องค์ประกอบของระบบน้ำ

โดยทั่วไประบบให้น้ำกับพืชจะมีการดูดน้ำจากแหล่งน้ำ และน้ำที่ถูกดูดก็จะถูกปล่อยออกไปในแปลงปลูก สำหรับงานภูมิทัศน์ระบบน้ำที่จะใช้นอกจากต้องคำนึงถึงปริมาณน้ำที่เหมาะสมสำหรับพืชแล้ว ยังต้องคำนึงถึงในด้านของความสวยงามอีกด้วย โดยอาจจะต้องซ่อนหรือใช้วัสดุที่มีสีกลมกลืนกับสภาพโดยรอบดังนั้นหากแบ่งส่วนที่เป็นองค์ประกอบของระบบน้ำจะแบ่งออกเป็น 2 หลัก ๆ คือ ส่วนดูดน้ำ (suction part) และ ส่วนจ่ายน้ำ (emission part) โดยแต่ละส่วนมีรายละเอียดดังต่อไปนี้

1. ส่วนดูดน้ำ

ส่วนนี้เป็นส่วนที่ทำหน้าที่ในการดูดน้ำขึ้นมาจากแหล่งน้ำก่อนที่จะปล่อยออกมาทางส่วนปล่อยน้ำและจ่ายไปยังแปลงปลูกพืชพรรณต่อไป โดยส่วนที่ดูดน้ำประกอบด้วยส่วนต่าง ๆ ดังต่อไปนี้

1.1 วาล์วหัวกระโหลก (foot valve) คือวาวล์ตัวล่างสุดที่จะใช้ดูดน้ำ และกรองเศษวัสดุต่างๆ ในขั้นต้น ในการดูดน้ำจากที่ๆต่ำกว่าปั้มจะต้องมีน้ำอยู่ภายในระบบหรือท่อ หากไม่มีน้ำในระบบหรือท่อจะต้องเติมน้ำลงไป ปั๊มน้ำจึงจะทำงานได้ โดยวาวล์ตัวนี้ทำหน้าที่กั้นน้ำในระบบไม่ให้ไหลย้อนกลับลงไปในแหล่งน้ำ ดังนั้นเมื่อเปิดปั้มน้ำในท่อและที่ตัวปั้มจะดึงเอาน้ำในบ่อขึ้นมาได้ วาล์วหัวกระโหลกนี้มีทั้งแบบบานพับและแบบสปริง แบบบานพับจะมีการสูญเสียแรงดันน้อยกว่าแบบสปริง โดยภาพของวาว์ลหัวกระโหลกแสดงแสดงในภาพ

1.2 มาตรวัดแรงดันน้ำ (pressure guage) หากไม่มีอุปกรณ์ชิ้นนี้ระบบก็สามารถทำงานได้ แต่อุปกรณ์ชิ้นนี้มีความสำคัญเป็นอย่างยิ่งคือ เป็นตัวบอกแรงดันของน้ำที่ผิดปรกติไปของปั๊มน้ำ หากแรงดันผิดปรกติสิ่งที่ตามมาคือ ความเสียหายที่จะเกิดกับปั๊มน้ำ ดังนั้นมาตรวัดแรงดันน้ำ จำเป็นอย่างยิ่งสำหรับการตรวจสอบแรงดัน และควรติดตั้งทั้งส่วนที่น้ำเข้าและน้ำออกเพื่อให้ทราบความแตกต่างของแรงดันที่เกิดขึ้นโดยภาพของมาตรวัดแรงดันน้ำแสดงในภาพ

1.3 ปั๊มน้ำ หรือเครื่องสูบน้ำ (water pump)ทำหน้าที่เพิ่มแรงดันของระบบให้สามารถส่งน้ำไปยังท่อต่างๆ ได้ ในการออกแบบระบบน้ำจะต้องมีการคำนวณและพิจารณเลือกปั๊มน้ำหรือเครื่องสูบน้ำอย่างเหมาะสมโดยการเลือกปั๊มน้ำจะมีความสัมพันธ์กับอัตราการไหลของน้ำ (flow rate; Q) และแรงดันที่ต้องการ (head; H) โดยปั๊มน้ำอาจเป็นได้ทั้งแบบไฟฟ้าและแบบเครื่องยนต์ ในกรณีที่เป็นปั๊มน้ำระบบไฟฟ้าอาจมีตู้ควบคุมการทำงานแบบอัตโนมัติ (controller) ซึ่งสามารถสั่งการให้ควบคุมการปิดเปิดประตูน้ำได้ตามเวลาที่กำหนด

