อควาโปนิกส์ (Aquaponics) คือ การรวมระบบของการเลี้ยงสัตว์น้ำและการปลูกพืชเข้าด้วยกัน ซึ่งในปัจจุบันทำได้โดยการเลี้ยงปลาแบบน้ำไหลเวียนร่วมกับการปลูกพืชผัก สมุนไพรด้วยระบบไฮโดรโปรนิกส์ ซึ่งเป็นการพัฒนาขั้นสูงของนักวิจัยและผู้ปลูกพืชผัก เพื่อให้เกิดต้นแบบการผลิตอาหารแบบยั่งยืนเพื่อเลี้ยงประชากรโลกในอนาคต ปัจจุบันอควาโปนิกส์ เปรียบเหมือนต้นแบบของการผลิตอาหารแบบยั่งยืน โดยยึดถือหลักการที่แน่นอน ดังนี้คือ
1.ผลิตภัณฑ์ของเสียของระบบชีววิทยาชนิดหนึ่ง สามารถผลิตสารอาหารให้ระบบชีววิทยาอีกชนิดหนึ่งได้อย่างเหมาะสม
2.การรวมการผลิตพืชและการเลี้ยงปลาเป็นผลของการผลิตแบบหลากหลาย (Polyculture) ซึ่งจะเพิ่มความหลากหลายและได้ผลผลิตแบบทวีคูณ เป็นระบบนิเวศแบบเกื้อกูลกัน
3.น้ำถูกกรองโดยผ่านการกรองทางชีววิธี และนำกลับมาใช้ซ้ำและ
4.เป็นการผลิตอาหารเพื่อสุขภาพปราศจากสารเคมีสามารถผลิตได้ทั่วไป ช่วยยกระดับเศรษฐกิจระดับท้องถิ่นได้
ในระบบอควาโปนิกส์ น้ำที่ออกจากการเลี้ยงปลาอุดมไปด้วยธาตุอาหารพืช ซึ่งได้จากสิ่งปฏิกูลของปลาถูกนำมาใช้ในการให้ปุ๋ยกับระบบการปลูกพืชแบบ ไฮโดรโปรนิกส์ ซึ่งการปฏิบัติในลักษณะนี้เป็นสิ่งที่ดีสำหรับปลา เพราะรากพืชและจุลินทรีย์ที่อยู่บริเวณรากพืช จะใช้ธาตุอาหารเหล่านี้จากน้ำในถังเลี้ยงปลา สารอาหารเหล่านี้เป็นสิ่งที่มีการผสมผสานกันหลายชนิดจากสิ่งปฏิกูลของปลา สาหร่ายและการย่อยสลายของอาหารปลา ซึ่งสิ่งปนเปื้อนเหล่านี้จะทวีความเป็นพิษรุนแรงขึ้นในถังเลี้ยงปลา แต่สิ่งเหล่านี้ก็ทำหน้าที่แทนปุ๋ยสำหรับการปลูกพืชแบบไฮโดโปรนิกส์
ใน
ทางกลับกันรางปลูกไฮโดรโปรนิกส์ทำหน้าที่เป็นระบบกรองแบบชีววิธี
ซึ่งจะเปลี่ยนสารประกอบพวกแอมโมเนียให้กลายเป็นสารประกอบพวกไนไตรท์และไนเต
รทตามลำดับ รวมถึงสารประกอบในกลุ่มพวกฟอสฟอรัส
ทำให้น้ำมีความสะอาดเพียงพอซึ่งจะถูกนำกลับมาใช้ในถังเลี้ยงปลา
นอกจากนั้นยังพบว่าบักเตรีบางชนิด เช่น Nitrifying bacteria
ที่เปลี่ยนแอมโมเ นีย (NH3X) เป็นไนไตร์ (Nitrie) และไนเตรท (Nitrate)
ที่อาศัยอยู่ในกรวดและอยู่ร่วมกับรากพืช สามารถแสดงบทบาทในวัฎจักรอาหาร
ในกลุ่มของไนโตรเจนได้
ซึ่งถ้าปราศจุลินทรีย์เหล่านี้ระบบทั้งหมดจะหยุดทำงานทันที
