตรงช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ

• 9. การออกแบบระบบการเพาะปลูกแบบไม่ใช้ดิน

• ระบบ ทำเอง ที่บ้าน (ราคาต่ำกว่า 100 เหรียญ):

• ภาชนะ: ถังขนาด 5 แกลลอน

• วัสดุปลูก: กาบมะพร้าว + เพอร์ไลท์

• การส่งสารอาหาร: ปั๊มลม + สายน้ำหยด

• แสงสว่าง: แผง นำ 50W

• การติดตั้งโรงเรือนเชิงพาณิชย์เกี่ยวกับการเพาะปลูกแบบไม่ใช้ดิน

• โครงสร้าง : โพลีคาร์บอเนต หรือ กระจก

• ระบบชลประทาน: ระบบการให้น้ำปุ๋ยอัตโนมัติ

• การควบคุมสภาพอากาศ: การเพิ่ม คาร์บอนไดออกไซด์, เครื่องลดความชื้น

• 10. สภาพแวดล้อมที่เหมาะสมสำหรับการเพาะปลูกแบบไม่ใช้ดิน

• พารามิเตอร์	ช่วงที่เหมาะสม
  อุณหภูมิ	68-77°F (20-25°C)
  ความชื้น	ความชื้นสัมพัทธ์ 60-70%
  คาร์บอนไดออกไซด์	800-1200 พีพีเอ็ม
  ความเข้มของแสง	400-800 ไมโครโมล/ตรม/วินาที