เทคนิคการปลูกพืชแบบไม่ใช้ดิน

          การปลูกพืชไม่ใช้ดินมีหลากหลายรูปแบบให้เลือกให้เหมาะสมกับชนิดพืชที่ต้องการปลูก โดยจะต้องมีความรู้เกี่ยวกับวัสดุอุปกรณ์ที่ต้องนำมาใช้ในแต่ละระบบการปลูกพืชต่างๆ เทคนิคการปลูกเป็นรายละเอียดต้องอาศัยการลงมือปฏิบัติจึงจะมีทักษะในการปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินในระบบต่างๆ ทั้งยังต้องมีความรู้เกี่ยวกับพืชแต่ละชนิดที่ปลูก เพื่อให้เข้าใจลักษณะการเจริญเติบโตที่ตอบสนองต่อสภาพแวดล้อมที่จัดการได้อย่างเหมาะสม และยังสามารถวางแผนการผลิตได้อย่างมีประสิทธิภาพ

1. การเลือกพื้นที่ปลูก การเลือกพื้นที่ที่มีความเหมาะสมมีความสำคัญเพื่อเป็นการลดความเสี่ยงในการปลูกพืช โดยพื้นที่ที่เหมาะสมควรมีลักษณะได้รับแสงอย่าง น้ำซึมผ่านได้ง่าย เป็นพื้นที่ที่มีระบบสาธารณูปโภค เช่น ไฟฟ้า มีน้ำที่มีคุณภาพดี และมีปริมาณเพียงพอที่จะใช้ หลีกเลี่ยงพื้นที่ที่มีลมพัดแรง

          2. การสร้างโรงเรือนและติดตั้งระบบปลูก 2.1 โรงเรือนและหลังคา ในการปลูกพืชไม่ใช้ดินขนาดใหญ่หรือเป็นการค้านั้น การสร้างโรงเรือนเป็นสิ่งจำเป็น โดยตัวโรงเรือนจะทำด้วยเหล็ก หรือไม้ก็ได้ขึ้นอยู่กับงบประมาณ สำหรับหลังคามักจะมุงด้วยพลาสติคสีขาวขุ่น มีเฉพาะหลังคาเพื่อกันน้ำฝน อาจใช้ตาข่ายมุ้งหรือซาแลนกั้นด้านข้าง และทำหลังคาให้มีความสูงต่ำไม่เท่ากัน เพื่อระบายความร้อน หรือทำหลังคาให้เป็นแบบมีปีกโค้ง เพื่อให้ลมด้านบนพัดผ่านนำความร้อนในโรงเรือนออกไปได้