นักปลูกพืชและเกษตรกรได้พูดถึงอควาโปรนิกส์ได้หลายเหตุผล ดังนี้ 1.ผู้ ปลูกพืชไฮโดรโปรนิกส์ได้ให้มุมมองว่า สิ่งปฏิกูลขอปลาเปรียบเสมือนปุ๋ยอินทรีย์ซึ่งทำให้พืชเจริญ
2.ผู้เลี้ยงปลาได้ให้มุมมองว่า การกรองโดยชีววิธี ปลาสามารถเจริญเติบโตได้ดีกว่าการเลี้ยงปลาในตู้เลี้ยงทั่วไป
3.ผู้ปลูกพืช คิดว่า อควาโปนิกส์ เป็นวิธีที่จะผลิตผักไฮโดรโปนิกส์แบบอินทรีย์ สู่ตลาดที่มีความนิยมอย่างยิ่งในปัจจุบัน เพราะการผลิตแบบนี้ได้ปุ๋ยจากมูลปลาที่มีคุณค่าซึ่งเป็นทางเลือกที่ไม่ต้อง หาธาตุอาหารให้กับการปลูกพืช
4.สามารถผลิตได้ทั้งปลาและผักในเขตทุรกันดาร
5.อควาโปนิกส์ เป็นต้นแบบที่สามารถทำงานได้จริงในการผลิตอาหารแบบยั่งยืน โดยเป็นการเพาะปลูกพืชและเลี้ยงสัตว์รวมเข้าด้วยกัน มีการหมุนเวียนสารอาหารและการกรองน้ำร่วมกัน
อควาโปนิกส์ นอกจากเป็นการประยุกต์ใช้เพื่อเชิงการค้า ยังเป็นแนวคิดที่นิยมในการถ่ายทอดในเรื่องของการรวมระบบทางชีววิทยากับการ ท่องเที่ยวเชิงเกษตร และการเรียนการสอนทางเทคโนโลยีของอควาโปนิกส์เป็นเทคโนโลยีที่มีความซับซ้อน ต้องการการจัดการและการตลาดของผลผลิตที่แตกต่างกันสองผลิตภัณฑ์ จนกระทั่งปี 1980 ได้มีความพยายามอย่างมากที่จะผสมผสานไฮโดรโปนิกส์และการเลี้ยงปลาหรือสัตว์ น้ำ และในที่สุดได้เกิดเป็นเทคโนโลยีที่เรียกว่า อควาโปนิกส์ ซึ่งเป็นเทคโนโลยีสมัยใหม่ที่มีประสิทธิภาพในการผลิตอาหารที่ปราศจากการปน เปื้อนของสารเคมี และเป็นการผลิตอย่างยั่งยืนไม่เกิดผลกระทบต่อผู้บริโภคและสิ่งแวดล้อม
ก่อนที่เราจะพัฒนา ระบบ aquaponics ของเราให้สมบูรณ์ในแบบที่เราชอบ ต้องเข้าใจพื้นฐาน 2 เรื่อง คือ เลี้ยงปลาและปลูกพืช แยกออกจากกันก่อนนะครับ แล้วค่อยมาผสมผสานให้สอดคล้องกันให้มากที่สุด
การเลี้ยงปลา จะเป็นการเลี้ยงในระบบที่ต้องหมุนเวียนน้ำกลับมาใช้ใหม่ ผมเริ่มง่ายๆอย่างนี้ ครับ
1. ในบ่อต้องมีออกซิเจนเพียงพอ รากพืชเองก็ต้องการอากาศด้วย จึงควรเติมอากาศทั้งสองส่วน
2. ปลาชอบน้ำความเป็นกรดด่างระหว่าง 6.5 - 8.5 แต่พืชต้องการ 6.0-6.5 ไม่เกิน 7.0 เพราะพืชจะดูดสารอาหารได้น้อยลง สำหรับไฮโดรโปนิส์ จึงต้องปรับให้เหลือใกล้เคียง 7 มากที่สุด
