เทคโนโลยีการผลิตพืชในโรงเรือน
ดร. ชูชาติ สันธทรัพย์ ห้องปฏิบัติการกลาง คณะเกษตรศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่
ปัจจุบันสินค้าด้านการเกษตรมีการแข่งขันที่สูง ผลผลิตที่เป็นที่ต้องการของตลาดและมีความสามารถในการ
แข่งขัน จะต้องเป็นผลผลิตที่มีคุณภาพ และมีความปลอดภัยอยู่ในระดับมาตรฐาน ดังนั้นการผลิตภายใต้สภาพโรงเรือนจึง เป็นสิ่งที่จำเป็นเนื่องจากสามารถป้องกันความเสียหายจากสภาพแวดล้อมธรรมชาติ ป้องกันพืชจากการทำลายของสัตว์ โรค และแมลงศัตรู สามารถกำหนดทิศทางวางแผนการผลิต เร่งการผลิดอกออกผล และปรับสภาพแวดล้อมให้เหมาะสม กับพืชที่ปลูกได้ ซึ่งในปัจจุบันเทคโนโลยีการผลิตพืชภายใต้สภาพโรงเรือน ได้ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในประเทศไทย ซึ่งสามารถสรุปพอสังเขปดังนี้
1. ชนิดและรูปแบบของโรงเรือน (Greenhouse)
การเลือกใช้โรงเรือนจะต้องเลือกโรงเรือนให้เหมาะกับชนิดของพืชผักที่ทำการปลูก อีกทั้งยังต้องคำนึงถึงปัจจัย อื่น ๆ อีก เช่น สภาพภูมิอากาศ ต้นทุนการก่อสร้าง เป็นต้น
1.1 โรงเรือนหลังคาปิดถาวร คือ โรงเรือนที่มีอัตราการระบาย ความร้อนภายในสูง ใช้พลาสติกพีอีเป็นหลังคาเหมาะสำหรับภูมิประเทศเขตกึ่ง ร้อนกึ่งหนาว
1.2 โรงเรือนแบบฟันเลื่อย (Sawtooth) เป็นโรงเรือนหลังคา พลาสติก พีอี ออกแบบมาเพื่อใช้กับภูมิประเทศเขตร้อนชื้น อากาศร้อนเกือบทั้งปีหรืออุณหภูมิอากาศสูง เป็นโรงเรือนที่มีอัตราการระบายความร้อนสูงเน้นการใช้การระบายอากาศจากธรรมชาติเพื่อหมุนเวียนอากาศภายในโรงเรือน กันร้อนกันฝน เหมาะสำหรับประเทศไทยมากที่สุด
1.3 โรงเรือนลูกผสม (Hydrid) เป็นโรงเรือนพลาสติกพีอีหรือโพลีคาร์บอเนต ซึ่งง่ายต่อการปรับให้สอดคล้องกับสภาพภูมิอากาศจากร้อนจัดถึงขนาดหนาวจัดซึ่งสามารถติดตั้งหน้าต่างสำหรับปิดบนหลังคาได้ถึง 3 ชิ้น
1.4 โรงเรือนหน้ากว้าง (Wide Span) เหมาะสำหรับสภาพภูมิอากาศที่มีความหลากหลาย หลังคาคลุมด้วยพลาสติกพีอี สามารถระบาย ความร้อนได้มาก ใช้ได้ทั้งสภาพอากาศร้อนหรือสภาพอากาศหนาวหรือที่ที่มีหิมะ
1.5 โรงเรือนตาข่าย (Net House) เป็นโรงเรือนที่นิยมใช้มากในปัจจุบัน หลังคาอาจใช้พลาสติก ตัวโรงเรือนจะบุด้วยตาข่าย หรือบุด้วยตาข่ายทั้งโรงเรือน โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อป้องกันแมลงศัตรูพืชเป็นหลัก และใช้เพื่อพราง
