ความเป็นมาของการปลูกพืชไร้ดิน

      ในอนาคตการปลูกพืชด้วยดินจะเริ่มประสบกับปัญหา และมีความยุ่งยากมากขึ้น เนื่องด้วยจำนวนประชากรโลกที่เพิ่มมากขึ้น ทำให้ทรัพยากรไม่ว่าจะเป็นแหล่งน้ำที่เหมาะสมต่อการเพาะปลูก สภาพดินที่เริ่มเสื่อมโทรมมีแร่ธาตุในดินน้อย มีโรคและแมลงสะสมอยู่มาก ทำให้ไม่สามารถเพาะปลูกพืชได้ รวมถึงพื้นที่ในการเพาะปลูกพืชที่เริ่มลดลง

          มนุษย์จึงเริ่มคิดค้นวิธีการเพาะปลูกที่ใช้ทรัพยากรต่างๆ ให้น้อยและคุ้มค่าที่สุด รวมถึงการใช้ระยะเวลาการเพาะปลูกให้สั้นลงเพื่อเป็นแหล่งอาหารให้เพียงพอกับจำนวนประชากรที่กำลังเพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ การปลูกพืชไร้ดินจึงเกิดขึ้นเพื่อแก้ไขปัญหาของการเพาะปลูกพืชในอนาคต

ประวัติความเป็นมาของการปลูกพืชไร้ดิน

          มนุษย์เริ่มรู้จักการเพาะปลูกมาตั้งแต่สมัยยุคก่อนประวัติศาสตร์ ยุคนีโอทิค (Neolithic Age) เมื่อประมาณ 10,000 ปีก่อนคริสต์ศักราช โดยการเกษตรกรรมในยุคนั้นจะเป็นการเกษตรแบบเคลื่อนย้ายแหล่งเพาะปลูก โดยมนุษย์จะเลือกตั้งที่อยู่อาศัยในบริเวณที่มีดินอุดมสมบูรณ์แล้วทำการเพาะปลูกพืชเพื่อใช้บริโภค และประโยชน์ใช้สอยด้านต่างๆ ต่อมาเมื่อดินในบริเวณนั้นเริ่มเสื่อมคุณภาพลง มนุษย์ก็จะเริ่มมองหาที่อยู่อาศัยใหม่แล้วย้ายที่อยู่ไปเรื่อยๆ  แต่แหล่งเกษตรกรรมที่ถือว่าเป็นยุคแรกของการเพาะปลูกพืชที่มีการตั้งถิ่นฐานชัดเจนเกิดขึ้นเมื่อ 8,000 ปีก่อนคริสต์ศักราช ที่ดินแดนที่เรียกว่า เมโสโปเตเมีย (ประเทศอิรัก และอิหร่านในปัจจุบัน) โดยถือเป็นแหล่งอารยธรรมด้านการเกษตรที่แรกของโลก

          สำหรับการปลูกพืชแบบไร้ดินนั้น ก็มีจุดกำเนิดอยู่ที่ ฝั่งแม่น้ำยูเฟรติส (ในประเทศอิรัก ในปัจจุบัน) โดยสถานที่นี้มีชื่อเรียกว่า สวนลอยฟ้าบาบิโลน (Hanging Gardens of Babylon) สร้างโดยกษัตริย์เนบูคัดเนสซาร์ที่ 2 แห่งกรุงบาบิโลเนีย  โดยพระองค์ได้สร้างสวนแห่งนี้ให้แก่มเหสีของพระองค์ที่ชื่อพระนางเซมิรามีส  สวนบาบิโลน นี้ถูกสร้างขึ้นเมื่อประมาณ 600 ปีก่อนคริสต์ศักราช มีความสูงประมาณ 75 ฟุต  กินพื้นที่ประมาณ 400 ตารางฟุต ระเบียงทุกชั้นจะปลูกประดับด้วยต้นไม้ และดอกไม้ รวมถึงมีการปลูกไม้ยืนต้นชนิดต่างๆ ไว้บนสิ่งก่อสร้างนั้น โดยวิศวกรในสมัยนั้นได้มีการออกแบบและสร้างเครื่องมือที่สามารถ ดึงน้ำจากแม่น้ำไทกิส ไปทำเป็นสวนน้ำตกและนำน้ำนั้นไปใช้ในการเพาะปลูกพืชบนสวนลอยฟ้าแห่งนั้น  แต่เป็นที่น่าเสียดายที่สวนลอยฟ้าบาบิโลนนี้ได้พังทลายไปจากเหตุแผ่นดินไหวเมื่อศตวรรษที่ 2 ก่อนคริสต์ศักราช

