จริง ๆ แล้วการปลูกผักแบบไฮโดรโพนิกส์ (hydropoincs) หรือการปลูกพืชในน้ำหนือน้ำยาเป็นลักษณะหนึ่งของการปลูกพืชแบบไร้ดิน (Soilless Culture)แต่ที่ไร่วโนทยาน เรียกการปลูกผักทั้ง 2 ลักษณะแยกกัน เป็น 2 ประเภท คือ ถ้าปลูกในน้ำยาเรียก ไฮโดรโพนิคส์ และเรียกการปลูกผักในวัสดุปลูกอื่น ๆ ที่ไม่ใช้ดินว่า "ซอยเลส" (Soilless)

          ดร. นภดล เรียบเลิศหิรัญ ภาควิชาพฤกษศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์เขียนไว้ในหนังสือเรียน "การปลูกพืชไร้ดิน" เมื่อปี พ.ศ. 2538โดยกล่าวถึงประวัติความเป็นมาของการปลูกแบบไร้ดินว่าเริ่มครั้งแรกที่ มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย สหรัฐอเมริกา เมื่อปี พ.ศ. 2479 ผู้เริ่มคือ ดร.เกอริก ได้ทดสอบการปลูกมะเขือเทศในน้ำยาผสมธาตุอาหารตามสูตรที่เขาดัดแปลงขึ้นและ ประสบความสำเร็จเนื่องจากต้นมะเขือเทศเจริญเติบโตดีมาก จนกระทั่งออกดอกและติดผลที่มีขนาดรับประทานได้ผลงานของดร.เกอริกได้รับการ ตีพิมพ์เผยแพร่ในหนังสือพิมพ์รายวันฉบับหนึ่ง
         ดร. เกอริก เรียกการปลูกพืชในลักษณะนี้ว่า "hydropoincs"ซึ่งเป็นคำภาษากรีกมาจากคำว่า "hydro" ซึ่งแปลว่า "น้ำ" และ "ponics"แปลว่า "การทำงาน" รวมกันเป็น "hydroponics" แปลว่า "การทำงานของน้ำ"

          แต่ในเว็บไซต์ของ biocontrols.com บอกว่า ผู้ที่พัฒนาระบบการปลูกพืชแบบhydroponics รายแรกคือ Dr.Hoagland และ D.L Amonแห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เช่นเดียวกัน แต่ดำเนินการเมื่อปี 1938 หรือปี 2481 ถ้าดูระยะเวลาก็ต้องบอกว่ามาทีหลัง ดร. เกอริก ใครจะเป็นรายแรกรายหลังก็ไม่เป็นไร เพราะทั้งคู่อยู่ที่มหาวิทยาลัยเดียวกัน คือมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย มาดูประเทศไทยดีกว่า ดร. นภด เรียบเลิศหิรัญกล่าวไว้ในหนังสือ "การปลูกพืชไร้ดิน" ของท่านว่า สำหรับประเทศไทยการปลูกพืชแบบไร้ดิน เริ่มมาจากการทดลองของสถาบันการศึกษาต่าง ๆเสียมากกว่า มีผู้ริเริ่มปลูกเป็นการค้าจริงๆ ที่ตำบลนาดี อำเภอกระทุ่มแบนจังหวัดสมุทรสาคร เมื่อปี พ.ศ. 2526โดยชาวไต้หวันเป็นผู้นำเทคโนโลยีนี้เข้ามาแนะนำโดยเริ่มด้วยการเน้นปลูก ผักที่ราคาแพงปลูกโดยไม่ใช้สารเคมีกำจัดศัตรูพืชจัดเป็นผักอนามัยปลอดภัยจาก สารพิษที่แท้จริงและเจ้าของสวนให้ชื่อว่า "ผักลอยฟ้า"หลังจากนั้นเทคโนโลยีนี้จึงได้ขยายผลไปยังผู้ประกอบการรายอื่น ๆแต่ก็นับว่าได้ใช้เวลาเกือบ 10 ปี กว่าเทคโนโลยีจะแพร่หลาย