ภาพโรงเรือนระบบปิดหลังคาโค้ง

         โรงเรือนสำหรับปลูกพืชไม่ใช้ดินจะนิยมสร้างตามความเหมาะสมที่จะวางรางปลูกในโรงเรือนได้โดยทั่วไปรูปทรงโรงเรือนจะเป็นรูปโค้งหรือแนวราบมีความสูงของหลังคาเพียงพอที่จะเข้าทำงานและระบายความร้อนได้ดี หลังคาอาจเปิดปิดอัตโนมัติโดยมีการควบคุมอุณหภูมิภายในที่เหมาะสมต่อการปลูกพืชภายในโรงเรือนจะมีการพรางแสงได้ในช่วงแดดร้อนจัดโดยนิยมพรางแสงในที่สูง หลังคานิยมใช้พลาสติกใสมีสารป้องกันแสงอุลตร้าไวโอเลตหน้ากว้างเต็มหลังคา ไม่ควรมีรอยต่อ รอบโรงเรือนควรมีมุ้งตาข่ายป้องกันแมลงได้และมีประตูเปิดเข้าได้และอาจมีซาแลนพรางแสงเพื่อลดอุณหภูมิอีกชั้นหนึ่ง
          2.2 การติดตั้งระบบปลูก ส่วนประกอบของระบบปลูกขึ้นอยู่กับระบบที่เราเลือก ซึ่งโดยทั่วไปในการปลูกพืชไม่ใช้ดินจะประกอบด้วย ระบบดีเอฟที, ดีอาร์เอฟที, เอ็นเอฟที, แอโรโพนิกส์ และระบบปลูกพืชในวัสดุปลูก ซึ่งโดยทั่วไปทุกระบบจะประกอบด้วยโต๊ะปลูกเป็นหลัก โต๊ะปลูกมักทำจากวัสดุที่มีความแข็งแรง สามารถรับน้ำหนักของน้ำในระบบได้ เช่น เหล็ก หรือเหล็กกาวาไนซ์ โดยจะสร้างโต๊ะปลูกสูงจากพื้นดินประมาณ 1 เมตร กว้าง 1-2 เมตร ความยาวขึ้นอยู่กับพื้นที่โรงเรือนสำหรับกระบะปลูกจะแตกต่างกันดังนี้
          1. ระบบ ดีเอฟที กระบะปลูกจะใช้กระเบื้องแผ่นเรียบ หรือไม้อัดปูพื้นกระบะ แล้วใช้พลาสติกสีดำชนิดหนาปูทับพื้นกระบะและยกขอบสูงประมาณ 20 เซนติเมตร และใช้ประกับหนีบแผ่นพลาสติกกับขอบโต๊ะไว้ให้แน่นหนา ต่อท่อน้ำล้นเพื่อปรับระดับน้ำบริเวณปลายกระบะด้านหนึ่ง โดยใช้ท่อพีวีซีข้องอหรือข้อตรงสวมเข้ากับท่อระบายสารละลายที่ต่อลงไปยังถังเก็บสารละลายที่ใช้ในระบบ (ท่อน้ำล้นสามรถหมุนเอีบงขึ้นลงเพื่อปรับระดับความสูงของสารละลายในระบบได้ซึ่งการปลูกผักในระบบดีเอฟที จะปรับระดับสารละลายให้สูง 15-20 เซนติเมตร) สำหรับถังเก็บสารละลายจะตั้งอยู่ในระดับต่ำกว่ากระบะปลูก โดยในถังสารละลายจะมีปั๊มน้ำดูดสารละลายขึ้นผ่านท่อส่งสารละลายไปยังปลายกระบะปลูกอีกด้านหนึ่งของระบบ ระดับสารละลายในระบบจะเพิ่มสูงขึ้นจนล้นผ่านท่อน้ำล้นออกมายังถังเก็บสารละลายทำให้เกิดการไหลเวียนของสารละลายในระบบซึ่งเป็นการเพิ่มออกซิเจนในสารละลายให้กับพืชปลูก
          2. ระบบ ดีอาร์เอฟที กระบะปลูกติดตั้งเหมือนระบบดีเอฟที ทุกประการ แต่แตกต่างกันตรงที่การปลูกพืชในระบบดีอาร์เอฟที จะใช้ท่อปรับระดับสารละลาย (Nutrient Level Adjuster) แทนท่อน้ำล้น โดยระยะเริ่มแรกจะปรับระดับสารละลายให้มีความสูง 8 เซนติเมตร แล้วจึงค่อยๆลดระดับสารละลายลงเหลือ 4 เซนติเมตร เป็นการเพิ่มช่องว่างอากาศให้พืชสร้างรากอากาศ (ส่วนปลายรากพืชความยาว 4 เซนติเมตร ที่แช่อยู่ในสารละลายจะเพียงพอต่อการดูดธาตุอาหารพืชไปเลี้ยงลำต้นพืชได้) โดยมากระบะในระบบนี้จะมีความยาวไม่เกิน 30 เมตร
          3. ระบบ แอร์โรโพนิกส์ เป็นการปลูกพืชโดยให้ส่วนของรากลอยอยู่ในอากาศและฉีดพ่นสารละลายธาตุอาหารเป็นฝอยไปที่รากพืชโดยตรงเป็นช่วงเวลา รูปร่างของโครงสร้างการปลูกพืชในระบบนี้อาจมีได้หลายรูปแบบ เช่น แบบกล่องสี่เหลี่ยม แบบกระโจมสามเหลี่ยม เป็นต้น พืชในระบบนี้มีการเจริญเติบโตดี ตั้งตัวเร็วหลังจากย้ายปลูก เนื่องจากรากพืชไม่กระทบกระเทือน การแพร่กระจายของรากดี เนื่องจากไม่มีสิ่งกีดขวางเหมือนในดิน และรากพืชได้รับอากาศเต็มที่ การปลูกในระบบนี้เหมาะกับพืชต้นเตี้ย เช่น พืชผักต่างๆ ถ้าพืชต้นสูงจำเป็นต้องมีการค้ำยันหรือใช้เชือกยึด ระบบนี้เหมาะสำหรับงานวิจัยที่ศึกษาทดลองเกี่ยวกับการเจริญเติบโตหรือปัจจัยต่างๆ ที่มีผลต่อราก เพราะเห็นการพัฒนาของรากได้ตลอดเวลา แต่ต้องลงทุนค่าใช้จ่ายในด้านวัสดุอุปกรณ์ค่อนข้างสูง ถ้าระบบการฉีดพ่อนอุดตัน จะทำให้รากพืชแห้งตายได้ไม่เหมาะจะปลูกเป็นการค้า
          4. ระบบเอ็นเอฟที จะใช้รางตื้นๆ กว้างประมาณ 10 เซนติเมตร ของสูง 5 เซนติเมตร ความยาวตั้งแต่ 5-20 เมตร แต่ไม่ควรเกิน 20 เมตร เนื่องจากจะทำให้เกิดความแตกต่างของปริมาณออกซิเจนระหว่างหัวระบบและท้ายระบบ ติดตั้งให้มีความลาดเอียง 1-3% โดยให้สารละลายไหลผ่านรากพืชบริเวณปลายด้านที่สูงกว่า เป็นชั้นผิวบางๆ หนาประมาณ 2-3 มิลลิเมตร