          แต่การปลูกพืชแบบไฮโดรโพนิกส์ที่มีหลักการวิทยาศาสตร์จริงๆ นั้นเกิดขึ้นเมื่อประมาณ 400 กว่าปีที่ผ่านมา ซึ่งในปี ค.ส. 1600  นักวิทยาศาสตร์ชาวเบลเยี่ยม  ชื่อ ยาน แบ็บทิสทา ฟาน เฮลมอนท์ (Jan Baptista Van Helmont) ได้ทำการทดลองปลูกต้นวิลโล ในดินที่บรรจุในท่อที่รดด้วยน้ำฝนเป็นเวลา 5 ปี ผลปรากฎว่าต้นวิลโล่มีน้ำหนักเพิ่มขึ้นจาก 5 ปอนด์ เป็น 169 ปอนด์ ในขณะที่ดินที่ใช้ปลูกมีน้ำหนักหายไปเพียงเล็กน้อย จากการทดลองนี้เขาสรุปว่า พืชจะสามารถรับธาตุอาหารที่ใช้ในการเจริญเติบโตได้นั้นต้องอาศัยน้ำเป็นตัวนำพา  มากกว่าการได้รับแร่ธาตุโดยตรงจากดิน

ต่อมาในปี ค.ศ.1699  จอห์น วูดวาด (John Woodward) นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ได้ทำการทดลองปลูกพืชในน้ำ โดยอาศัยธาตุอาหารจากดินในแหล่งต่างๆ มาละลายลงในน้ำ

ต่อมาในปี ค.ศ. 1860 ยูลิอุส ฟอน ซัคส์ (Julius von Sachs)  นักพฤกษศาสตร์ชาวเยอรมันนับเป็นคนแรกที่ได้คิดค้นสารละลายธาตุอาหารมาตรฐานขึ้น หลังจากนั้นจึงได้มี การคิดค้นสารละลายธาตุอาหารสูตรต่างๆ โดยนักวิทยาศาสตร์อีกหลายคน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง วิลเฮลม์ คน็อป (Willhelm Knop) นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน ซึ่งสูตรสารละลายธาตุอาหารที่เขาคิดค้นขึ้นใน ค.ศ.1865 ก็ยังนำมาใช้อยู่ในปัจจุบัน เพียงแต่เพิ่มธาตุอาหารเสริมบางชนิดเข้าไปเท่านั้น

จนกระทั่ง ค.ศ.1925 หรือเมื่อประมาณ 80 กว่าปีที่ผ่านมา  ศาสตราจารย์ วิลเลียม เอฟ. แกริก (William F. Gericke) ชาวอเมริกัน แห่งมหาลัยแคลิฟอร์เนีย ก็ได้พัฒนาเทคนิคการเติมอากาศลงในน้ำ และได้มีการทดลองใช้สารละลายธาตุอาหารพืช มาใช้ในการการปลูกมะเขือเทศด้วยสารละลายสูตรที่เขาดัดแปลงขึ้นในอ่างขนาดใหญ่ ปากอ่างปิดด้วยตะแกรงแล้วปลูกมะเขือเทศบนตะแกรงและปล่อยให้รากงอกยาวลงไปถึงสารละลายที่อยู่ด้านล่าง มะเขือเทศที่เขาปลูกสามารถเจริญเติบโตจนถึงระยะติดดอกออกผลและที่มีเถายาวถึง 25 ฟุต และเขาได้บรรญัติศัพท์ hydroponics ขึ้นจากรากศัพท์ภาษากรีก 2 คำ คือ Hydro ซึ่งแปลว่า "น้ำ" และ Ponos ซึ่งแปลว่า "การทำงาน"  จากนั้นแกริก ได้นำเทคนิคการปลูกนี้ไปใช้กับการปลูกในเชิงธุรกิจจนเป็นผลสำเร็จ  ทำให้ศาสตราจารย์ผู้นี้ได้รับการยกย่องให้เป็น บิดาแห่งเทคโนโลยีไฮโดรโพนิกส์สมัยใหม่ การปลูกพืชด้วยระบบไฮโดรโพนิกส์จึงเริ่มแพร่หลายขึ้นนับตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา

ส่วนในทวีปเอเชีย ในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2 ทหารชาวอเมริกันได้นำเอาเทคนิกการปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินมาใช้ในประเทศญี่ปุ่นเพื่อผลิตอาหารเลี้ยงกองทัพ ที่เมืองโชฟุ กรุงโตเกียว โดยใช้พื้นที่ถึงในการเพาะปลูก 137.5 ไร่ และที่เมืองโอซึ จังหวัดชิกะอีก 62.5 ไร่ ทำให้คนงานชาวญี่ปุ่นที่เข้าไปทำงานได้รับการถ่ายทอดเทคโนโลยีการปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินจากนั้นเป็นต้นมา

ภาพ โรงเรือน “Hydroponic Farm” ของกองทัพสหรัฐอเมริกาซึ่งสร้างขึ้นที่เมืองโชฟุ กรุงโตเกียว ประเทศญี่ปุ่น ใช้ปลูกพืชเลี้ยงทหารในกองทัพสหรัฐในระหว่างปี ค.ศ. 1946-1960

สำหรับการปลูกพืชด้วยวิธีไฮโดรโพนิกส์ในประเทศไทยนั้น พ.ศ.2520 สมเด็จพระเทพพระรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี ได้เสด็จฯไปเยือนประเทศอิสราเอล เพื่อทอดพระเนตรด้านการพัฒนาประเทศด้านต่างๆ รวมทั้งด้านเกษตร และการวิจัยเกี่ยวกับการปลูกพืชโดยไม่ใช้ดิน

