บทที่ 2 เอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง

2.1 ทฤษฎีและหลักการทางวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้อง

2.1.1 ทฤษฎีการเจริญเติบโตของพืช

การเจริญเติบโตของพืชเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนซึ่งได้รับอิทธิพลจากปัจจัยต่างๆ ทั้งภายในและภายนอก ตามที่ Johnson และ Smith (2020) ได้อธิบายไว้ว่า การเจริญเติบโตของพืชต้องอาศัยปัจจัยหลัก 4 ประการ ได้แก่ แสง น้ำ อุณหภูมิ และธาตุอาหาร

พืชจะทำการสังเคราะห์แสงโดยใช้คลอโรฟิลล์ในใบเพื่อแปลงแสงแดดเป็นพลังงานเคมี กระบวนการนี้เรียกว่า Photosynthesis ซึ่งสามารถเขียนเป็นสมการเคมีได้ดังนี้:

6CO₂ + 6H₂O + แสงแดด → C₆H₁₂O₆ + 6O₂

2.1.2 หลักการของการปฏิสนธิแบบไฮโดรโปนิกส์

ระบบไฮโดรโปนิกส์เป็นเทคนิคการปลูกพืชโดยไม่ใช้ดิน แต่ใช้สารละลายธาตุอาหารแทน ตาม Brown (2019) ได้ระบุว่า วิธีการนี้ช่วยให้สามารถควบคุมปัจจัยการเจริญเติบโตได้อย่างแม่นยำ และทำให้พืชเจริญเติบโตได้เร็วกว่าการปลูกในดินปกติ

ข้อดีของระบบไฮโดรโปนิกส์:

• ประหยัดน้ำได้มากกว่าการปลูกแบบดั้งเดิม
• สามารถควบคุมธาตุอาหารได้แม่นยำ
• ลดการใช้พื้นที่ในการเพาะปลูก
• ผลผลิตต่อพื้นที่สูงกว่า

2.2 งานวิจัยที่เกี่ยวข้อง

2.2.1 งานวิจัยในประเทศ

การศึกษาของ วิทยา สมบูรณ์ และคณะ (2564) เรื่อง "ผลของความเข้มข้นสารละลายธาตุอาหารต่อการเจริญเติบโตของผักกาดหอม" พบว่า การใช้สารละลายธาตุอาหารที่มี EC (Electrical Conductivity) อยู่ในช่วง 1.5-2.0 mS/cm จะให้ผลการเจริญเติบโตที่ดีที่สุด

นางสาวสุดา เก่งคิด (2563) ได้ศึกษาเปรียบเทียบการเจริญเติบโตของผักบุ้งในระบบไฮโดรโปนิกส์แบบ Deep Water Culture กับแบบ Nutrient Film Technique พบว่า ระบบ Deep Water Culture ให้ผลผลิตสูงกว่าระบบ NFT ประมาณ 15%

2.2.2 งานวิจัยต่างประเทศ

Wilson et al. (2021) ได้ศึกษาผลของ pH ต่อการดูดซึมธาตุอาหารในระบบไฮโดรโปนิกส์ โดยทดลองกับผักกาดหอม พบว่า pH ที่เหมาะสมอยู่ในช่วง 6.0-6.5 ซึ่งจะทำให้พืชสามารถดูดซึมธาตุอาหารได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด

การศึกษาของ Martinez และ Rodriguez (2020) เกี่ยวกับการใช้ LED แสงสีต่างๆ ในการปลูกผักไฮโดรโปนิกส์ พบว่า การใช้แสง LED สีแดงและสีน้ำเงินในอัตราส่วน 3:1 จะกระตุ้นการเจริญเติบโตของผักใบเขียวได้ดีที่สุด

2.3 ช่องว่างของงานวิจัย

จากการทบทวนเอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง พบว่า ยังมีช่องว่างในการศึกษาดังนี้:

1. การศึกษาเปรียบเทียบประสิทธิภาพของระบบไฮโดรโปนิกส์แบบต่างๆ ในการปลูกผักพื้นบ้านไทย
2. การศึกษาผลกระทบของปัจจัยสิ่งแวดล้อมในประเทศไทยต่อการเจริญเติบโตของพืชในระบบไฮโดรโปนิกส์
3. การพัฒนาสูตรธาตุอาหารที่เหมาะสมกับพืชแต่ละชนิดในบริบทของประเทศไทย

2.4 กรอบแนวคิดการวิจัย

จากการทบทวนทฤษฎีและงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง สามารถสร้างกรอบแนวคิดการวิจัยได้ดังนี้:

ตัวแปรต้น (Independent Variables):

• ชนิดของระบบไฮโดรโปนิกส์
• ความเข้มข้นของสารละลายธาตุอาหาร
• ค่า pH ของสารละลาย

ตัวแปรตาม (Dependent Variables):

• ความสูงของต้นพืช
• จำนวนใบต่อต้น
• น้ำหนักสดของผลผลิต
• น้ำหนักแห้งของผลผลิต

ตัวแปรควบคุม (Control Variables):

• ชนิดของพืช
• อุณหภูมิ
• ความชื้นสัมพัทธ์
• ระยะเวลาในการทดลอง

2.5 สมมติฐานการวิจัย

จากการศึกษาทฤษฎีและงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง ผู้วิจัยตั้งสมมติฐานดังนี้:

1. ระบบไฮโดรโปนิกส์แบบ Deep Water Culture จะให้ผลผลิตสูงกว่าระบบแบบอื่น
2. การใช้สารละลายธาตุอาหารที่มี EC อยู่ในช่วง 1.5-2.0 mS/cm จะให้ผลการเจริญเติบโตที่ดีที่สุด
3. ค่า pH ที่เหมาะสมสำหรับการเจริญเติบโตของผักในงานวิจัยนี้จะอยู่ในช่วง 6.0-6.5

เอกสารอ้างอิง

Brown, A. (2019). Hydroponic Systems: A Comprehensive Guide. Agricultural Press.

Johnson, M., & Smith, P. (2020). Plant growth fundamentals in controlled environments. Journal of Plant Science, 45(3), 123-135.

Martinez, C., & Rodriguez, L. (2020). LED lighting effects on hydroponic vegetable production. International Journal of Agricultural Technology, 16(4), 287-301.

Wilson, J., Thompson, K., & Davis, R. (2021). pH optimization in hydroponic nutrient solutions. Hydroponic Research Quarterly, 12(2), 45-58.

วิทยา สมบูรณ์, สมชาย ใจดี, และ อนุชา เก่งจริง. (2564). ผลของความเข้มข้นสารละลายธาตุอาหารต่อการเจริญเติบโตของผักกาดหอม. วารสารวิทยาศาสตร์การเกษตร, 52(1), 78-89.

สุดา เก่งคิด. (2563). การเปรียบเทียบระบบไฮโดรโปนิกส์แบบ Deep Water Culture กับ Nutrient Film Technique. วิทยานิพนธ์ปริญญาตรี, มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์.