พืชผักกลับหัว นวัตกรรมใหม่ของการปลูกผัก

การปลูกพืชกลับหัว เป็นอีกทางเลือกหนึ่งของเกษตรกรและผู้ที่สนใจปลูกผักไว้บริโภคในครัวเรือน ซึ่งวิธีดังกล่าวพบว่าพืชมีการเจริญเติบโตได้ดี และยังนำพืชที่ปลูกแบบกลับหัวมาตกแต่งจัดสวนภายในบ้านหรือสถานที่ต่าง ๆ ทำให้เกิดความแปลกแก่ผู้พบเห็น ในต่างประเทศทำเป็นชุดผลิตภัณฑ์การปลูกผักกลับหัวแบบสำเร็จรูปออกมาขาย บรรจุกล่องสวยงาม เพียงผู้ซื้อนำชุดทดลองปลูกที่มีอยู่ในกล่องมารดน้ำดูแลตามคำแนะนำ ก็จะได้ผักกลับหัวปลูกไว้ที่บ้านหรือประดับตามสวน

การปลูกพืชกลับหัวการอาศัยแรงโน้มถ่วงของโลกช่วยในการนำพาน้ำและสารอาหารจากรากพืชไปเลี้ยงส่วนต่างๆ ของพืชได้สะดวกขึ้น ซึ่งเทคนิคนี้ได้นำมาใช้ในการปลูกพืชได้หลายชนิด เช่น มะเขือเทศ, พริก, พืชผักสวนครัวต่างๆ ส่วนด้านบนกระถางก็สามารถปลูกพืชที่มีระบบรากไม่ลึกได้อีกด้วย การปลูกพืชแบบกลับหัวนี้มีข้อดีหลายประการ คือ

1. พืชตามธรรมชาติจะเจริญเติบโตไปในทิศทางตรงกันข้ามกับแรงโน้มถ่วงของโลก คือจากล่างสู่บน แต่เทคนิคนี้เป็นการอาศัยแรงโน้มถ่วงของโลกช่วยให้พืชเจริญเติบโตไปในทิศทางเดียวกับแรงโน้มถ่วงซึ่งวิธีการนี้จะทำให้น้ำและสารอาหารจากรากไหลผ่านไปสู่ส่วนยอดของพืชได้สะดวกขึ้น ทำให้พืชลดพลังงานในการลำเลียงน้ำและสารอาหารไปเลี้ยงส่วนยอดของต้นพืช จากการศึกษาและทำลองการปลูกด้วยวิธีการนี้พืชมีอัตราการเจริญเติบโตเร็ว กว่าพืชที่ปลูกด้วยวิธีการธรรมดา
2. ประหยัดพื้นที่ในการปลูก อีกทั้งยังสามารถนำมาประดับตกแต่งให้เกิดความสวยงามได้อีกด้วย
3. ลดปัญหาวัชพืช และแมลงรบกวนไปได้มาก
4. ไม่ต้องยุ่งยากในการทำค้างให้พืชบางชนิดเช่น มะเขือเทศ, พริก ฯลฯ

ดร.สิริวัฒน์ สาครวาสี สาขาพืชผัก ภาควิชาพืชสวน คณะผลิตกรรมการเกษตร มหาวิทยาลัยแม่โจ้ จ.เชียงใหม่ อธิบายวิธีการปลูกพืชกลับหัวว่า เริ่มจากการนำวัสดุปลูก เช่น ขุยมะพร้าวหรือดิน หรือหากต้องการปลูกพืชที่มีขนาดใหญ่ เช่น มะเขือเทศ ควรเลือกใช้วัสดุปลูกที่มีน้ำหนักเบา เช่น ขุยมะพร้าว ใส่วัสดุปลูกลงในกระถางให้เต็ม แล้วนำแผ่นกระเบื้องสี่เหลี่ยมมาปิดด้านบนของกระถาง ใช้นิ้วหนีบกระเบื้องไว้กับกระถางเพื่อป้องกันวัสดุปลูกร่วงหล่นแล้วคว่ำกระถางเพื่อให้ก้นกระถางหันขึ้น นำต้นกล้าพืชที่เพาะไว้ เช่น มะเขือเทศ, กะเพรา, โหระพา, พริก ฯลฯ ลงปลูกในรูก้นกระถาง รดน้ำให้ปุ๋ยตามปกติ