ภาพการติดตั้งขาโต๊ะปลูกผักสลัดระบบ NFT

ภาพการติดตั้งรางปลูกและถังเก็บสารละลายระบบ NFT

          บริเวณปลายอีกด้านหนึ่งจะต่อท่อรองสารละลายลงไปยังถังเก็บสารละลาย ซึ่งติดตั้งปั๊มดูดสารละลายไหลวนขึ้นไปอีก นอกจากนี้อาจประยุกต์ใช้ท่อพลาสติกพีวีซีผ่าครึ่ง หรือแผ่นกระเบื้องแบบลอนและปูด้วยพลาสติกสีดำ เพื่อป้องกันการกัดกร่อนจากสารละลายธาตุอาหารพืชเป็นรางปลูกก็ได้
          5. ระบบ ปลูกพืชในวัสดุปลูก เป็นการปลูกโดยใช้วัสดุปลูกทำหน้าที่แทนดิน สำหรับให้รากยึดและค้ำจุนต้นพืช วัสดุปลูกที่นิยมใช้มักมีความเป็นกลาง ไม่มีธาตุอาหาร ไม่เป็นอันตรายต่อการเจริญเติบโตของพืชและหาได้ง่ายในท้องถิ่นนั้นๆ เช่น แกลบ ขุยมะพร้าว ขี้เลื่อย เปลือกไม้ ทราย กรวด ใยหิน เพอร์ไลท์ เวอร์มิคิวไลท์ เป็นต้น โดยจะเรียกชื่อระบบตามวัสดุนั้นๆ เช่น ถ้าใช้ทรายแทนดิน ก็จะเรียกระบบนี้ว่า Sand culture ข้อดีของระบบนี้คือ แม้ว่าระบบการให้น้ำชำรุดวัสดุปลูกจะทำหน้าที่เป็นแหล่งเก็บน้ำให้พืชได้ เป็นระบบที่ทำง่าย ไม่มีปัญหาขณะปลูก พืชเจริญเติบโตได้ดี

ภาพการติดตั้งระบบน้ำหยดในระบบการปลูกพืชในวัสดุปลูก

3. การเพาะกล้า
          ขั้นตอนการเพาะกล้าสำหรับการปลูกพืชในสารละลาย (Water Culture)
         1. นำแผ่นฟองน้ำหนา 1 นิ้ว มากรีดเป็นตารางขนาด 1 ตารางนิ้ว โดยไม่ให้ขาดออกจากกัน (ลึกประมาณ ¾ ของฟองน้ำ)

