ระบบอะควาโปนิกส์

ระบบอะควาโปนิกส์คือการผสมผสานการผลิตปลาและการผลิตพืช โดยหมุนเวียนน้ําเลี้ยง ปลาที่มีเศษอาหารปลาและของเสียจากปลาตกค้างอยู่ ไปผ่านกระบวนการกรองทางชีวภาพ ซึ่งจะ เปลี่ยนแอมโมเนียเป็นไนเตรท ก่อนส่งต่อน้ําไปใช้ในการปลูกพืชไร้ดิน พีชจะสามารถดึงไนเตรท ในน้ําไปใช้เพื่อการเจริญเติบโต ทําให้น้ํามีปริมาณไนเตรทลดลงถึงระดับที่ไม่เป็นพิษกับปลา จึงส่ง น้ํากลับเข้าสู่ดังเลี้ยงปลาอีกครั้งหนึ่ง เป็นระบบบําบัดน้ําหมุนเวียน ทําให้ลดการเปลี่ยนถ่ายน้ํา เพิ่มผลผลิตอาหาร ปลอดภัย และเพิ่มมูลค่าผลผลิต

อะควาโปนิกส์ เป็นการผสมผสานระบบการเลี้ยงสัตว์น้ําและการปลูกพืชแบบไร้ดิน (ไฮโดรโปรนิกส์) เข้าไว้ด้วยกัน โดยอาศัยหลักที่ว่าน้ําทิ้งจากการเลี้ยงสัตว์น้ําอุดมไปด้วยธาตุ อาหาร ได้แก่ สารประกอบไนโตรเจน ไม่ว่าจะเป็นแอมโมเนียหรือไนเตรท ซึ่งถือเป็นสารอาหารแลัก สําหรับพืช พืชจะดูดซึมสารเหล่านี้ไปใช้ในการเจริญเติบโต และทําให้น้ํามีความสะอาดเพียงพอ ที่จะปล่อยทิ้ง หรือถูกนํากลับมาใช้เพื่อควบคุมคุณภาพน้ําในบ่อเลี้ยงได้ อย่างไรก็ตามการนําระบบ อะควาโปนิกส์ไปใช้งานให้ได้อย่างสมบูรณ์นั้น สัดส่วนของสัตว์น้ําและพืชที่ปลูกจะต้องมีความ สัมพันธ์กัน

หลักการทํางานและกระบวนการทํางาน

หลักการสําคัญของอะควาโปนิกส์ก็คือ ของเสียจากระบบทางชีวภาพแนึ่งใช้เป็นแร่ ธาตุในการผลิตของระบบชีวภาพอีกระบบหนึ่งอันมีผลไม่ทําให้เกิดของเสียออกสู่สิ่งแวดล้อม การผสมผสานการผลิตปลาและพืช เป็นการเพิ่มความหลากลายทางชีวภาพของนิเวศ การเกษตรและให้ผลผลิตอาหารหลายชนิดพร้อมกัน ด้วยการKมุนเวียนใช้น้ําผ่านกระบวนการ กรองทางชีวภาพ ทําให้การใช้น้ําเพื่อผลิตทางเกษตรมีประสิทธิภาพนําไปสู่การจัดการน้ําที่ดี และเพิ่มผลผลิตอาหารปลอดภัยและการเพิ่มมูลค่าผลผลิต

การปลูกพืชไร้ดิน หมายถึงวิธีการใดก็ตามที่ทําให้การปลูกพืชได้โดยไม่ต้องใช้ดิน แต่จะใช้ วัสดุอื่น ๆ แทนเช่น การปลูกพืชให้รากลอยอยู่ในอากาศ การปลูกพืชในสารละลาย หรือการปลูก พืชในวัสดุปลูกเช่น ทราย แกลบ และวัสดุอื่นๆ โดยให้สารละลายธาตุอาหารที่จําเป็นต่อการ เจริญเติบโตแก่รากโดยตรง ในปริมาณที่เหมาะสมแทนธาตุอาหารที่มีอยู่ในดิน ทั้งนี้เพื่อหลีกเลี่ยง ปัญหาการปลูกในส่วนที่เกี่ยวข้องกับดิน เช่น ดินมีคุณภาพต่ํา มีความเค็มสูงหรือมีโรคระบาด อีกทั้งการปลูกพืชไร้ดินนี้ยังสามารถควบคุมคุณภาพและปริมาณของผลผลิตให้ได้ตามต้องการ ซึ่งวิธีการปลูกพืชไร้ดินสามารถจําแนกได้เป็น 2 แบบใหญ่ๆ ได้แก่ การปลูกพืชในสารละลาย เป็นการปลูกพืชโดยปล่อยราก พืชเจริญเติบโตในสารละลายธาตุอาหารพืช โดยไม่มีวัสดุปลูกได ๆ รองรับราก และ การปลูกพืชในวัสดุปลูกเป็นการใช้วัสดุปลูกต่างๆที่เป็นของแข็งสําหรับให้รากยึด และค้ําจุนต้นพืช วัสดุปลูกที่ใช้ควรจะสะอาดปราศจากโรคและแมลง ไม่เป็นพิษภัยต่อการ เจริญเติบโตของพืชและหาได้ง่ายในท้องถิ่นนั้น ในบ้านเราวัสดุที่หาง่าย เช่น ทราย กรวด ขี้เลื่อย แกลบ และขุย มะพร้าว เป็นต้น