ในกรณีที่ปลูกในขุยมะพร้าวควรรดด้วยสารละลายปุ๋ย รอจนต้นโตสูงอย่างน้อย 1 ฟุตแล้วจึงพลิกกระถางเพื่อให้ต้นพืชกลับหัว เจาะรูที่ขอบกระถางสำหรับร้อยลวดแล้วจึงนำไปแขวนที่โรงเรือนหรือชายคาบ้าน โดยให้โดนแสงแดด นอกจากนี้ด้านบนของกระถางยังสามารถปลูกผักขนาดเล็กชนิดอื่น เช่น ผักสลัดต่าง ๆ

ข้อดีในการปลูกพืชกลับหัว การปลูกพืชกลับหัวช่วยทำให้น้ำและธาตุอาหารไหลไปเลี้ยงส่วนยอดได้มีประสิทธิภาพมากกว่าปกติและสามารถบรรเทาปัญหาการหยุดชะงักของการลำเลียงน้ำและธาตุอาหารอันมีสาเหตุมาจากการเกิดช่องว่างในไซเลมได้ เพราะในสภาพที่ต้นพืชกลับหัวแรงโน้มถ่วงจะสามารถช่วยผลักน้ำให้ไหลลงไปเลี้ยงส่วนยอด นอกจากนี้การปลูกพืชแบบกลับหัวยังช่วยลดปัญหาเรื่องวัชพืชและการเข้าทำลายของโรคและแมลงได้ดีอีกด้วย รวมถึงในพื้นที่ปลูกที่จำกัด

วิธีการปลูกพืชกลับหัว
เริ่มจากการนำวัสดุปลูก เช่น ขุยมะพร้าวหรือดิน(หากต้องการปลูกพืชที่มีขนาดใหญ่เช่น มะเขือเทศควรเลือกใช้วัสดุปลูกที่มีน้ำหนักเบา เช่น ขุยมะพร้าว) ใส่ลงในกระถางให้เต็ม แล้วนำแผ่นกระเบื้องสี่เหลี่ยมมาปิดด้านบนของกระถาง ใช้นิ้วหนีบกระเบื้องไว้กับกระถางเพื่อป้องกันวัสดุปลูกร่วงหล่นแล้วคว่ำกระถางเพื่อให้ก้นกระถางหันขึ้นด้านบน นำต้นกล้าพืชลงปลูกในรูก้นกระถาง รดน้ำให้ปุ๋ยตามปกติ(ในกรณีที่ปลูกในขุยมะพร้าวควรรดด้วยสารละลายปุ๋ย) รอจนต้นโตสูงอย่างน้อย 1 ฟุตแล้วจึงพลิกกระถางเพื่อให้ต้นพืชกลับหัว เจารูที่ขอบกระถางสำหรับร้อยลวดแล้วจึงนำไปแขวน นอกจากนี้ด้านบนของกระถางยังสามารถปลูกผักขนาดเล็กชนิดอื่น เช่น สลัดได้อีกด้วย