แสงแดดมีทั้งตาข่ายสีดำ สีขาว หรือสีอื่น ๆ มีขนาดความถี่ของตาข่ายเพื่อเลือกใช้ให้เหมาะกับพืชปลูก
1.7 โรงเรือนแบบอุโมงค์ (Walking Tunnels) เป็นโรงเรือนอย่างง่าย สร้างขึ้นโดยการดัดท่อเหล็กให้โค้งแล้วคลุมพลาสติกพีอี เหมาะสำหรับพืชผักต่าง ๆ และไม้ตัดดอก ระบบนี้อาจใช้ระบบเชือกให้พืชขึ้นค้างเตี้ย ๆ ก็ได้ ด้านข้างโรงเรือนแบบนี้ยังสามารถระบายความร้อนหรือปรับความชื้นได้บ้าง
2. การระบายอากาศ การสร้างความชื้น และการลดอุณหภูมิของโรงเรือน
ในทางเทคนิคแล้ว มี 3 วิธี ที่จะสร้างความเย็นเทียมหรือลดอุณหภูมิในโรงเรือน
2.1 การแลกเปลี่ยนอากาศ ระหว่างภายในและภายนอกผ่านเข้าออกทางหลังคาหรือด้านข้างหรือใช้ระบบ
ระบายความร้อนเพื่อเพิ่มอัตราการแลกเปลี่ยนอากาศในโรงเรือน ช่องระบายอากาศบนหลังคาโรงเรือน
2.2 Adiabatic Cooling เป็นการเพิ่มความชื้นสัมพันธ์ขณะที่อุณหภูมิภายในยังต่ำอยู่ โดยหัวพ่นหมอกคูลเน็ต
หรือ อีแวบ (EVAP)
2.2.1 หัวพ่นหมอกคูลเน็ต เป็นหัวพ่นหมอกที่ทำงานได้ด้วยแรงดันของระบบน้ำผ่านวาล์วกันน้ำหยด หัวพ่นหมอกนี้จะสร้างละอองน้ำขนาด 80 ไมครอนที่แรงดัน 4 บาร์ จึงเป็นการประหยัดพลังงานและต้นทุนเพราะสามารถใช้ปั๊มตัวเล็กได้ นอกจากการลดอุณหภูมิภายในโรงเรือนแล้วยังสมารถใช้ในการเพาะกล้าของเมล็ดพันธุ์พืช สำหรับการสร้างความชื้นสัมพัทธ์ในโรงเรือนจะช่วยลดอุณภูมิได้ ประมาณ 5-10 องศา โดยปราศจากการเปียกชื้นของใบพืช (ขึ้นอยู่กับสภาพภูมิอากาศ ความชื้นสัมพัทธ์ของแต่ละท้องที่ และอุณหภูมิของภูมิประเทศนั้น ๆ) หัวพ่นหมอกที่ใช้ในการลดอุณหภูมิในโรงเรือนได้ 5-10 องศา
2.2.2 ระบบทำความเย็นแบบระเหย เป็นระบบทำความเย็นให้โรงเรือนโดยใช้ การระเหยน้ำจาก แผ่น cooling pad ซึ่งจะมีน้ำไหลผ่านช่องว่างในแผ่น การระเหยน้ำจะทำให้อุณหภูมิของโรงเรือนลดลง
นอกจาก 2 วิธีดังกล่าวข้างต้นแล้ว การลดปริมาณแสงแดงที่ส่องผ่าน โดยใช้ตาข่ายที่เคลื่อนย้ายได้ ก็จะช่วยลด อุณหภูมิลงได้ เนื่องจากแสงแดงในโรงเรือนสามารถสร้างปรากฎการณ์เรือนกระจก หรือการที่พื้นที่ว่าง ๆ เริ่มมีความร้อน สูงขึ้น ในการลดความเข้มแสงจะสอดคล้องกับการลดความร้อนในโรงเรือน ดังนั้นการพรางแสง อาจมีผลต่อขบวนการสังเคราะห์ของพืช จุดนี้จึงควรพิจารณาใช้ตาข่ายที่สามารถปิด-เปิดได้เพื่อการจัดการเรื่องแสงอย่างมีประสิทธิภาพ ตาข่ายพรางแสงที่นิยมคือสีดำ อย่างไรก็ตาม ในความเป็นจริงแล้วสีของตาข่ายพรางแสงจะสามารถเปลี่ยนสีของแสงที่ผ่านเข้ามา
