ไฮโดรโปนิกส์แบบติดตั้งในแร็ก

• การทดลอง ปลูกผักกาดหอมโดยใช้ตู้เซิร์ฟเวอร์ที่เหลือใช้งาน เป็นกรณีตัวอย่างของการดัดแปลงแร็กอุปกรณ์ IT มาใช้ด้านการเกษตร
• ใช้ระบบไฮโดรโปนิกส์แบบ น้ำท่วม-ระบาย (ebb and flow) โดยหมุนเวียนน้ำผสมสารอาหารเป็นระยะ
• โครงสร้างประกอบขึ้นจาก ชั้นวางเซิร์ฟเวอร์แร็ก, กล่องพลาสติกสำหรับจัดเก็บ, ปั๊มน้ำแบบจุ่ม, ไฟส่องสว่าง, อุปกรณ์ควบคุมด้วยไทเมอร์
• ควบคุมรอบแสงและรอบให้น้ำด้วย cronjob และปลูกผักกาดหอมกับพืชตระกูลสมุนไพรได้สำเร็จ
• แม้จะเป็นการทดลอง แต่ก็เป็นกรณีที่น่าสนใจซึ่งแสดงให้เห็น หลักการพื้นฐานของไฮโดรโปนิกส์และความเป็นไปได้ในการทำระบบอัตโนมัติ

---

ภูมิหลัง

• ทดลองทำไฮโดรโปนิกส์เพื่อใช้ประโยชน์จาก ตู้เซิร์ฟเวอร์ขนาด 42U ที่เหลืออยู่สองตู้ หนึ่งตู้
  • หลังติดตั้งวงกบประตูแล้วไม่สามารถย้ายตู้ได้ จึงตัดสินใจใช้พื้นที่ภายในให้เกิดประโยชน์
• จุดเริ่มต้นมาจากแรงจูงใจส่วนตัวว่า "อยากลดจำนวนคอมพิวเตอร์แล้วหันมาปลูกผัก" แทนที่จะเพิ่มอุปกรณ์คอมพิวเตอร์
• ดัดแปลงเซิร์ฟเวอร์แร็กที่เหลือใช้ให้เป็น ระบบไฮโดรโปนิกส์สำหรับปลูกผักกาดหอม

วิธีการปลูกไฮโดรโปนิกส์

• เลือกระบบ น้ำท่วม-ระบาย (flood and drain, ebb and flow)
  • ปลูกพืชในวัสดุปลูกอย่าง rock-wool, เพอร์ไลต์, เม็ดดินเผา
  • โครงสร้างเป็นแบบที่ทำให้รากพืชในถาด ได้รับน้ำสารอาหารเป็นระยะ
• ปั๊มจะจ่ายน้ำตามเวลาที่กำหนด และระบายน้ำส่วนเกินออกผ่าน ท่อระบายน้ำที่ปรับระดับความสูงได้
• ด้วยโครงสร้างที่เรียบง่ายจึงทำได้ไม่ยาก แต่มี ความเสี่ยงต่อการเกิดเชื้อราและสาหร่าย

ชิ้นส่วนประกอบ

• ใช้ ตู้เซิร์ฟเวอร์, ไฟ LED สำหรับปลูกพืช, ชั้นวางแบบแร็กเมานต์, กล่องพลาสติกสำหรับจัดเก็บ
  • ใช้กล่อง 38 ลิตรเป็นถาดปลูกพืช และกล่อง 72 ลิตรเป็น ถังพักน้ำ (reservoir)
• เติมออกซิเจนด้วย aerator และ air stone และหมุนเวียนน้ำสารอาหารด้วย ปั๊มน้ำแบบจุ่ม
• ควบคุมไฟและปั๊มอัตโนมัติด้วย ไทเมอร์, PDU หรือ Wi‑Fi relay
• มีอุปกรณ์เสริมหลายอย่าง เช่น กระถางตาข่ายพลาสติก, วัสดุปลูก, สายยาง, คอนเน็กเตอร์

ขั้นตอนการประกอบ

• เจาะ รูสำหรับท่อปั๊ม, สายไฟ, ท่อระบายน้ำ, ท่อลม ที่ฝาถังพักน้ำเพื่อติดตั้ง
  • หากใช้ gasket เพื่อกันแสงเข้า จะช่วยลดการเกิดสาหร่ายได้
• ที่ถาดปลูกเจาะ รูสำหรับน้ำเข้าและน้ำออก แยกกัน
• จัดวางชั้นแร็กห่างกันทุก 10U และ ยึดไฟด้วยน็อต M5
• จัดสายปั๊มและ aerator ให้เรียบร้อย แล้ว ต่อท่อน้ำเข้า-ออกก่อนเตรียมปลูก

