ในปัจจุบัน การปลูกพืชไร้ดินในร่มกำลังได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อยๆ ไม่ว่าจะเป็นในอพาร์ตเมนต์ในเมืองที่คับแคบหรือในเรือนกระจกทางการเกษตรสมัยใหม่ การปลูกพืชแบบไฮโดรโปนิกส์เปรียบเสมือนมนต์วิเศษที่ช่วยให้เราสามารถปลูกพืชพรรณอันเขียวชอุ่มในพื้นที่จำกัดได้
ทำไมมันถึงได้รับความนิยม?
มีจุดเด่นอยู่ 2 ประการ ประการแรก อัตราการใช้พื้นที่สูงเป็นพิเศษ คุณไม่จำเป็นต้องมีพื้นที่กว้างใหญ่เพื่อสร้างโอเอซิสสีเขียวอีกต่อไป ประการที่สอง การเพาะปลูกแบบไร้ดินช่วยลดความยุ่งยากที่เกี่ยวข้องกับดิน เช่น การจัดการกับศัตรูพืชและโรค การทำความสะอาดทำได้ง่ายกว่ามากเมื่อเทียบกับการปลูกโดยใช้ดินแบบดั้งเดิม
อย่างไรก็ตาม ประเด็นสำคัญที่เราจะต้องพูดคุยคือ: เมื่อคุณตัดสินใจที่จะปลูกพืชไร้ดินที่บ้านหรือในเชิงพาณิชย์ จำเป็นหรือไม่ที่จะต้องมี สาง-
เราทุกคนได้ยินมาว่าแสงมีความสำคัญต่อการเจริญเติบโตของพืช แต่การปลูกพืชไร้ดินแบบไฮโดรโปนิกส์เป็นการปลูกแบบเฉพาะ แสงจำเป็นต้องเปลี่ยนแปลงหรือไม่? และแสงที่เติบโตสามารถมีบทบาทได้มากเพียงใดในเรื่องนี้? ติดตามในขณะที่เราสำรวจไปตามถนน!
ในการปลูกพืชไฮโดรโปนิกส์ในบ้านหรือในเรือนกระจก ความพร้อมของแสงแดดตามธรรมชาติอาจได้รับอิทธิพลอย่างมากตามฤดูกาลและที่ตั้งทางภูมิศาสตร์
ตัวอย่างเช่น ในปักกิ่ง ประเทศจีน ในช่วงฤดูหนาว ชั่วโมงแสงแดดจะลดลงอย่างเห็นได้ชัด และความเข้มของแสงแดดก็อ่อนลง การลดปริมาณแสงแดดนี้สามารถจำกัดการเจริญเติบโตของพืชไฮโดรโพนิกส์ได้ เนื่องจากพืชเหล่านี้ได้รับพลังงานในการสังเคราะห์แสงน้อยลง ผลที่ตามมาคือพืชอาจแสดงการเจริญเติบโตที่แคระแกรนและใบเหลือง แสดงว่าขาดแสงแดดเพียงพอ
