1. การปลูกพืชในสารละลาย (Water Culture)
1.1 ระบบเอนเอฟที : การให้สารละลายไหลผ่านรากพืชเป็นแผ่นบางๆ (Nutrient Film Technique, NFT)เป็นเทคนิคที่ได้รับความสนใจอย่างมากเป็นการปลูกพืชโดยให้รากแช่อยู่ในสาร ละลายโดยตรงสารละลายจะไหลผ่านรากพืชเป็นแผ่นฟิล์มบางๆ (โดยทั่วไปมักกำหนดให้น้ำที่ไหลผ่านมีความหนาประมาณ 2-3 มิลลิเมตร) สารละลายจไหลหมุนเวียนผ่านรากตลอดเวลา
ระบบ เอนเอฟทีสามารถแบ่งได้เป็นการปลูกในราง ปลูกในร่อง ปลูกในท่อ
การปลูกพืชในระบบเอนเอฟทีที่แบบประยุกต์โดย ใช้รางที่ทำจากลอนกระเบื้องมุงหลังคาที่ใช้ ผลิตผักไฮโดรโพนิคส์ศูนย์วิจัยพืชผักโครงการหลวง หนองหอย | การปลูกพืชในระบบเอนเอฟทีแบบเป็นร่อง โดยไม่ยกพื้น |
การปลูกพืชในระบบเอนเอฟทีที่ใช้ท่อที่ศูนย์ พัฒนาโครงการหลวงหนองหอยและอ่างขาง | การปลูกพืชในระบบเอนเอฟทีที่ใช้ท่อพีวีซี ขนาดเล็กใช้ปลูกหลังบ้าน |
1.2 ระบบดีเอฟที (Deep Floating Technique, DFT) เป็นระบบที่ปลูกพืชโดยรากแช่อยู่ในสารละลายลึกประมาณ 15- 20 เซนติเมตร โดยจะมีการปลูกพืชบนแผ่นโฟมหรือวัสดุที่ลอยน้ำ ได้เพื่อยึดลำต้นแต่จะปล่อยให้รากเป็นอิสระในนำ ระบบนี้ไม่มีความลาดเอียง เป็นระบบที่มีการหมุนเวียนสารละลายโดยการใช้ปั้มดูดสารละลายจากถังพักขึ้นมาใช้ใหม่ในระบบ เพื่อให้เกิดการ หมุนเวียนโดยมีวัตถุประสงค์เพื่อเพิ่มปริมาณออกซิเจนให้กับระบบน้ำที่ใช้ในการผลิตผัก ระบบนี้อาจมีชื่อเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า ระบบไฮโดรโพนิคส์ลอยน้ำ (Floating Hydroponic Systems)
ระบบดีเอฟที ปลูกผักในพื้นที่ของศูนย์พัฒนาโครงการหลวงอินทนนท์ อ่างขางและหนองหอย
1.3 ระบบดีอาร์เอฟ (Dynamic Root Floating) เป็นระบบการปลูกพืชที่พัฒนามาจากระบบของ ดร.เกอริค (Prof. Dr.William F.Gericke) ที่เน้นการปลูกพืชให้รากพืชแช่อยู่ในน้ำส่วน หนึ่งและอีกส่วนหนึ่งสร้างรากอากาศ เพื่อช่วยในการหายใจ โดยจะทำให้พืชที่ปลูกในระบบนี้ สามารถเจริญได้ในอุณหภูมิของสารละลายที่สูงมากกว่าระบบอื่นๆ ได้ดี ดร.เกา (Kao Te Chen) นักวิจัยและพัฒนาระบบไฮโดรโพนิคส์ ชาวไต้หวัน ได้พัฒนาระบบของ ดร.เกอริค โดยเพิ่มระบบท่อรับน้ำในกระบะ ที่ช่วยให้ระดับน้ำสูงขึ้นหรือลดลงได้ตามความต้องการของพืช โดย ดร.เกา ได้กำหนดให้ระดับน้ำควรสูงเพียงพอที่จะทำให้ รากพืชแช่อยู่ในน้ำได้ ประมาณ 4 เซนติเมตร โดยรากส่วนนี้ จะเป็นรากที่ดูดอาหาร (Nutrient root) และรากส่วนเหนือจากนี้จะเป็นรากที่หายใจ และดูดออกซิเจนเข้าสู่ราก จึงเรียกรากส่วนนี้ว่า รากอากาศ (Aero root) ดังนั้นระบบดีอาร์เอฟก็คือระบบที่สามารถปรับความสูงต่ำของน้ำในกระบะปลูกได้ตามความต้องการ ของรากพืชแต่ละ ชนิดและเพื่อให้รากพืชลอยอยู่ในน้ำในระดับเพียง 4 เซนติเมตร ระบบดีอาร์เอฟได้มีการพัฒนาหลายครั้ง และปัจจุบันได้จดสิทธิบัตรในไต้หวัน โดยระบบดังกล่าวได้ แบ่งเป็น 2 ระบบย่อยๆ ได้แก่
1.3.1 ระบบปรับลดระดับสารละลาย เป็นแบบที่ปล่อยให้รากจมอยู่ในน้ำลึกในระยะแรก แล้วค่อยลดระดับน้ำลงจากระดับแรกที่สูงประมาณ 8 ซม. เหลือ 4 ซม.