การเพาะปลูกและปัญหาที่พบ

• หลัง เพาะให้งอกในถาด rock-wool แล้ว เมื่อโตได้ระดับหนึ่งจึง ย้ายลงกระถางตาข่าย
  • ผักกาดหอมงอกภายใน 24 ชั่วโมง ขณะที่พาร์สลีย์, ผักชี, dill และผักโขมใช้เวลานานกว่า
  • โหระพางอกไม่สำเร็จ
• พบ ปัญหากระถางลอยขึ้นเมื่อถาดถูกน้ำท่วม
  • แก้ด้วยการฆ่าเชื้อก้อนหินแล้วใส่ไว้ก้นกระถาง แต่ก็ทำให้เห็นว่า ควรมีโครงยึดกระถาง

ตารางแสงและการให้น้ำ

• การตั้งค่าเริ่มต้น: เปิดไฟ 18 ชั่วโมง และให้น้ำวันละ 4 ครั้ง
  • ภายหลังปรับเหลือ 2 ครั้งตาม การเกิดสาหร่ายและความแห้งของวัสดุปลูก
• ควบคุมอัตโนมัติด้วย cronjob
  • ไฟ: เปิด 04:00 น. ปิด 22:00 น.
  • ปั๊ม: ทำงานครั้งละ 2 นาที เวลา 07:00 น. และ 16:00 น.

การผสมน้ำสารอาหาร

• ใช้ปุ๋ยสีชมพูที่ระบุ NPK 12-12-36 + ธาตุรองธาตุเสริม
  • เนื่องจากไม่มีข้อมูลปริมาณการใช้ จึงทดลองในอัตรา 20 กรัมต่อน้ำ 30 ลิตร
  • ผลลัพธ์ใช้ปลูกผักกาดหอมได้เหมาะสม

ผลลัพธ์และการประเมิน

• ระบบทำงานได้ สำเร็จเกินคาด และปลูกผักกาดหอมกับสมุนไพรได้หลายชนิด
  • เกิด การรั่วซึม เพียงสองครั้งเท่านั้น
• แม้จะเป็น โปรเจกต์เชิงทดลอง และไม่มีประสิทธิภาพนักหากทำเพื่อการผลิตจริง
  • แต่เป็นตัวอย่างของการได้สัมผัส โครงสร้างของไฮโดรโปนิกส์และความเป็นไปได้ของระบบอัตโนมัติ ด้วยตนเอง
  • เหมาะสำหรับ การเรียนรู้ การทดลอง และการปลูกไว้บริโภคเอง

[GN⁺]

ความเห็นจาก Hacker News

• เข้าใจเหตุผลที่ใช้เซิร์ฟเวอร์แร็ก แต่ถ้าจะโฟกัสที่ Hydroponics จริง ๆ น่าจะขายเซิร์ฟเวอร์แร็กแล้วไปซื้อ Pallet Rack จะดีกว่า
  เซิร์ฟเวอร์แร็กไม่ค่อยต้องแตะบ่อย แต่การทำไฮโดรโปนิกส์ต้องคอยจับต้องบ่อยเพราะต้องดูแลต้นไม้
  เซ็ตอัปตอนนี้ดูเรียบร้อยเกินไป จนรู้สึกว่าถ้าน้ำรั่วหรือกรวดหล่นจริง ๆ การบำรุงรักษาน่าจะลำบาก
  เมื่อก่อนเคยทำการทดลองกับเพื่อนนักวิทยาศาสตร์ด้านวิจัยสภาพอากาศเรื่อง ผักโขมที่กระตุ้นให้มีวิตามิน B12 พยายามจะสร้าง ‘ซูเปอร์ผักโขม’

  • โครงสร้างปิดแบบเซิร์ฟเวอร์แร็กสามารถควบคุม การไหลเวียนอากาศ ได้ ถ้าออกแบบทิศทางลมด้วยการติดตั้งพัดลม
    ในที่อย่างห้องใต้ดินที่สูญเสียความร้อนมาก ก็จะมีประสิทธิภาพด้านการทำความร้อนดีกว่าด้วย
  • เรื่อง ซูเปอร์ผักโขม น่าสนใจมาก B12 มาจากแบคทีเรีย ดังนั้นไม่น่าจะใส่ให้ผักโขมได้ด้วยแค่แสงสีแดง
    เลยสงสัยว่าใช้วิธีใส่แบคทีเรียเข้าไปแล้วจ่ายพลังงานด้วยแสงหรือเปล่า
  • จำได้ว่า OP บอกว่าติดประตูแล้วค่อยเข็นแร็กเข้าไป ดังนั้นตอนนี้ เอาแร็กออกมาไม่ได้

