ปุ๋ยกับเกษตรยั่งยืน
ปุ๋ยกับรูปแบบการเกษตรยั่งยืน
ปุ๋ยกับเกษตรยั่งยืน ( sustainable agriculture) เกษตรยั่งยืนคืออะไร ?
การเกษตรยั่งยืน คือ การที่เราจัดสรรทรัพยากรในทางการเกษตรให้เหมาะสม ให้ผลิตผลทางพืชและสัตว์เพียงพอต่อความต้องการของมนุษย์และมีใช้อย่างต่อเนื่อง ทั้งยังสามารถอนุรักษ์ทรัพยากรทางธรรมชาติและรักษาสิ่งแวดล้อมไว้ได้อย่างถาวร การเกษตรที่ยั่งยืนนั้นเป็นการบูรณาการองค์ความรู้ในหลายๆด้านมาใช้ให้เกิดประโยชน์ เพื่อให้บรรลุจุดประสงค์ที่วางไว้ มีการวิเคราะห์เพื่อประเมินความสำเร็จของระบบจากตัวชี้วัด รวมทั้งการประเมินผลิตภาพดิน (soil productivity) ด้วย แต่ละสาขาของการเกษตรนั้น มีความต่างกัน วิทยาการด้านสาขาวิทยาศาสตร์เกษตรและวนศาสตร์นั้น มีจุดมุ่งหมายในการเพิ่มผลผลิตของอาหาร เส้นใยและผลิตภัณฑ์ โดยพิจารณาจากความยั่งยืน (sustainability) ของการผลิตจากปริมาณผลผลิต เถียรภาพของผลผลิต (yield stability) และผลตอบแทนทางเศรษฐกิจ
ส่วนอีกสาขาหนึ่งคือ การวิจัยทางนิเวศวิทยาจะเน้นที่ความยั่งยืนของระบบนิเวศธรรมชาติ คำนึงถึงการบำรุงรักษาให้ผลิตภาพของระบบนิเวศมีเสถียรภาพอย่างยั่งยืนและมีวัฏจักรอาหาร (nutrient cycles) ในระบบที่สมบูรณ์ แต่ต่อมา มีการวิจัยให้แต่ละสาขาของการเกษตรนั้นสัมพันธ์กันยิ่งขึ้น ปรับเป้าหมายไปสู่ประสิทธิภาพและการผลิตและการอนุรักษ์ทรัพยากรและแก้ปัญหาที่วงการเกษตรเผชิญอยู่คือ ผลผลิตต่อพื้นที่ลดลงและความเสื่อมโทรมของสิ่งแวดล้อมมีมากขึ้น อย่างไรก็ตามการใช้เทคโนโลยีด้านการเกษตรบางอย่างในปัจจุบัน มีส่วนช่วยให้ผลผลิตพืชในหลายๆประเทศเพิ่มขึ้นอย่างมาก เช่น ปลูกพืชพันธุ์ใหม่ให้เหมาะสมกับสภาพพื้นที่นั้นๆ ปรับปรุงความอุดมสมบูรณ์ของดินโดยการใช้ปุ๋ย พัฒนาระบบชลประทาน และการบริหารจัดการศัตรูพืช แต่ในพื้นที่ที่มีคุณภาพดินต่ำนั้น ก็ยังคงได้ผลผลิตที่มีคุณภาพต่ำตามไปด้วยเช่นกัน
เมื่อประชากรเพิ่มขึ้น ปัจจัยความต้องการทั้ง 4 ก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน ดังนั้น การเกษตรที่ใช้ปัจจัยในการผลิตสูง (high input farming systems) จึงได้รับความสนใจและมีการส่งเสริมการใช้เทคโนโลยีในแนวทางดังกล่าวเพิ่มมากขึ้น เพื่อให้เพิ่มผลผลิตทางอาหารและเส้นใยได้เพียงพอต่อความต้องการ จึมีการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ๆมาใช้อย่างต่อเนื่อง แต่ยังไม่มีความเข้าใจในเทคโนโลยีอย่างถ่องแท้ จึงทำให้เกิดปัญหาต้นทุนการผลิตสูงแต่ได้ผลกำไรน้อยหรือไม่มีกำไร ไปจนถึงขาดทุน เกิดการใช้ทรัพยากรอย่างไม่เต็มประสิทธิภาพ คุณภาพต่ำและเกิดปัญหาสิ่งแวดล้อมเสื่อมโทรมตามมา ทำให้สภาพการเกษตรขาดความยั่งยืนและไม่มั่นคง