การปลูกผักกลับหัว

1. การเจริญเติบโตของพืช ตามปกติแล้วส่วนยอดของต้นพืชทุกชนิดจะเจริญเติบโตในทิศทางตรงกันข้ามกับแรงโน้มถ่วง ในขณะที่ส่วนรากจะชอนไชลงดินตามแรงโน้มถ่วง การเจริญเติบโตในลักษณะเช่นนี้ทำให้ใบของพืชสามารถได้รับแสงอย่างเต็มที่และรากก็สามารถดูดซึมน้ำและแร่ธาตุต่างๆจากดินเพื่อนำไปใช้เป็นวัตถุดิบในการสังเคราะห์แสงและหล่อเลี้ยงต้นพืช
2. พืชลำเลียงน้ำจากดินขึ้นไปเลี้ยงส่วนยอด คือ ในกระบวนการลำเลียงน้ำและสารอาหารจากดินขึ้นสู่ส่วนยอดนั้นพืชต้องอาศัยการคายน้ำออกจากใบซึ่งจะก่อให้เกิดแรงดึงน้ำจากด้านล่างเข้ามาแทนที่น้ำส่วนหายที่ไปในท่อลำเลียงน้ำ ที่เรียกว่า ไซเลม (Xylem) กระบวนการเช่นนี้ทำให้น้ำและธาตุอาหารซึ่งถูกดูดซึมโดยรากสามารถเคลื่อนที่จากดินผ่านทางไซเลมขึ้นไปเลี้ยงส่วนยอดได้ อย่างไรก็ตามหากเกิดความไม่สมดุลกันระหว่างการคายน้ำและปริมาณน้ำในดิน เช่น หากสภาพอากาศร้อนจัดทำให้มีการระเหยของน้ำมาก แต่ปริมาณน้ำในดินมีน้อย ก็อาจทำให้เกิดช่องว่างในไซเลม ส่งผลให้การลำเลียงน้ำและธาตุอาหารหยุดชะงักได้
3. ข้อดีในการปลูกพืชกลับหัว การปลูกพืชกลับหัวช่วยทำให้น้ำและธาตุอาหารไหลไปเลี้ยงส่วนยอดได้มีประสิทธิภาพมากกว่าปกติและสามารถบรรเทาปัญหาการหยุดชะงักของการลำเลียงน้ำและธาตุอาหารอันมีสาเหตุมาจากการเกิดช่องว่างในไซเลมได้ เพราะในสภาพที่ต้นพืชกลับหัวแรงโน้มถ่วงจะสามารถช่วยผลักน้ำให้ไหลลงไปเลี้ยงส่วนยอด นอกจากนี้การปลูกพืชแบบกลับหัวยังช่วยลดปัญหาเรื่องวัชพืชและการเข้าทำลายของโรคและแมลงได้ดีอีกด้วย
4. ปลูกผักกลับหัวดีกว่าปลูกแบบปกติ โดยในประเทศสหรัฐอเมริกานั้นการปลูกผักกลับหัวได้รับความนิยมอยู่พอสมควร บริษัทบางแห่งถึงกับมีการทำชุดการปลูกมะเขือเทศแบบกลับหัวออกวางจำหน่าย ชาวสวนหลายคนที่ทดลองปลูกผักกลับหัวระบุว่าการปลูกพืชบางชนิด เช่น มะเขือเทศ กะเพรา ในสภาพกลับหัวให้ผลผลิตดีกว่าการปลูกในแนวปกติ อย่างไรก็ตามนักวิชาการหลายคนยังตั้งข้อสงสัยเกี่ยวกับการปลูกพืชในลักษณะกลับหัวเนื่องจากยังไม่มีงานวิจัยใดๆยืนยันว่าการปลูกพืชในลักษณะนี้จะทำให้พืชเจริญเติบโตและให้ผลผลิตได้ดีกว่าปกติ