2. ส่วนจ่ายน้ำ

ส่วนนี้ทำหน้าที่จ่ายน้ำที่ได้จากการดูดผ่านปั๊มน้ำหรือเครื่องสูบน้ำออกไปยังท่อประธาน ท่อแขนงและท่อย่อย ก่อนที่จะออกไปยังหัวจ่ายน้ำชนิดต่างๆ โดยส่วนจ่ายน้ำประกอบอุปกรณ์ต่าง ๆ ดังต่อไปนี้

2.1 วาล์วกันกลับ (check valve) เป็นวาล์วที่ทำหน้าที่ป้องกันน้ำไหลย้อนกลับเข้ามาทางปั๊มน้ำโดยบังคับให้น้ำไหลไปในทิศทางเดียวเท่านั้น ที่ตัววาล์วจะไม่มีตัวก้านปิดเปิดแต่จะมีลูกศรบอกทิศทางของน้ำเท่านั้น วาล์วกันกลับมีอยู่ 2 แบบคือ แบบสปริงและแบบบานเหวี่ยง ดังนั้นเมื่อเปิดปั๊มน้ำให้ทำงานน้ำก็จะไหลออกทางหัวจ่ายน้ำได้เลยไม่ต้องรอให้น้ำต็มท่อ โดยภาพของวาล์วกันกลับแสดงในภาพ

2.2 ท่อ (pipe line) ในการให้น้ำทางพืชสวนท่อที่ใช้ในการวางระบบน้ำมีอยู่หลายชนิด ได้แก่ ท่อเหล็ก ท่ออลูมีเนียม ท่อซีเมนต์ใยหิน ท่อพีวีซี และท่อพีอี ซึ่งเงื่อนไขการใช้งานก็แตกตางกันออกไปตามชนิดของวัสดุ โดยท่อที่ใช้ในการดูดและส่งน้ำที่ติดกับปั๊มน้ำมักใช้ท่อเหล็กสำหรับระบบที่มีขนาดค่อนข้างใหญ่ เนื่องจากต้องการความเข็งแรงและคงรูปของเหล็กนั่นเอง ส่วนท่อประธาน (main pipe) ที่ใช้จ่ายน้ำไปยังท่อแขนง (lateral pipe) สามารถใช้ท่อพีวีซีหรือท่อใยหินได้ แต่ท่อพีวีซีเป็นที่นิยมมากกว่าเนื่องจากมีราคาค่อนข้างถูกและซ่อมแซมได้ค่อนข้างง่าย สำหรับท่อแขนงและท่อย่อยสามารถใช้ได้ทั้งท่อพีวีซีและท่อพีอี แต่ท่อพีอีเป็นที่นิยมมากว่าเนื่องจากความสะดวกในการติดตั้งและความยืดหยุ่นในการใช้งาน อย่างไรก็ตามท่อพีอีมีราคาแพงกว่าท่อพีวีซีพอสมควร โดยท่อพีอีและท่อพีวีซีแสดงในภาพ

2.3 ประตูน้ำ (gate valve) ทำหน้าที่ปล่อยน้ำจากท่อต่างๆ ไปยังหัวจ่ายน้ำ ในกรณีที่เป็นการเปิดปิดประตูน้ำด้วยระบบอัตโนมัติเรามักจะเรียกประตูน้ำชนิดนี้ว่า “โซลินอยด์วาล์ว (solenoid valve)” ซึ่งจะสั่งการด้วยตู้ควบคุม หากเป็นระบบที่ควบคุมด้วยมือคนเวลาใช้งานควรเปิดหรือปิดให้สุด ไม่ควรเปิดครึ่งๆกลางๆ เพราะจะทำให้ตัวประตูน้ำเสียหายได้ ผลที่ตามมาจะปิดประตูน้ำได้ไม่สนิทและเกิดการรั่วซึมได้ต่อไป โดยภาพประตูน้ำแสดงในภาพ

ประตูน้ำ

ประตูน้ำอัตโนมัติ

2.4 วาล์วไล่ลม (air valve) ทำหน้าที่ระบายอากาศที่อยู่ในท่อออกไป เพื่อให้น้ำเข้ามาแทนที่ได้เต็มท่อทำให้น้ำไหลได้สะดวกและเต็มท่อ

2.5 ตัวกรอง (filter) ทำหน้าที่ดักสิ่งแปลกปลอมต่างๆ ที่จะไหลเข้าระบบ ซึ่งจะทำให้เกิดปัญหาการอุดตัน หรือกีดขวางทางเดินของน้ำ ตำแหน่งของตัวกรองมักจะอยู่บริเวณต่อจากวาล์วกันกลับ โดยภาพของตัวกรองแสดงดังภาพ

2.6 หัวจ่ายน้ำ (emitter) สามารถแบ่งได้หลายแบบตามลักษณะของการให้น้ำ ได้ดังต่อไปนี้