ซึ่งสรุปปัญหาของระบบการเกษตรไว้ได้ 7 ประการ ดังนี้
- บางประเทศผลิตอาหารได้มากจนมีปัญหาทางด้านการตลาด ในขณะที่บางประเทศมีความขาดแคลนทางด้านทรัพยากรอาหาร เนื่องมาจากการผลิตที่ไม่เพียงพอต่อความต้องการและไม่มีกำลังซื้อ ซึ่งถือได้ว่า ขาดเสถียรภาพทางด้านอาหาร
- การเกษตรในปัจจุบันเป็นการเกษตรแบบใช้ทรัพยากรที่ใช้แล้วหมดไป เช่น น้ำมัน แก๊สธรรมชาติ หินฟอสฟอรัส แร่โพแทสเซียมและทรัพยากรธรรมชาติอื่นๆ จึงมีแนวโน้มที่ทำให้ทรัพยากรเหล่านี้ขาดแคลนลงเรื่อยๆในอนาคต
- พื้นที่เพาะปลูกในบางแห่งมีปัญหาดินกร่อน (soil erosion) และเนื่องจากการจัดการดินที่ไม่เหมาะสม ทำให้ดินนั้นมีคุณภาพที่ไม่เพียงพอ มีความอุดมสมบูรณค่ำ และยังมีการตัดไม้ทำลายป่าเพิ่มมากขึ้นด้วยในหลายๆประเทศ
- การใช้สารเคมีในการควบคุมศัตรูพืชอย่างไม่ถูกต้อง ทำให้มีสารตกค้างอยู่ในผลผลิต อาจมีผลกระทบต่อผู้บริโภคได้
- อาหารที่ผลิตได้ในปัจจุบันอาจเพียงพอต่อความต้องการของประชากรที่มีอยู่ แต่อาจจะไม่เพียงพอต่อความต้องการของประชากรที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในอนาคต
- นอกจากอาหารแล้ว ยังมีเรื่องของพลังงานทดแทนที่เกิดจากผลิตผลทางการเกษตรด้วย เนื่องจากพลังงานที่ใช้กันอยู่ เช่น น้ำมัน แก๊ส มีราคาที่สูงขึ้นและมีโอกาสขาดแคลนในอนาคต จึงจำเป็นต้องหารสิ่งที่มาทดแทน
- ขาดความสมดุลระหว่างชุมชนเกษตรกรรมซึ่งมีเอกลักษณ์ทางวัฒนธรรมที่งดงามและควรอนุรักษ์ไว้ กับระบบอุตสาหกรรมที่รับภาระการผลิตจำนวนมาก เพื่อสนองต่อความต้องการของผลิตผลทางอาหารและเส้นใยของตลาดโลก อันทำให้เกิดความขัดแย้งของสังคมทั้ง 2 ด้าน
จากผลกระทบของปัญหาทั้ง 7 ประการนั้น จึงทำให้ผู้คนหันมาสนใจทำฟาร์มที่ลงทุนต่ำแต่ได้ผลผลิตสูงและมีความยั่งยืนของการผลิตทั้งในด้านระบบนิเวศวิทยาและเศรษฐศาสตร์ ในการปลูกพืชแบบดั้งเดิมนั้น เน้นผลของปัจจัยที่ใส่ลงในดิน และมีผลต่อผลิตผลทางพืชและตัวพืช โดยพิจาณาให้พืชบางชนิดปลูกในเฉพาะช่วงเวลาหนึ่ง และมีจุดประสงค์เพียงอย่างเดียวคือกำไรสูงสุด ต่อมาได้มีการคำนึงถึงระบบนิเวศ ความหลากหลายของชีวภาพ งบดุลธรรมชาติ ปริมาณและคุณภาพน้ำ เข้ามาเกี่ยวข้อง จึงเกิดความน่าสนใจของความสัมพันธ์ของสิ่งเหล่านี้มากขึ้น
การเกษตรที่ยังยืน
คือการจัดการระบบทรัพยากรทางการเกษตรที่สมดุล และประสบความสำเร็จ เพื่อสนองความจำเป็นที่เปลี่ยนแปลงของมนุษย์ โดยสามารถดำรงหรือคงคุณภาพของสิ่งแวดล้อมและอนุรักษ์ทรัพยากรทางธรรมชาติ ได้ดังนี้
1.การจัดการทรัพยากร หมายถึง การจัดการดินและปัจจัยด้านการผลิตต่างๆ เพื่อบำรุงดินและควบคุมศัตรูพืช ด้วยเทคโนโลยีที่เหมาะสม