3. พืชต้องการธาตุอาหาร 13 ชนิด แต่บ่อปลาให้ธาตุอาหารพืชได้ไม่เพียงพอ (จากการย่อยสลายของอาหารปลาและขี้ปลา) ขาดไป 2 -3 ชนิด ต้องหาวิธีเติมให้พืชครับ ด้วยทางใดทางหนึ่ง
4. ขี้ปลาและของเสียจากปลาที่สะสมในบ่อปลาจะประกอบด้วย ไนโตรเจนและฟอสฟอรัส (ที่ผสมในอาหาร) เป็นหลัก ซึ่งโดยปกติอาหารจะถูกปลาเปลี่ยนให้เป็นแอมโมเนียละลายในน้ำ (ของเสียจากการย่อยของปลา) และแบคทีเรียในถังกรองที่เจริญเติบโตอยู่บนวัสดุกรองที่เราใส่เข้าไป จะเปลี่ยนให้เป็นไนไตรทและอีกทีเป็นไนเตรทในที่สุด ซึ่งแอมโมเนียและไนเตรทพืชสามารถดูดซึมเป็นอาหารได้
5. แต่เศษอาหารที่เหลือและยังไม่ถูกย่อย จะถูกแบคทีเรียอีกตัวนึงในน้ำย่อยสลายให้กลายเป็นแอมโมเนียก่อน แล้วแอมโมเนียที่ละลายในน้ำจึงจะถูกเปลี่ยนไปสู่ไนเตรทอีกทีหนึ่ง
สรุป คือ มีแบคทีเรีย 3 กลุ่มที่เราต้องเข้าใจ ระบบบำบัดของเราจึงต้องพยายามออกแบบให้สามารถทำให้แยกออกจากกัน คือ 1.กลุ่มย่อยเศษอาหาร 2. กลุ่มเปลี่ยนแอมโมเนียเป็นไนไตรท และ 3. กลุ่มเปลี่ยนไนตรทให้เป็นไนเตรท โดยทั่วไป กลุ่ม 2 และ 3 มักอยู่ร่วมกัน หากมีกลุ่ม 1 ในระบบบำบัดจะลดการเจริญของกลุ่ม 2 และ 3 ทำให้ประสิทธิภาพลดลง และอาจล้มเหลวในที่สุด ดังนั้น จึงต้องแยกกรองเอาตะกอนเศษอาหารออกไปก่อน แล้วให้เฉพาะน้ำที่มีของเสียละลายเท่านั้นไหลผ่านกลุ่ม 2 และ 3 ไป
ดัง นั้น ถ้าเราให้อาหารที่ทำให้เกิดตะกอนน้อย หรือปลาที่เราเลี้ยง กินอาหารได้เป็นคำๆ ก็ดีหน่อย หากเราใช้อาหารที่แตกหักในน้ำง่าย ก้ต้องออกแบบชุดกรองตะกอนให้ดี นะครับ
ต้องเข้าใจนะครับ ว่าในระบบนี้ มี 2 ระบบ คือ เลี้ยงปลา และปลูกพืชร่วมกันเป็นระบบปิดน้ำหมุนเวียน
องค์ ประกอบของระบบ อย่างน้อย ประกอบด้วย บ่อปลา ชุดดักตะกอน/เศษอาหาร ขี้ปลา ถังบำบัดชีวภาพ แปลงปลูกพืช กระบะรับน้ำรวม ระบบปั้มน้ำ และระบบให้อากาศ ก็จะง่ายๆตามแต่วัสดุจะมีนะครับ ส่วนภาพตัวอย่างทุกคนอาจหาได้จากอินเตอร์เนต
โดยหลักการ
• ของ เสียจากบ่อเลี้ยงปลาที่เกิดจากอาหารที่ปลากินเข้าไปและจากอาหารที่เหลือที่ สะสมในระบบปิดจะเป็นพิษต่อปลาเมื่อมีความเข้มข้นสูงๆ แต่สารที่ละลายในน้ำเหล่านี้กลับเป็นธาตุอาหารที่พืชต้องการ ดังนั้น พืชจึงใช้สารอาหารเหล่านี้จึงเป็นการบำบัดคุณภาพน้ำให้ดีขึ้นสำหรับปลาที่ เลี้ยง