         คุณสุภาพร รัตนะรัต นักวิทยาศาสตร์ กองเกษตรเคมี(ปัจจุบันเปลี่ยนเป็นสำนักวิจัยพัฒนาปัจจัยการผลิตทางการเกษตร )กรมวิชาการเกษตร เขียนไว้ในหนังสือ "หลักและวิธีการผลิตผักอนามัย"ของกรมวิชาการเกษตร เมื่อปี พ.ศ. 2544 เรื่อง "การปลูกพืชไร้ดิน :การปลูกผักอนามัยในสารละลายธาตุอาหาร" ว่า การปลูกผักโดยไม่ใช้ดิน หรือSoilless culture เป็นการปลูกผักโดยให้รากอยู่ในวัสดุปลูกที่ไม่ใช่ดินได้แก่ การปลูกให้รากแช่อยู่ในน้ำ (water culture หรือ hydroponics)ปลูกให้รากอยู่ในอากาศ (aeroponics) และปลูกให้รากอยู่ในวัสดุปลูกอื่น ๆ(substrate culture) ได้แก่ วัสดุอินทรีย์ เช่น ขุยมะพร้าว ขี้เถ้าแกลบขี้เลื่อย วัสดุผสมต่าง ๆ และวัสดุอนินทรีย์ เช่น ทราย กรวด ฟองน้ำ ใยหิน(rock wool) เพอไลท์ (perlite) และเวอร์มิคูไลท์ (vermiculite) เป็นต้นซึ่งการปลูกในวัสดุปลูกที่ไม่ใช่ดินเหล่านี้ต้องให้สารละลายธาตุ อาหารแก่พืชอย่างพอเหมาะและต่อเนื่องจึงจะทำให้พืชเจริญเติบโต การปลูกผักในลักษณะนี้ถือเป็นการปลูกพืชแบบไร้ดิน (Soilless culture) อีกวิธีหนึ่ง



ดร. นภดล เรียบเลิศหิรัญ บอกว่าประโยชน์ของการปลูกพืชแบบไร้ดิน มีหลายประการ คือ

          - ใช้ทดแทนการปลูกพืชในดินที่มีปัญหา เช่น ดินเค็ม ดินกรวด และดินด่าง
          - ประหยัดพื้นทีที่จะใช้ปลูก เพราะระบบไร้ดินปลูกพืชได้หนาแน่นกว่าปลูกในดิน
         - ประหยัดค่าใช้จ่ายในการปลูก และบำรุงรักษาพืชเพราะธาตุอาหารและน้ำอยู่ในระบบที่หมุนเวียนได้ประหยัดค่า ใช้จ่ายในการกำจัดวัชพืช
          - อายุการเก็บเกี่ยวสั้นกว่าการปลูกในดิน
          - สามารถควบคุมโรคและแมลงได้สะดวกกว่าการปลูกในดิน เนื่องจากใช้พื้นที่ปลูกขนาดเล็กกว่า
          - ใช้ปลูกบำรุงรักษาพืชให้อยู่รอดมากขึ้น โดยเฉพาะพืชจากการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ
         - เหมาะสำหรับการปลูกพืชในเมืองใหญ่หรือเมืองอุตสาหกรรมที่มีพื้นที่ดินสำหรับ ปลูกพืชน้อย หรือบนตึกสูง เช่นคอมโดมีเนียม โรงแรม โรงพยาบาล เป็นต้น
         - ใช้ปลูกพืชในยานอวกาศได้ปัญหาของการปลูกพืชแบบไร้ดินก็มีอยู่บ้างเช่นกันคือ ต้องลงทุนสูงกว่าการปลูกพืชในดินทั่ว ๆ ไป ผู้ปลูกต้องทราบ เทคนิคหรือเทคโนโลยีพอสมควร ที่สำคัญคือถ้าจะปลูกเป็นการค้าต้องเลือกปลูกพืชที่มีราคาและมีตลาดรองรับ จึงจะประสบความสำเร็จ

ไร้ดินแบบไฮโดรโพนิคส์
         ดังที่กล่าวแล้วว่าการปลูกพืชในระบบไฮโดรโพนิคส์เข้ามาสู่ประเทศไทยเมื่อ ประมาณ 10 ปีมาแล้วโดยชาวไต้หวัน นำเข้ามาแนะนำให้ผู้ประกอบการคนไทยทำเป็นการค้าที่เรียกว่า"ผักลอยฟ้า"