ในทางตรงกันข้าม ในช่วงฤดูร้อน แสงแดดอาจรุนแรงโดยเฉพาะช่วงเที่ยงวัน แสงแดดโดยตรงอาจทำให้อุณหภูมิของอ่างเก็บน้ำในระบบไฮโดรโพนิกส์สูงขึ้น ซึ่งอาจทำให้พืชไม่สบายได้ ความเครียดจากความร้อนนี้อาจทำให้ใบไหม้และการเจริญเติบโตจำกัด โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากปลูกพืชไฮโดรโพนิกส์ไว้ใกล้หน้าต่างซึ่งมีแสงแดดจัด
โดยรวมแล้ว ความแปรปรวนของแสงแดดตามธรรมชาติทำให้เกิดความท้าทายสำหรับผู้ปลูกแบบไฮโดรโพนิก ซึ่งส่งผลต่อการเจริญเติบโตของพืชและสุขภาพ เพื่อบรรเทาข้อจำกัดเหล่านี้ ผู้ปลูกมักจะเสริมแสงแดดธรรมชาติด้วยไฟปลูกเทียมเพื่อให้สภาพแสงที่เหมาะสมและสม่ำเสมอสำหรับพืชไฮโดรโพนิกตลอดทั้งปี
นอกจากนี้ การจัดตำแหน่งภายในบ้านยังมีความสำคัญต่อการปลูกพืชไร้ดินอีกด้วย ตำแหน่งที่ใกล้กับหน้าต่างโดยทั่วไปจะได้รับแสงแดดได้ดีกว่าบริเวณตรงกลางบ้าน โดยเฉพาะบริเวณที่หันหน้าไปทางทิศใต้ซึ่งได้รับแสงแดดค่อนข้างเพียงพอตลอดทั้งปี
อย่างไรก็ตาม แม้แต่ในสถานที่ที่เอื้ออำนวยเหล่านี้ องค์ประกอบภายในอาคาร เช่น แก้ว ผ้าม่าน และเฟอร์นิเจอร์ก็สามารถบังและกรองแสงแดดได้บางส่วน ส่งผลให้แสงที่ส่องถึงพืชไฮโดรโพนิกลดลงจริง และเปลี่ยนให้เป็นแสงที่นุ่มนวลยิ่งขึ้น
แม้ว่าสภาพแวดล้อมเรือนกระจกจะเอื้อต่อการควบคุมอุณหภูมิและความชื้นได้ แต่ก็ยังขึ้นอยู่กับอิทธิพลตามฤดูกาลและทางภูมิศาสตร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในภูมิภาคที่ห่างไกลจากเส้นศูนย์สูตร ปัญหาต่างๆ เช่น เวลากลางวันที่สั้นลงและความเข้มของแสงแดดที่ลดลง จะเด่นชัดมากขึ้นในช่วงฤดูหนาว
หากไม่มีแสงสว่างเสริม พืชไฮโดรโพนิกอาจมีการเจริญเติบโตช้า ใบไม้กระจัดกระจาย และสีคล้ำ คล้ายกับการที่เด็กที่ขาดแคลเซียมมีกระดูกอ่อนแอ แสงที่ไม่เพียงพอสามารถขัดขวางการเจริญเติบโตและการพัฒนาตามปกติของพืชได้
ชาวสวนที่รัก เมื่อดูแลพืชไฮโดรโปนิกส์ อย่าลืมสังเกตสภาพแสงธรรมชาติในบ้านของคุณ ปรับตำแหน่งให้เหมาะสม และใช้แสงประดิษฐ์เมื่อจำเป็นเพื่อเสริมแสงแดด นี่เป็นสิ่งสำคัญในการรักษาพลังสีเขียวที่ดีต่อสุขภาพ!