ดังนั้นการพรางแสงโดยใช้ตาข่ายสีต่าง ๆ จะมีผลกระทบต่อการเจริญเติบโตของพืชหลายชนิด ทั้งนี้ก็ขึ้นอยู่กับชนิดของพันธุ์พืชนั้นๆด้วย
3. ระบบการปลูกพืชในโรงเรือน
การปลูกพืชในโรงเรือนแบ่งออกเป็น 2 ประเภทใหญ่ ๆ คือ
3.1 การปลูกพืชบนดิน (Growing in soil) เป็นการปลูกพืชแบบ ทั่วไปในโรงเรือน อาจปลูกแบบยกร่อง หรือปลูกในกระถางโดยใช้ดินเป็นวัสดุปลูก
3.2 การปลูกพืชโดยไม่ใช้ดิน (Soilless Cultures) เป็นการปลูกพืชโดยไม่ใช้ดิน สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 กลุ่ม คือ การปลูกพืชในสารละลาย (hydroponic system) และการปลูกพืชในวัสดุปลูก (substrate culture system)
1. มะเขือเทศ ปลูกในระบบวัสดุปลูกหรือ substrate culture system (Cocopeat + Vermiculite + Foam) โดยใช้ภาชนะปลูกชนิดพิเศษของเนต้าฟิมและให้น้ำด้วยท่อน้ำหยด ชนิดปรับชดเชยแรงดัน มีระบบการป้องกันการกาลักน้ำ(Anti-siphon) และมีระบบป้องกันน้ำไหลทิ้ง(Anti-drain)เมื่อทำการหยุดการให้น้ำหลังปิดปั้มแล้ว
2. แตงกวา ปลูกในโรงเรือนโดยใช้อุปกรณ์แขวน(Trellising system) เพื่อให้ขึ้นค้าง ผสมผสานการให้กับดักแมลง และตาข่ายกันแมลงแบบป้องกันแสงอุลตร้าไวโอเลต ซึ่งช่วยให้แมลงภายนอกโรงเรือนไม่ให้มองเห็นพืชภายในโรงเรือน พร้อมกันกับระบบพัดลมหมุนเวียนอากาศภายในเพื่อให้อากาศถ่ายเทได้ทั่วถึง
3. ผักกาดหอมฝรั่ง (Lettuce) ปลูกในระบบรางแขวน (Gutter system) ซึ่งเป็นเทคโนโลยีระบบปลูกพืชใช้วัสดุปลูกเช่นเดียวกับปลูกมะเขือเทศ สามารถใช้ได้ดีกับสตรอเบอร์รี่ที่ปลูกในโรงเรือน ระบบการปลูกบนรางนี้สามารถหมุนเวียนใช้สารละลายธาตุอาหารกลับมาใช้ใหม่ได้สะดวก ปรับเปลี่ยนความเข้มข้นธาตุอาหารง่าย
4. สตรอเบอร์รี่ ปลูกในระบบรางแขวน(Gutter system) สามารถเจริญเติบโตได้ดีกว่าปลูกบนภาชนะที่วางบนพื้นทั่วไป ระบบนี้ช่วยให้ไหลของสตรอเบอร์รี่เจริญเติบโตได้มากและให้ผลผลิตต่อต้นสูงมาก
5. พริกยักษ์ (Bell Pepper) ที่ปลูกในภาชนะปลูกมีการเติบโตสมำเสมอและแข็งแรง หัวใจอันหนึ่งคือ การ
