การปลูกพืชโดยไม่ใช้ดิน hydroponic

ประโยชน์ของการปลูกพืชโดยไม่ใช้ดิน
ประโยชน์ของการปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินที่จะกล่าวต่อไปนี้จะเริ่มจากการปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินกับสภาพที่เป็นอยู่ จากนั้นจะกล่าวถึงการปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินกับการผลิตพืชเชิงธุรกิจ การปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินกับศักยภาพในการส่งเสริมนักท่องเที่ยวและการนำเข้าผักและผลิตภัณฑ์ การปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินกับงานภูมิทัศน์และการปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินกับการพัฒนาทางอวกาศในอนาคตตามลำดับ
- การปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินกับสภาพที่เป็นอยู่
การปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินเป็นศาสตร์และศิลป์ที่สามารถใช้ปลูกพืชทั้วขนาดเล็ก และขนาดใหญ่ ได้ทุกสถานที่โดยไม่มีขอบเขตจำกัด ไม่ว่าจะเป็นการปลูกจำนวนน้อยเพื่อบริโภคในครัวเรือนหรือการผลิตเชิงธุรกิจ เป็นวิธีที่เหมาะสำหรับผู้ปลูกที่มีพื้นที่น้อย เช่นผู้ที่อยู่อาศัยในแฟลตหรืออพาร์ตเมนต์ จึงสามารถปลูกได้ในเมืองที่มีประชากรหนาแน่น เช่น ญี่ปุ่น ไต้หวัน เนเธอร์แลนด์ เบลเยียม อังกฤษ เป็นต้น
- การปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินกับนันทนาการภายในครอบครัว
การปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินแบบขนาดเล็กหรือชุดเล็กสามารถสร้างนันทนาการหรือปลูกเพื่อใช้เป็นอาหารบริโภคในครัวเรือน โดยเฉพาะเด็ก แม่บ้านและผู้สูงอายุได้โดยที่ไม่มีความยุ่งยากในการปลูกและดูแลรักษาเปรียบเสมือนกับการทำสวนตามปกติที่ให้ทั้งความเพลิดเพลินเจริญใจและได้เรียนรู้หลักในการปลูกพืชเบื้องต้นไปพร้อมกัน นอกจากนี้ยังเป็นการดึงให้เยาวชนห่างไกลจากยาเสพติด้วย
- การปลูกพืชพืชโดยไม่ใช้ดินกับการศึกษา
การปลูกพืชโดยไม่ใช้ดิน โดยเฉพาะชุดเล็ก (ที่เป็นชุดปลูกสำเร็จรูปหรือผลิตขึ้นเอง) จะเหมาะสำหรับการศึกษาทดลองของนักเรียน นิสิต นักศึกษาและผู้ที่สนใจทั่วไป แต่ถ้าเป็นการปลูกเชิงการค้าจะมีความซับซ้อนมากขึ้นเนื่องจากต้องใช้เทคโนโลยีและหลักการทางวิทยาศาสตร์ในการควบคุมการผลิต
- การปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินกับสุขอนามัยและการบริโภคผักโภชนาการสูง