เหตุผลที่ไฟเติบโตมีพลังมากเพราะสามารถจำลองแสงแดดได้ โดยทำหน้าที่เป็นแบบจำลองแสงแดดที่ซื่อสัตย์ สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าแสงแดดมีแสงหลากสี และแสงแต่ละสีมีผลเฉพาะต่อการเจริญเติบโตของพืช
ต่อไป มาดูกันว่าไฟเติบโตทำงานอย่างไรในเรือนกระจกแบบไฮโดรโพนิกส์
สวนอุตสาหกรรมการเกษตรโพลาริสปักกิ่งตั้งอยู่ในเขตหมี่หยุน ปักกิ่ง (40.4°N, 117°E) สภาพภูมิอากาศในเขตหมี่หยุนมีลักษณะเป็นภูมิอากาศแบบทวีปที่ได้รับอิทธิพลจากมรสุมอบอุ่น โดยมีสภาพอากาศกึ่งชื้นและกึ่งแห้งแล้ง การได้รับแสงแดดจะสูงขึ้นอย่างมากในฤดูร้อนและฤดูใบไม้ร่วง เมื่อเทียบกับฤดูหนาวและฤดูใบไม้ผลิ
ตัวอย่างเช่น ในปี 2021 แสงแดดสะสมทั้งหมดสูงถึง 492,177 J/cm2 ตลอดทั้งปี โดยแสงแดดในฤดูร้อนและฤดูใบไม้ร่วงสูงกว่าในฤดูหนาวและฤดูใบไม้ผลิถึง 1.67 เท่า
อย่างไรก็ตาม เนื่องจากเรือนกระจกใช้สำหรับปลูกมะเขือเทศฤดูหนาว โดยจะปลูกในเดือนกันยายนและเก็บเกี่ยวในเดือนมิถุนายน แม้ว่าความเข้มและคุณภาพของแสงแดดจะสูงขึ้นในช่วงฤดูร้อน แต่ก็ไม่สามารถแปลเป็นผลผลิตที่สูงขึ้นได้โดยตรง
ดังนั้นเป้าหมายหลักคือการปรับปรุงการได้รับแสงแดดในเรือนกระจกในช่วงฤดูร้อนและฤดูใบไม้ร่วงเพื่อเพิ่มผลผลิต
ปัจจัยหลายประการมีอิทธิพลต่อความเข้มของแสงที่มีอยู่สำหรับพืชภายในเรือนกระจก:
อย่างไรก็ตาม แม้ว่าจะพยายามรักษาการส่งผ่านแสงที่เหมาะสมที่สุดแล้ว แต่ปัจจัยต่างๆ ก็ยังสามารถนำไปสู่การลดการส่งผ่านแสงในเรือนกระจกได้ ปัจจัยต่างๆ เช่น อายุของอุปกรณ์ กระจก และวัสดุคลุม รวมถึงการมีอยู่ของโครงสร้างฮาร์ดแวร์ เช่น โครงถักและม่านบังแดด สามารถมีส่วนทำให้เกิดการบังแดดบางส่วนในบางพื้นที่ได้
อุปกรณ์ติดตั้งไฟเสริมแต่ละดวงครอบคลุมพื้นที่ 0.1058 ตารางเมตร ในขณะที่พื้นที่บังแดดของโครงโครงเดี่ยวและม่านแบบหดคือ 25.76 ตารางเมตร หากไม่รวมพื้นที่ที่ทับซ้อนกันระหว่างอุปกรณ์ส่องสว่างเสริมและโครงถัก พื้นที่บังแดดทั้งหมดอาจสูงถึง 811.44 ตารางเมตร
เรือนกระจกในสวนสาธารณะสร้างขึ้นในปี 2559 เพื่อทำการทดสอบการส่งผ่านข้อมูล จึงได้เลือกจุดทดสอบแบบสุ่ม 10 จุดภายในเรือนกระจกในเดือนธันวาคม 2564 เวลา 12.00 น. ค่าการส่งผ่านแสงเฉลี่ยวัดได้ที่ 86.64% ซึ่งต่ำกว่าค่าเดิมที่บันทึกไว้เมื่อสร้างเรือนกระจกครั้งแรก