2. ประสบผลสำเร็จ หมายถึงการได้รับผลตอบแทนทางเศรษฐกิจที่เมาะสม มีรายได้เพียงพอต่อรายจ่าย สังคมมีความมั่นคงทางด้านอาหาร
3.สนองความมั่นคงที่เปลี่ยนแปลงตามอัตภาพ หมายถึงการพัฒนาเทคโนโลยีให้เหมาะต่อความต้องการของคนในแต่ละสมัย
4. ดำรงหรือบำรุงคุณภาพด้านสิ่งแวดล้อม คือ กิจกรรมทางการเกษตรต้องไม่ทำให้สภาพของสิ่งแวดล้อมเสื่อมโทรมลง ต้องรักษาที่มีอยู่แล้วให้ดีขึ้นไป หรือฟื้นฟูสภาพที่ไม่ดีให้ดียิ่งขึ้น
5.อนุรักษ์ทรัพยากรธรรมชาติ คือ ใช้ทรัพยากรทางธรรมชาติ เช่น ดิน น้ำ ได้อย่างมีประสิทธิภาพที่สุด และมีการอนุรักษ์ทรัพยากรทางธรรมชาติไว้ด้วยเทคโนโลยี และวิธีทางที่ถูกต้องด้วย
การทำเกษตรแบบยั่งยืนนั้น มีหลายวิธี วิธีที่ใช้กันมานาน เช่น การเกษตรแบบอินทรีย์และการทำสวนผลไม้แบบวนเกษตร แต่บางวิธีก็คิดค้นขึ้นมาใหม่ เช่น การเกษตรแบบทฤษฎีใหม่ตามพระราชดำริของพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวฯ นอกจากนี้ ยังมีการนำวิธรการที่ใช้ในอีกประเทศหนึ่งมาปรับใช้ในประเทศตนด้วย เช่น การปลูกพืชหมุนเวียน การเพิ่มความอุดมสมบูรณ์ของดินด้วยปุ๋ยอินทรีย์ ปุ๋ยเคมีและปุ๋ยชีวภาพ การอนุรักษ์ดินและน้ำ การผสมผสานการปลูกพืช เลี้ยงปศุสัตว์และการประมง ตลอดจนการควบคุมศัตรูพืชแบบบูรณาการ เป็นต้น
หลักพื้นฐานของการเกษตรแบบยั่งยืนที่ประยุกต์กับหลักชีววิทยา นั้นทำให้เกิดการใช้ทรัพยากรอย่างมีประสิทธิภาพ และมีเสถียรภาพทางการผลิต ส่วนใหญ่เป็นแนวสหวิการการ (multidisciplinary approach) ซึ่งมีหลักพื้นฐานดังนี้
1.มีเสถียรภาพของผลผลิตในระยะยาว เพื่อให้มั่นใจว่า สามารถผลิตต่อไปได้ในอนาคต
2. มีประสิทธิภาพในการใช้ทรัพยากร และการอนุรักษ์ทรัพยากร ให้สามารถใช้ในการเกษตรได้ดีและต่อเนื่อง โดยการผสมผสานกิจกรรมด้านพืชและการจัดการฟาร์มในทุกทาง
3. เกษตรกรมีความรู้และความเข้าใจหลักวิชาการเพียงพอ ในการเลือกใช้ปัจจัยการผลิตประเภทสารสังเคราะห์ เช่น ปุ๋ยหรือสารควบคุมศัตรูพืช ในเชิงผสมผสานกับการใช้วัสดุหรือวิธีทางธรรมชาติ เพื่อแก้ปัญหาที่เกิดขึ้นในการเพาะปลูกอย่างเหมาะสมและไม่ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม
4.คิดและพิจารณาเรื่องราวในลักษณะองค์รวม ไม่คิดแยกส่วน ดังนั้น จึงต้องให้ความรู้ความเข้าใจในด้านการเชื่อมโยงปัจจัยด้านการเกษตร นิเวศวิทยา เศรษฐศาสตร์สังคม วัฒนธรรมและการเมือง
5.การเกษตรไม่ใช่กิจกรรมที่แยกเดี่ยวอีกต่อไป เนื่องจากความยั่งยืนการเกษตรเกี่ยวโยงกับส่วนอื่นของสังคมอย่างแยกไม่ออก จึงต้องทราบความเชื่อมโยงจากระดับไร่นาสู่หมู่บ้าน ประเทศ ภูมิภาคและโลก
ระบบการเกษตรที่ยั่งยืนประกอบไปด้วยเงื่อนไข 5 ประการ ดังนี้