• ผมเคยทำ aeroponics สำเร็จกลางแจ้งมาแล้ว รากอยู่ในห้องรากที่อุณหภูมิสูงถึง 40°C ก็ยังเอาอยู่
  เคล็ดลับคือยาสูบพันธุ์ ‘Virginia Gold’ ต้นไม้นี้โตได้ดีแม้ในดินที่แย่ และในกรณีของผม แม้หยุดให้น้ำตั้งแต่กันยายน มันก็ยังอยู่รอดได้จนถึงน้ำค้างแข็งเดือนธันวาคม
  ห้องรากเล็กเลยทำให้สูงได้แค่ราว 40 ซม. แต่ก็เป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับการทำ aeroponics กลางแจ้ง
  ลิงก์วิกิ Types of tobacco

  • เคยนึกว่าในอังกฤษการปลูกยาสูบผิดกฎหมาย แต่สำหรับใช้ส่วนตัวนั้น ถูกกฎหมาย
    เลยทำให้ผมมีโปรเจกต์ใหม่ อยากลองสูบ ‘ยาสูบล้วน’ แบบสมัยก่อน
    ตอนนี้เหลือแค่ต้องหาวิธี บ่ม (curing) ใบเท่านั้น
  • อยากรู้ว่าคุณจัดการกับยาสูบที่เก็บเกี่ยวมาอย่างไร
  • สูบเองหรือขาย?
  • นอกจากเรื่องยาสูบแล้ว อยากรู้ว่าระบบนี้ตั้งใจทำสำหรับ ผู้บริโภคทั่วไป หรือ อุตสาหกรรม (เช่น สารกำจัดศัตรูพืชอินทรีย์)

• ผมลองปลูกต้นไม้ในร่มมาหลายแบบ ทำได้ทั้งปีและไม่มีแมลง เลยชอบ ไฮโดรโปนิกส์ในร่ม
  ดินดูแลยุ่งยากและมีโอกาสเกิดแมลงได้ง่าย
  เมื่อก่อนเคยใช้ vertical window farm แต่รากมันโตเข้าไปในท่อจนบำรุงรักษายาก
  ตอนนี้ใช้ระบบ NFT (nutrient film technique) ซึ่งใช้วัสดุน้อยและดูแลง่าย แต่ถ้ารากโตมากไปก็จะอุดทางน้ำ ต้องตัดแต่งหรือย้ายปลูกใหม่
  ช่วงหลังมานี้ก็ทดลอง deep water culture อยู่เหมือนกัน แต่ติดปัญหาเสียงปั๊มลมดัง
  พืชส่วนใหญ่ปลูกด้วยไฮโดรโปนิกส์แบบพาสซีฟ Kratky method ใช้เม็ดดินเผาแล้วเติมน้ำทุก 2–3 วันก็พอ ไม่ต้องใช้ไฟฟ้า
  ปุ๋ยผมจะวัดปริมาตรปั๊มไว้ล่วงหน้าแล้วเขียนกำกับบนขวด จากนั้นก็กะเอาคร่าว ๆ จากสีของน้ำ
  พืชที่โตดีมี พริก มะเขือเทศเชอร์รี แตงกวา สตรอว์เบอร์รี เป็นต้น

  • ผมก็เคยศึกษาวิธีพวกนี้เหมือนกัน แต่ส่วนใหญ่โครงสร้างเป็นแบบที่ พลาสติก สัมผัสกับต้นไม้และน้ำ เลยกังวลเรื่อง สารที่ชะออกมา (leachables)
    อยากรู้ว่าเคยพยายามลดเรื่องนี้บ้างไหม
  • คราวหน้าขอแนะนำให้ลอง ซูกินี (zucchini) ต้องมีแดดยามเช้า

• สิ่งที่อยู่ใน crontab นั่นเป็น hidden reference ถึงหนัง The Fifth Element หรือเปล่า
  โปรเจกต์แบบนี้เท่ดี แต่สำหรับผม การทำสวนเป็นกิจกรรม ปลดตัวเองจากเทคโนโลยีแบบทำสมาธิ
  การได้จับดินและดูแลต้นไม้ทำให้รู้สึกว่าสมองสลับไปอยู่ในอีกโหมดหนึ่ง