         ไฮโดรโพนิคส์ เข้ามามีบทบาทเพื่อแก้ปัญหาของการปลูกพืชในดินซึ่งมีการใช้สารเคมีกำจัด ศัตรูพืชและวัชพืชรวมทั้งเชื้อโรคพืชที่อาศัยอยู่ในดินทำให้เกิดสารพิษ ตกค้างในผลผลิตเป็นอันตรายต่อผู้บริโภคและตัวเกษตรกรผู้ปลูกนอกจากนี้การ ปลูกพืชในดินยังต้องใช้น้ำมากถ้าปราศจากแหล่งน้ำก็ก่อให้เกิดปัญหาในการเพาะ ปลูกอีกการปลูกพืชในดินต้องมีการเตรียมดิน ปรับสภาพดิน และต้องใช้ปุ๋ยเคมีสูตรต่าง ๆ ตามอายุพืช"ไฮโดรโพนิคส์" จึงเป็นระบบการปลูกพืชที่เข้ามาแก้ปัญหาดังกล่าวแต่ทั้งนี้ไฮโดรโพนิคส์ก็ เหมาะสมสำหรับพืชบางชนิดเท่านั้น ไฮโดรโพนิคส์เป็นการปลูกพืชไร้ดิน ในรูปแบบของการปลูกพืชให้รากพืชแช่อยู่ในน้ำหรือสารละลายธาตุอาหารพืช ซึ่งคุณสุภาพร รัตนะรัต บอกว่าการปลูกพืชในสารละลายธาตุอาหารพืชมีหลายวิธีแต่ละวิธีมีข้อดีข้อเสีย แตกต่างกัน วิธีที่ง่ายและสะดวก เป็นที่นิยมกันมี2 วิธี คือ

          - การปลูกพืชในสารละลายแบบไม่ไหลเวียนเป็นการ ปลูกแบบให้รากแช่อยู่ในสารละลายธาตุอาหารที่มีเครื่องพ่นอากาศเป่าอากาศลงใน สารละลายนั้น การปลูกในระบบนี้เป็นวิธีที่ทำได้ง่ายมากเหมาะสำหรับปลูกในครัวเรือน เป็นงานอดิเรกหรือเป็นงานทดลองภาชนะที่ปลูกอาจจะเป็นภาชนะเดี่ยวหรือเป็น กระบะรวมการปลูกในภาชนะเดี่ยวมีข้อดี คือ ไม่ต้องเสี่ยงกับความเสียหายทั้งหมดในกรณีที่มีโรคติดมากับรากพืชที่ปลูก ความเสียหายจะเกิดเฉพาะต้นที่เป็นโรคเท่านั้นและการเคลื่อนย้ายภาชนะปลูก สามารถทำได้ง่าย แต่มีข้อเสียคือ อาจต้องสิ้นเปลืองแรงงานมากกว่า
          - การปลูกในสารละลายแบบไหลเวียน(Nutrient Flow Tecnnique หรือ NFT)เป็นวิธีให้รากแช่อยู่ในสารละลายที่ไหลเวียนภายในภาชนะปลูกรวมโดยใช้ ปั๊มทำการผลักดันให้สารละลายเกิดการไหลเวียน มี 2 แบบ คือแบบสารละลายไหลผ่านรากพืชเป็นแผ่นฟิล์มบาง ๆ ตามความลาดชันของรางปลูก(Nutrient Flow Tecnnique) และระบบสารละลายไหลผ่านรากพืชอย่างต่อเนื่อง(Natrient Flow Tecnnique) การปลูกในระบบนี้สารละลายธาตุอาหารที่ไหลผ่านรากพืชจะไหลลงสู่ถังภาชนะบรรจุ แล้วถูกสูบด้วยปั้มน้ำขึ้นมาให้พืชได้ใช้ใหม่โดยวิธีนี้จะสามารถใช้ประโยชน์ จากสารละลายธาตุอาหารได้อย่างมีประสิทธิภาพการนำสารละลายธาตุอาหารกลับมาใช้ ใหม่ จึงเป็นวิธีที่ประหยัดและไม่เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม จากสารละลายเหลือใช้แต่ข้อเสียของระบบนี้คือ ถ้าเกิดโรคที่ติดมากับรากพืชจะทำให้แพร่กระจายได้มากและรวดเร็ว จากการที่รากแช้อยู่ในสารละลายเดียวกันซึ่งยากที่จะกำจัด หรือรักษาให้หายได้การแพร่ระบาดของโรคอย่างรุนแรงทำความเสียหายแก่พืชที่ ปลูกไว้ทั้งหมด