          2. กรีดร่องตามเส้นทแยงมุมของแต่ละช่องให้ลึกพอหยอดเมล็ดผักได้
          3. ใส่เมล็ดผักลงไปในร่องที่กรีดไว้ 1 ร่องต่อ 1 เมล็ด (สำหรับผักสลัด) หรือร่องละหลายเมล็ดสำหรับผักทรงพุ่มแคบ เช่น ผักชี ผักบุ้ง ฯลฯ
          4. นำฟองน้ำที่ใส่เมล็ดผักแล้วไปใส่ในถาดเพาะกล้าและเติมน้ำในถาดให้ท่วมฟองน้ำ
          5. เก็บถาดเพาะไว้ในที่ทึบแสงจนเมล็ดเริ่มงอก
          6. เมื่อเมล็ดเริ่มงอกให้นำถาดเพาะออกมาให้ได้รับแสงเพื่อป้องกันการยืดของต้นกล้า และเติมสารละลายปุ๋ยเจือจาง (ค่า EC=0.8) เมื่อต้นกล้ามีใบจริง 2-3 ใบ จึงย้ายปลูกได้

ภาพการเพาะเมล็ดผักสลัดลงบนฟองน้ำเพาะเมล็ดสำเร็จรูป

4. การย้ายต้นกล้า
          การย้ายต้นกล้าไปลงปลูกในระบบที่จะเริ่มให้สารละลายธาตุอาหารที่มีความเข้มข้น เพื่อให้พืชมีการเจริญเติบโตตามพันธุกรรม และสิ่งแวดล้อมที่จัดสรร ระยะย้ายกล้าจึงมีความสำคัญต่อการเจริญเติบโตของพืชต่อไป เรื่องที่สำคัญคือ การระมัดระวังรากของต้นกล้า ต้องย้ายกล้าด้วยความรวดเร็วและไม่ให้รากกระทบกระเทือน เพราะถ้ารากต้นกล้าขาดจะทำให้ต้นกล้านั้นชะงักการเจริญเติบโตหรือไม่สามารถเจริญเป็นต้นที่สมบรูณ์ได้ ก่อนการย้ายกล้า 1-2 วัน จะต้องทำให้ต้นกล้าแข็งแรง (hardening) คือ การให้แสงเพิ่มมากขึ้น รดน้ำให้น้อยลง เพื่อให้ต้นกล้าแข็งแรงก่อนที่จะนำไปปลูกข้างนอกโรงเรือนอนุบาลต้นกล้า และต้องย้ายกล้าในตอนเย็นประมาณ 16.00 นาฬิกา เพื่อให้ต้นกล้ามีเวลาปรับตัวในช่วงกลางคืนและตอนเช้าของวันใหม่ หากทำการย้ายกล้าในเวลากลางวันที่มีแสงแดแรงจะทำให้ต้นกล้าสูญเสียน้ำอย่างรวดเร็ว เหี่ยว และฟื้นตัวได้ยาก

ภาพการย้ายต้นกล้าผักสลัด อายุ 21 วันหลังเพาะเมล็ด ลงโต๊ะปลูกระบบ NFT

5. การควบคุมค่าความเป็นกรด-ด่าง (pH) และค่าการนำไฟฟ้า (EC)
          5.1 ค่า pH มีความสำคัญมากต่อการเจริญเติบโตของพืชในด้านความเป็นประโยชน์ของธาตุอาหารพืชในสารละลาย โดยทั่วไปสารละลายควรมี pH อยู่ในช่วง 5.5-6.5 จะเป็นช่วงที่เหมาะสม คือ ธาตุอาหารอยู่ในรูปที่พืชนำไปใช้ได้มากที่สุด ถ้า pH ของสารละลายมีค่าต่ำกว่า 4 จะเป็นอันตรายต่อรากพืช ถ้า pH มีค่าสูงกว่า 7 ติดต่อกันนานเกิน 2-3 วัน จะทำให้การดูดใช้ ฟอสฟอรัส เหล็ก และแมงกานีส ผิดปกติ