2.6.1หัวน้ำหยด (dripper) เป็นหัวจ่ายน้ำที่ให้พืชทีละน้อย ๆ มีอัตราการจ่ายน้ำระหว่าง 2 -20 ลิตรต่อชั่วโมงต้องการแรงดันต่ำประมาณ 0.5-2 บาร์ โดยน้ำที่ออกมาจะหยดเป็นเม็ดแล้วซึมออกไปรอบๆ บริเวณ ในกลุ่มของหัวน้ำหยดยังแบ่งได้ออกเป็นอีก 2 ชนิดคือ

- ชนิดที่ติดตั้งบนท่อ (on line dripper) ชนิดนี้สามารถกำหนดระยะระหว่างหัวด้วยการเจาะท่อตามระยะที่กำหนด แล้วนำหัวไปเสียบบนท่อพลาสติดพีอีหรือท่อพีวีซี นอกจากนี้บางรุ่นยังสามารถปรับแรงดันน้ำได้

- ชนิดที่ติดตั้งภายในท่อ (in line dripper) เป็นท่อที่มีการติดั้งหัวน้ำหยดชนิดเรียบร้อยมาจากโรงงาน ดังนั้นหัวน้ำหยดชนิดนี้ไม่สามารถกำหนดระยะในการวางหัวน้ำหยดได้ จึงไม่ค่อยเหมาะสมกับงานภูมิทัศน์ แต่เหมาะสำหรับงานในแปลงปลูกพืชเป็นแถวเป็นแนวมากกว่า

2.6.2 หัวสปริงเกอร์ (sprinkle) หัวจ่ายชนิดนี้ต้องการแรงดันสูง มีอัตราการจ่ายน้ำตั้งแต่ 7 – 15 ลูกบาศ์กเมตรต่อชั่วโมง ต้องการแรงดันตั้งแต่ 1-10 บาร์ มีรัศมีการกระจายน้ำตั้งแต่ 1 – 50 เมตร โดยหัวสปริงเกอร์ยังแบ่งออกได้อีก 2 ชนิดดังนี้

- หัวสปริงเกอร์แบบนิ่ง (spray sprinkle) หัวสปริงเกอร์ชนิดนี้มีการจ่ายน้ำออกมาเป็นเม็ดเล็ก ๆ โดยที่ไม่มีส่วนหนึ่งส่วนใดหมุน แต่จะอาศัยการออกแบบช่องน้ำภายในหัวสปริงเกอร์ทำให้เม็ดน้ำสามารถกระจายได้โดยรอบ น้ำที่ใช้ในระบบนี้ต้องสะอาดพอสมควร

- หัวสปริงเกอร์แบบหมุน (rotary sprinkle) หัวสปริงเกอร์ชนิดนี้มีกการจ่ายน้ำที่มีเม็ดขนาดใหญ่ ขณะที่จ่ายน้ำหัวสปริงเกอร์จะมีการหมุนในแนวราบไปด้วย หัวสปริงเกอร์ชนิดนี้ยังแบ่งได้อีก 2 แบบคือ แบบธรรมดาและแบบกระแทก โดยแบบธรรมดาจะใช้แรงดันน้ำไม่มากนักในขณะที่พ่นน้ำแรงดันน้ำจะผลักส่วนที่ติดตั้งหัวฉีดให้หมุนรอบตัวเอง ส่วนแบบกระแทกจะอาศัยแรงกระทำของน้ำไปทำให้กลไกลที่เป็นคานเหวี่ยงและสปริงทำงานทำให้หัวสปริงเกอร์หมุนไปได้

หัวสปริงเกอร์ทั้ง 2 แบบนอกจากจะติดตั้งไว้บนผิวดินแล้วยังมีชนิดที่ฝังลงไปในดิน และจะโผล่ขึ้นมาเมื่อรดน้ำเท่านั้น เรียกว่าหัวสปริงเกอร์แบบ “ป๊อบอัพ” (pop up) จึงเหมาะสำหรับงานทางด้าน ภูมิทัศน์ขนาดค่อนข้างใหญ่เป็นอย่างยิ่ง

2.6.3 หัวไมโครเจท (micro jet) เป็นหัวจ่ายสำหรับการให้น้ำแบบประหยัด หัวจ่ายน้ำชนิดนี้จะคล้ายกับหัวสปริงเกอร์แต่ย่อขนาดลงมา โดยหัวจ่ายน้ำชนิดนี้ต้องการแรงดันต่ำโดยน้ำจะพุ่งออกจากรูของหัวจ่ายไปกระทบปีกทำให้น้ำแตกกระจายออกไปเป็นฝอย โดยหัวไมโครเจทยังแบ่งได้อีก 2 ชนิดคือ แบบธรรมดา และแบบปรับอัตราการพ่นน้ำได้ เนื่องจากหัวไมโครเจทมีขนาดเล็ก แต่ลักษณะการให้น้ำคล้ายกับหัวสปริงเกอร์จึงเหมาะสำหรับงานขนาดที่ค่อนข้างเล็กหรือใช้ในพื้นที่ไม่ใหญ่มาก เช่นงานในระดับบ้านพักอาศัยทั่วไป เป็นต้น