ควบคุมระบบการให้น้ำและสารละลายปุ๋ยธาตุอาหาร
4. ระบบการให้น้ำภายในโรงเรือน
การตัดสินใจเลือกใช้ระบบน้ำ คือ พื้นฐานที่สำคัญสำหรับการผลิตพืชในโรงเรือน ซึ่งการเลือกระบบการให้น้ำใน
โรงเรือนนั้นจะขึ้นกับเทคนิคการปลูกพืชในโรงเรือนเป็นสำคัญ
4.1 ระบบการให้น้ำสำหรับการปลูกพืชบนดินในโรงเรือน
การให้น้ำในโรงเรือนขึ้นอยู่กับสภาพภูมิอากาศโดยรอบและชนิดของดินในโรงเรือน ในกรณีโดยทั่วไปส่วนใหญ่ในการให้น้ำในโรงเรือนจึงต้องเอาใจใส่อย่างมากในดินทรายและดินร่วนปนทราย การให้น้ำจึงต้องให้บ่อยและให้ หลาย ๆ ครั้งใน 1 วัน สำหรับโรงเรือนที่ใช้กับดินร่วนถึงดินเหนียวรอบของการให้น้ำอาจจะมีความสำคัญมากนัก การให้น้ำ
ในโรงเรือนนิยมให้น้ำด้วยระบบน้ำหยด และระบบสปริงเกลอร์ขนาดเล็กเป็นหลัก
4.1.1 ระบบน้ำแบบหยด ระบบการให้น้ำแบบน้ำหยดนี้เป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพสูงในการให้น้ำกับพืช ระบบน้ำหยดแบ่งออกเป็น 2 แบบ คือ ระบบน้ำหยดที่ใช้ท่อน้ำหยดมักใช้กับระบบการปลูกแบบยกร่อง โดยจะวางท่อน้ำหยดตามแนวแถวปลูกพืช และการให้น้ำผ่านหัวน้ำหยด มักใช้กับการปลูกพืชในกระถางเป็นหลัก ระบบน้ำหยดเป็นที่ยอมรับในการให้น้ำที่มีประสิทธิภาพกับความแม่นยำสูงสุด ซึ่งระบบน้ำหยดใน
ปัจจุบันหัวน้ำหยด สามารถแบบปรับแรงดันได้ มีคุณสมบัติการป้องกันการดูดกลับซึ่งจะทำให้เกิดสุญญากาศขึ้นเมื่อหยุดการให้น้ำ ซึ่งสามารถดูดทรายหรืออนุภาคอื่น ๆ เข้าไปในท่อน้ำหยด ทำให้ประสิทธิภาพของหัวน้ำหยดลดลง และหัวน้ำหยดยังมีช่องทางผ่านของน้ำกว้างเป็นพิเศษรวมทั้งมีช่องกรองน้ำที่มีประสิทธิภาพ ทำให้มีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น
4.1.2 ระบบสปริงเกลอร์ขนาดเล็ก
การให้น้ำแบบสปริงเกลอร์ยังเป็นวิธีการที่นิยมใช้กันอยู่ เนื่องจากสะดวก และง่าย ๆ สำหรับพืชหลาย ๆ ชนิด โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับใช้เพื่อการงอกของเมล็ด การกระตุ้นการงอกของราก และการปลูก การติดตั้งสปริงเกลอร์อาจวางบนดินหรือแขวนไว้เหนือหัวก็ได้ แต่จะต้องให้องศาการฉีดพ่นทับซ้อนกันทั้งหมดและไมโครสปริงเกลอร์ควรจะมีการกระจายที่สม่ำเสมอและ ทนกรด (ในกรณีที่ใช้ฉีดพ่นสารเคมีร่วมด้วย) ถุงวัสดุปลูกพร้อมหัวหยดถังสารละลายปั๊มน้ำ ประตูน้ำ เครื่องวัดความดัน