การตอบสนองต่อแรงโน้มถ่วงของพืช

1. กลไกในการรับรู้แรงโน้มถ่วง ทิศทางของแรงโน้มถ่วงมีอิทธิพลอย่างยิ่งในการกำหนดทิศทางการเจริญเติบโตของพืชเซลล์บางชนิดในต้นพืชสามารถรับรู้ทิศทางของแรงโน้มถ่วงได้เนื่องจากมีอวัยวะที่เรียกว่า สตาโทลิท (statolith) ซึ่งเป็นพลาสติดชนิดหนึ่งที่มีการเก็บสะสมแป้งไว้ สตาโทลิทที่อยู่ภายในเซลล์จะมีการทิ้งตัวลงด้านล่างของเซลล์ตามแรงโน้มถ่วง และสามารถชักนำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยาของพืชเพื่อตอบสนองต่อแรงโน้มถ่วงได้
2. ต้นพืชตอบสนองต่อแรงโน้มถ่วง โดยธรรมชาติแล้วลำต้นของพืชจะมีการเจริญเติบโตในทิศทางตรงกันข้ามกับแรงโน้มถ่วง ในกรณีที่ต้นพืชมีการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งการเจริญเติบโต เช่น ต้นมีการหักล้มลงไปราบกับพื้น สตาโทลิท ที่อยุ่ในเซลล์เอนโดเดอมิส(endodermis)ของลำต้นจะมีการเปลี่ยนตำแหน่งการวางตัวในเซลล์ และจะชักนำให้เเกิดการเปลี่ยนแปลงการกระจายตัวของฮอร์โมนออกซิน(Auxin)ในลำต้น โดยทำให้ด้านล่างของลำต้นมีการสะสมของออกซินมากกว่าปกติ เซลล์ด้านล่างจึงมีการยืดตัวมากกว่าเซลล์ด้านบน ลำต้นจึงเจริญเติบโตในทิศทางตรงกันข้ามแรงโน้มถ่วงได้อีกครั้ง
3. รากพืชตอบสนองต่อแรงโน้มถ่วง รากพืชมีการเจริญเติบโตตามแรงโน้มถ่วงเนื่องจากกลุ่มเซลล์ที่บริเวณหมวกรากมีการสะสม สตาโทลิท ซึ่งทำหน้าที่ในการรับรู้ทิศทางของแรงโน้มถ่วง โดย สตาโทลิท ภายในเซลล์จะตกลงตามทิศทางของแรงโน้มถ่วงและส่งสัญญาณควบคุมการกระจายตัวของฮอร์โมนออกซินภายในรากเพื่อให้รากมีการเจริญเติบโตตามแรงโน้มถ่วง ด้วยเหตุนี้เองรากพืชที่งอกใหม่ออกจากเมล็ดจึงงอกลงดินเสมอ
4. พืชในสภาวะไร้แรงโน้มถ่วง นักวิทยาศาสตร์ขององค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติ (NASA) ของประเทศสหรัฐอเมริกาได้ทำการทดลองปลูกต้นมอสในอวกาศซึ่งเป็นสภาวะที่ไม่มีแรงโน้มถ่วง โดยได้ตั้งสมมุติฐานว่าต้นมอสน่าจะมีการเจริญเติบโตแบบสุ่ม แต่ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าต้นมอสมีการเจริญเติบโตในลักษณะเกลียวก้นหอย นอกจากนี้ยังพบว่าอวัยวะต่างๆภายในเซลล์รวมถึงสตาโทลิท มีการจับกลุ่มกันในรูปแบบเฉพาะ ผลการทดลองนี้บ่งชี้ว่ากลไกการตอบสนองต่อแรงโน้มถ่วงในพืชนั้นอาจมีความซับซ้อนมากกว่าที่นักวิทยาศาสตร์ได้เคยคาดการณ์

สำหรับบ้านจัดสรรและคอนโดมิเนียม การปลูกผักกลับหัวนำไปแขวนด้านบน ส่วนพื้นที่ด้านล่างยังใช้ประโยชน์ได้อีก นอกจากจะช่วยประหยัดพื้นที่ปลูกแล้ว ยังสามารถมีผักต่าง ๆ เก็บไว้ทานด้วยฝีมือตัวเอง กระถางผักกลับหัวยังเป็นผักประดับบ้านหรือสวนได้สวยและแปลกที่ได้พบเห็นอีกด้วย.