ข้อดีที่ถือว่าเป็นจุดแข็งของการปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินก็คือไม่เปื้อนดินและปลอดภัยจากสารพิษผลผลิตที่ได้จึงมีความสะอาดกว่าการปลูกโดยใช้ดิน นอกจากนี้ยังให้ความสุขตาเพลินใจแก่ผู้ปลูกและผู้ที่พบเห็น ผลผลิตที่เก็บเกี่ยวได้ก็มีความสวยงามน่ารับประทานและมีรสชาติดี มีคุณค่าทางโภชนาการสูรและปลอดจากสารพิษตกค้าง เรียกได้ว่าพืชที่ปลูกจะเป็นทั้ง "อาหารตา อาหารใจ และอาหารปาก" โดยเฉพาะผักสดจะมีความนุ่มและกรอบว่า ผักที่ปลูกบนดินตามธรรมชาติเข้าลักษณะ "อาหารสะอาด รสชาติดี" หรือ "Clean Food Good Taste" ที่ยอมรับกันในระดับสากล โดยเฉพาะกลุ่มชนที่นิยม "กินเจ" หรือรับประทานอาหารมังสวิรัติทั่วโลก
เนื่องจากพืชโดยเฉพาะพืชผักเป็นพืชผักเป็นพืชที่มีโภชนาการสูงจึงมีคุณค่าทางอาหารต่อชีวิตเพราะช่วยบำรุงรักษาสุขภาพ ให้พลังงานแก่ร่างกาย เพราะอุดมด้วยวิตามินแร่ธาตุและความเป็นสมุนไพร เช่น วิตามินเอ วิตามินบี วิตามินซี ซึ่งพบมากในผักช่วยต้านทานมะเร็งได้ดี เช่นเบต้าแคโรทีนใน แครอท มันเทศ แลผักหัวเนื้อสีเหลืองและอื่น ๆ เป็นแอนติออกซิแดนท์ช่วยป้องกันมะเร็ง วิตามินซีที่พบมากในผักใบเขียว พริก มะเขือเทศ ช่วยลดความเสี่ยงการเป็นมะเร็งที่กระเพาะอาหารและคอ พืชในตระกูลบรอกโคลี มีวิตามินที่เป็นเอนติออกซิแดนท์ช่วยป้องกันมะเร็ง ผักให้พลังงานแก่ร่างกายสูง ดังนั้นนักกีฬาจึงให้ความสนใจในเรื่องนี้กันมาก ประโยชน์ในด้านอืน ๆ คือทำให้แก่ช้าและช่วยลดความอ้วน รวมทั้งแต่งกลิ่นและเพิ่มรสชาติให้อาหารเป็นต้น ดังนั้นการบริโภคผักปลอดภัยจากสารพิษจึงเป็นสิ่งสำคัญและจำเป็น
ผลผลิตที่ได้จากการปลูกพืชโดยไม่ใช้ดิน นอกจากจะใช้เพื่อการ "บริโภค" ได้หลากหลายรูปแบบ เช่น สลัดที่จำหน่ายแบบผักสุดเป็นต้น เพื่อใช้ปรุงอาหารหรือผักสลัดที่น้ำสลัดพร้อมรับประทาน (Salad Pack) หรือผักที่ผ่านกระบวนการล้าง บรรจุถุงที่พร้อมเปิดถุงเพื่อบริโภค ได้ทันที่ (Mixed Salad) แล้วยัง "สามารถใช้ประโยชน์ได้หลากหลาย " อาทิใช้จัดแจกันรับแขก จัดเป็นกระเช้าของขวัญเนื่องในโอกาสต่าง ๆ เช่น วันเกิด เทศกาลปีใหม่ เพื่อมอบให้แก่ผู้ที่เคารพนับถือได้เป็นอย่างดีด้วย
- การปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินกับการผลิตพืชเชิงธุรกิจ
การปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินสามารถใช้ได้กับพืชหลากหลายอย่าง ขึ้นอยู่กับความยากง่ายของการปลูกพืชแต่ละชนิด ตั้งแต่ผัก (ผักจีน ผักไทย ผักฝรั่ง) พืชสมุนไพร ไม่มงคล พรรณไม้น้ำ ไม้ผล ไม้ดอกไม้ประดับ พืชไม้เลื้อย ไปจนถึงพืชยืนต้นสำหรับการผลิตเชิงธุรกิจ ในภาพรวมส่วนมากนิยมปลูกพืชจำพวกผักและไม้ผลที่เป็นพืชที่เก็บเกี่ยวช่วงอายุสั้น
โดยเฉพาะผักเมื่อพิจารณาในเรื่องของส่วนที่ใช้ประโยชน์คือผักใบ ผักผล ผักดอกและลำต้น ผักราก และหัว ผักเมล็ดและถั่วสดชนิดต่าง ๆ และผัก ซึ่งผู้ผลิตสามารถนำไปพิจารณาผลิดในรูปอุตสาหกรรมแบบครบวงจรได้เป็นอย่างดี
- การปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินกับการเพิ่มศักยภาพในการจัดการการผลิต
การปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินสามารถ "ผลิตพืชได้อย่างต่อเนื่องตลอดปี" และ "สามารถเพิ่มรอบการผลิต" ได้มาก "อายุสั้น" และ "คุณภาพสูง" กว่าการปลูกพืชบนดิน เนื่องจากมีการจัดการที่สามารถควบคุมสภาพแวดล้อมต่าง ๆ ให้เหมาะสมต่อพืชได้ เช่น การจัดการสารอาหารและการอนุบาลต้นกล้า เป็นต้น ในขณะที่พืชที่ปลูกบนดินมีขีดจำกัดเกี่ยวกับปัจจัยต่าง ๆ เช่น สภาพภูมิอากาศและการใช้พันธุ์เฉพาะจึงทำให้พืชส่วนมากสามารถปลูกได้ดีในฤดูหนาวอันเป็นฤดูที่มีผลผลิตออกมาล้นตลาด
- การปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินกับศักยภาพในการส่งเสริมการท่องเที่ยว
เนื่องจากเทคโนโลยีการปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินสามารถควบคุมอุณหภูมิของสารอาหารและมีการจัดการการผลิตพืชผักเมืองหนาวได้ดีจึงทำให้สามารถเพิ่มศักยภาพในการผลิตผักรองรับนักท่องเที่ยวชาวต่างชาติที่มาอยู่ในประเทศไทยเป็นเวลานานได้บริโภคผักที่ตนเองคุ้นเคยได้ไม่ต่ำกว่าปีละ 5-10 ล้านคน
- การปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินกับกการการลดการนำเข้าผักและผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้อง
การปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินจะช่วยลดการนำเข้าทั้งผักเมืองหนาวและผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องที่มีการนำเข้ามาในประเทศที่มีปริมาณและมูลค่าเพิ่มขึ้นทุกปี เช่นในปี 2533 มีปริมาณการนำเข้า 2,775 ตัน มูลค่า 194 ล้านบาท เพิ่มขึ้นเป็นปริมาณ 57,579 ตัน มูลค่า 1,644 ล้านบาทในปี 2542
- การปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินกับงานภูมิทัศน์
การปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินนอกจากจะสามารถใช้ผลิตพืชสวนประดับเพื่อจำหน่ายเชิงธุรกิจดังกล่าวแล้ว ยังสามารถใช้ในงานภูมิทัศน์เพื่อดูแลรักษาพืชสวนประดับอาคารที่ทำการในเชิงธุรกิจได้เป็อย่างดีด้วย ตัวอย่างของประเทศที่ประสบความสำเร็จในธุรกิจด้านนี้เช่นแอฟริกาใต้และเนเธอร์แลนด์ สำหรับในเอเซียก็มีหลายประเทศที่กำลังดำเนินการอยู่ เช่น สิงคโปร์และมาเลเซีย
นอกจากนี้ยังสามารถใช้ในงานภูมิทัศน์ ในลักษณะพืชสวนประดับร้านอาหาร ภัตตาคาร สถานออกกำลังกาย เช่นสระว่ายน้ำ
- การปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินกับโครงการอวกาศ
นับแต่ประวัติศาสตร์ที่มนุษย์สามารถเดินทางไปสูดวงจันทรได้สำเร็จเมื่อวันที่ 20 กรกฎาคม พ.ศ. 2512 เป็นต้นมาทำให้นักวิทยาศาสตร์เกิดความกระตือรือร้นที่จะเดินทางไปสู่ดวงดาวอื่น ๆ กันมากขึ้น เทคโนโลยีต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการเดินทางในอวกาศได้มีการพัฒนาก้าวหน้าไปอย่างรวดเร็ว โดยเฉพาะเทคโนโลยีด้านคอมพิวเตอร์ การเดินทางในอวกาศที่ยาวนานของมนุษย์จะประสบความสำเร็จได้ก็ต่อเมื่อมี อาหารเพียงพอที่จะช่วยให้ชีวิตดำรงอยู่ได้ ดังนั้นจึงต้องมีการตระเตรียมการผลิตรองรับไว้เป็นอย่างดี
การปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินไม่เพียงก่อให้เกิดประโยชน์กับชีวิตและความเป็นอยู่ในปัจจุบันเท่านั้นแต่ยังจะก่อให้เกิดประโยชน์กับการพัฒนาคุณภาพชีวิตในอนาคตอย่างมากด้วย ดังที่อดีตประธานาธิบดีโรนัลด์ เรแกน แห่งสหรัฐอเมริกาได้กล่าวไว้ว่า "การปลูกพืชโดยไม่ใช้ดิน (Hydroponics) จะเป็นเทคโนโลยีดีเด่นที่ใช้ในการผลิตอาหารในอนาคต
ที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ได้ร่วมกันศึกษาวิจัยเกี่ยวกับการใช้ประโยชน์จากการปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินโดยการปลูกแบบระบบไฮโดรโพนิกส์เพื่อใช้ในโครงการอวกาศให้แก่องค์การนาซ่า (National Aeronautic and Space Administration , NASA) ภายใต้โครงการชื่อ Controlled Ecological Life Support System (CELSS) เพื่อค้นคว้าวิจัยเกี่ยวกับการผลิตอาหารสำหรับนักบินในโครงการอวกาศ โดยงานวิจัย นี้ดำเนินการทั้งที่ศูนย์ขององค์การนาซ่าและมหาวิทยาลัยต่าง ๆ เช่นมหาวิทยาลัยเพอร์ดูและสถาบันวิจัยสิ่งแวดล้อมของมหาวิทยาลัยอริโซนา
การศึกษานี้มีหน่วยงานหรือองค์กรที่สำคัญให้การสนับสนุนและร่วมในการวิจัยหลายหน่วยงานรวมทั้งดิสนีย์ เวิร์ลด์ (Disney World) ด้วยเพื่อผลิตพืชที่ใช้เป็นอาหาร จำแนกออกเป็นสองโครงการย่อยคืออาหารที่ต้องใช้บริโภคระหว่างการเดินทางและอาหารที่ต้องใช้บริโภคเมื่ออยู่บนดวงดาวที่เดินทางไปถึง
โครงการผลิตพืชที่น่าสนใจคือโครงการผลิต "เครื่องจักรผลิตผักสลัด (Salad Machine)" เพื่อผลิตสลัดจากผักต่าง ๆ เช่น ผักสลัด แครอท แรดิช มะเขือเทศ แตง พริก ในพื้นที่ขนาดเพียง 2.8 ตารางเมตรด้วย เทคนิคและวิธีการง่าย ๆ ที่สามารถปลูกได้ทุกโอกาส และยังมีโครงการปลูกพืชในพื้นที่ที่ใหญ่ขึ้นมาเป็น 16 ตารางเมตร เพื่อปลูกพืชผักและธัญพืชอื่น ๆ เช่น ข้าวสาลี สลัด มันฝรั่ง ถั่วเหลืองเพื่อให้สามารถปลูกพืชได้หลายชนิดหมุนเวียนกัน
- การปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินกับความหลากหลายของอาชีพ
การปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินนอกจากจะสามารถใช้ประโยชน์ในการประกอบอาชีพ การศึกษา ทดลองทาง วิทยาศาสตร์ การสร้างสรรค์นันทนาการในครอบครัว การสร้างเสริมความงามทางภูมิทัศน์ ฯลฯ แล้วยังสามารถ สร้างความหลากหลายในการประกอบอาชีพของผู้ด้อยโอกาสทางร่างกาย เช่น ทหารผ่านศึก ที่ได้รับความพิการจากการสู้รบหรือผู้ที่พิการโดยกำเนิดด้วย