4.2 ระบบการให้น้ำสำหรับการปลูกพืชไม่ใช้ดิน
4.2.1 การปลูกพืชในวัสดุปลูก โดยทั่วไปแล้วการปลูกพืชในวัสดุปลูกภายใต้สภาพโรงเรือนนั้น จะต้องให้น้ำพืชบ่อย ๆ เพื่อรักษาระดับความสมดุลระหว่างอากาศและน้ำ และเนื่องจากปริมาตรของวัสดุปลูกนั้นมีขนาดเล็ก ระบบการให้น้ำน้อยๆ และบ่อยครั้ง อาจช่วยลดปริมาณน้ำสำหรับพืชลงได้ ดังนั้นการให้น้ำแก่พืชต้องมั่นใจว่าการไหลของน้ำผ่านวัสดุปลูกจะไม่เกิดขึ้นรวดเร็วเกินไป และพืชยังสามารถได้รับน้ำอย่างพอเหมาะตามความจำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตของพืช ซึ่งในปัจจุบันนี้เทคโนโลยีระบบการให้น้ำแบบหัวน้ำหยดแบบปรับแรงดันที่ติดบนท่อน้ำ เป็นที่นิยมใช้อย่างแพร่หลาย เนื่องจากหัวน้ำหยดมีระบบป้องกันการไหลออกของน้ำจากหัวน้ำหยดเพื่อป้องกันไม่เกิดช่องว่างในท่อน้ำและยังเป็นการเติมน้ำให้เต็มท่อในระหว่างการให้น้ำพืช อีกประการหนึ่งขาปักหัวน้ำหยดยังช่วยมั่นใจว่าการให้ระบบน้ำหยดแก่พืชนั้นหยดในตำแหน่งรากพืชและพอเหมาะกับวัสดุปลูกท่อน้ำหยดที่ใช้ในการปลูกพริกในวัสดุปลูกแบบรางปลูก และหัวน้ำหยดที่ใช้กับการปลูกพริกในวัสดุปลูกในระบบถุงปลูก
4.2.2 การปลูกพืชในน้ำยา ระบบการปลูกพืชในน้ำยานั้น จะเป็นการให้น้ำและปุ๋ยไปพร้อม ๆ กัน หรือที่เรียกว่า Fertigation การปลูกผักการหอมในระบบ hydroponics ซึ่งจะมีการให้สารละลายธาตุอาหารในระบบรางปลูก
5. การให้ปุ๋ยร่วมกับระบบน้ำ (Fertigation)
5.1 การคำนวณการใช้ปุ๋ย
การให้ปุ๋ยร่วมกับระบบน้ำ (Fertigation Principle) พอจำแนกได้ 2 วิธีดังนี้
5.1.1 การคำนวณการใช้ปุ๋ยแบบเชิงปริมาณ
การให้ปุ๋ยพร้อมน้ำเชิงปริมาณ เป็นการให้ปุ๋ยพร้อมน้ำโดยคำนึงถึงปริมาณธาตุอาหารที่ต้องการให้แก่พืชเป็นหลัก โดยจะคำนวณออกมาเป็นน้ำหนักของปุ๋ยต่อต้นต่อวัน (หรือต่อครั้ง) โดยไม่ได้พิจารณาว่าปริมาณการใช้น้ำของ พืชต่อต้นวันจะแปรผันไปเท่าใด สำหรับสูตรปุ๋ยและอัตราที่ใช้จะปรับตามระยะการเจริญเติบโต เหมาะกับการให้ปุ๋ยพร้อมน้ำในไม้ผลขนาดใหญ่ พืชที่ใช้น้ำมากๆ
5.1.2 การคำนวณการใช้ปุ๋ยแบบเชิงความเข้มข้น การให้ปุ๋ยพร้อมนํ้าเชิงความเข้มข้น เป็นการให้ปุ๋ยพร้อมน้ำโดยคำนึงถึงปริมาณธาตุอาหารพืชที่ต้องการสัมพันธ์กับการใช้น้ำของพืช โดยจะคำนวณธาตุอาหารที่จะให้เป็นความเข้มข้น เช่น มิลลิกรัม/ลิตร หรือ เปอร์เซ็นต์ของเนื้อปุ๋ยที่ละลายในน้ำที่ให้แก่พืช โดยปริมาณปุ๋ยที่ใช้จะแปรผันตามปริมาณน้ำที่พืชต้องใช้ แต่ความเข้มข้นของปุ๋ยมีปริมาณ
