 สวัสดีดีครับท่านผู้อ่านทุกท่าน ฉบับที่แล้วผมได้นำเอางานเขียนของ ดร.ฮิเดโอะ อิคาดะ จาก มหาวิทยาลัยแห่งมหาวิทยาลัยโอซากา ประเทศญิ่ปุ่น มาแปลให้อ่านกัน ท่านได้เขียนลงในเอกสารประกอบการสัมมนา การปลูกพืชโดยไม่ใช้ดิน ที่จัดขึ้นในงานมหกกรรมพืชสวนโลกเฉลิมพระเกียรติราชพฤกษ์ 2549 เมื่อวันที่ 5-6 มกราคม 2550 ที่ผ่านมา เป็นเรื่องเกี่บวกับการปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและการให้ปุ๋ยแก่พืชทางระบบน้ำ (Environment-friendly Soilless Culture and Fertigation Technique) ของประเทศญี่ปุ่น ผมได้แปลค้างไว้ถึงเรื่องราวของการจัดการสารละลายธาตุอาหารในการปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินในระบบปิดที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ที่พยายามไม่ให้มีการระบายของเสียออกมานอกฟาร์ม หรือมีน้อยที่สุด จึงต้องมีการจัดการสารลายธาตุอาหารที่เป็นพิเศษกว่าการปลูกแบบธรรมดาทั่วไป อาทิเช่น มีการให้สารละลายธาตุอาหารโดยประหยัดเพื่อไม่ให้เหลือตกค้างมาก การให้ปริมาณธาตุอาหารให้พอเพียงต่อหนึ่งช่วงเวลา โดยอาจไม่ต้องควบคุม EC ให้คงทีตั้งแต่ใช้ความเข้มข้นสารละลายธาตุอาหารให้สัมพันธ์กับการดูดใช้ธาตุอาหารของพืช เพื่อควบคุมการเปลี่ยนแปลง ค่า EC และ pH ของสารละลายให้เกิดอย่างช้า การวนสารละลายกลับมาใช้อีกหลังการปลูก โดยทำให้สารละลายมีธาตุอาหารเหลืออยู่น้อยที่สุด ในฉบับนี้ ก็จะแปลต่อถึงการควบคุมเชื้อโรคพืชในระบบครับ
ลักษณะของการเกิดและปริมาณจุลินทรีย์เชื้อโรคในระบบปลูก
ในการปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินในระบบปิดนั้น จำเป็นต้องใช้วิธีการควบคุมศัตรูพืชแบบชีววิธีเพื่อหลีกเลี่ยงการใช้สารเคมี แต่ก่อนอื่นเรามีความจำเป็นที่ต้องทราบและเข้าใจถึงนิเวศและชีววิทยาของ จุลินทรีย์เชื้อโรคในระบบการปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินเสียก่อน มีงานวิจัยศึกษาปริมาณจุลินทรีย์ชนิดต่างๆ เมื่อทดลองปลูกมะเขือเทศในระบบการปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินแบบต่าง 4 แบบ ได้แก่ ระบบที่รากแช่ในน้ำตลอดเวลา (water culture) 2 ระบบ คือ NFT DFT ระบบซับเสตรทที่ปลูกอินทรีย์สารขุยมะพร้าวเป็นวัสดุ และในอนินทรีย์สาร ร๊อควูล (rock wool) หรือแร่ใยหิน และทำการศึกษาปริมาณเชื้อโรคแบคทีเรียและเชื้อรา ทั้งที่ไม่รู้จักและที่รู้จักคือ fluorescent Pseudomonas, Fusarium spp., Pythium spp. พบว่าเมื่อเวลาผ่านไปปริมาณเชื้อแบคทีเรียในระบบรากมีสมดุลย์อยู่ที่ 10-log cfu g-1 ในขณะที่ fluorescent Pseudomonas