เพื่อตอบสนองต่อผลผลิตที่ต่ำกว่าที่คาดในช่วงฤดูหนาวและต้นฤดูใบไม้ผลิของปี 2020-2021 เนื่องจากแสงแดดที่ลดลง ในช่วงฤดูปลูกปี 2021-2022 ทาง Polar Agriculture จึงพิจารณาต้นทุนและข้อกำหนดอุณหภูมิตอนกลางคืนของพืช
ตั้งแต่เดือนพฤศจิกายน 2021 ถึงเดือนมีนาคม 2022 (ครอบคลุมตั้งแต่สัปดาห์ที่ 45 ของปี 2021 ถึงสัปดาห์ที่ 13 ของปี 2022 รวมเป็น 22 สัปดาห์) มีการใช้ไฟเสริมที่มีหลอดโซเดียมความดันสูงตั้งแต่เวลา 23:00 น. ถึง 7:00 น. ของวันถัดไป
ในขณะเดียวกันความถี่ในการชลประทานในเวลากลางคืนก็เพิ่มขึ้นเพื่อตอบสนองความต้องการการเจริญเติบโตของพืช ระยะเวลาการให้แสงสว่างเสริมในเดือนพฤศจิกายนและมีนาคมมีการปรับสัมพันธ์กับการลดลง/เพิ่มขึ้นในเวลากลางวัน
การทดลองดำเนินการในเรือนกระจกแก้วที่อยู่ติดกันของบริษัท โพลาร์ การเกษตร จำกัด เรือนกระจกมีพื้นที่ 3.3 เฮกตาร์ หันหน้าไปทางเหนือ-ใต้ 28 ช่วงในทิศทางตะวันออก-ตะวันตก
แต่ละช่วงมีความกว้าง 8 เมตร และมีแท่นปลูก 6 อัน รางปลูกมีความยาว 80 เมตร ระยะห่างระหว่างแถว 1.6 เมตร การทดลองใช้พันธุ์มะเขือเทศค็อกเทลที่แนะนำ
ในระหว่างกระบวนการเจริญเติบโตของมะเขือเทศ สารละลายธาตุอาหารจะถูกส่งผ่านการชลประทานแบบหยดโดยใช้ระบบการให้ปุ๋ยอัตโนมัติที่ผสานรวมกับระบบชลประทาน ระยะเวลาและความถี่ของการชลประทานจะถูกปรับโดยอัตโนมัติตามเวลาพระอาทิตย์ขึ้นและพระอาทิตย์ตกและการเปิดรับแสงสะสมในแต่ละวัน
ข้อมูลการสัมผัสแสงภายนอกสะสมภายนอกเรือนกระจกจะได้รับการตรวจสอบและอัปโหลดโดยสถานีตรวจอากาศ Priva ในขณะที่ข้อมูลการแผ่รังสีที่สังเคราะห์ด้วยแสง (PAR) ภายในเรือนกระจกจะถูกบันทึกและบันทึกโดยเซ็นเซอร์วัดแสง
ช่างเทคนิคจะบันทึกพารามิเตอร์การเจริญเติบโตต่างๆ ของพืช เช่น การยืดตัวของลำต้นรายสัปดาห์ จำนวนโครงติดผลรายสัปดาห์ และผลต่อโครงถักทุกสัปดาห์ ผลผลิตจะถูกบันทึกทุกวันและสถิติรวมจะถูกรวบรวมในช่วงสุดสัปดาห์
โดยรวมแล้ว ปริมาณแสงกลางแจ้งสะสมไม่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญระหว่างสองฤดูปลูก โดยมีปริมาณแสงสะสมค่อนข้างเฉลี่ยในช่วงฤดูหนาว
การเปิดรับแสงแสดงให้เห็นแนวโน้มที่เพิ่มขึ้นตามฤดูกาล โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่เห็นได้ชัดเจนในเดือนกุมภาพันธ์ถึงมีนาคม 2022 แนวโน้มโดยรวมของการแผ่รังสีที่สังเคราะห์ด้วยแสงในร่ม (PAR) เป็นไปตามรูปแบบที่คล้ายกับการเปิดรับแสงกลางแจ้งสะสมเมื่อเวลาผ่านไป