         การปลูกพืชในระบบไฮโดรโพนิคส์โดยเฉพาะพืชผักจะต้องปลูกในโรงเรือนมุ้ง ตาข่ายภาชนะปลูกส่วนใหญ่จะเป็นกระบะ สำหรับใส่น้ำสารละลายธาตุอาหารพืชมีแผ่นโฟมปิดบนกระบะแผ่นโฟมจะเจาะเป็นช่อง ๆสำหรับวางต้นกล้าให้รากลงไปแช่ในสารละลายปัจจุบันมีการพัฒนาภาชนะปลูกให้ ทันสมัยขึ้นประหยัดเนื้อที่และประหยัดน้ำมากขึ้นโดยการทำเป็นรางน้ำแทนกระบะ นอกจากนี้ยังต้องมีเครื่องปั๊มอากาศสำหรับปั๊มอากาศเข้าไปในภสชนะปลูกพืชให้ ออกซิเจนแก่รากพืชเพื่อพืชใช้ในการดูดซึมอาหาร

          สำหรับธาตุอาหารที่พืชต้องการในการเจริญเติบโต มี 16 ชนิด ได้แก่ คาร์บอนออกซิเจน ไฮโดรเจน ไนโตรเจน แคลเซียม แมกนีเซียม ฟอสฟอรัส โปตัสเซียมกำมะถัน เหล็ก ทองแดง แมงกานีส โมลิบดินัม สังกะสี คลอรีน และโบรอนนอกจากนี้อาจจะมีธาตุอาหารอื่นๆ บ้าง เช่น อะลูเนียม แกลเลียม ซิลิกอนไอโดดีน ซีลีเนียม และโซเดียม แต่จากการวิเคราะห์พบว่า ธาตุอาหารที่พืชต้องการมากคือ คาร์บอน
         และออกซิเจน ทั้ง 2 ชนิดรวมกันประมาณ 90% ของธาตุอาหารพืชทั้งหมดที่เหลือเป็นไฮโดรเจน ไนโตรเจน และอื่น ๆ คุณสุภาพร รัตนะรัตกล่าวถึงข้อดี และข้อจำกัดของการปลูกพืชในระบบไฮโดรโพนิคส์โดยเฉพาะพืชผักไว้ดังนี้

ข้อดี คือ

          *ให้ผลผลิตที่สะอาด ถูกอนามัย ปลอดภัยจากสารพิษเนื่องจากปลูกในโรงเรือนที่มีมุ้งตาข่ายปิดมิดชิดจึงไม่ จำเป็นต้องใช้สารเคมีในการป้องกันกำจัดแมลงศัตรูพืช
         * พืชเจริญเติบโตและเก็บเกี่ยวผลผลิตได้เร็วกว่าการปลูกในดินเนื่องจากพืชได้ รับธาตุอาหารต่างๆครบถ้วนในสัดส่วนที่พอเหมาะและตลอดเวลาที่พืชต้องการทำให้ ได้ผลผลิตที่มีคุณภาพและรสชาติดี
         * พืชที่ปลูกอยู่รอดมากขึ้น และให้ผลผลิตสูง เพราะสามารถควบคุมปัจจัยต่างๆที่ให้แก่พืชได้ดีกว่าปลูกในดิน ลดความเสี่ยงจากสภาพดินฟ้าอากาศไม่แน่นอนเช่น น้ำท่วม ฝนแล้ง
         * ใช้พื้นที่น้อย เพราะปลูกพืชได้หนาแน่นกว่าปลูกในดินและปลูกต่อได้ทันทีหลังจากเก็บเกี่ยว พืชชุดแรกแล้วจึงสามารถปลูกได้หลายครั้งต่อปี
          * ประหยัดค่าใช้จ่ายในการกำจัดวัชพืช
         * ทดแทนการปลูกพืชในดินที่มีปัญหา เช่น ดินเค็ม ดินกรด ดินด่างดินที่ไม่เหมาะสมสำหรับปลูกพืช เช่น ดินลูกรัง ดินที่มีน้ำท่วมขังบ่อยครั้ง
          * เหมาะสำหรับปลูกในสถานที่ที่มีพื้นผิวดินสำหรับปลูกพืชน้อย เช่น ระเบียงบ้าน หรือ คอนโดมีเนียม
          * ปลูกได้ตลอดปี ไม่ต้องรอฤดูกาล สามารถเลือกปลูกพืชในช่วงที่มีราคาแพง ทำให้ผลผลิตได้ราคาดีขึ้น
          * ใช้แรงงานในการดูแลน้อย