โดยหัวจ่ายน้ำชนิดต่างๆ แสดงในภาพ

จากองค์ประกอบทั้งหมดของระบบน้ำทั้งส่วนที่ดูดและจ่ายน้ำสามารถแสดงให้เห็นภาพรวมของระบบทั้งหมดคร่าวๆ ดังภาพที่

สรุปได้ว่า น้ำเป็นส่วนประกอบที่สำคัญอย่างหนึ่งของพืชไม่ต่างกับคนหรือสิ่งมีชีวิตอื่นๆ โดยน้ำมีบทบาทต่อการเป็นตัวกลางในปฏิกริยาต่างๆ รักษาสภาพโครงสร้างและส่วนประกอบของเซลล์ ตลอดจนทำหน้าที่ในการลดอุณหภูมิภายในพืชพรรณไม่ให้สูงเกินไปด้วยวิธีการคายน้ำ สำหรับวิธีการให้น้ำในทางด้านพืชสวนแบ่งออกเป็น 5 วิธี ได้แก่ การให้น้ำทางผิวดิน การให้น้ำทางใต้ดิน การให้น้ำแบบฉีดฝอย การให้น้ำแบบน้ำหยด และการให้น้ำแบบประหยัด ซึ่งวิธีการให้น้ำแต่ละวิธีมีประสิทธิภาพ ความเหมาะสมและต้นทุนในการดำเนินงานที่แตกต่างกันออกไป สำหรับการตัดสินใจให้น้ำแก่พืชพรรณในทางทฤษฎีของพืชสวนประดับจะให้น้ำกับพืชเมื่อมีการนำน้ำที่เป็นประโยชน์ออกไปใช้ประมาณร้อยละ 40 -60 โดยจะต้องระมัดระวังไม่ให้ถึงจุดเหี่ยวถาวร เนื่องจากที่จุดนั้นพืชพรรณจะขาดน้ำจนไม่สามารถฟื้นตัวขึ้นมาได้ ในส่วนขององค์ประกอบของระบบน้ำแบ่งออกเป็น 2 ส่วนหลัก ๆ ได้แก่ ส่วนดูดน้ำ และส่วนปล่อยน้ำ โดยส่วนดูดน้ำประกอบด้วย วาล์วหัวกระโหลก มาตรวัดแรงดันน้ำ ปั๊มน้ำหรือเครื่องสูบน้ำ วาล์วไล่ลม และตัวกรอง ส่วนจ่ายน้ำประกอบด้วย วาล์วกันกลับ ท่อต่างๆ ประตูน้ำ หัวจ่ายน้ำ ในส่วนนี้อาจมีประตูน้ำที่เป็นระบบอัตโนมัติซึ่งถูกควบคุมจากตู้ควบคุมให้ทำการเปิดปิดตามเวลาที่ต้องได้

วิธีการให้น้ำสำหรับพืชสวนประดับ

วิธีการให้น้ำกับพืชพรรณสามารถทำได้หลายวิธี การเลือกใช้วิธีใดวิธีหนึ่งขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายอย่าง เช่น ลักษณะของพืช ลักษณะของพื้นที่ วิธีการเพาะปลูกพืช ชนิดของพืชปลูก ตลอดจนต้นทุนของแหล่งน้ำที่จะนำมาใช้ เป็นต้น วิธีการให้น้ำที่นิยมใช้ในกาปลูกพืชมีอยู่ 5 วิธีคือ

1. การให้น้ำทางผิวดิน (surface irrigation) เป็นวิธีการให้น้ำที่เก่าแก่ที่สุด โดยจะทำให้น้ำขังหรือไหลไปบนผิวดินและปล่อยให้น้ำซึมผ่านบริเวณดังกล่าวเพื่อเก็บความชื้นให้กับพืชพรรณ ตัวอย่างการให้น้ำวิธีนี้เช่น การขังน้ำในแปลงนา การให้น้ำแบบเป็นร่องในแปลงปลูกพืชไร่ เป็นต้น วิธีการนี้จะลงทุนน้อยแต่มี

การสิ้นเปลืองน้ำมากที่สุด ดังแสดงในภาพ

2. การให้น้ำทางใต้ดิน (subsurface irrigation) วิธีการนี้มีการพัฒนาขึ้นมาอีกระดับหนึ่งแต่มีข้อจำกัดค่อนข้างเยอะ โดยเป็นการยกระดับของน้ำใต้ดินให้ขึ้นมาอยู่ที่ระดับของรากพืช ตัวอย่างการให้น้ำวิธีนี้เช่น การขุดร่องสวนของไม้ผล เป็นต้น ดังภาพ