• ผมก็เคยทำระบบคล้าย ๆ กัน แต่สุดท้ายยิ่งทำให้รู้สึกถึงคุณค่าของ บริการเชิงนิเวศ ที่ธรรมชาติมอบให้
  ได้ตระหนักว่าการพยายามจำลองสิ่งเหล่านี้ขึ้นมาเองนั้นทั้งยากและใช้พลังงานมาก
  เหตุผลที่เริ่มโปรเจกต์แบบนี้ก็เพราะเริ่มไม่แน่ใจว่ามนุษย์จะสามารถ รักษาโลกให้น่าอยู่อาศัยต่อไปได้หรือไม่

• ใช้เครื่องปลูกพืชแนวตั้งแบบไฮโดรโปนิกส์ในบ้านของ Gardyn มา 6–7 ปีแล้ว
  ดีไซน์เรียบร้อย มีแทงก์ 20 ลิตรกับไฟแนวตั้งแรง ๆ สองดวง
  น้ำจะหมุนเวียนวันละหลายครั้ง มีคราบปุ๋ยกับ สาหร่าย (algae) เกิดขึ้นบ้าง แต่ก็ยังทำงานได้ดี
  เมล็ดพันธุ์แพงแต่ปลูกเองก็ได้ และผมไม่ได้ใช้บริการสมัครสมาชิก
  ลิงก์ Gardyn Home Kit

  • ไม่รู้ว่าราคาอาหารสดในอเมริกาเป็นยังไง แต่ด้วย อุปกรณ์ราคา 900 ดอลลาร์ คงคืนทุนยาก
    ถึงอย่างนั้นในแง่ของแต่งครัวก็ดูดีมาก
  • สงสัยเรื่องการใช้ไฟอยู่เหมือนกัน พอดูสเปกแล้วคือ 47kWh ต่อเดือน เฉลี่ยประมาณ 65W

• ได้ยินว่าสิงคโปร์กำลังดำเนิน ฟาร์มแนวตั้งอัตโนมัติ 5 ชั้น ที่ใหญ่ที่สุดในโลก
  วิดีโอ YouTube (2.5 นาที)

  • ค่าไฟแพง ขณะที่ประเทศรอบ ๆ มีทั้ง แรงงาน แสงแดด และฝน อุดมสมบูรณ์ เลยสงสัยว่าถ้าไม่มีการอุดหนุนจากรัฐจะคุ้มทุนหรือไม่
  • ในอดีตฟาร์มแนวตั้งในสิงคโปร์ก็ ล้มละลาย มาแล้วหลายครั้ง
    โมเดลนี้เองก็ขายผักกาดหอมที่ราคา 14 ดอลลาร์ต่อปอนด์ ซึ่งแพงมาก และเพราะเป็นไฮโดรโปนิกส์ ชนิดพืชที่ปลูกได้ก็ยังจำกัด

• ตอนเกิดภัยแล้งในแคลิฟอร์เนีย เคยเห็นคนปลูก หญ้าสำหรับอาหารม้า ด้วยวิธีแบบนี้
  ระบบคือเก็บเกี่ยววันละหนึ่งถาดไปให้ม้ากิน แล้วก็ปลูกใหม่
  จะคุ้มค่าทางเศรษฐกิจก็ต่อเมื่อราคา hay แพง

  • ช่วงอากาศหนาวจัดก็มีเกษตรกรใช้วิธีนี้เพื่อ เสริมอาหารสัตว์ กันมากขึ้น

• ทำให้นึกถึงมุกที่ว่าเอาพื้นที่เกษตรไปทำเป็นดาต้าเซ็นเตอร์ แล้วเอาต้นไม้ใส่กลับเข้าไปข้างใน

  1. 농지를 데이터센터로 전환
  2. 식물을 안에 넣음
  3. ???
  4. 수익?
  

  • ถ้า ฟองสบู่ดาต้าเซ็นเตอร์ AI แตกเมื่อไร ก็อาจรีไซเคิลไปใช้แบบนี้ได้
  • ถ้าพลังงานราคาถูกพอ วิธีนี้ก็อาจแข่งขันได้จริง เพราะช่วยกำจัดศัตรูพืชกับวัชพืช และเพิ่ม ประสิทธิภาพการใช้น้ำและพื้นที่

• ผมก็เคยทำไฮโดรโปนิกส์ แต่สุดท้ายพบว่า ไม่ได้ดีกว่าการปลูกในดิน
  ดินนั้นแค่คอยให้น้ำกับปุ๋ยเป็นครั้งคราวก็พอ แต่ไฮโดรโปนิกส์ต้องคอย ปรับ EC และ pH ทุกสัปดาห์
  ผลผลิตที่ได้แทบไม่ต่างกันเลย