หลักการทํางาน คือ เวลาเลี้ยงปลาจะมีของเสียจากปลา (เมื่อเลี้ยงไปนานๆ ต้องเปลี่ยนน้ํา) ดังนั้นเราก็จะเอาน้ําเสียของปลามาวนรดผัก พืชผักจะดูดของเสียเป็นปุ๋ยเป็นการช่วยบําบัดน้ําเสีย ให้ปลาและไม่ต้องเปลี่ยนถ่ายน้ํา

กระบวนการทํางานจะเป็นการผสมผสานระว่างการผลิตปลาและการผลิตพืช คือ การหมุนเวียนน้ําเลี้ยงปลาโดยให้ไkลผ่านกระบวนการกรองทางชีวภาพโดยจะเปลี่ยนของเสียที่มี อยู่ในน้ํา ซึ่งได้มาจากสิ่งขับถ่ายของปลาและเศษอาหารที่ปลาไม่กิน ปลากินและย่อยไม่ได้ไหลผ่าน ตัวกรองชีวภาพ แบคทีเรีย จะเปลี่ยนสารที่มีพิษสูงเป็นสารที่มีพิษต่ํา แอมโมเนีย และน้ําที่ผ่าน การกรองแบบชีวภาพจะไหลลงสู่พื้นที่ที่ปลูกพืชแบบไร้ดิน พีชจะทําหน้าที่ดีสารอาหารที่มีใน น้ําไปใช้ในการเจริญเติบโต น้ําที่ผ่านการบําบัดจะถูกส่งคืนสู่พื้นที่เลี้ยงปลาสมุนเป็นระบบ ส่งผล ให้ประหยัดการเปลี่ยนถ่ายน้ํา เพิ่มผลผลิตอาหาร ปลอดภัย และการเพิ่มมูลค่าผลผลิต

สัตว์น้ําจําเป็นต้องได้รับอาหารเพื่อการเจริญเติบโต แต่สิ่งที่ตามมานั่นคือ เศษอาหาร เหลือจําพวกโปรตีน และสิ่งขับถ่ายจากสัตว์น้ํา โดยขั้นตอนแรกสารอินทรีย์แขวนลอยถูกกําจัด ด้วยการตกตะกอนในถังตกตะกอน จากนั้นน้ําไหลลสู่ถังกรองชีวภาพ ภายในบรรจุวัสดุกรอง เพื่อใช้เป็นที่ยึดเกาะของแบคทีเรีย ในขั้นตอนนี้อินทรีย์สารเกิดการย่อยสลายโดยกิจกรรมของ แบคทีเรีย ซึ่งมีความเป็นพิษต่อปลาสูง แอมโมเนียที่ได้จากกระบวนการนี้บางส่วนอาจถูกดูดซึม ไปเป็นธาตุอาหารให้แก่พืช และบางส่วนถูกย่อยสลายต่อไปได้กระบวนการกรองแบบชีวภาพ ซึ่งเป็นปฏิกิริยาทางชีวเคมีที่จะย่อยสลายแอมโมเนีย จากนั้นน้ําไหลลงสู่ถังพักน้ําแล้วสูบเข้าสู่ แปลงปลูกพืช ซึ่งพืชเป็นตัวดูดซับสารอนินทรีย์ทําให้น้ํามีคุณภาพดีและเหมาะแก่การเติบโตของ สัตว์น้ําและดําเนินเป็นวงจรต่อไป

รูปแบบของระบบอะควาโปนิกส์

1. ระบบแพลอย

ระบบนี้เป็นระบบการเลี้ยงปลาร่วมกับการปลูกพืชบนแพที่ลอย อยู่บนน้ํา พืชจะเจริญเติบโตบนแพหรือวัสดุที่ลอยน้ําได้ เช่น โฟม โดยพื้นที่ปลูกพืชลอยอยู่ในน้ําที่ผ่านการ เลี้ยงปลาหรือ อาจจะลอยพื้นที่ปลูกพืชในบ่อเลี้ยงปลาเลย หรือแยกออกมา ก็ได้ แต่ถ้าใช้ในนรูปแบบ ของการแยกส่วนปลูกพืชและเลี้ยงปลา จะต้องสูบน้ําจากบ่อเลี้ยงปลามาผ่านระบบการปลูกพืช น้ําไหลจากบ่อเลี้ยงปลาผ่านแพที่มีการปลูกพืชและไหลกลับคืน สู่บ่อเลี้ยงปลาอีกครั้ง

