เกษตรวิถีประมง (Aquaponics) ปลูกผักได้กินปลา เลี้ยงปลาได้กินผัก

14 ตุลาคม 2556 ภูมิปัญญา 0

อควาโปนิกส์ (Aquaponics) คือ การรวมระบบของการเลี้ยงสัตว์น้ำและการปลูกพืชเข้าด้วยกัน ระบบเกษตรที่พึ่งพาซึ่งกันและกัน ระหว่างปลาและผัก สามารถทำได้ทั้งขนาดเล็กและขนาดใหญ่ การปลูกพืชและการเลี้ยงสัตว์แบบผสมผสาน 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 ที่เปลี่ยนแอมโมเนีย (NH3X) เป็นไนไตร์ (Nitrie) และไนเตรท (Nitrate) ที่อาศัยอยู่ในกรวดและอยู่ร่วมกับรากพืช สามารถแสดงบทบาทในวัฎจักรอาหาร ในกลุ่มของไนโตรเจนได้ ซึ่งถ้าปราศจุลินทรีย์เหล่านี้ระบบทั้งหมดจะหยุดทำงานทันที นักปลูกพืชและเกษตรกรได้พูดถึงอควาโปรนิกส์ได้หลายเหตุผล ดังนี้

  1. ผู้ปลูกพืชไฮโดรโปรนิกส์ได้ให้มุมมองว่า 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 (1)

aquaponicpic

อควาโปนิกส์ คืออะไร
Aquaponics มาจากคำว่า
Aquaculture แปลง่าย ๆ ว่าการเลี้ยงสัตว์น้ำ (แต่หมายรวมถึงพืชน้ำด้วย) กับคำว่า
Hydroponics หมายถึง การปลูกพืชโดยไม่ใช้ดิน (ใช้น้ำ Hydro = น้ำ Ponic = การปลูก)
Aquaponics หมายถึง การเอาน้ำจากการเลี้ยงสัตว์น้ำ มาปลูกพืช
โดยส่วนใหญ่แล้ว สัตว์น้ำคือปลา และ พืชคือผัก
โดยทั่วไปแล้ว แอควาโปนิกส์ เหมาะสำหรับ พืชกินใบ เพราะระบบมักมีไนเตรทสูง

ระบบประกอบด้วยสองส่วนหลักคือ บ่อปลากับ แปลงปลูกผักแบบไฮโดรโปนิกส์
หลักการทำงานคือ เวลาเราเลี้ยงปลา จะมีของเสียจากปลา (เมื่อเลี้ยงไปนาน ๆ ต้องเปลียนน้ำ)
ดังนั้นเราก็จะเอาน้ำเลี้งปลามาวนรดผัก พืชผักจะดูดของเสียเป็นปุ๋ย เป็นการช่วยบำบัดน้ำเสียให้ปลา
ปลาก็จะปล่อยของเสีย รวมทั้งของเสียที่ตกค้างในระบบ จะถูกย่อยสลาย แล้วกลายเป็นสารอาหารสำหรับพืช

ในระบบการเลี้ยงปลาปกติ เมื่อน้ำเสียก็ต้องถายน้ำเปลี่ยนน้ำใหม่
ในระบบการปลูกผักไฮโดรโปนิกส์ เมือปลูกพืชไปนาน ๆ สารอาหารก็จะเปลียนแปลง สารบางตัวลดลงมาก บางตัวลดลงน้อย บางตัวเพิ่ม ทำให้ต้องเปลี่ยนสารละลายอาหารพืช
สิ่งเหล่านี้จะต้องทิ้งไป ทำให้เป็นภาระกับธรรมชาติจะต้องบำบัดของเสียเหล่านี้ และทำให้เปลืองน้ำ

