กองทุนปุ๋ยไฮโดรโพนิคส์ มูลนิธิโครงการหลวง

ไฮโดรโพนิคส์เป็นเทคนิคการปลูกพืชรูปแบบหนึ่งโดยไม่ใช้ดิน เทคนิคนี้มีมานานแล้วโดยเห็นได้จาก “สวนลอยฟ้า” (Hanging Gardens) ของพวกบาบิลอน (Babylon) ในอดีต วิธีการปลูกพืชบนผิวน้ำ (floating gardens)หรือ “สวนลอยน้ำ” (Chinampas) ของชนเผ่าอัซเทคส์ (Aztecs) ในประเทศเม็กซิโก การปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินเริ่มมานานแล้วเช่นกันในทวีปเอเชียโดยประเทศจีนเป็นตัวอย่างหนึ่งที่แสดง ให้เห็นถึง การปลูกพืช ไฮโดรโพนิคส์ ในช่วงที่มาโคโปโล (Marco Polo) เดินทางมาถึงประเทศจีนในช่วงประมาณปี พ.ศ. 1818 เขาพบสวนลอยน้ำของชาวจีนและได้บันทึกไว้ในบันทึกการเดินทางของเขาและยังได้มีการบันทึก อักษรภาพของการปลูกพืชในน้ำโดยไม่ใช้ดินในช่วงหลายร้อยปีก่อนคริสตกาลของอาณาจักรอียิปต์แห่งลุ่มน้ำไนล์ จะเห็นบันทึกของชาวอียิปต์โบราณได้กล่าวถึงก่อนหน้านี้เป็นเวลาหลายร้อย ปีก่อนคริสตกาลสำหรับ การปลูกพืชในน้ำในยุคของ อาริสโตเติล (Aristotle) และในช่วงเวลาของธีโอฟราตุส (Theophrastus) ซึ่งประมาณ 287-372 ปี ก่อนคริสตกาล ประมาณปี พ.ศ. 2163 นักวิทยาศาสตร์ชาวเบลเยี่ยมคนหนึ่งที่ชื่อว่า ยัน วัน เฮล มองท์ (Jan van Helmont) ได้ทำการทดลองเกี่ยวข้องกับธาตุอาหารในน้ำที่พืชได้รับ โดยการปลูกต้นหลิว (Willow) ที่มีน้ำหนัก 2.27 กิโลกรัม ในท่อที่มีน้ำหนักดินแห้ง 90.7 กิโลกรัมการปลูกนี้จะป้องกันไม่ให้มีวัสดุ ใดผ่านเข้าและออกได้ แต่จะให้น้ำฝนกับพืชเพียงอย่างเดียวเท่านั้น หลังจากปลูกไปเป็นระยะเวลา 5 ปี พบว่าต้นหลิวมีน้ำหนักเพิ่มขึ้น 72.56 กิโลกรัม ในขณะที่น้ำหนักดินหายไปเพียง 56.7 กรัมเท่านั้นเขาได้สรุปงาน ทดลองว่าพืชเจริญเติบโตได้เพราะได้รับธาตุอาหารจากน้ำเท่านั้น ซึ่งในเวลาต่อมาได้มีการวิจารณ์ว่าในยุคนั้นมีองค์ความรู้ที่ยังไม่กว้างขวาง ดังนั้นผลการทดลองที่เฮลมองท์สรุปไว้จึงไม่ถูกต้องนักเนื่องจากเขายังไม่รู้ ว่าแท้จริงแล้วพืชยังสามารถได้รับคาร์บอนไดออกไซด์ และกาซออกซิเจนมาจากอากาศได้ด้วยในขบวนการสังเคราะห์แสง ซึ่งจะเป็นธาตุหลักสำหรับการสร้างคาร์โบไฮเดรต ที่จะเป็นที่มาของการเพิ่มน้ำหนักพืช

พ.ศ. 2242 นักพฤกษศาสตร์ชาวอังกฤษชื่อ จอนห์ วู้ดวาร์ด (John Woodward) ได้ทดลองปลูกต้นมิ้นท์ในน้ำ แล้วสรุปว่าถ้ามีการเพิ่มดินเข้าไปในน้ำในสัดส่วนต่างๆกันจะมีผลทำให้พืช เจริญเติบโตได้ดีโดย ปริมาณดินที่เพิ่มลงในน้ำในปริมาณมากจะทำให้พืชเจริญดีที่สุดและดีกว่าการปลูกในน้ำเพียงอย่างเดียวโดยไม่เติมดินลงไปในน้ำเลย