มีปริมาณลดลงในทุกระบบการปลูก เชื้อรามีปริมาณเพิ่มขึ้นในระบบปลูกด้วยขุยมะพร้าวและปลูกในน้ำ แต่ไม่เปลิ่ยนแปลงในวัสดุปลูกร๊อควูล (Rockwool) ปริมาณเชื้อ Fusarium เพิ่มขึ้นอย่างมากในระบบ NFT และเพิ่มขึ้นเล็กน้อยในระบบ DFT แต่ไม่เปลี่ยนแปลงในวัสดุปลูกทั้งสองชนิด ส่วนปริมาณเชื้อ Pythium พบว่าในระบบ NFT และ DFT มีมากกว่าในวัสดุปลูก แต่ในปริมาณที่ค่อนข้างคงที่ตลอดอายุระยะเวลาการปลูก ข้อมูลเหล่านี้นับว่าเป็นประโยชน์ในใช้ควบคุมศัตรูพืชทางชีววิธีต่อไป ครับ  การกำจัดเชื้อโรคในสารละลายและในวัสดุปลูก
โดยทั่วไปในการปลูกพืชโดยไม่ใช้ดิน สารละลายธาตุอาหารจะหมุนเวียนระหว่างถังสารละลายและโต๊ะปลูก และหากมีเชื้อโรคปะปนลงไปถังสารละลาย ก็สามารถแพร่ไปตามโต๊ะปลูกในระบบอย่างรวดเร็ว วิธีการป้องกันและกำจัดเชื้อโรคที่เกิดขึ้นในสารละลายธาตุอาหารนั้นมีหลายวิธีการ ทั้งวิธีทางกายภาพ การใช้สารเคมี และทางชีววิธี และทั้งการกำจัดเชื้อโรคก่อนการปลูกและระหว่างการปลูก
วิธีทางกายภาพ (Physical methods)
วิธีการทางกายภาพที่มีการใช้อยู่ในปัจจุบันประกอบด้วยการใช้ความร้อน รังสีอุลตราไวโอเลท (UV) การกรองด้วยเมมเบรน (membrane) ทุกวิธีการมีวัตถุประสงค์เพื่อฆ่าเชื้อโรคในสารละลาย และแต่ละวิธีมีทั้งข้อดีและข้อเสีย บางวิธีต้องการการติดตั้งอุปกรณ์บางอย่างเพิ่มเติมเข้าไปในระบบ
วิธีการทางเคมี (Chemical method)
ประกอบด้วยการใช้ก๊าซโอโซน (O3) คลอรีน(Cl2) และสารประกอบคลอรีน ได้แก่ คลอรีนไดออกไซด์ (ClO2) ไอโอดีน (I2) ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (H2O2) มาใช้ทำปฏิกริยาออกซิเดชั่นเพื่อฆ่า เชื้อโรค นอกจากนี้ โลหะและแร่ธาตุบางชนิด ก็สามารถฆ่าเชื้อโรคได้ มีรายงานว่าผ้าเคลือบโลหะเงิน (Silver-coated cloth) และซิลเวอร์ออกไซด์ (Ag2O) ที่ความเข้มข้น 30 ppb (หนึ่งในพันล้านส่วน) สามารถยับยั้งการเคลื่อนที่ของสปอร์เชื้อ Pythium บางชนิดได้ อย่างไรก็ตามการใช้สารเคมีมักมีผลตกค้างอื่นที่ตามมา ในประเทศญี่ปุ่นจึงยังอนุญาติให้ใช้ได้เฉพาะการใช้ผ้าเคลือบโละหะเงินเท่านั้น
วิธีทางชีววิธีและทางระบบนิเวศน์ (Biological and ecological methods)
โดยทั่วไป สารละลายหรือวัสดุปลูกที่นำมาใช้ปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินจะไม่มีจุลินทรีย์ชนิดต่างๆอาศัย จึงไม่มีการควบคุมกันเองระหว่างจุลินทรีย์ปรปักษ์กับเชื้อที่ทำให้เกิดโรคเหมือนกับสภาพในดิน จากการสังเกตุพบว่า ในวัสดุปลูกที่ผ่านการทำให้ปลอดเชื้อแล้ว เมื่อนำมาปลูกพืชและมีการปนเปื้อนของเชื้อสาเหตุของโรคภายหลัง เช่น เชื้อ Pythium