Aquaponics แก้ปัญหาตรงนี้โดยเลียนแบบธรรมชาติ เอาของเสียจากระบบหนึ่งไปเป็นของดีอีกระบบหนึ่ง ระบบหมุนเวียนน้ำตลอด ทำให้พืชได้รับสารอาหารเต็มที่ตลอดเวลา ปลาได้รับการบำบัดจากพืชตลอดเวลาด้วยเช่นกัน

aquaponics

อันที่จริง Aquaponics มีมานานแล้วใน ไทยไนจีนนี่แหละ เช่นการเลี้ยงปลาในนข้าวเป็นต้น
แต่ในที่นี้จะหมายเอา Aquaponics ที่เป็นระบบสมัยใหม่เป็นหลัก หมายถึงระบบ ที่เลี้ยงปลา และปลูกผักแบบไฮโดร ฯ แบบที่มีการควบคุมพอสมควร ไม่ใช่แบบเลี้ยงแบบปล่อย ๆ อย่าง เลี้ยงปลาในนา หรือ ปลูกผักบุ้งผักกระเฉดในบ่อปลา อันนั้นลงทุนน้อย แต่ก็ไม่สะดวกสบาย ให้ผลผลิตต่พื้นที่สูงเท่าแบบที่เรากำลังจะคุยกัน

ข้อดี

  1. ลดการใช้น้ำ ลดน้ำเสีย ของการเลี้ยงปลา และปลูกผัก
    โดยปกติแล้วระบบ Aquaponics จะไม่มีการทิ้งน้ำเสียออกไปเลย มีแต่เติมน้ำเข้า อาจมีปล่อยน้ำเสียบ้างตอนที่คุมระบบไม่ได้ ต้องถ่ายน้ำออกป้องกันปลาตาย
    เรื่องการใช้น้ำนั้น บางเว็บบอกว่าใช้แค่ 1% ของการปลูกผักปกติ(อันนี้คงโม้) แต่ผมว่า ได้ 10%ก็หรูแล้ว ตัวเลขจริงน่าจะซัก 20-30%ของการปลูกปกติ
    หมายเหตุ ข้อมูลฟรั่งซึ่งหนาวกว่าบ้านเรา บ้านเราร้อนพืชคายน้ำมากกว่า จากการสังเกตุคิดว่า น้ำที่หายไปส่วนใหญ่พืชดูดไปใช้เกือบหมด (เปรียบเทียบการระเหยกับถังน้ำที่ตังไว้เฉย ๆ )
  2. ใช้เนื้อที่น้อย ให้อัตราผลผลิตต่อพื้นที่ดีกว่า เพราะพืชได้น้ำและสารอาหารตลอดเวลา เลี้ยงปลาได้หนาแน่น เพราะมีการบำบัดน้ำตลอดเวลา บางเว็บบอกว่าได้ผักถึงสิบเท่าของการปลูกแบบปกติในพื่นที่เท่ากัน แต่ผมว่าซักสองสามเท่าน่าจะพอได้ แล้วแต่ชนิดของผักด้วย
  3. สามารถปลูกใกล้แหล่งบริโภคได้ ไม่ต้อขนใกล เนื่องจากระบบที่ใช้น้ำและพื้นที่น้อย การผลิตใกล้แหล่งบริโภคทำให้ลดการขนส่ง และบริโภคได้สดกว่า เช่น ถ้าทำระบบในครัวเรื่อน ทำให้ไม่ต้องซื้อ ไม่ต้องขับรถไปซื้อของสด ไม่ต้องแช่เย็น และกินได้อาหารสดกว่ามาก
  4. ลดการใช้สารเคมี เนื่องจากพื้นที่น้อยการลงทำโรงเรือนเพื่อป้องกันโรคแมลงทำได้ง่ายกว่า