พ.ศ. 2347 เซาชัว แวนซ์ (De Saussure vances) ได้ศึกษาถึงชนิดธาตุอาหารที่พืชได้รับจากดิน, น้ำ และอากาศ ต่อมาได้มีการทดลองซ้ำถึงสัดส่วนนี้โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสที่ชื่อ บัวซิงเกาท ์(Boussingault) งานทดลองที่ได้แสดงถึงการประสบความสำเร็จของนักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน 2 คน คือ ซัคส์ (Sachs) ในปี พ.ศ. 2403 และนอป (Knop) ในปี พ.ศ.2404ได้กลายเป็นต้นกำเนิดของการปลูกพืชในสาร ละลายที่ใช้เทคนิคธรรมดาง่ายๆ ซึ่งปัจจุบันมีการใช้อยู่ในห้องปฏิบัติการ เพื่อใช้ศึกษาถึงสรีระวิทยาของพืชและธาตุอาหารพืช งานวิจัยก่อนนี้ได้กล่าวถึงการทดสอบธาตุอาหารที่จำเป็นต่อพืชซึ่งได้แสดงว่าตามปกติธาตุ อาหารพืชจะสามารถเข้าสู่พืชได้โดยที่พืชดูดสารละลายขึ้นทางรากระยะต่อมานักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาสูตรอาหารพื้นฐานต่างๆ จำนวนมาก เพื่อทำการศึกษาธาตุอาหารพืช โดยนักวิทยาศาสตร์หลายคน เช่น ทอลเลนส์ (2425), ทอทติงแฮม (2457), ชรีฟ (2458), ฮอกแลนด์ (2462), ทรีลีส (2476), อาร์นอน (2481), รอบบินส์ (2489) โดยสูตรอาหารต่างๆ เหล่านี้ยังคงมีการใช้ในห้องปฏิบัติการทางสรีรวิทยาพืช

พ.ศ. 2468 จึงได้เกิดอุตสาหกรรมการผลิตพืชในโรงเรือนขึ้น ซึ่งการปลูกพืชในโรงเรือนเป็นการแก้ปัญหาที่เกิดขึ้นจากปัญหาโครงสร้างดินที่เปลี่ยนแปลงไป ความอุดมสมบูรณ์ลดลง, การเกิดโรคในดิน ในช่วงปี พ.ศ. 2468 - 2478 ได้มีการพัฒนาระบบการปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินเป็นอย่างมากเพื่อที่จะทำการผลิตพืชโดยไม่ใช้ดินในโรงเรือน

พ.ศ. 2473 ศาสตราจารย์ ดร.เกอร์ริก (Gericke) มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ได้ทำการคิดค้นในห้องปฏิบัติการเกี่ยวกับธาตุอาหารพืช เพื่อที่จะพัฒนาผลิตภัณฑ์ให้เป็นไปในรูปทางการค้าเขาเปลี่ยนแปลงคำที่มี ชื่อว่า ระบบการปลูกพืชในสารละลาย (Nutriculture System) มาเป็นคำใหม่มีชื่อว่า ไฮโดรโพนิคส์ (Hydroponic) ซึ่งมาจากภาษากรีก 2 คำ คือ คำว่า “ไฮโดร” (Hydro) ที่แปลว่า น้ำ และ “โพนอส” (ponos) ที่แปลว่า การทำงาน ซึ่งรวมความหมายว่า “การทำงานที่เกี่ยวข้องกับน้ำ” ดร.เกอริค ได้เริ่มปลูกพืชชนิดต่างๆ ด้วยวิธีการปลูกในน้ำ พบว่าสามารถปลูกพืชที่กินราก เช่น บีท, แรดิช, แครอท, มันฝรั่ง และธัญพืชอีกหลายชนิดรวม ถึงผลไม้ ไม้ดอกไม้ประดับ ผู้สื่อข่าวในอเมริกาได้ตีพิมพ์และพูดถึงงานวิจัยของ ดร.เกอริค ว่าเป็นการค้นพบแห่งศตวรรษในช่วงสงครามโลกครั้งที่สองระหว่างปี พ.ศ. 2483 - 2488 ภายหลังจากสงครามโลกเสร็จสิ้นแล้ว กองทัพอากาศสหรัฐต้องการแก้ปัญหาโดยส่งเสริมให้บุคลากรของตนมีผักและผลไม้สดไว้รับประทาน จึงมีการพัฒนารูปแบบการปลูกผักไฮโดรโพนิคส์ให้เป็นระบบใหญ่ขึ้นสำหรับปลูกผักในพื้นที่ที่เป็นหิน ภายหลังจาก สงครามโลกครั้งที่สอง กองทัพมีความต้องการที่จะนำเทคนิคไฮโดรโพนิคส์มาใช้ในการปลูกผักในพื้นที่ยึดครอง ตัวอย่างการปลูกผักไฮโดรโพนิคส์ของกองทัพอเมริกาได้แสดงให้เห็นที่เกาะโชฟุ ในประเทศญี่ปุ่นภายหลัง จากกองทัพอเมริกาได้เข้ายึดครองประเทศญี่ปุ่นในฐานะผู้ชนะสงครามได้ทดลองปลูกพืชไฮโดรโพนิคส์ในพื้นที่ 137.5 ไร่ ได้ทำการปลูกผักให้กับคนในกองทัพของตนต่อจากนั้นระบบไฮโดรโพนิคส์ได้พัฒนาให้เป็น ระบบที่เป็นการค้าไปทั่วโลก