3. การให้น้ำแบบฉีดฝอย (sprinkle irrgation) เป็นการให้น้ำกับพืชโดยน้ำจะถูกสูบขึ่นมาจากแหล่งน้ำด้วยแรงดันที่สูงผ่านระบบท่อไปยังแปลงปลูกและพ่นออกมาเป็นฝอยทางหัวฉีด หรือตามรูที่ได้เจาะไว้ ขึ้นไปในอากาศแล้วหล่นลงมาบนแปลงปลูก การให้น้ำในลักษณะนี้จะคล้ายกับฝนตกในบางครั้งอาจเรียกระบบนี้ว่า “การให้น้ำแบบฝนโปรย” ระบบนี้จะมีประสิทธิภาพประมาณร้อยละ 75-80 อย่างไรก็ตามระบบนี้จะมีการลงทุนในครั้งแรกค่อนข้างสูง ตัวอย่างเช่น การให้น้ำในสนามกอล์ฟ การให้น้ำทางพืชไร่เป็นแปลงใหญ่ เป็นต้น ดังแสดงในภาพ
4. การให้น้ำแบบน้ำหยด (drip irrigation) ระบบนี้เป็นการให้น้ำด้วยแรงดันที่ต่ำโดยให้น้ำออกมาทีละน้อย ๆ โดยรักษาระดับความชื้นให้อยู่ที่ระดับความชื้นสนามตลอดเวลา เพื่อให้พืชนำน้ำไปใช้ได้สะดวก ดังแสดงในภาพ

5. การให้น้ำแบบประหยัด (micro irrigation) มีหลักการให้น้ำแบบเฉพาะจุดโดยให้น้ำน้อย ๆ แต่บ่อยครั้งด้วยอัตราการให้ที่ต่ำ และไม่ครบคลุมเขตรากทั้งหมด แต่จะอาศัยคุณสมบัติของดินช่วยในการแพร่กระจายน้ำออกไปรอบข้าง ทำให้ระบบนี้ไม่มีการซ้อนทับของวงเปียกเหมือนกับระบบฉีดฝอย ดังภาพ

วิธีการให้น้ำสำหรับพืชสวนประดับ

วิธีการให้น้ำกับพืชพรรณสามารถทำได้หลายวิธี การเลือกใช้วิธีใดวิธีหนึ่งขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายอย่าง เช่น ลักษณะของพืช ลักษณะของพื้นที่ วิธีการเพาะปลูกพืช ชนิดของพืชปลูก ตลอดจนต้นทุนของแหล่งน้ำที่จะนำมาใช้ เป็นต้น วิธีการให้น้ำที่นิยมใช้ในกาปลูกพืชมีอยู่ 5 วิธีคือ

1. การให้น้ำทางผิวดิน (surface irrigation) เป็นวิธีการให้น้ำที่เก่าแก่ที่สุด โดยจะทำให้น้ำขังหรือไหลไปบนผิวดินและปล่อยให้น้ำซึมผ่านบริเวณดังกล่าวเพื่อเก็บความชื้นให้กับพืชพรรณ ตัวอย่างการให้น้ำวิธีนี้เช่น การขังน้ำในแปลงนา การให้น้ำแบบเป็นร่องในแปลงปลูกพืชไร่ เป็นต้น วิธีการนี้จะลงทุนน้อยแต่มี

การสิ้นเปลืองน้ำมากที่สุด ดังแสดงในภาพ

2. การให้น้ำทางใต้ดิน (subsurface irrigation) วิธีการนี้มีการพัฒนาขึ้นมาอีกระดับหนึ่งแต่มีข้อจำกัดค่อนข้างเยอะ โดยเป็นการยกระดับของน้ำใต้ดินให้ขึ้นมาอยู่ที่ระดับของรากพืช ตัวอย่างการให้น้ำวิธีนี้เช่น การขุดร่องสวนของไม้ผล เป็นต้น ดังภาพ