• ระบบไฮโดรโปนิคต้องการค่าความเป็นกรดด่าง (พีเอช) ที่ยอมรับได้ 5.8-6.5 ขณะที่บ่อปลาต้องการ 6.5-8.0 และขบวนการเปลี่ยนแปลงไนโตรเจนให้เป็นไนเตรทโดยแบคทีเรียมีประสิทธิภาพดีที่ 7.0-9.0 ซึ่งค่าพีเอช มีผลต่อการละลายของธาตุอาหารพืช โดยเฉพาะสารที่พืชต้องการแต่ปริมาณน้อยเช่น เหล็ก แมงกานีส ทองแดง สังกะสี และ โบรอนไม่ค่อยพบหากค่าพีเอช เกินกว่า 7 ขณะที่การละลายของฟอสฟอรัส แคลเซียม แมกนีเซียม โมลิบดินัม ลดลงเมื่อค่าพีเอช ต่ำกว่า 6 ดังนั้น สิ่งที่ต้องทำ คือ ต้องรักษาที่ระดับ 7 ไว้เพื่อให้การละลายของทุกสารอาหารไปด้วยกันได้
• ในกระบวนการบำบัดน้ำ ภายในถังบำบัดที่ใช้แบคทีเรีย จะเกิดสภาพที่เป็นกรดเกิดขึ้นในถัง ทำให้ค่าพีเอช ลดลง ดังนั้น จึงต้องปรับให้ค่าความเป็นกรดสูงขึ้นโดยการเติมสารละลายด่างลงไป ในเอกสารต่างประเทศ การปรับค่าความเป็นกรดด่าง (pH) จะใช้เกลือที่ไม่ใช่กลุ่มโซเดียม (Non-Sodium) คือ โปแตสเซียมไฮดรอกไซด์ KOH หรือ แคลเซียมไฮดรอกไซด์ Ca(OH)2 เพื่อรักษาให้ใกล้เคียงกับ 7 ส่วนเราๆคงดัดแปลงเอาตามใจชอบ ส่วนผม เคยใช้ปูนโดโลไมท์ ที่มีแคลเซียมกับแมกซีเซียม ก็ใช้ได้ระดับหนึ่งคือ เห็นผลมะระสมบูรณ์ขึ้น แต่ก็มีข้อสังเกตว่า หากมีแคลเซียมมากๆจะไปตกตะกอนกับฟอสเฟตที่จะมีผลกับดอก...
อื่นๆจะนำมาเพิ่มนะครับ หรือใครจะช่วยเติมก็ยินดีครับ มาช่วยกัน อ้อ เอกสารที่เรียบเรียง มาจาก wikipedia และ SRAC 454 ครับ
ธาตุอาหารที่พืช ต้องการมี 16 ชนิดนะครับ แต่ 3 ชนิดอยู่ในน้ำและอากาศแล้ว คือ คาร์บอน ออกซิเจนและ ไฮโดรเจน ส่วนอีก 13ชนิดเป็นหน้าที่ของเราที่ต้องหาให้ต้นพืช คือ กลุ่มธาตุหลัก ไนโตรเจน โปแตสเซียม แคลเซียม แมกนีเซียม ฟอสฟอรัส และกำมะถัน ส่วนกลุ่ม 7 ธาตุรอง คือ คลอรีน เหล็ก แมงกานีส โบรอน สังกะสี ทองแดง และโมลิบดินัม การมีบางตัวมากเกินไปก็อาจรบกวนการดูดซึมสารอีกตัว ฟังแล้วอย่าพึ่งหมดกำลังใจนะครับ ธรรมชาติมันเป็นอย่างนั้น ต้องทำให้สมดุลกับพืชที่ปลูกมากที่สุด
นอกจากนี้ ยังมีกลุ่มวิตามินที่เป็นสารอินทรีย์อื่นๆอีกที่เสริมความแข็งแรงของรากพืช และกระตุ้นการเติบโตอีก เช่น วิตามินและฮอร์โมนต่างๆ อันนี้ต้องขอความรู้จากผู้รู้ด้านพืชต่อนะครับ ผมค้นมาให้เท่านี้ก่อน