1.3.2 ระบบเออาร์-ดีอาร์เอฟ เป็นการปลูกพืชโดยให้รากพืชคร่อมบนสันของถาดปลูกที่ออกแบบมาโดยเฉพาะ แล้วปล่อยสารละลายไปตามแนวด้านข้าง
ข้อดีของระบบ ดีอาร์เอฟ (DRF)
ผลผลิตของผักที่ปลูกในระบบดีอาร์เอฟ (DRF) จะมีความสม่ำเสมอตลอดทั้งปี ในทุกสภาพอากาศไม่ว่าจะเป็นช่วงอุณหภูมิที่สูงหรือต่ำ ซึ่งในสภาพอากาศที่ร้อน เช่น ประเทศไทยการปลูกพืชในสารละลายมักมีปัญหาปริมาณออกซิเจนในสารละลายมีน้อย แต่เนื่องจากระบบดีอาร์เอฟพืชที่ปลูกจะมีการพัฒนาของรากบางส่วนไปเป็นรากอากาศ ทำให้พืชที่ ปลูกสามารถได้รับออกซิเจนที่เพียงพอ ทำให้ได้ผลผลิตสูง ซึ่งเป็นระบบที่เหมาะสมในเขตอบอุ่นและเขตร้อน ซึ่งได้แสดงไว้ในภาพที่ 24 และ 25
การปลูกพืชในระบบเออาร์-ดีอาร์เอฟ
การปลูกผักกินผล เช่น แตงเมลอน มะเขือเทศ แตงกวาในน้ำโดยตรงในระบบดีอาร์เอฟ
2. การปลูกพืชในวัสดุปลูก (Substrate Culture)
เป็นวิธีการปลูกพืชโดยใช้วัสดุปลูกชนิดต่างๆ ทั้งที่เป็นอินทรีย์และอนินทรีย์ต่างๆ ได้แก่ ทราย กรวด ขี้เลื่อย ขุยมะพร้าว ร๊อควูลล์ พีท ฯลฯ การปลูกพืชระบบนี้นิยมกันอย่างแพร่หลาย วิธีหนึ่ง การปลูกพืชในวัสดุปลูกส่วนใหญ่จะแตกต่างกันทางด้านของเทคนิคการให้น้ำและสารละลายธาตุอาหาพืช (ความถี่และปริมาณสารละลายที่ให้แต่ละครั้งและองค์ประกอบของสารละลาย) ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของวัสดุปลูกที่ใช้ ซึ่งจะต้องมีการทดลองเพื่อหาวิธีการที่เหมาะสม ซึ่งรูปแบบของการให้สารละลายกับวัสดุปลูกจะมีอยู่ 2 แบบ คือ
1. แบบสารละลายไม่หมุนเวียน (Non Circulation Substrate Culture)
2. แบบสารละลายหมุนเวียน (Circulation Substrate Culture)
ในปัจจุบันรูปแบบการปลูกพืชไร้ดินด้วยวิธีปลูกในวัสดุปลูกชนิดต่างๆ เช่น กากมะพร้าวสับ กำลังเป็นที่นิยมอย่างมากในพื้นที่ดูแลของมูลนิธิโครงการหลวงในการปลูกพริกหวาน มะเขือเทศ และแตงเมลอน
| | การปลูกผักในวัสดุปลูกที่เป็นทราย โดยเป็นระบบที่สารละลายธาตุอาหารพืชไม่ไหลเวียน |
การปลูกพืชในวัสดุปลูกโดยใช้กรวดแบบ สารละลายหมุนเวียนที่ศูนย์พัฒนาโครงการหลวงหนองหอย | | |