3. การให้น้ำแบบฉีดฝอย (sprinkle irrgation) เป็นการให้น้ำกับพืชโดยน้ำจะถูกสูบขึ่นมาจากแหล่งน้ำด้วยแรงดันที่สูงผ่านระบบท่อไปยังแปลงปลูกและพ่นออกมาเป็นฝอยทางหัวฉีด หรือตามรูที่ได้เจาะไว้ ขึ้นไปในอากาศแล้วหล่นลงมาบนแปลงปลูก การให้น้ำในลักษณะนี้จะคล้ายกับฝนตกในบางครั้งอาจเรียกระบบนี้ว่า “การให้น้ำแบบฝนโปรย” ระบบนี้จะมีประสิทธิภาพประมาณร้อยละ 75-80 อย่างไรก็ตามระบบนี้จะมีการลงทุนในครั้งแรกค่อนข้างสูง ตัวอย่างเช่น การให้น้ำในสนามกอล์ฟ การให้น้ำทางพืชไร่เป็นแปลงใหญ่ เป็นต้น ดังแสดงในภาพ
4. การให้น้ำแบบน้ำหยด (drip irrigation) ระบบนี้เป็นการให้น้ำด้วยแรงดันที่ต่ำโดยให้น้ำออกมาทีละน้อย ๆ โดยรักษาระดับความชื้นให้อยู่ที่ระดับความชื้นสนามตลอดเวลา เพื่อให้พืชนำน้ำไปใช้ได้สะดวก ดังแสดงในภาพ

5. การให้น้ำแบบประหยัด (micro irrigation) มีหลักการให้น้ำแบบเฉพาะจุดโดยให้น้ำน้อย ๆ แต่บ่อยครั้งด้วยอัตราการให้ที่ต่ำ และไม่ครบคลุมเขตรากทั้งหมด แต่จะอาศัยคุณสมบัติของดินช่วยในการแพร่กระจายน้ำออกไปรอบข้าง ทำให้ระบบนี้ไม่มีการซ้อนทับของวงเปียกเหมือนกับระบบฉีดฝอย ดังภาพ

ข้อพิจารณาในการให้น้ำกับพืช

ดังที่ได้กล่าวมาแล้วนั้นว่าน้ำมีบทบาทต่อพืชพรรณอย่างไร น้ำที่พืชสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้ส่วนใหญ่พืชพรรณจะได้น้ำจากทางดินเป็นหลัก ดินจึงเปรียบเหมือนกับถังเก็บน้ำไว้สำหรับพืช ดังนั้นลักษณะทางโครงสร้างของดินอันได้แก่ เนื้อดิน ขนาดของอนุภาคดิน ช่องว่างภายในดินจึงมีบทบาทอย่างยิ่งต่อการอุ้มน้ำของพืช เมื่อฝนตกลงหรือรดน้ำให้พืชพรรณน้ำจะแทรกซึมเข้าไปอยู่ในช่องว่างระหว่างเม็ดดินและจะถูกยึดติดกับเม็ดดินด้วยแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลน้ำกับเม็ดดินจนดินทั้งหมดอิ่มตัวไปด้วยน้ำ น้ำส่วนที่เหลือไม่สามารถจะซึมลงดินได้จะถูกชะล้างออกไป (run off) โดยแรงยึดเหนี่ยวดังกล่าวจะสัมพันธ์กับความชื้นที่ในดิน คือหากดินแห้งจะมีแรงดึงดูดมาก พืชจะต้องใช้แรงดึงมากเพื่อที่จะนำความชื้นจากดินไปใช้ ในทางกลับกันหากดินชื้นพืชก็จะใช้แรงดึงน้อยในการนำความชื้นขึ้นไปใช้ น้ำที่อยู่ภายในดินจะแบ่งออกเป็น 3 ชนิดตามระดับของน้ำที่ถูกยึดไว้ โดยเริ่มจากชั้นนอกสุดไปยังชั้นในสุดดังนี้คือ

1. น้ำอิสระ(gravitational water) เป็นน้ำที่ขังอยู่ชั้นนอกสุดของเม็ดดิน หากแรงยึดเหนี่ยวระหว่างน้ำกับน้ำ และน้ำกับดินน้อยกว่าแรงดึงดูดของโลก น้ำในส่วนนี้จะถูกไปยังชั้นด้านล่างของดินด้วยแรงดึงดูดของโลก น้ำในส่วนนี้อยู่ในช่องว่างขนาดใหญ่ของดิน หากอยู่ในดินเป็นระยะเวลานานจะทำให้พืชขาดอากาศและจะเป็นอันตรายต่อพืช โดยจุดที่ระดับความชื้นที่มีน้ำอิสระอยู่เกือบเต็มช่องว่างนี้จะเรียกว่า “จุดความชื้นอิ่มตัว (water saturated)”

