การปลูกพืชระบบไฮโดรโปนิกส์ Hydroponics
การ ปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินหรือไฮโดรโปนิกส์ เป็นวิธีการที่พัฒนาขึ้นในประเทศพัฒนาซึ่งมีปัญหาพื้นที่ทำการเกษตรลดลง เนื่องจากการเจริญเติบโตของชุมชน หรือพื้นที่ที่มีอยู่ไม่เหมาะสมต่อการทำการเกษตร เป็นวิธีที่ไม่ใช้ดินเป็นวัสดุปลูก แต่พืชจะเจริญเติบโตโดยได้รับธาตุอาหารจากสารละลายธาตุอาหาร การปลูกพืชโดยวิธีนี้จึงสามารถทำได้ในทุกพื้นที่แม้จะไม่มีที่ดินสำหรับปลูก พืชหรือพื้นที่ดินที่มีอยู่ไม่สามารถใช้ปลูกพืชได้ ในปัจจุบันไฮโดรโปนิกส์เป็นวิธีการปลูกพืชที่ใช้แพร่หลายในประเทศต่างๆ เช่น ไต้หวัน ญี่ปุ่น สหรัฐอเมริกา ออสเตรเลีย นิวซีแลนด์ อิสราเอล และประเทศต่างๆ ในทวีปยุโรป สำหรับประเทศไทยมีความเข้าใจกันโดยทั่วไปว่าการปลูกพืชด้วยวิธีนี้เป็นวิธี ที่ต้องลงทุนสูงและมีวิธีการยุ่งยากซับซ้อน ต้องใช้เทคโนโลยีขั้นสูง ประกอบกับปัญหาขาดแคลนพื้นที่ทำการเกษตรยังไม่รุนแรงนัก ยังมีพื้นที่ทำเกษตรกรรมมากมาย สามารถปลูกพืชด้วยวิธีปกติได้เพียงพอกับความต้องการ จึงไม่มีความจำเป็นที่จะต้องหาวิธีการอื่นมาทดแทน อย่างไรก็ดีในระยะ 5 ปีที่ผ่านมา ได้มีการปลูกพืชโดยวิธีไฮโดรโปนิกส์เป็นการค้าเพื่อผลิตพืชผักที่มีคุณภาพใน ปริมาณที่แน่นอน สนองความต้องการของซุปเปอร์มาร์เก็ต ตลาดพืชผักปลอดภัยจากสารพิษ การปลูกพืชทดแทนพืชนำเข้า และปลูกเพื่อการส่งออก
ไฮโดร โปนิกส์ (hydroponics) เป็นคำที่มาจากภาษากรีก 2 คำ คือคำว่า hydro ซึ่งแปลว่าน้ำ และคำว่า ponos แปลว่าทำงานหรือแรงงาน เมื่อรวมกันจึงมีความหมายว่าการทำงานที่เกี่ยวข้องกับน้ำ ประวัติความเป็นมาของการปลูกพืชโดยวิธีนี้นั้นเริ่มมาจากการศึกษาเกี่ยวกับ การใช้ธาตุอาหารต่างๆ ในการปลูกพืช ซึ่งมีมาตั้งแต่หลายพันปีก่อนสมัยของอริสโตเติล จากหลักฐานทางประวัติศาสตร์พบว่านักวิทยาศาสตร์หลายท่านได้เขียนบันทึก ต่างๆ ทางพฤกษศาสตร์ขึ้นและปรากฎอยู่จนทุกวันนี้ แต่การปลูกพืชตามหลักการทางวิทยาศาสต ร์นั้นเริ่มขึ้นประมาณ 300 ปีมาแล้ว คือประมาณ ค.ศ. 1699 John Woodward นักพฤกษศาสตร์ชาวอังกฤษได้พยายามทำการทดลอง เพื่อหาคำตอบว่าอนุภาคของของแข็งและของเหลวที่อยู่ในดินมีความสำคัญต่อการ เจริญเติบโตของพืชอย่างไร ต่อมาปี ค.ศ. 1860-1865 นักวิทยาศาสตร์ชื่อ Sachs และ Knop นับเป็นผู้ริเริ่มปลูกพืชด้วยวิธีไฮโดรโปนิกส์ตามหลักการทางวิทยาศาสตร์สมัย ใหม่ โดยการปลูกพืชด้วยสารละลายเกลือ อนินทรีย์ต่างๆ เช่น โพแทสเซี่ยมฟอสเฟต โพแทสเซี่ยมไนเตรต ซึ่งให้ธาตุอาหารที่จำเป็นต่อการเจริญเติบโตของพืช คือ ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส โพแทสเซี่ยม แมกนีเซียม กำมะถัน แคลเซียม และเหล็ก ภายหลังมีการพัฒนาสูตรธาตุอาหารพืชเรื่อยมา จนถึงปี ค.ศ. 1920-1930 William F.Gericke แห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ประสบความสำเร็จในการปลูกมะเขือเทศในสารละลายธาตุอาหาร โดยพืชมีการเจริญเติบโตสมบูรณ์และให้ผลผลิตเร็ว นับเป็นจุดเริ่มต้นของการนำเทคนิคการปลูกพืชโดยวิธีนี้ไปประยุกต์ใช้เพื่อ ปลูกพืชเป็นการค้า และได้มีการพัฒนาเทคนิควิธีการและส่วนประกอบในสารละลายเรื่อยมาจนถึง ปัจจุบัน