เชื้อจะเจริญเติบโตและแพร่ไปได้อย่างรวดเร็วกว่าการแพร่ในวัสดุที่ไม่ผ่านการทำให้ปลอดเชื้อ ในเร็วๆจึงมีการเสนอความคิดใหม่ว่าไม่ควรมีการฆ่า จุลินทรีย์ทั้งหมดในวัสดุก่อนนำมาปลูก ปล่อยให้มีจุลินทรีย์บางอย่างไว้ควบคุมเชื้อโรค และรวมทั้งการไม่กำจัดเชื้อในสารละลายธาตุอาหารด้วย วิธีการที่ดีที่สุดน่าจะเป็นการกรองเอาเชื้อบางอย่างออกไป และเหลือบางชนิดไว้ อย่างเช่น การกรองอย่างช้าๆในทราย เป็นต้น
การฆ่าเชื้อในวัสดุปลูกด้วยแสงอาทิตย์
ในประเทศญีปุ่นนิยมใช้แสงอาทิตย์ในการฆ่าเชื้อโรคในดินและวัสดุปลูกในช่วงฤดูร้อน อุณหภูมิของอากาศในโรงเรือนสูงได้ถึงมากกว่า 50 °C และการทำให้ดินหรือวัสดปลูกชื้นก่อนคลุมด้วยผ้าพลาสติกจะทำให้เกิดอุณหภูมิสูงได้ถึง 60 ° C พอที่จะนึ่งฆ่าเชื้อได้
50C 60 ° C การสะสมของสารอินทรีย์ที่เป็นพิษในสารละลาย
ในการผลิตแบบระบบปิดนั้น ต้องระมัดระวังเรื่องการสะสมของสารอินทรีย์ที่รากพืชขับหรือ ที่จุลินทรีย์สร้างขึ้นมาในสารละลาย และสารเหล่านี้หากสะสมมากขึ้นจะเป็นพิษกับพืช มีการศึกษาถึงชนิดของสารอินทรีย์ในสารละลายหลังจากการปลูกพืชชนิดต่างๆ กันด้วยระบบปิด พบสารอินทรีย์ที่มีคุณสมบัติเป็นสารยับยั้งการเจริญเติบโตของพืชชนิดต่างๆ แตกต่างกันตามชนิดพืชที่ปลูก ตัวอย่างเช่น พบ adipic acid เมื่อปลูกผักชีฝรั่ง (parsley) lactic acid เมื่อปลูกคื่นฉ่ายฝรั่ง vanillic acid เมื่อปลูกผักกาดหอมใบ เป็นต้น
adipic acidparsley) lactic acid vanillic acid การให้ปุ๋ยทางระบบน้ำ (Fertigation)
คำว่า “Fertigation’ เป็นคำที่มาจากการผสมระหว่าง คำว่า “Fertilization” ซึ่งแปลว่า การใส่ปุ๋ย กับ คำว่า “Irrigation” ซึ่งแปลว่าการชลประทาน หรือการให้น้ำ เมื่อนำมารวมกันจึงมีความหมายถึงการให้ปุ๋ยแก่พืชผ่านทางระบบให้น้ำแบบน้ำน้อย (Micro irrigation system) ซึ่งมักได้แก่ ระบบการให้แบบน้ำหยด (Drip irrigation)
ทำไมพืชที่ปลูกในในสารละลายหรือที่ปลูกในดินที่มีการให้ปุ๋ยทางน้ำ (Fertigation) นี้จึงเติบโตได้เร็วกว่าการปลูกในดินแบบดั้งเดิมที่ได้รับปุ๋ยเม็ดใส่ให้ทางดินและได้รับน้ำจากฝนธรรมชาติ และการให้ปุ๋ยทางน้ำยังสามารถลดปริมาณการใส่ปุ๋ยลงเมื่อเปรียบเทียบกับการใส่ปุ๋ยทางดิน ดร.