อย่างไรก็ตาม หลังจากนำระบบแสงสว่างเสริมมาใช้ ความเข้มของ PAR ที่มีให้กับพืชในอาคารในช่วงฤดูปลูกปี 2021-2022 เพิ่มขึ้นเป็น 1.24-1.75 เท่าของฤดูปลูกปี 2020-2021
พืชต้องการแสงเพื่อการเจริญเติบโต และโดยทั่วไปแล้ว ความเข้มของแสงที่เข้มกว่าจะช่วยให้พืชเจริญเติบโตได้ดีขึ้นภายในช่วงที่กำหนด เนื่องจากมีไฟเสริมให้ในช่วงฤดูปลูกปี 2021-2022 ต้นมะเขือเทศอาจมีพัฒนาการทางสรีรวิทยาที่ดีขึ้นเมื่อเทียบกับฤดูกาลที่แล้ว
จากบันทึกการเพาะปลูกรายสัปดาห์ อัตราการเติบโตของพืชในช่วงฤดูปลูกปี 2021-2022 เท่ากับหรือสูงกว่าอัตราการเจริญเติบโตของฤดูปลูกปี 2020-2021 ซึ่งบ่งชี้ถึงประสิทธิภาพการเติบโตที่ค่อนข้างดีขึ้น
นอกจากนี้ จากการเปรียบเทียบ พบว่าแนวโน้มโดยรวมของฤดูกาลปลูกทั้งสองมีความคล้ายคลึงกัน ในสัปดาห์ที่ห้าของฤดูปลูกปี 2021-2022 มีการยืดตัวของลำต้นเพิ่มขึ้นอย่างมาก แต่ในสัปดาห์ที่ 6 มีการลดลงอย่างกะทันหัน
อาจเนื่องมาจากเทศกาลตรุษจีนซึ่งตรงกับสัปดาห์ที่ 5 ของปี 2565 ส่งผลให้การวัดผลล่าช้าและการสะสมข้อมูลการเติบโต ดังนั้นการแทรกแซงของมนุษย์จึงเป็นปัจจัยที่ขาดไม่ได้ในการผลิต
จำนวนกลุ่มผลไม้และผลไม้ต่อสัปดาห์สามารถสะท้อนถึงความสามารถในการเจริญเติบโตของระบบสืบพันธุ์ของพืช เมื่อต้นเดือนพฤศจิกายน จำนวนผลไม้ต่อต้นเท่ากันสำหรับทั้งฤดูกาลปลูก
อย่างไรก็ตาม เมื่อฤดูปลูกดำเนินไป ช่องว่างระหว่างจำนวนผลไม้ต่อต้นที่มีแสงสว่างเสริมกับผลไม้ที่ไม่มีค่อยๆ กว้างขึ้น
เมื่อสิ้นสุดระยะเวลาการให้แสงสว่างเสริม พืชในช่วงฤดูปลูกปี 2021-2022 ให้ผลผลิต 27.5 ช่อ ในขณะที่พืชในฤดูกาลปลูกปี 2020-2021 ที่ไม่มีแสงสว่างเสริมจะจบลงด้วยผลไม้ 26 ช่อ ส่งผลให้ผลต่าง 1.5 พวงของผลไม้
แม้ว่าจำนวนผลไม้ต่อสัปดาห์จะผันผวน แต่โดยรวมแล้ว ฤดูปลูกปี 2021-2022 มีผลผลิตรายสัปดาห์สูงกว่าเมื่อเทียบกับฤดูปลูกปี 2020-2021 โดยมีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญ
ในเนเธอร์แลนด์ ในบรรดาผู้ปลูกและนักวิจัย มีความเชื่อว่าทุกๆ 1% ของความเข้มแสงที่เพิ่มขึ้น ผลผลิตจะเพิ่มขึ้น 1% ที่สอดคล้องกัน นี่เป็นสาเหตุมาจากพืชสามารถเพิ่มการสังเคราะห์ด้วยแสงได้โดยการดูดซับแสงมากขึ้น ส่งผลให้ผลผลิตเพิ่มขึ้นในที่สุด
ทั้งสองฤดูปลูกจะรักษาความหนาแน่นของพืชไว้ที่ 3.75 ต้นต่อตารางเมตร อย่างไรก็ตาม ผลผลิตหลังการให้แสงสว่างเสริมจะสูงกว่าการไม่มีแสงสว่างเสริมอย่างมีนัยสำคัญ โดยมีผลผลิตเพิ่มขึ้นเฉลี่ย 31.63% ความแตกต่างที่ใหญ่ที่สุดถูกพบในเดือนมกราคม