การ ประยุกต์ใช้ระบบการปลูกพืชแบบไฮโดรโปนิกส์อย่างจริงจังเริ่มขึ้นระหว่าง สงครามโลกครั้งที่ 2 เช่น กองทัพสหรัฐอเมริกาซึ่งตั้งฐานทัพอยู่ในประเทศญี่ปุ่น สภาพพื้นที่เป็นหินไม่เหมาะต่อการปลูกพืช ได้มีการนำการปลูกพืชด้วยวิธีไฮโดรโปนิกส์มาใช้ปลูกพืชผักเลี้ยงกองทัพโดย ปลูกภายในโรงเรือนและใช้กรวดเป็นวัสดุปลูก แม้หลังจากสงครามโลกครั้งที่ 2 ยุติลง กองทัพอเมริกันที่ยึดครองประเทศญี่ปุ่นก็ยังคงใช้วิธีนี้ผลิตพืชผัก กองทัพเรืออังกฤษซึ่งมีที่ตั้งอยู่ตามเกาะห่างไกล ในมหาสมุทรแปซิฟิก และมีหลายแห่งที่พื้นที่ไม่เอื้ออำนวยต่อการปลูกพืช แต่กองทัพต้องการพืชผักเป็นอาหารสำหรับกำลังพล จึงได้มีการนำการปลูกพืชด้วยวิธีนี้มาใช้เช่นกันปัจจุบัน การปลูกพืชด้วยระบบไฮโดรโปนิกส์ได้พัฒนาไปมาก โดยทั่วไปในประเทศพัฒนามักทำการปลูกภายใต้เรือนกระจก มีการควบคุมสภาพแวดล้อม การผลิตเป็นอุตสาหกรรมขนาดใหญ่จะใช้คอมพิวเตอร์ควบคุมระบบต่างๆ การเพาะกล้า และการย้ายกล้าลงปลูกในระบบจะเป็นแบบอัตโนมัติหรือกึ่งอัตโนมัติ ระบบที่นิยมใช้จะแตกต่างกัน เช่น ประเทศในแถบยุโรปจะนิยมใช้nutrient film technique (NFT) สหรัฐอเมริกานิยมใช้ระบบน้ำไม่ไหลเวียน (non-circulating system) ในออสเตรเลียจะใช้ทั้ง 2 ระบบ
สำหรับประเทศในแถบ เอเซีย ญี่ปุ่นเป็นชาติแรกที่นำการปลูกพืชด้วยวิธีไฮโดรโปนิกส์มาใช้ เป็นเชิงพาณิชย์ โดยเริ่มจากที่กองทัพสหรัฐอเมริกาซึ่งเข้ายึดครองประเทศญี่ปุ่นช่วงหลัง สงครามโลกครั้งที่ 2 นำเทคนิคนี้มาใช้ปลูกพืชผักเพื่อเป็นอาหาร หลังจากนั้นในปี ค.ศ. 1960 ได้มีการพัฒนาเทคนิคการปลูกพืชในกรวด (gravel culture) ขึ้น นับเป็นเทคนิคการปลูกพืชแบบไฮโดรโปนิกส์แบบแรกที่พัฒนาขึ้นโดยชาวญี่ปุ่น จากนั้นก็มีการพัฒนาเรื่อยมาจนปัจจุบันประเทศญี่ปุ่นมีเทคนิคต่างๆ กว่า 30 แบบ ถือเป็นประเทศที่มีความก้าวหน้าที่สุดในการปลูกพืชด้วยวิธีไฮโดรโปนิกส์ในเอ ซีย การปลูกผักด้วยวิธีไฮโดรโปนิกส์ในญี่ปุ่นพัฒนาอย่างรวดเร็วเนื่องจากการ เจริญของเมืองและราคาที่ดินที่สูงขึ้น ทำให้การทำการเกษตรด้วยระบบดั้งเดิมถูกจำกัดโดยราคาที่ดิน พืชที่นิยมปลูกด้วยวิธีนี้คือ มะเขือเทศ แตงกวา และ Japanese hornwort เนื่องจากเป็นพืชที่ให้กำไรมาก ฟาร์มไฮโดรโปนิกส์ในญี่ปุ่นที่ประสบความสำเร็จมักดำเนินการในเรือนกระจกขนาด ใหญ่ มีผลผลิตออกสู่ตลาดต่อวันในปริมาณมาก อย่างไรก็ตามมีฟาร์มขนาดเล็กที่ประสบความสำเร็จเช่นกัน ส่วนใหญ่จะเป็นฟาร์มที่ปลูกในโรงเรือนที่มีมาตรฐานสูง ความสำเร็จของการทำฟาร์มไฮโดรโปนิกส์ในญี่ปุ่นขึ้นกับการพัฒนาเพื่อเพิ่มผล ผลิตพร้อมๆ กับการลดต้นทุนการผลิต
