การปลูกพืชในวัสดุทดแทนดิน (Substrate culture)

          การปลูกพืชโดยใช้วัสดุอื่นทดแทนการใช้ดิน เป็นการปลูกแบบไฮโดรโพนิกส์อีกประเภทหนึ่ง เพื่อแก้ไขปัญหาการทำการเกษตรในพื้นที่ ดินอยู่ในสภาพที่ไม่เหมาะสมต่อการเพาะปลูก

          การปลูกในวัสดุทดแทนดิน ยังเป็นการปลูกพืชที่ช่วยแก้ไขปัญหาการขาดอ๊อกซิเจนที่รากในพืชต่างๆ เช่น มะเขือเทศ, พริกหวาน, แตงกวา, เมล่อน ฯลฯ โดยพืชเหล่านี้เป็นพืชที่ต้องการอ๊อกซิเจนที่รากค่อนข้างมาก   ซึ่งการปลูกพืชแบบรากแช่ในสารละลาย ในพื้นที่อากาศร้อนมักประสบปัญหาอุณหภูมิของน้ำสูงเกินไป ทำให้รากพืชขาดอ๊อกซิเจน จนทำให้พืชนั้นอ่อนแอ และเกิดโรคขึ้นได้ง่าย

          การปลูกพืชด้วยวิธีนี้เป็นการนำวัสดุชนิดต่างๆ มาใช้เพื่อทำให้ที่ให้รากพืชยึดเกาะพยุงลำต้นไว้ได้ โดยวัสดุปลูกที่เราจะนำมาใช้ทดแทนดินที่ดีนั้น ต้องคำนึงถึงปัจจัยหลายอย่างประกอบกัน เช่น

1. มีอัตราส่วนพื้นที่ของอากาศและน้ำเหมาะสม อัตราส่วนประมาณ 50 : 50 หมายถึง วัสดุที่มีการระบายอากาศและน้ำได้ดี หรือมีความพรุนสูง ไม่เป็นวัสดุที่มีการสะสมความร้อน

2. โครงสร้างของวัสดุปลูกไม่อัดตัวกันแน่น หรือยุบตัวง่ายเมื่อถูกน้ำและใช้ไประยะหนึ่ง

3. วัสดุปลูกต้องไม่ทำปฎิกิริยทางเคมีเมื่อสัมผัสกับธาตุอาหารพืชจนเกิดอันตรายกับรากพืช

4. เป็นวัสดุที่สะอาด คือไม่มีการสะสมของเชื้อโรค หรือแมลง

5. เป็นวัสดุที่หาได้ง่าย และราคาไม่แพงจนเกินไป

              ในการปลูกพืชโดยใช้วัสดุปลูกให้ประสบความสำเร็จนั้น ผู้ปลูกต้องทราบถึงคุณสมบัติของวัสดุที่เรานำมาใช้ปลูกนั้นเป็นอย่างดีเพื่อที่เราจะได้สามารถควบคุมปริมาณการให้น้ำและสารละลายธาตุอาหารพืชได้อย่างถูกต้องและเหมาะสม วัสดุปลูกทดแทนการใช้ดินที่นิยมนำมาใช้ได้แก่

1. หินภูเขาไฟ 

- แหล่งกำเนิด   : หินภูเขาไฟ
- ค่า pH             : 6.5
- คุณสมบัติการอุ้มน้ำ  19%
- คุณสมบัติการแลกเปลี่ยนประจุ ไม่มี
- ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางที่นิยมนำมาใช้ 3 - 15 มม.
- ความพรุน  73%
- ความคงทนของโครงสร้าง  ดีมาก
- ลักษณะการนำมาใช้ วัสดุเพาะชำ, วัสดุผสมปลูก
- อายุการใช้งาน หลายปี
- ราคา ถูก
- ข้อดี มีการระบายน้ำดีมาก, ไม่ทำปฎิกิริยาทางเคมีกับธาตุอาหารพืช, อายุการใช้งานนาน
- ข้อเสีย อุ้มน้ำได้น้อย, มีน้ำหนักมาก



2. ทรายหยาบ

- แหล่งกำเนิด  แม่น้ำ
- คุณสมบัติการอุ้มน้ำ  ค่อนข้างดี
- คุณสมบัติการแลกเปลี่ยนประจุ ไม่มี
- ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางที่นิยมนำมาใช้ 0.5 - 2 มม.
- ความพรุน ต่ำ
- ความคงทนของโครงสร้าง  ดีมาก
- ลักษณะการนำมาใช้ นิยมนำมาใช้วัสดุกรอง หรือผสมเป็นวัสดุปลูก
- อายุการใช้งาน หลายปี
- ราคา ปานกลาง
- ข้อดี อุ้มน้ำได้ดีกว่ากรวด, ไม่ทำปฎิกิริยาทางเคมีกับธาตุอาหารพืช, อายุการใช้งานนาน, ราคาถูก
- ข้อเสีย มีปัญหาการอัดตัวแน่นเมื่อใช้เป็นเวลานาน, มีน้ำหนักมาก, ความพรุนต่ำ

3. เม็ดดินเผา (Hydro Clay)

- แหล่งกำเนิด  การเผาดินเหนียวที่อุณหภูมิ 1,100 องศาเซลเซียส
- ค่า pH             : 5 - 7
- คุณสมบัติการอุ้มน้ำ  14 - 16 %
- คุณสมบัติการแลกเปลี่ยนประจุ ไม่มี
- ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางที่นิยมนำมาใช้ 8 - 16 มม.
- ความพรุน สูง
- ความคงทนของโครงสร้าง  ดีมาก
- ลักษณะการนำมาใช้ นิยมนำมาใช้วัสดุกรอง, เป็นวัสดุปลูก
- อายุการใช้งาน หลายปี
- ราคา สูง
- ข้อดี การระบายอากาศดีมาก, ไม่ทำปฎิกิริยาทางเคมีกับธาตุอาหารพืช, อายุการใช้งานนาน
- ข้อเสีย อุ้มน้ำได้น้อย, มีน้ำหนักมาก, ราคาค่อนข้างแพง 