1.ระบบแพลอย

2. ระบบกึ่งเปียกกึ่งแห้ง

เป็นระบบการเลี้ยงปลาร่วมกับการปลูกพืชที่ใช้วัสดุปลูก ต่างๆ เช่น กรวด หิน ขลุยมะพร้าว เวอร์มิคูไลท์ หรือวัสดุอื่นๆ เพื่อให้รากพืชยึดเกาะ น้ําจากบ่อเลี้ยงปลา จะถูกสูบขึ้นมาไหลผ่านพื้นที่ปลูกพืชที่บรรจุวัสดุให้รากพืช ยดีเกาะไว้น้ําที่ไหลผ่านวสัดุจากด้านบนสู้ด้านล่างรากของ ต้นพืชไม่ได้อยู่ในระบบนี้ตลอดเวลา

2. ระบบกึ่งเปียกกึ่งแห้ง

3. ระบบรางยาว

ระบบนี้เป็นระบบที่มีการเลี้ยงปลาร่วมกับการปลูกพืช ในรางยาว ตัวราง อาจทํามาจากพลาสติกหรือท่อพีวีซี ในรางจะเจาะรูเพื่อใช้ปลูกพืชเป็นระยะและมีน้ําไหลลงมา อย่างต่อเนื่อง โดยระบบนี้น้ําจากบ่อเลี้ยงปลาถูกบั้ม ขึ้นมาให้ไหลผ่านรางที่ปลูกพืชแล้วหมุนเวียนกลับ มาไปยังบ่อเลี้ยงปลา โดยระบบนี้รากพืชจะแช่อยู่ในน้ํา ตลอดเวลาคล้ายกับระบบแพลอยน้ํา แต่แตกต่างกันที่ ระบบนี้น้ําที่ไหลผ่านในรางมีระดับความสูงของน้ําไม่ มากเป็นลักษณะแผ่นฟิล์มบาง ๆ ส่งผลให้พืชเจริญ เติบโตได้ดี เนื่องจากรากพืชสามารถรับสารอาหาร และออกซิเจน

3. ระบบรางยาว
แบบ
ข้อแนะนำ
ข้อดี
ข้อเสีย
รากแช่ลึก
- เป็นระบบที่สามารถใช้ผลิตเพื่อการค้าได้
- มีส่วนกำจัดของเสียที่เป็นของแข็งจากปลาแล้วนำมาใช้ประโยชน์
- เป็นทางเลือกที่ดีสำหรับการผลิตเพื่อการค้า
- มีข้อมูลและมีคนจำนวนมากใช้ระบบนี้
- มีความเสี่ยงน้อยเพราะใช้ปริมาตรน้ำมากเพื่อรักษาสมดุล
- ให้ผลผลิตสูง
- มีประสิทธิภาพสูง
- ส่วนประกอบของระบบมากว่าแบบรากยึด
- ต้องทำความสะอาดระบบกรองเป็นระยะ ๆ หรือทุกวัน
รากแช่ตื้น
- ทางเลือกที่ดีที่สุดเมื่อต้องการผลผลิตพืชเป็นหลัก (ผลผลิตพืชสูงแต่ต้องการผลผลิตของปลาต่ำ)
- มีส่วนกำจัดของเสียที่เป็นของแข็งจากปลาแล้วนำมาใช้ประโยชน์
- สามารถทำกำไรได้มากที่สุดเพราะว่ามีสัดส่วนระหว่างปลาต่อพืชสูง
- ผลผลิตสูง
- ทางเลือกสำหรับคนที่คุ้นเคยกับระบบที่เคยปลูกปลูกพืชในสารละลาย
- ต้องการอุปกรณ์มากกว่าแบบรากยึด
- ต้องทำความสะอาดวัสดุกรองทุกวันหรือเป็นระยะ ๆ
- ท่อน้ำอุดตันได้ง่าย
- ปริมาณน้ำในระบบมีน้อย จึงมีความเสี่ยงมากกว่าระบบรากแช่ลึก
รากยึด
ใช้แปลงปลูกพืชส่วนกำจัดของเสียที่เป็นของแข็งจากปลา
- เหมาะสำหรับการผลิตขนาดเล็กและเพื่อบริโภคในครัวเรือน
- เหมาะสำหรับปลูกพืชรวมกันหลาย ๆ ชนิด
- สามารถใช้ปั๊มอากาศในการปั๊มน้ำและเติมอากาศได้
- ประหยัดค่าใช้จ่ายในการติดตั้งมากที่สุด
- กำลังผลิตต่ำสุด
- ต้องทำความสะอาดวัสดุปลูกทั้งหมดเป็นระยะ ๆ ทำให้รบกวนระบบ และสินเปลืองแรงงานเยอะจึงไม่ค่อยนิยมใช้

โดย รศ. ผ้วน เพ่งเซ้ง และคณะ
มหาวิทยาลัยลักษณ์

จำนวนผู้เข้าชม 3818 คน
©2020 กลุ่มวิจัยด้านเทคโนโลยีสารสนเทศเพื่อการพัฒนาชุมชน (IT4CD)
All Rights Reserved. ติดต่อ orasa.t@nrsu.ac.th