ข้อเสีย

  1. ลงทุนสูง
  2. ต้องใช้พลังงานโดยเฉพาะไฟฟ้า
  3. ระบบที่เลี้ยงปลาหนาแน่นมาก อาจต้องมีระบบสำรองไฟฟ้า
  4. ต้องเรียนรู้หลายอย่าง ในการดำเนินระบบ ต้องรู้จักพืช สัตว์ และงานช่างหลายแขนง (นี่อาจเป็นข้อดี เพราะมันสนุกมากเลย) สั้น ๆ คือทำยากกว่า ปลูกผัก หรือ เลี้ยงปลา เดี่ยว ๆ ในแง่การเรียนรู้ แต่ในแง่การเดินระบบ ถ้าศึกษาจนรู้แล้ว Aquaponics ทำงานได้ง่ายกว่าสะดวกกว่า
  5. ระบบเป็นการ ประณีประณอม ระหว่าการเลื้ยงสัตว์กับพืช ทำให้อาจได้ได้ผลผลิตมากอย่างระบบที่แยกกันผลิต โดยทั่วไป ผู้เลี้ยงจะต้องตัดสินใจว่า จะเน้นพืช หรือ ปลา จะเอาทั่งสองอย่างเป็นเรื่องยาก
  6. กำจัดโรคแมลงยากกว่า เช่นถ้าปลาเป็นโรค ถ้าเลี้ยงปลาอย่างเดียวให้ยาฆ่าเชื้อได้เลย แต่ระบบนี้ทำไม่ได้ เพราะระบบแอควาโปนิกส์ต้องการจุลินทรีย์ในการเปลี่ยนของเสีย

ในระบบนี้ มี 2 ระบบ คือ เลี้ยงปลา และปลูกพืชร่วมกันเป็นระบบปิดน้ำหมุนเวียน
องค์ประกอบของระบบ อย่างน้อย ประกอบด้วย บ่อปลา ชุดดักตะกอน/เศษอาหาร ขี้ปลา ถังบำบัดชีวภาพ แปลงปลูกพืช กระบะรับน้ำรวม ระบบปั้มน้ำ และระบบให้อากาศ

โดยหลักการ

  • ของเสียจากบ่อเลี้ยงปลาที่เกิดจากอาหารที่ปลากินเข้าไป และจากอาหารที่เหลือที่สะสมในระบบปิดจะเป็นพิษต่อปลาเมื่อมีความเข้มข้นสูงๆ แต่สารที่ละลายในน้ำเหล่านี้กลับเป็นธาตุอาหารที่พืชต้องการ ดังนั้น พืชจึงใช้สารอาหารเหล่านี้จึงเป็นการบำบัดคุณภาพน้ำให้ดีขึ้นสำหรับปลาที่เลี้ยง
  • 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
  • ในกระบวนการบำบัดน้ำภายในถังบำบัดที่ใช้แบคทีเรีย 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

การเลี้ยงปลา จะเป็นการเลี้ยงในระบบที่ต้องหมุนเวียนน้ำกลับมาใช้ใหม่ เริ่มง่ายๆอย่างนี้ 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

aquaponicpla

สรุป คือ มีแบคทีเรีย 3 กลุ่มที่เราต้องเข้าใจ ระบบบำบัดของเราจึงต้องพยายามออกแบบให้สามารถทำให้แยกออกจากกัน คือ

  1. กลุ่มย่อยเศษอาหาร
  2. กลุ่มเปลี่ยนแอมโมเนียเป็นไนไตรท
  3. กลุ่มเปลี่ยนไนตรทให้เป็นไนเตรท

โดยทั่วไป กลุ่ม 2 และ 3 มักอยู่ร่วมกัน หากมีกลุ่ม 1 ในระบบบำบัดจะลดการเจริญของกลุ่ม 2 และ 3 ทำให้ประสิทธิภาพลดลง และอาจล้มเหลวในที่สุด ดังนั้น จึงต้องแยกกรองเอาตะกอนเศษอาหารออกไปก่อน แล้วให้เฉพาะน้ำที่มีของเสียละลายเท่านั้นไหลผ่านกลุ่ม 2 และ 3 ไป

(1) ดร.ราเชนทร์ วิสุทธิแพทย์
ฝ่ายเทคโนโลยีชีวภาพ
สถาบัน วิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย (วว.)

http://www.kasetporpeang.com/forums/index.php?topic=71364
http://aquaponicsthai.blogspot.com/

ป้ายคำ :

เรื่องที่เกี่ยวข้องกับหมวด ภูมิปัญญา