2. น้ำซับ (capillary water) หลังจากที่หยุดการให้น้ำต่อพืชแล้ว และน้ำอิสระได้ระบายสู่ส่วนล่างซึ่งจะใช้เวลาประมาณ 24 -48 ชั่วโมง น้ำในดินที่เหลือจะถูกยึดด้วยดินให้อยู่ในช่องว่างขนาดเล็กของดินด้วยแรงที่มากพอที่จะต้านแรงดึงดูดของโลกแต่ในช่องว่างขนาดใหญ่ของดินจะมีแต่อากาศ ซึ่งความชื้นในดินที่ระดับนี้จะเรียกว่า “จุดความชื้นระดับสนาม (field capacity)” หรือจุดความชื้นชลประทาน ที่จุดนี้ถือว่าเป็นระดับสูงสุดของความชื้นในดินที่เป็นประโยชน์ต่อพืช (aviable water) เนื่องจากพืชสามารถนำน้ำส่วนนี้ไปใช้ได้ โดยทั่วไปน้ำส่วนนี้จะถูกดึงด้วยแรงระหว่าง 1/3 – 1/10 ของบรรยากาศ เมื่อความชื้นในดินลดลงจนถึงระดับที่ความชื้นไม่เพี่ยงพอสำหรับการคายน้ำพืชจะเริ่มเหี่ยวเฉาอย่างถาวร ความชื้นจุดนี้เรียกว่า “จุดเหี่ยวถาวร (permantent wilting point)”

3. น้ำเยื่อ (hygroscopic water) เป็นน้ำที่อยู่ติดกับอนุภาคดินมากที่สุด โดยน้ำส่วนนี้จะถูกยึดด้วยแรงประมาณ 31 เท่าของบรรยากาศ เป็นน้ำส่วนที่เหลือจากน้ำซับที่พืชไม่สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้เลย เมื่อระดับความชื้นในดินอยู่ที่ระดับนี้ พืชอาจจะตายเพราะอาการขาดน้ำได้

จากประเภทของน้ำในดินดังกล่าวจะเห็นได้ว่าน้ำที่เป็นประโยชน์ต่อพืชมากที่สุดคือน้ำซับ ซึ่งเป็นความชื้นที่อยู่ระหว่างจุดความชื้นสนามและจุดเหี่ยวถาวร ดังแสดงในภาพที่ 2.32 ดังนั้นในการให้น้ำแก่พืชจะต้องให้น้ำเมื่อระดับความชื้นในดินลดลงก่อนถึงระดับของจุดเหี่ยวถาวร โดยทั่วไปจะยอมให้ความชื้นในดินลดลงร้อยละ 40 -60 ของความชื้นที่เป็นประโยชน์ต่อพืชซึ่งความชื้นที่จุดนั้นจะเรียกว่า “ความชื้นที่จุดวิกฤต” สามารถตรวจสอบได้ 3 วิธี ได้แก่ การวัดความชื้นโดยการชั่งน้ำหนัก การวัดความชื้นโดยเครื่องมือวิทยาศาสตร์ และการวัดความชื้นด้วยวีธีสัมผัส วิธีการที่สะดวกที่สุดสำหรับการปฏิบัติงานในพื้นที่คือ การวัดความชื้นด้วยวีธีสัมผัส โดยใช้เครื่องมือขุดหรือเจาะดินที่ระดับความลึกของเขตรากพืชในพื้นที่ต้องการแล้วนำมาตรวจดูด้วยการสัมผัสด้วยมือ วิธีการนี้แม้ไม่ใชวิธีการที่ถูกต้องเท่าไรนักแต่ถ้าหากผู้ปฏิบัติมีความชำนาญก็พอจะบอกได้ว่าดินนั้นแห้งพอที่จะให้น้ำได้หรือยัง

การให้น้ำสำหรับพืชสวนประดับ

การให้น้ำสำหรับพืชสวนประดับ

น้ำนับว่าเป็นปัจจัยที่สำคัญอย่างหนึ่งสำหรับการดำรงชีวิตไม่ว่าจะเป็นพืชหรือสัตว์ บนพื้นผิวโลกส่วนที่เป็นน้ำประมาณร้อยละ 97.3 เป็นน้ำเค็มส่วนที่เหลือประมาณร้อยละ 2.7 เป็นน้ำจืด ซึ่งได้แก่น้ำที่อยู่สภาพที่เป็นน้ำแข็งตามขั้วโลก น้ำที่อยู่ใต้ดิน และน้ำตามห้วย หนอง คลอง บึงต่างๆ (บุญลือ เอี่ยวพานิช หน้า 2) สำหรับมนุษย์ น้ำนอกจากจะใช้ในการอุปโภคและบริโภคเป็นหลักแล้ว น้ำยังเป็นแหล่งกำเนิดของอารยธรรมที่สำคัญต่างๆ เช่น อารยธรรมของอาณาจักรเมโสโปรเตเมียที่อยู่ระหว่างบริเวณลุ่มน้ำไทกรีสและยูเฟรติส อารยธรรมจีนบริเณลุ่มน้ำเหลืองและลุ่มน้ำแยงซีเกียง เป็นต้น ทั้งนี้เนื่องจากมนุษย์เริ่มทำการเกษตรเพื่อเลี้ยงชีพบริเวณริมแม่น้ำต่างๆ เมื่อเริ่มมีการติดต่อค้าขายกับสังคมอื่นจนเกิดเป็นชุมชนจนมีความเจริญรุ่งเรือทำให้เกิดเป็นเมืองต่างๆ ขึ้น สำหรับบทบาทของน้ำในพืชพรรณแล้วน้ำมีความสำคัญอย่างยิ่งโดยเฉพาะทางด้านผลิตทางการเกษตรดังที่จะกล่าวถึงต่อไปนี้