4. ใยหิน (Rockwool)

- แหล่งกำเนิด  หลอมหินภูเขาไฟและปั่นให้เป็นเส้นใยผสมสารเรซิน 4 - 5%
- ค่า pH             : 7 - 9.5
- คุณสมบัติการอุ้มน้ำ  70 - 80 %
- คุณสมบัติการแลกเปลี่ยนประจุ ไม่มี
- ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางที่นิยมนำมาใช้ 8 - 16 มม.
- ความพรุน 98%
- ความคงทนของโครงสร้าง  ไม่ดี
- ลักษณะการนำมาใช้ นิยมนำมาใช้วัสดุเพาะเกล้า, เป็นวัสดุปลูก , ฉนวนกันความร้อน
- อายุการใช้งาน  1 ครั้ง
- ราคา สูง
- ข้อดี การระบายน้ำและอากาศดีมาก, ไม่ทำปฎิกิริยาทางเคมีกับธาตุอาหารพืช, ความพรุนสูง
- ข้อเสีย ราคาค่อนข้างแพง



5. เพอร์ไลท์ (Perlite)

- แหล่งกำเนิด  เผาหินภูเขาไฟด้วยความร้อน 1,200 องศาเซลเซียส
- ค่า pH             : 7 - 7.2
- คุณสมบัติการอุ้มน้ำ  250 - 300 ลิตร ต่อเพอร์ไลท์ 1 ลูกบาศก์เมตร
- คุณสมบัติการแลกเปลี่ยนประจุ ไม่มี
- ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางที่นิยมนำมาใช้ 1.5 - 6 มม.
- ความพรุน 97%
- ความคงทนของโครงสร้าง  ดี
- ลักษณะการนำมาใช้ นิยมนำมาใช้วัสดุเพาะเกล้า, เป็นวัสดุปลูก
- อายุการใช้งาน  1 ครั้ง
- ราคา สูง
- ข้อดี การระบายน้ำและอากาศดี, ไม่ทำปฎิกิริยาทางเคมีกับธาตุอาหารพืช, น้ำหนักเบา
- ข้อเสีย ราคาค่อนข้างแพง



6. เวอร์มิคูไลท์ (Vermiculite)

- แหล่งกำเนิด  เผาแร่ไมก้าด้วยความร้อน 850 องศาเซลเซียส
- ค่า pH             : 7 - 7.2
- คุณสมบัติการอุ้มน้ำ  350 - 375 ลิตร ต่อเวอร์มิคูไลท์ 1 ลูกบาศก์เมตร
- คุณสมบัติการแลกเปลี่ยนประจุ 65 - 140 me/100 gm
- ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางที่นิยมนำมาใช้ 1 - 6 มม.
- ความพรุน 96%
- ความคงทนของโครงสร้าง ไม่ดี
- ลักษณะการนำมาใช้ นิยมนำมาใช้วัสดุผสมเพาะเกล้า
- อายุการใช้งาน  1 ครั้ง
- ราคา สูง
- ข้อดี การระบายน้ำและอากาศดี, อุ้มน้ำได้ดี, น้ำหนักเบา
- ข้อเสีย ราคาค่อนข้างแพง, มีการแลกเปลี่ยนประจุเคมี, โครงสร้างย่อยสลายตัวง่าย



7. แกลบดิบ

- แหล่งกำเนิด  เปลือกหุ้มเมล็ดข้าว
- ค่า pH             : 6 - 7
- คุณสมบัติการอุ้มน้ำ  น้อย
- คุณสมบัติการแลกเปลี่ยนประจุ ต่ำ
- ความพรุน สูง
- ความคงทนของโครงสร้าง ย่อยสลายง่ายเมื่อถูกน้ำ
- ลักษณะการนำมาใช้ นิยมนำมาใช้วัสดุผสมเพาะเกล้า, วัสดุผสมปลูก
- อายุการใช้งาน  1 - 3 ครั้ง
- ราคา ถูก
- ข้อดี น้ำหนักเบา, ราคาถูก
- ข้อเสีย อุ้มน้ำได้ไม่ดี, โครงสร้างย่อยสลายตัวง่าย, อัดตัวแน่นเมื่อถูกน้ำ



8. ขุยมะพร้าว

- แหล่งกำเนิด  ปั่นใยออกจากเปลือกมะพร้าวจะได้เป็นเศษขุยเปลือกด้านในลูกมะพร้าว
- ค่า pH             : 6 - 7
- คุณสมบัติการอุ้มน้ำ  ได้ดีมาก
- คุณสมบัติการแลกเปลี่ยนประจุ สูงเมื่อขุยมะพร้าวผ่านขบวนการย่อยสลายตัว
- ความพรุน สูง
- ความคงทนของโครงสร้าง ปานกลาง มีการย่อยสลาย
- ลักษณะการนำมาใช้ นิยมนำมาใช้วัสดุผสมเพาะเกล้า, นำมาใช้เป็นวัสดุปลูก
- อายุการใช้งาน  2 - 3 ครั้ง
- ราคา ถูก
- ข้อดี น้ำหนักเบา, อุ้มน้ำได้ดีมาก, ราคาถูก
- ข้อเสีย เมื่อย่อยสลายจะอัดตัวกันแน่นทำให้เกิดปัญหาเรื่องการระบายอากาศ