วันอาทิตย์ที่ 8 มีนาคม พ.ศ. 2558

การปลูกพืชระบบรากแขวน (Aeroponics Culture)

การปลูกพืชระบบรากแขวน (Aeroponics culture) หมายถึง การปลูกโดยให้รากพืชแขวนอยู่ในอากาศ แล้วจ่ายธาตุอาหารให้แก่พืชโดยวิธีพ่นสารละลายเป็นละอองฝอย (mist หรือ aerosol) ไปยังรากพืชอย่างต่อเนื่อง หรือพ่นเป็นระยะๆ  โดยใช้ระบบตั้งเวลาเป็นตัวควบคุม การปลูกพืชระบบนี้คิดค้นขึ้นในปี ค.ศ. 1960 โดย Dr. Massantini แห่งมหาวิทยาลัย Pia ในประเทศอิตาลี ปัจจุบันไม่ค่อยนิยมปลูกพืชในเชิงการค้าด้วยระบบนี้ ส่วนใหญ่เป็นการปลูกเพื่องานวิจัยหรือเพื่อเป็นงานอดิเรกเท่านั้น



(ภาพตัวอย่างการแผนผังการปลูกพืชแบบระบบรากแขวนในอากาศ)


การปลูกพืชพืชระบบรากแขวนมีองค์ประกอบพื้นฐานของระบบดังนี้

2.1 ถังเก็บสารละลายธาตุอาหาร โดยถังสารละลายอาจแบ่งเป็น 2 ระดับความเข้มข้น คือถังสารละลายความเข้มข้นเหมาะสมสำหรับการปลูก (culture solution) และสารละลายเข้มข้น (stock solution) เช่นเดียวกับการปลูกระบบอื่น ถังสารละลายควรมีสีเข้ม เพื่อป้องกันแสงแดดส่องถึงสารละลาย ซึ่งจะเป็นสาเหตุให้สาหร่ายเจริญเพิ่มจำนวนอย่างรวดเร็ว

2.2 ปั๊มหรือเครื่องอัดอากาศ ปั๊มใช้สำหรับดูดสารละลายจากถัง และส่งสารละลายไปยังอุปกรณ์กระจายสารละลาย ปั๊มที่ใช้ควรสามารถควบคุมแรงดันได้ ค่อนข้างสม่ำเสมอจนถึงระดับความดันที่หัวพ่นต้องการ ปั๊มอาจต่อกับถังจำกัดความดัน (pressure tank) เพื่อควบคุมให้ความดันของสารละลายอยู่ในช่วงที่กำหนด การจ่ายสารละลายทำได้สม่ำเสมอมากขึ้น ป้องกันแรงดันสูงเกินไป เนื่องแรงดันที่สูงเกินไปจะทำให้ท่อ ข้อต่อ หรือหัวพ่นสารละลายชำรุดเสียหาย นอกจากใช้ปั๊มแล้ว ระบบนี้อาจออกแบบให้ใช้เครื่องอัดอากาศแทน โดยอัดอากาศลงไปยังถังสารละลายที่ปิดสนิท แรงดันอากาศจะเป็นตัวส่งสารละลายไปยังอุปกรณ์กระจายสารละลาย

2.3 อุปกรณ์กำหนดเวลาจ่ายสารละลาย (timer) ระบบนี้มักออกแบบให้การพ่นสารละลายเป็นระยะๆ ปั๊มที่ใช้อาจต้องต่อกับเครื่องตั้งเวลา (timer) เพื่อกำหนดเวลาจ่ายสารละลายและหยุดจ่าย การควบคุมเวลาอาจทำโดยควบคุมที่ท่อประธานที่ออกจากปั๊มหรือถังจำกัดความดันแล้วแต่กรณี โดยท่อประธานจะต้องติดตั้ง solinoil valve จากนั้นใช้ timer ควบคุมการจ่ายสารละลาย โดยควบคุม solinoil valve เวลาที่ใช้ขึ้นอยู่กับอายุของพืช พืชอายุน้อยพ่นบ่อยครั้งครั้งละสั้นๆ เช่น พ่น 1 นาที หยุด 3 นาที เป็นต้น เมื่อพืชเจริญเติบโตเต็มที พ่นครั้งละนานขึ้น แต่ไม่ต้องพ่นบ่อย เช่น พ่น 3 นาที หยุด 10 นาที เป็นต้น