          ข้อจำกัดคือ ลงทุนสูงในระยะแรก และต้องมีปัจจัยในการปลูกพืชในระบบนี้ คือ ไฟฟ้าน้ำ และธาตุอาหารที่พืชต้องการในรูปของสารเคมีอย่างไรก็ตามการปลูกพืชในระบบไฮ โดรโพนิคส์ในปัจจุบันเป็นที่นิยมกันมากสำหรับปลูกผักอนามัย และวิธีการปลูกวัสดุอุปกรณ์ต่างๆ ที่ใช้ก็มีการพัฒนาให้สะดวกและทันสมัยมากขึ้นตลาดของผักอนามัยในปัจจุบัน เริ่มมีผู้หันมานิยมบริโภคมากขึ้นการวางจำหน่ายผักที่ปลูกในระบบไฮโดรโพ นิคส์ ปัจจุบันจะบรรจุถุงทั้งต้นโดยไม่ตัดรากและบางรายภาชนะปลูกที่ใช้พยุงต้นซึ่ง เป็นกระถางพลาสติกโปร่งขนาดเล็กๆยังมีติดที่โคนต้นเป็นการยืนยันว่าเป็นผัก ที่ปลูกในระบบไฮโดรโพนิคส์จริง ๆปราศจากสารเคมีป้องกันกำจัดแมลงแน่นอน

ไร้ดินแบบแอโรโพนิคส์

         การปลูกพืชในระบบแอโรโพนิคส์ (aeroponics) คล้าย ๆ กับไฮโดรโพนิคส์แต่แทนที่รากพืชจะแช่อยู่ในน้ำยาซึ่งเป็นสารละลายธาตุอาหาร พืชก็ใช้วิธีการฉีดพ่นสารละลายธาตุอาหารพืชให้แก่พืชทางรากเป็นระยะ ๆ ตลอด 24ชั่วโมงแทน วิธีการนี้พืชได้อาหารครบถ้วนและพอเพียงแต่การปลูกด้วยระบบแอโรโพนิคส์ต้อง ใช้ระบบควบคุมการฉีดพ่นธาตุอาหารแบบอัตโนมัติ เช่น ฉีดพ่นทุก ๆ 1 นาทีระยะเวลาฉีดพ่น 1 นาที หยุด 1 นาที เป็นต้น วิธีการนี้ใช้นน้ำน้อยมากการปลูกพืชในระบบแอโรโพนิคส์นี้ความชื้นจากการฉีด พ่นสารละลายธาตุอาหารจะไปกระตุ้นให้รากพืชเจริญเติบโตอย่างสมบูรณ์ภายใน 10 วันและต้นพืชโดยเฉพาะพืชผักสามารถเจริญเติบโตเก็บเกี่ยวได้ภายในระยะเวลา เพียง30 วัน ใน biocontrols.com ระบุว่า การปลูกพืชในระบบแอโรโพนิคส์นี้ มีประโยชน์และข้อดีหลายประการคือ

          * ไม่มีโรคและแมลงศัตรูพืช
          * ไม่ต้องใช้สารเคมีในการป้องกันกำจัดโรคและแมลงศัตรูพืช
          * ประหยัดน้ำและสารละลายธาตุอาหารพืช
          * พืชโตเร็ว เก็บเกี่ยวได้เร็ว และให้ผลผลิตสูง
          * สามารถควบคุมสภาพแวดล้อมในการเพาะปลูกได้ ทั้งนี้มีตัวเลขยืนยัน ดังนี้

                    สามารถลดการใช้น้ำได้ 98%
                    สามารถลดปริมาณปุ๋ยเคมี ได้ 95%
                    สามารถลดปริมาณสารเคมีในการป้องกันกำจัดศัตรูพืชได้ 99%
                    สามารถเพิ่มผลผลิตในแต่ละรอบการเพาะปลูกได้ 45%
                    ได้ผลผลิตที่สะอาด

ที่มา : ศูนย์สารสนเทศ กรมวิชาการเกษตร