คงที่ การให้ปุ๋ยแบบนี้จะเหมาะสำหรับการให้ปุ๋ยพร้อมน้ำในการผลิตพืชผัก ไม้ดอก พืชล้มลุก พืชอายุสั้น และไม้ผลบางชนิด หรือ สำหรับไม้ผลที่มีราคาสูง เช่น องุ่น ส้ม มะคาเดเมีย และ สตรอเบอร์รี่ เป็นต้น
5.2 การใส่ปุ๋ยในระบบน้ำ
5.2.1 ระบบการจ่ายปุ๋ยแบบง่าย
การดูดท้ายปั๊ม เป็นระบบที่ง่ายที่สุดและเสียค่าใช้จ่ายน้อยที่สุด อุปกรณ์ประกอบด้วยถังผสมปุ๋ยขนาด 100-200 ลิตร มีสายต่อจากก้นถังพร้อมประตูน้ำควบคุมการไหลต่อเข้ากับทางดูดท้ายปั๊ม ขณะที่ปั๊มทำงานจะเกิดแรงดูดที่ท้ายปั๊ม อัตราการให้ปุ๋ยจะถูกควบคุมโดยประตูน้ำเวนจูรี่ปั๊ม เป็นปั๊มจ่ายปุ๋ยผสมให้ต้นพืชแบบง่าย ที่ไม่จำ เป็นต้องอาศัยแหล่งพลังงานจากภายนอก แต่อาศัยการไหลของน้ำ เป็นตัวสร้างแรงดูดในการดูดปุ๋ยจากถังผสมปุ๋ย
5.2.2 ระบบการจ่ายปุ๋ยแบบอัตโนมัติ
เป็นระบบการจ่ายปุ๋ยที่ ควบคุมโดยระบบไมโครโพรเซสเซอร์ โดยตัวเครื่องสามารถควบคุมการผสมปุ๋ยอัตราการไหลของสารละลายธาตุอาหาร pH และ ค่า EC ของสารละลายธาตุอาหารได้อัตโนมัติ
1. Inline-Jet ระบบการจ่ายปุ๋ยที่ออกแบบมาให้ทำงานได้รวดเร็วและแม่นยำ เหมาะสำหรับอัตราการไหล
ของปริมาณน้ำ ขนาด 5-20 ลบ.ม./ชม. แต่ละช่องทางการจ่ายปุ๋ยจะถูกออกแบบให้เห็นภาพโดยดูจากมิเตอร์วัดและทำการจ่ายสารละลายได้ 30-300 ลิตร/ชม. ส่วนการตรวจวัดค่า EC และ pH และในการควบคุมระบบต่าง ๆ จะสามารถเลือกได้หรือเพิ่มได้ตามความจำเป็น
2. Bypass-Jet ระบบการจ่ายปุ๋ยแบบบายพาสถูกออกแบบมาเพื่อสามารถจ่ายปุ๋ยหรือกรดได้อย่างแม่นยำซึ่ง
ตัวเครื่องสามารถควบคุมค่าใช้จ่ายหรือแทรกแซงเรื่องเกี่ยวกับการให้ปุ๋ยมาก-น้อยตามความจำเป็นของการลงทุนระบบเหมาะสำหรับอัตราการไหลของน้ำ 20-100 ลบ.ม./ชม. ช่องทางการจ่ายปุ๋ยแต่ละตัวจะถูกออกแบบให้เห็นภาพโดยดูจาก มิเตอร์วัดน้ำและทำการจ่ายสารละลายได้มากถึง 30-300 ลิตร/ชม. ส่วนการตรวจวัด ค่า EC / pH และการควบคุมจะสามารถเลือกได้หรือเพิ่มได้ตามความจำเป็นของผู้ใช้เอง
e-service.agri.cmu.ac.th/.../publication_file_download.asp?Ref... -
สงวนลิขสิทธิ์โดย © ++kasetloongkim.com++ All Right Reserved.