ต่อมาในปี พ.ศ.2526 พระองค์ท่านได้เสด็จฯไปประเทศญี่ปุ่น และได้ทรงได้ทอดพระเนตรการปลูกพืชแบบไฮโดรโพนิกส์เป็นการค้าซึ่งเป็นระบบ DFT (Deep Flow Technique) ทรงสนพระทัยเป็นอย่างมาก จึงทรงได้ศึกษาหาแนวทางและความเป็นได้ของเทคโนโลยีด้านนี้เข้ามาใช้ในประเทศไทย

ต่อมาในปี พ.ศ.2530 ซึ่งเป็นปีแห่งการเฉลิมฉลองเนื่องในวโรกาสที่พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวทรงเจริญ พระชนมพรรษาครบ 5 รอบ องค์การอาหารและเกษตรแห่งสหประชาชาติ (F.A.O.) ได้น้อมเกล้าฯ วายโครงการวิจัยการปลูกพืชไร้ดินเพื่อร่วมเฉลิมฉลองในวาระดังกล่าว สมเด็จพระเทพพระรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี ทรงเลือกโครงการวิจัยการปลูกพืชโดยไม่ใช้ดิน เพื่อใช้ในการผลิตพืช เน้นการนำเอาวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรที่หาได้ง่ายในท้องถิ่นมาใช้ประโยชน์ผ่านทางมหาวิยาลัยเกษตรศาสตร์ โดยมีพื้นที่วิจัย 3 แห่ง คือ

1. งานสวนในบริเวณสวนจิตรลดา ซึ่งเป็นพื้นที่วิจัยที่ติดตั้งระบบการปลูกพืชแบบไฮโดรโพนิกส์ มีระบบควบคุมการใส่ปุ๋ย และกรดอัตโนมัติจากประเทศอังกฤษ นำมาทดลองเป็นแห่งแรกในประเทศไทย 

2. ภาควิชาปฐพีวิทยา คณะเกษตรศาสตร์ และภาควิชาพฤกษศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ แห่่ง มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตบางเขน 

3. ภาควิชาปฐพีวิทยา คณะเกษตร มหาวิยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตกำแพงแสนโดยมีการค้นคว้าวิจัยระบบการปลูกพืชแบบ Deep Flow Technique , NFT และ substrate culture เพื่อเป็นการเตรียมข้อมูลพื้นฐาน สำหรับสภาพภูมิอากาศในประเทศไทยเรา เพื่อน าไปใช้ปลูกในเขตพื้นที่ที่ดินมีปัญหา อันอาจเป็นประโยชน์ต่อโครงการพัฒนาการเกษตรของไทยในอนาคต หลังจากนั้นมาก็มีการวิจัยโดยนักวิจัยจากหลายสถาบัน เช่น 

- ภาควิชาพฤกษศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิยาลัย 

- ภาควิชาปฐพีวิทยา คณะเทคโนโลยีการเกษตร สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง

- มหาวิยาลัยแม่โจ้  จ.เชียงใหม่

- กองบำรุงรักษาราชอุทยาน สำนักพระราชวังและสถานีเกษตรหลวงของมูลนิธิโครงการหลวง 

ต่อมาในปี พ.ศ. 2530 นาคีตะฟาร์ม  ซึ่งเป็นฟาร์มแห่งแรกที่สร้างขึ้นโดยเอกชน ตั้งอยู่ที่ตำบลนาดี 

อำเภอเมือง    จังหวัดสมุทรสาคร   มีการปลูกผักชนิดต่างๆ โดยใช้เทคนิคการให้อากาศในน้ำและ

สารละลายไม่หมุนเวียน   

ใน พ.ศ.2536 นาย เสรี แทน ได้เริ่มทำฟาร์มผักไฮโดรโพนิกส์ โดยฟาร์มตั้งอยู่ที่ตำบลริงปิง อ.เมือง จ.ลำปาง เป็นฟาร์มที่ปลูกผักด้วยระบบเอ็นเอฟที (NFT) เพื่อส่งออกไปยัง ฮ่องกง 

ต่อมาใน พ.ศ. 2540 บริษัท แอกเซนต์ไฮโดรโปนิคส์ 1997 (ประเทศไทย) ได้นำเทคนิคเอ็นเอฟที (NFT) ที่ทันสมัยจากประเทศออสเตรเลียมาใช้ ส่งผลให้เกิดการตื่นตัวด้านเทคโนโลยีพืชในน้ำ หลังจากนั้นมีฟาร์มแบบสมัยใหม่เกิดขึ้นมาอีกหลายแห่ง โดยเฉพาะในเขตกรุงเทพมหานคร และจังหวัดใกล้เคียง

* บทความครั้งต่อไปผมจะมาแนะนำเกี่ยวกับ ความสำคัญ, ข้อดี, ข้อเสีย, ระบบการทำงานต่างๆ ของการปลูกพืชไร้ดินต่อไปครับ