การปลูกพืชที่ใช้วัสดุปลูกที่ไม่ใช่ดิน จะมีวัสดุปลูกชนิดต่างๆ มากมายที่เป็นอินทรีย์และอนินทรีย์ซึ่งปัจจุบันก็ได้มีความพยายามที่จะใช้วัสดุปลูกที่เป็นสารอินทรีย์เพิ่มมากขึ้น ทั้งนี้เพื่อลดหรือหลีกเลี่ยงการใช้สารเคมีที่เริ่มไม่เป็นที่ต้องการของตลาด
การปลูกแบบใช้วัสดุปลูกต้องมีภาชนะปลูกอาจเป็น ถุง กระถาง ใช้ซีเมนต์ ราง ภาชนะ กะบะ ถัง โดยสิ่งสำคัญก็คือ ต้องเป็นสิ่งที่หาได้ง่ายในพื้นที่
ระบบการให้สารละลายจะสามารถใช้ระบบหยดหรือสปริงเกอร์ หรือให้น้ำไหลเป็นทาง และสารที่ให้ไปกับน้ำอาจให้เป็นสารละลายอินทรีย์ หรือสารละลายอนินทรีย์ก็แล้วแต่จะเลือกใช้
การปลูกพริกหวาน(พริกยักษ์)และมะเขือเทศในกากมะพร้าวสับบริเวณพื้นที่ของเกษตรกรในพื้นที่ดูแลและ
แปลงทดลองพืชผักของ ของมูลนิธิโครงการหลวง ที่ตำบลโป่งแยงนอก อำเภอแม่ริม จังหวัดเชียงใหม่ แบบสารละลายไม่หมุนเวียนย้อนกลับโดยใช้ระบบน้ำหยด
การปลูกพืชในวัสดุปลูกอินทรีย์ (ปุ๋ยหมัก) ที่บรรจุลงในกระสอบ
ระบบปลูกในรางโดยใช้วัสดุปลูกอินทรีย์โดยในไต้หวันทำเป็นรางใส่ปุ๋ยหมักที่เราได้
หมักลงไป เมื่อปลูกไปก็เติมปุ๋ยหมักได้เรื่อยๆ 1 ต้นเฉลี่ยแล้วใช้ปุ๋ยหมัก 12 ลิตร ถ้ารางยาว12 ฟุต
จะกำหนดให้มีความสูง 30 – 35 เซนติเมตร
3. ระบบปลูกให้รากลอยอยู่กลางอากาศ (แอโรโพนิคส์ ; Aeroponics)
เป็นระบบที่ทำให้รากพืชอิ่มตัวอย่างต่อเนื่องด้วยการพ่นสารละลายที่มีธาตุอาหารพืชเป็นระยะ ในรูปคล้ายๆ แปลงพ่นหมอก ระบบนี้รากพืชไม่ได้จุ่มอยู่ในน้ำ ซึ่งเป็นสารละลายธาตุ อาหารพืช แต่จะมีความชื้นอิ่มตัวอยู่ตลอดเวลา เพื่อให้รากคงความชื้นสัมพัทธ์อยู่ในระดับ 95-100% โดยวิธีการนี้พืชได้อาหารครบถ้วนและพอเพียง ระบบนี้รากจะลอยอยู่ในอากาศในระบบปิด ที่กันแสง แต่การปลูกด้วยระบบแอโรโพนิคส์ ต้องใช้ระบบควบคุมการฉีดพ่นธาตุอาหารแบบอัตโนมัติ วิธีการนี้ใช้น้ำน้อยมาก การปลูกพืชในระบบแอโรโพนิคส์นี้ ความชื้นจากการฉีดพ่นสาร ละลายธาตุอาหารจะไปกระตุ้นให้รากพืชเจริญเติบโตอย่างสมบูรณ์ภายใน 10 วัน และต้นพืชโดยเฉพาะพืชผักสามารถเจริญเติบโตเก็บเกี่ยวได้ภายในระยะเวลาเพียง 30 วันเท่านั้น โดยรูปแบบ การปลูกพืชให้รากลอยอยู่ในอากาศนี้ จะนิยมสำหรับพืชหัวที่ไม่สามารถแช่อยู่ในน้ำหรืออยู่ในดินที่จะเสี่ยงต่อโรคทางดิน เมื่อมีระยะการปลูกนานเกิน 2 เดือน
การปลูกพืชในระบบแอโรโพนิคส์ในยานอวกาศแบบ rotation drum