อิเคดะ ได้อธิบายถึงเหตุผลนี้ว่า ในการเจริญเติบของพืช รากพืชได้อาศัยดูดธาตุอาหารที่มาสัมผัสกับรากขนอ่อนไปพร้อมๆกับการดูดน้ำ ดังนั้นเมื่อเวลาผ่านไป ความเข้มข้นของธาตุอาหารในบริเวณรอบๆราก จึงน่าจะค่อยๆลดลง และถ้าไม่มีการเคลื่อนที่ของสารละลายในน้ำหรือในดินนำพาธาตุอาหารใหม่มายังราก จะทำให้รากพืชได้รับอาหารที่ไม่เพียงพอและเกิดภาวะเครียดส่งผลให้การเจริญเติบโตลดลง แต่ถ้ามีการเคลื่อนที่ของน้ำหรือสารละลายธาตุอาหารมายังรากอย่างสม่ำเสมอ ดังเช่นวิธีการของการปลูกโดยพืชไม่ใช้ดินและการให้ปุ๋ยทางน้ำแก่พืช (Fertigation) ก็จะทำให้บริเวณรอบๆรากมีธาตุอาหารมาทดแทนอย่างต่อเนื่อง รากพืชจึงได้รับปริมาณธาตุอาหารและยังได้รับรออกซิเจนที่ละลายอยู่ในน้ำที่เคลื่อนที่เข้ามาสัมผัสกับรากอย่างเพียงพอส่งผลให้มีการเจริญเติบโตที่ดีกว่า อย่างไรก็ตามสมมุติฐานนี้ยังไม่เคยถูกพิสูจน์ให้เห็นอย่างชัดเจน จนกระทั่ง ดร.อิเคดะและคณะ ในปี ค.ศ. 2002 ได้อาศัยกล้องจุลทัศน์อิเลตรอนที่มีรังสีเอกสเรย์ถ่ายภาพให้เห็นว่าเมื่อเวลาผ่านไปรอบๆรากแตงกวามีความเข้มข้นของธาตุอาหารที่ลดลง เมื่อเทียบกับระยะที่ห่างออกไป ความจริงในเรื่องนี้ยังได้รับการยืนยันจากผลการทดลองที่เปรียบเทียบการเจริญเติบโตของพืช 12 ชนิดในระบบการปลูก 4 แบบ คือ ระบบเอ็น เอฟ ที (NFT), ระบบ ดี เอฟ ที (DFT), ระบบปลูกพืชในน้ำที่ไม่เคลื่อนที่และไม่มีการให้ออกซิเจน (non-aeration system), และระบบเลียนแบบการปลูกพืชในดิน โดยการให้น้ำและปุ๋ยทางใต้ดินให้ค่อยๆซึมขึ้นมาหารากพืช (Capillary force) ผลการเปรียบเทียบพบว่าวิธีการปลูกแบบ NFT และ DFT ให้การเจริญเติบโตของพืชที่ดีที่สุด รองลงมาได้แก่ การปลูกในน้ำนิ่งที่ไม่มีการให้ออกซิเจน ในขณะที่การปลูกพืชเลียนแบบการปลูกในดินให้การเจริญเติบโตที่ต่ำสุด ผลการทดลองนี้ได้ยืนยันว่า เมื่อการเคลื่อนที่ของน้ำในดินหยุดลง บริเวณรอบๆรากพืชจะเกิดโซนที่มีปริมาณธาตุอาหารและออกซิเจนที่ต่ำลงและมีผลเสียต่อการเติบโตของพืช ดร.อิเคดะยังกล่าวต่อไปว่าปรากฎการณ์นี้เป็นในทำนองเดียวกับการแลกเปลี่ยนก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ที่ผิวใบ ซึ่งต้องการกระแสลมช่วยพัดพาเอาก๊าซ CO2 จากรอบข้างมาทดแทนบริเวณผิวใบที่มีปริมาณลดต่ำลง และกระแสลมยังช่วยพัดพาเอาความชื้นออกไปจากผิวใบ ช่วยส่งเสริมการเปิดปากใบ เพื่อคายน้ำและการเคลื่อนที่ของ ก๊าซ CO2 เข้าสู่ภายในใบพืช
นอกจากนี้ วิธีการให้ปุ๋ยทางน้ำแก่พืชแล้ว ดร.อิเคดะยังได้กล่าวถึงวิธีการใส่ปุ๋ยที่มีความประหยัดแบบอื่นๆ อีก คือการใช้ปุ๋ยควบคุมการปลดปล่อย ท่านใช้คำว่า Slow released fertilizer (ปัจจุบันมีศัพท์อีกคำที่บริษัทผู้ผลิตปุ๋ยประเภทนี้ใช้เรียก คือ Controlled release fertilizer) ร่วมกับการให้น้ำแบบน้ำหยด การใส่ปุ๋ยชนิดนี้ให้กับดินเพียงครั้งเดียวตั้งแต่ก่อนย้ายปลูกพืช และให้เพียงน้ำตลอดระยะเวลาการปลูก ธาตุอาหารที่อยู่ในเม็ดปุ๋ยจะค่อยๆถูกปลดปล่อยออกมาให้พืชได้ใช้ตลอดระยะเวลาการปลูก