ความแตกต่างระหว่างการปลูกพืชบนดินกับการปลูกโดยไม่ใช้ดิน
โดยปกติแล้วการที่พืชจะเจริญเติบโตได้ดีนั่นต้องอาศัยปัจจัยต่าง ๆ ที่เหมาะสมหลายอย่าง เช่น สภาพภูมิอากาศ (แสงแดด อุณหภูมิ) น้ำ ธาตุอาหารพืชที่มาจากดิน น้ำและอากาศ (ออกซิเจน ไฮโดรเจน และคาร์บอนไดออกไซด์) ทั้งทางรากส่วนเหนือดินและส่วนใต้ติน การที่พืชจะนำธาตุอาหารไปใช้ได้นั้นจะเกี่ยวข้องกับความเป็นกรด - ด่าง (ph) ของดิน
การปลูกพืชบนดินโดยทั่วไปถึงแม้ดินจะมีธาตุอาหารอันเป็นปัจจัยที่พืชต้องการ แต่ก็มักมีข้อเสียคือดินจะไม่มีความอุดมสมบูรณ์ตามที่พืชต้องการ ดินจะมีคุณสมบัติที่ไม่แน่นอนแตกต่างกันไปตามสภาพพื้นที่ เช่น โครงสร้างของดิน ปริมาณธาตุอาหารหรือความอุดมสมบูรณ์ ระดับ pH ไม่เหมาะสม ทำให้ยุ่งยากต่อการปรับปรุงคุณภาพและเสียค่าใช้จ่ายสูง ปัญหาเหล่านี้ทำให้ได้ผลผลิตที่ไม่แน่นอน ส่วนการปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินนั้น พืชจะได้รับสารละลายที่มีธาตุอาหาร เรียกว่า "สารละลายธาตุอาหารพืช" ที่ประกอบด้วยธาตุอาหารที่จำเป็นต่อพืชที่อยู่ในรูปที่พืชสามารถนำไปใช้ได้ทันที เพราะมีการปรับค่า EC (Electrical Conductivity) และ pH ให้อยู่ในระดับที่เหมาะสมต่อการเจริญเติมโตของพืชอยู่ตลอดเวลา
อันที่จริงแล้วจะไม่มีความแตกต่างทางสรีรวิทยาของรากพืชที่จะนำธาตุอาหารไปใช้ประโยชน์ไม่ว่า จะเป็นการปลูกบนดินตามธรรมชาติ หรือการปลูกไม่ใช้ดิน
สำหรับการปลูกพืชบนดินธรรมชาติ "สารอาหารในดิน (Soil solution)" ที่เป็นอาหารพืชที่อยู่ในน้ำในดิน หรือ "ธาตุอหารในสารละลายและที่ดูดซับกับ คอลลอยด์ดิน (Soil colloid)" นั้นจะมาจากวัตถุที่เน่าเปื่อยผุพังย่อยสลายที่มาจากวัสดุที่เป็นทั้ง อินทรีสาร (Organic) เช่นปุ๋ยคอก ปุ๋ยพืชสด ปุ๋ยหมัก ย่อยสลายเป็นฮิวมัส และ อนินทรียสาร (Inorganic) เช่นปุ๋ยเคมีหรือสารเคมีที่เป็นประโยชน์ต่อพืชในขณะที่การปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินนั้นพืชจะได้รับ "สารละลายธาตุอาหาร" ที่มาจากการละลายของปุ๋ยเคมีหรือสารเคมีในน้ำที่ให้ธาตุอาหาร (ส่วนใหญ่เป็นอนินทรีสาร ยกเว้นเพียงยูเรียที่เป็นอินทรียสาร) เรียกว่า "สารละลายธาตุอาหารพืช" เพียงอย่างเดียว ทั้งสารอาหารในดินที่ได้จากการเน่าเปื่อยผุพังตามธรรมชาติ ในกรณีของการปลูกพืชบนดินและสารละลายธาตุอาหารจากการปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินจะสัมผัสกับรากพืชซึ่งพืชจะดูดเอาไปใช้ในการเจริญเติบโตต่อไป
เนื่องจากปุ๋ยเคมีที่มาจากวัสดุที่เป็นอนินทรียสารที่ใช้ปลูกพืชบนดินตามธรรมชาติก็คืปุ๋ยเคมีที่พืชต้องการชนิดเดียวกับปุ๋ยที่ใช้ในการปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินนั่นเอง ดังนั้นจึงไม่มีแตกต่าง