ความสำคัญของน้ำกับพืช

สำหรับพืชไม่ว่าจะเป็นพืชชนิดใด น้ำเป็นองค์ประกอบที่สำคัญของเนื้อเยื่อพืชโดยน้ำจะอยู่ในส่วนที่กำลังเจริญเติบโตประมาณร้อยละ 85 -95 และส่วนที่มีการพักตัวประมาณร้อยละ 5-10 ในการดำเนินการผลิตทางด้านพืชสวน น้ำจึงถือได้ว่าเป็นสิ่งที่สำคัญที่สุดสำหรับการผลิตทางด้านพืชสวนหากขาดน้ำการผลิตทางด้านพืชสวนจะไม่สามารถประสบผลสำเร็จได้เลย ทั้งเนื่องจากน้ำมีบทบาทต่อพืชในด้านต่าง ๆดังต่อไปนี้

1. รักษาโครงสร้างต่างๆ ของพืช เนื่องจากส่วนของพืชที่มีเนื้อไม้จะมีการสะสมมีสารที่เรียกว่า “ลิกนิน (lignin)” ที่ทำหน้าพยุงโครงสร้าง สำหรับบริเวณที่อื่นที่ไม่มีเนื้อไม้ก็จะมีลิกนินเช่นกันแต่จะมีในปริมาณที่น้อยมากทำให้ต้องอาศัยความเต่งของเซลล์ (turgidity) ที่เกิดจากการดูดซับน้ำไว้ในเซลล์ช่วยพยุงโครงสร้างต่างๆ ไว้ นอกจากนั้นแล้วน้ำที่อยู่ในส่วนของโพรโตพลาสซึมที่อยู่ภายในเซลล์ก็ยังจะช่วยรักษาสภาพของสารประกอบและอวัยวะต่างๆที่อยู่ในเซลล์ให้อยู่ในสภาพปรกติ หากไม่มีน้ำในองค์ประกอบเหล่านี้จะทำให้สมบัติทางด้านเคมีและฟิสิกส์เปลี่ยนไป ผลที่ตามมาคือ กิจกรรมต่างๆ ภายในเซลล์ไม่สามารถดำเนินไปได้ตามปรกติ

2. เป็นตัวกลางในการเปลี่ยนแปลงของทางด้านเคมีและฟิสิกส์ คุณสมบัติของน้ำที่สำคัญอย่างหนึ่งคือ เป็นโมเลกุลที่มีลักษณะที่เป็นขั้วทำให้น้ำสามารถอยู่รวมกับอินทรีย์สารต่างๆ เช่น น้ำตาล แป้งได้และสามารถละลายสารประกอบที่มีขั้วอื่น ๆ น้ำจึงเป็นตัวกลางที่เหมาะสมในการเปลี่ยนแปลงหรือทำปฏิกริยาต่างๆ เช่นการแพร่ของอิออนธาตุอาหาร การลำเลียงสารไปยังส่วนต่างๆ ของพืช เป็นต้น นอกจากนั้นแล้วน้ำยังเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการสังเคราะห์แสง โดยเป็นตัวให้ไฮโดรเจนไออนในปฏิกริยาต่างๆ

3. ช่วยลดอุณหภูมิของใบในช่วงเวลากลางวัน เนื่องจากในช่วงกลางวันพืชได้รับแสงโดยตรงจากดวงอาทิตย์ทำให้อุณหภูมิภายในใบสูงขึ้นเรื่อย ๆ ซึ่งส่งผลต่อปฏิกริยาเคมีภายในใบพืช หากไม่มีการลดอุณหภูมิภายในลงก็จะทำให้เกิดความเสียหายต่อปฏิกริยาเคมีดังกล่าว และส่งผลต่อการเจริญเติบโตของพืชในที่สุด ซึ่งพืชจะใช้กลไกลของการคายน้ำช่วยลดอุณหภูมิโดยการทำให้น้ำระเหยกลายเป็นไอน้ำที่บริเวณปากใบ โดยใช้พลังงานความร้อนประมาณ 540 แคลอลรี่ต่อการทำให้น้ำ 1 กรัมระเหยเป็นไอน้ำออกไปทางปากใบ