ในช่วงฤดูปลูกปี 2564-2565 ผลผลิตต่อเดือนสูงกว่าฤดูปลูกปี 2563-2564 ถึง 1.44 เท่า ผลผลิตที่เพิ่มขึ้นนี้อาจเป็นผลมาจากอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นซึ่งเป็นผลมาจากการให้แสงสว่างเพิ่มเติม ซึ่งช่วยเร่งอัตราการสุกและสีของผลไม้
นอกจากนี้ ผลผลิตมะเขือเทศมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นในช่วงแรก จากนั้นลดลง และเพิ่มขึ้นอีกครั้ง แนวโน้มนี้ตรงกันข้ามกับความแปรผันของความเข้มของแสงภายในเรือนกระจก ซึ่งในตอนแรกลดลง จากนั้นเพิ่มขึ้น และลดลงอีกครั้ง
การสังเกตนี้ชี้ให้เห็นว่ามีความล่าช้าประมาณหนึ่งเดือนระหว่างการรับรู้การเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมโดยส่วนล่างและส่วนบนของต้นมะเขือเทศ
จากตัวบ่งชี้พืชผลที่ได้รับ สรุปได้ว่าการเพิ่มแสงสว่างเสริมมีประโยชน์ต่อการเจริญเติบโตของพืชมากกว่า แสงเสริมประกอบกับอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ช่วยเร่งการติดผลและการสุกของผลไม้ เพิ่มความเร็วการเจริญเติบโต และส่งผลให้ผลผลิตสูงขึ้น
นอกจากนี้ สำหรับกลยุทธ์การให้แสงสว่างเสริม โดยเฉพาะกลยุทธ์การปิดไฟในตอนเช้า เพื่อป้องกันความผันผวนของแสงและสอดคล้องกับจังหวะการเจริญเติบโตตามธรรมชาติของพืช จำนวนไฟเสริมจะค่อยๆ ลดลงเมื่อพระอาทิตย์ขึ้น
หลังพระอาทิตย์ขึ้นในตอนเช้า เวลาประมาณ 07.30 น. ไฟเสริมครึ่งหนึ่งจะถูกปิด เมื่อความเข้มของแสงภายนอกถึง 300 วัตต์/ตร.ม. ไฟเสริมทั้งหมดจะดับลง
การตัดสินใจจัดให้มีไฟเสริมในช่วงกลางคืนยังคำนึงถึงการใช้พลังงานและราคาไฟฟ้าในช่วงที่มีการใช้งานสูงสุด/ไม่ปกติด้วย
ในเขตชานเมืองของปักกิ่ง ราคาไฟฟ้าตอนกลางคืนอยู่ที่ 0.3 หยวน/(kW.h) ในขณะที่ราคาไฟฟ้าสูงสุดและราคานอกจุดสูงสุดอยู่ที่ 0.89 และ 0.59 หยวน/(kW.h) ตามลำดับ การจัดหาแสงสว่างเสริมในช่วงกลางคืนช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายได้เกือบครึ่งหนึ่ง
ตั้งแต่การวางแผนไฟแบบกำหนดเอง ไปจนถึงการเสนอราคาที่ปรับให้เหมาะสม และทุกสิ่งในระหว่างนั้น ทีมผู้เชี่ยวชาญด้านพืชสวนของเราพร้อมให้ความช่วยเหลือเสมอ
เราคือผู้ผลิตไฟ LED สำหรับพืชระดับมืออาชีพ มุ่งมั่นที่จะใช้เทคโนโลยีเพื่อเพิ่มศักยภาพสูงสุดของหลอดไฟ เพิ่มประโยชน์สูงสุดให้กับผู้ปลูกอย่างต่อเนื่อง และประหยัดพลังงานเพื่อโลก