ปริมาณการปลดปล่อยถูกควบคุมโดยอุณหภูมิอากาศและความถี่ในการให้น้ำ ท่านอาจารย์อิเคดะได้ย้ำว่า ในการนำเทคนิคของการให้ปุ๋ยที่กล่าวมาข้างต้น ทั้งแบบการให้ปุ๋ยทางระบบน้ำและปุ๋ยควบคุมการปลดปล่อย มาใช้ปลูกพืชให้ได้ผลดีนั้น ต้องคำนึงความสามารถในการระบายน้ำของดิน หรือวัสดุปลูกที่ใช้ด้วย หากดินหรือวัสดุปลูกมีสมบัติในการระบายน้ำไม่ดีพอจะทำให้รากพืชขาดออกซิเจนได้
ในบทสรุป ดร.อิเคดะ ได้ย้ำว่าการปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินในโลกกำลังขยายตัวอย่างรวดเร็ว เพราะเป็นเทคนิคการปลูกพืชที่เหมาะสำหรับการปลูกพืชทั้งแบบเป็นอุตสหกรรมและแบบภายในครัวเรือน การปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินในระบบปิดก็เป็นสิ่งต้องการในอนาคตเพื่อรักษาสภาพแวดล้อมและเพื่อการปลูกพืชแบบยั่งยืนเนื่องจากมีการทรัพยากรธรรมชาติอย่างประหยัด อย่างไรก็ตามการปลูกระบบปิดนี้ยังต้องเผชิญกับปัญหาทางเทคนิคอีกหลายประการ อาทิเช่น ค่าใช้จ่ายในการขจัดเชื้อโรคในสารละลายธาตุอาหารที่ค่อนข้างสูง วิธีการควบคุม pH สารละลาย สัดส่วนและความเข้มข้นของธาตุอาหารในสารละลาย การจัดการกับสารอินทรีย์ที่เป็นพิษที่รากพืช และหรือ จุลินทรีย์สร้างขึ้นมาและปล่อยอยู่ในสารละลาย
การให้ปุ๋ยผ่านทางระบบน้ำ (Fertigation) เป็นเทคนิคการปลูกพืชที่เป็นมิตรต่อสภาพแวดล้อมทีสำคัญระบบหนึ่ง เพราะช่วยลดการใช้ปุ๋ยลงได้เมื่อเทียบกับการปลูกใส่ปุ๋ยทางดินแบบเดิม การนำระบบอัติโนมัติมาใช้ร่วมกับการใส่ปุ๋ยทางน้ำยิ่งช่วยลดเวลาการทำงาน ช่วยให้พืชเติบโตได้ดีและให้ผลผลิตที่สม่ำเสมอ
เป็นอย่างไรบ้างครับ สำหรับบทความที่ ดร.อิเคดะได้เล่าไว้เกี่ยวกับการปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ซึ่งผมได้นำมาแปลให้อ่านกัน ในความเห็นของผม คิดว่าน่าสนใจไม่น้อยเลยทีเดียว อย่างที่ผมได้เกริ่นไว้ตั้งแต่ตอนแรกว่า การเปลี่ยนแปลง หรือความก้าวหน้าในวิทยาการของการปลูกพืชในประเทศที่เจริญกว่าเรา เช่น ญี่ปุ่น เป็นสิ่งที่เราควรเรียนรู้ไว้เพราะมีความเป็นไปได้อย่างยิ่งว่า สิ่งเหล่านั้นอาจเป็นสิ่งจำเป็นที่ต้องเกิดขึ้นกับประเทศเราในอนาคต อย่างเช่น การปลูกพืชโดยไม่ใช้ดินในระบบปิดที่ไม่มีการปล่อยของเสียออกมา หรือพยายามลดความเข้มข้นธาตุอาหารในสารละลายก่อนปล่อยทิ้งออกมา ซึ่งในปัจจุบันบ้านเรายังไม่มีการปฏิบัติกันนัก แต่ในเมื่อไหร่เรามีความจำเป็นต้องปรับตัวให้เข้ากับสถานการณ์ และความต้องการของสังคม เราจะได้พร้อมที่จะดำเนินการโดยไม่ต้องเสียเวลาลองผิดลองถูกอีกครับ ................
|
Hide this side bar
วงในไฮโดรฯ 