2.4 กล่องปลูกหรือกระโจมปลูกพืช (growth chamber) สามารถออกแบบให้มีรูปร่างต่างๆ ได้หลายแบบตามความเหมาะสม กล่องปลูกหรือกระโจมควรทำด้วยวัสดุทึบแสง และปิดมิดชิดขณะปลูกหรือป้องกันการเจริญเติบโตของสาหร่ายภายใน ซึ่งจะสร้างปัญหาให้กับระบบได้ และช่วยลดอัตราการระเหยของสารละลาย

2.5 ท่อลำเลียงสารละลายและอุปกรณ์กระจายสารละลาย ท่อลำเลียงสารละลายมีลักษณะเหมือนท่อที่ใช้กับระบบชลประทานโดยทั่วไป ท่อลำเลียงสารละลายจากปั๊ม หรือถังบรรจุสารละลายไปยังกล่องปลูกหรือกระโจมจะต้องทนแรงดันที่ออกแบบไว้ได้ดี ส่วนท่อลำเลียงสารละลายส่วนเกินกลับมายังถังสารละลายควรมีขนาดใหญ่กว่า เพื่อป้องกันไม่ให้สารละลายขังอยู่ในกระโจมปลูก หรือไหลล้นออกมา การกระจายสารละลายแบ่งได้เป็น 2 แบบ คือ พ่นหรือทำให้สารละลายแตกเป็นเป็นฝอย (mist) และพ่นเป็นหมอก (aerosol) อุปกรณ์ที่ใช้ในการกระจายสารละลายได้แก่
  • การกระจายสารละลายโดยใช้หัวพ่นสารละลาย อุปกรณ์แบบนี้สามารถหาซื้อได้ง่ายในปัจจุบัน เนื่องจากมีการใช้แพร่หลายในการชลประทาน มีทั้งชนิดพ่นฝอยและพ่นหมอก ผู้ใช้สามารถเลือกใช้ได้ตามความต้องการในการออกแบบ ข้อดีของอุปกรณ์ประเภทนี้คือมีราคาถูก แต่มีข้อเสียที่หัวพ่นอุดตันได้ง่าย ขนาดของหยดสารละลายที่ได้จากการพ่นขึ้นกับแรงดันสารละลาย และการออกแบบหัวพ่น แรงดันที่ใช้โดยทั่วไปอยู่ในช่วง 75 - 95 psi
  • การกระจายสารละลายโดยใช้จานหมุน การกระจายแบบนี้ทำโดยใช้หัวน้ำหยดหยดสารละลายลงบนแผ่นจานหมุน แรงหมุนของจานจะทำให้สารละลายแตกออกเป็นฝอยเล็ก การกระจายสารละลายแบบนี้มีข้อดีที่สามารถลดการอุดตันลงไปได้ระดับหนึ่ง แต่การติดตั้งอุปกรณ์มีความยุ่งยากขึ้น และมีค่าใช้จ่ายด้านพลังงานเพิ่มขึ้น
  • การกระจายสารละลายโดยใช้คลื่นอุลตราโซนิค การกระจายแบบนี้ทำโดยใช้คลื่นอุตราโซนิคส่งไปยังถาดสารละลาย เพื่อตีให้สารละลายแตกเป็นละอองเล็กๆ (หมอก) โดยสามารถทำให้ขนาดละอองสารละลายเล็กลงได้ถึง 1 ไมโครเมตร หมอกที่เกิดขึ้นจะใช้พัดลมเป่าไปตามท่อ ไปยังกล่องปลูก
2.6 เครื่องกรองสารละลาย กรณีที่ออกแบบให้มีการหมุนเวียนสารละลายกลับมาใช้ใหม่ เครื่องกรองสารละลายจึงมีความจำเป็นสำหรับระบบนี้ โดยเฉพาะกรณีที่สารละลายต้องพ่นผ่านหัวพ่นฝอยซึ่งมีรูขนาดเล็ก ดังนั้นสารละลายไม่ควรมีสารแขวนลอยเจือปนอยู่ เพราะจะทำให้หัวพ่นอุดตัน ขนาดของรูไส้กรองที่ใช้ควรประมาณ 100 ไมโครเมตร หากระบบมีขนาดใหญ่ควรใช้เครื่องกรองหลายขนาดประกอบกัน โดยกรองสิ่งเจือปนที่มีขนาดใหญ่ออกไปก่อน สิ่งเจือปนส่วนใหญ่ที่ติดมากับสารละลายมักจะเป็นมากพืชที่ขาด