สำหรับเรา มาพิจารณาแบบองค์รวม ดีกว่านะครับ ง่ายดีสำหรับวิถีพอเพียงแบบเราๆ
ค่าธาตุอาหารทั้ง 13 ชนิดที่สะสมในระบบ
เรา สามารถวัดธาตุอาหารที่ละลายในน้ำได้ สองทาง คือ จากค่าของแข็งที่ละลายในน้ำ ที่เรียกว่า (Total dissolved Solids: TDS) แสดงในรูปของ ส่วนในล้านส่วน หรือ ในรูปของความสามารถของสารละลายในการนำกระแสไฟฟ้า ที่เรียกว่า (Electricity Conductivity: EC มีหน่วยวัดเป็น มิลลิโฮส์ต่อเซนติเมตร mmho/cm) ขอโทษนะครับที่ต้องแนบภาษาอังกฤษด้วย ตรงไหนผิดช่วยกันเสริมนะครับ
ใน ระบบ Hydroponics ค่าที่แนะนำ คือ TDS 1000- 1500 ส่วนในพัน หรือ EC 1.5 – 3.5 mmho/cm ขึ้นกับชนิดของพืช หากเป็นพืชที่ต้องการผล หรือฝัก เช่น มะเขือเทศ กระเจี๊ยบ แล้ว ค่าที่ต้องการจะสูงกว่าพืชที่ต้องการเฉพาะเพื่อสร้างใบอย่างเดียวอย่าง ผักกาด กระเพรา เป็นต้น
ในระบบ Aquaponics มีคำแนะนำว่า น้ำที่มีปริมาณธาตุอาหารต่ำๆอย่างต่อเนื่อง (ระดับ TDS 200-400 ส่วนในพัน หรือ EC 0.3-0.6) จะให้ผลดีอย่างสม่ำเสมอกับต้นพืช ทั้งนี้ ต้องพึงระลึกเสมอว่า หากระดับของสารอาหารพืชสะสมในระดับที่เข้มข้นมาก (ปลูกพืชน้อยไป หรือไม่ค่อยเปลี่ยนน้ำ) มีค่า TDS มากกว่า 2000 หรือ EC มากว่า 3.5 อาจเป็นพิษต่อพืชได้เช่นกัน และก็อาจเป็นพิษต่อปลาได้อีกเช่นกันด้วย (แต่ก็ยากนะครับ เพราะต้องเลี้ยงปลาหนาแน่นมากจริงๆ) ตรงนี้ ยังไม่เคยพบ เคยปลูกพืชมากเกินไปจนไม่มีดอกหรือผล อ้อ อย่าลืมนะครับ ต้นไม้ต้องการแสง ผมเองปลูกไว้ข้างบ้าน รับแสงไม่ตลอดทั้งวันผลก็เลยไม่ค่อยดีนัก
ดัง นั้น ในระยะแรก จึงมีคำแนะนำให้ หาเครื่องมือ สำหรับวัดค่าทั้งสองแบบง่ายๆ เพื่อดูปริมาณความเข้มข้นของธาตุอาหารที่ละลายในน้ำว่ามีความเหมาะสมกับต้น พืชเพียงใด หากมีประสบการณ์แล้ว อาจละเลยเครื่องมือไปเลยก็ได้ หากเรายังไม่อยากจ่ายก็ต้องเพิ่มการสังเกตดูบ่อยๆ ก็ได้นะครับ อย่างเช่น น้ำข้นไป ฟองอากาศไม่ค่อยจะเคลื่อนที่ เป็นต้น อันนี้ เป็นความเห็นส่วนตัว ยังไม่ยืนยันนะครับ
ที่มา
http://www.kasetporpeang.com/forums/index.php?topic=10042.0
http://www.naewna.com/news.asp?ID=58766
http://en.wikipedia.org/wiki/Aquaponics_at_Growing_Power