สำหรับประเทศไทย การปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินเริ่มมาจากการทดลองของสถาบันการศึกษาต่างๆ เสียมากกว่า มีผู้ริเริ่มปลูกเป็นการค้าจริงๆ ที่ตำบลนาดี อำเภอทุ่มกระแบน จังหวัดสมุทรสาคร เมื่อปี พ.ศ. 2526 โดยชาวไต้หวันเป็นผู้นำเทคโนโลยีนี้เข้ามาแนะนำ โดยเริ่มด้วยการเน้นปลูกผักที่มีราคาแพง ปลูกโดยไม่ใช้สารเคมีกำจัดศัตรูพืช จัดเป็นผักอนามัยปลอดภัยจากสารพิษ เจ้าของสวนให้ชื่อว่า “ผักลอยฟ้า” หลังจากนั้น เทคโนโลยีนี้จึงได้ขยายผลไปยังผู้ประกอบการรายอื่นๆ แต่ก็นับว่าได้ใช้เวลาเกือบ 10 ปี กว่าเทคโนโลยีจะแพร่หลาย

การเลือกพื้นที่ที่เหมาะสมมีความสำคัญเพื่อเป็นการลดความเสี่ยงในการปลูกพืช โดยพื้นที่ที่เหมาะสมควรมีลักษณะดังต่อไปนี้

1. พื้นที่ได้รับแสงอย่างเต็มที่ทางทิศตะวันออก, ทิศใต้ และทิศตะวันตก มีแนวกันลมที่มาจากทิศเหนือ

2. ควรเป็นพื้นที่ที่มีความลาดเอียงของพื้นที่หรือสามารถปรับระดับได้ง่าย

3. ควรเป็นพื้นที่ที่น้ำซึมผ่านได้ง่าย มีอัตราการซึมน้ำอย่างน้อย 1 นิ้วต่อชั่วโมง

4. เป็นพื้นที่ที่มีระบบสาธารณูปโภคพร้อม เช่น กาซธรรมชาติ, มีไฟฟ้าเข้าถึง, มีโทรศัพท์, มีน้ำที่มีคุณภาพดี และมีปริมาณน้ำเพียงพอที่จะใช (คือประมาณ 6 ลิตร ต่อพื้นที่ปลูก 1 ตารางเมตรต่อวัน)

5. มีถนนที่ดี ใกล้กับแหล่งชุมชนและตลาดขายส่งหรือตลาดขายปลีก

6. มีพื้นที่ที่สามารถเข้าดูแลโรงเรือนได้ง่าย (โดยเฉพาะในวันที่สภาพอากาศเลวร้าย)

7. โรงเรือนควรตั้งอยู่ในแนวทิศเหนือและทิศใต้

8. เป็นพื้นที่ได้รับแสงอาทิตย์อยู่ตลอดเวลา

9. หลีกเลี่ยงพื้นที่ที่มีลมพัดแรง