ข้อดีของการปลูกด้วยระบบรากแขวนในอากาศ
                    พืชจะได้รับออกซิเจนอย่างเพียงพอและต่อเนื่อง ทำให้รากพืชสามารถเจริญเติบโตและแตกแขนงได้อย่างรวดเร็ว แต่หากเกิดกระแสไฟฟ้าขัดข้อง รากพืชจะไม่ขาดออกซิเจน แต่จะขาดน้ำและอาหาร ทำให้พืชเหี่ยวภายใน 2-3 ชั่วโมง (ระยะเวลาขึนกับความชื้นภายในกล่องปลูก อุณหภูมิภายนอกกล่องปลูก และอายุของพืช)


ข้อจำกัดของการปลูกด้วยระบบรากแขวนในอากาศ
1. กรณีที่พ่นสารละลายเป็นฝอยด้วยหัวพ่น หัวพ่นมีโอกาสอุดตันได้ง่ายเนื่องจากรูที่สารละลายไหลผ่านมีขนาดเล็ก สร้างความยุ่งยากให้กับการดูแลหากมีการปลูกในปริมาณมาก

2. จะต้องสร้างกล่องปลูกหรือกระโจมให้มีขนาดเหมาะสมกับขนาดของพืช เพื่อรองรับปริมาณราก ซึ่งแตกแขนงอย่างรวดเร็ว ต้นทุนในการก่อสร้างจึงสูงขึ้นหากต้องการปลูกพืชขนาดใหญ่

3. พืชไม่สามารถทรงตัวอยู่ได้เอง เนื่องจากรากไม่มีเครื่องยึดเกาะ ดังนั้นหากต้องการปลูกพืชที่มีลำต้นขนาดใหญ่จำเป็นจะต้องก่อสร้างเครื่องค้ำจุนลำต้น ระบบนี้จึงเหมาะสำหรับปลูกผักต่างๆ มากกว่าพืชที่มีลำต้นสูง

            ด้วยข้อจำกัดต่างๆ ของระบบนี้ ทำให้การปลูกพืชระบบนี้ส่วนใหญ่เป็นการปลูกเพื่องานวิจัย ปลูกเป็นงานอิเรก หรือปลูกพืชเพื่อการขยายต้นพันธุ์ ส่วนการผลิตพืชในเชิงพาณิชย์ไม่นิยมใช้ระบบนี้

บทความต่อไปผมจะกล่าวถึงการปลูกพืชไร้ดินด้วยใช้วัสดุปลูกอื่นๆ ที่นำมาทดแทนการใช้ดินครับ


1 ความคิดเห็น:

  1. สามารถหาซื้อพันธ์ผักในเมืองไทย แถว จ.ตรัง ได้ที่ไหนค่ะ ช่วยตอบหน่อยนะคะ คือว่าจะลองปลูกดูหน่ะค่ะ

    ตอบกลับลบ