1.สอดคล้องกับระบบนิเวศ คือ มีการรักษาทรัพยากรธรรมชาติให้คงสภาพสมบูรณ์ รวมทั้งรักษาระบบนิเวศการเกษตรอย่างเป็นองค์รวม ไม่ว่าจะเป็นสิ่งไม่มีชีวิต เช่น ดิน น้ำ หรือสิ่งมีชีวิต เช่น มนุษย์ พืช สัตว์ ตลอดจนจุลินทรีย์ดิน ควรได้รับการดูแลและจัดการให้อยู่ในภาวะสมดุล
2.มีความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจ คือ เกษตรกรสามารถผลิตได้พอเพียงสำหรับเลี้ยงครอบครัวและมีรายได้ตามอัตภาพ รวมทั้งมีผลตอบแทนที่เหมาะสมต่อแรงงาน หรือต้นทุนการผลิตอื่นๆ นอกจากผลประโยชน์ที่จะได้รับในฟาร์ม และรวมไปถึงผลประโยชน์อื่นๆด้วย เช่น ลดค่าใช้จ่ายในชีวิตประจำวัน ลดความเสี่ยงในอาชีพ และอนุรักษ์ทรัพยากรด้วย
3.มีความยุติธรรมทางสังคม มีการกระจายทรัพยากรให้กับชุมชน เท่าเทียมกัน มีการใช้แหล่งที่ดิน การเข้าถึงทรัพยากร และมีส่วนร่วมในการตัดสินใจในชุมชนตนเอง
4.มีมนุษยธรรม สามารถดำเนินชีวิตร่วมและเกื้อกูลกันได้ระหว่าง มนุษย์ พืชและสัตว์
5.มีความยืดหยุ่น ชุมชนสามารถปรับตัวให้เข้ากับสภาวะที่เปลี่ยนแปลง มีการพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อการเกษตรที่ยั่งยืน ให้เหมาะสมกับการเปลี่ยนแปลง
การเกษตรที่ยั่งยืนนั้น สนับสนุนการใช้ทรัพยากรอย่างประหยัด ใช้ปัจจัยจากสิ่งทีมีอยู่แล้วก่อนจึงค่อยใช้ทรัพยากรจากภายนอกเท่าที่จำเป็นเท่านั้น และส่งเสริมการพึ่งพาตนเองโดยใช้ภูมิปัญญาชาวบ้านและใช้เทคโนโลยีสนับสนุนได้อย่างเหมาะสม
การมีส่วนร่วมของสังคมและการชี้วัดของการเกษตรแบบยั่งยืน
เกษตรกรเกี่ยวข้องกับการปรับปรุงความอุดมสมบูรณ์ของดิน เพื่อให้ได้ผลผลิตที่สูง และได้ดินที่เหมาะแก่การเพาะปลูก รวมทั้งภาคและประเทศ ซึ่งเกี่ยวข้องกับผลิตภาพของดิน ในแง่การให้คำแนะนำเกี่ยวกับการปรับปรุงและบำรุงดิน ส่งเสริมเรื่องการอนุรักษ์ดินและน้ำ และรวมไปถึงการใช้กฎหมายในการควบคุมมลพิษต่างที่เข้าสู่พื้นที่การเกษตร การเกษตรที่ยังยืน เป็นการนำวิธีที่ปฏิบัติมาใช้ให้เกิดความเหมาะสม เช่น วนเกษตร การปลูกพืชหมุนเวียน เกษตรแบบผสมผสาน (มีการปลูกพืช เลี้ยงปศุสัตว์และการประมง) และเกษตรอินทรีย์ และยังมีการใช้ปัจจัยทางวิทยาศาสตร์ เช่นการใช้ปุ๋ยเคมี ปุ๋ยชีวภาพ ใช้ในการควบคุมวัชพืชและศัตรูพืชแบบผสมผสาน โดยอยู่ในเงื่อนไขที่ไม่กระทบต่อสิ่งแวดล้อม สำหรับตัวชี้วัดสภาวะยั่งยืน (sustainability) ของการเกษตรมี 3 ประการ คือ
- ตัวชี้วัดทางชีวภาพ เช่น แหล่งพันธุกรรม ศัตรูพืช สุขภาพและโภชนาการสัตว์
- ตัวชี้วัดทางกายภาพ ได้แก่ ดิน น้ำ อากาศ และอุณหภูมิ
- ตัวชี้วัดทางสังคม เช่น สภาพทางเศรษฐกิจของเกษตรกรและผู้ที่เกี่ยวข้อง เช่น การถือครองที่ดิน ตลาดด้านผลผลิตทางการเกษตร
เศรษฐกิจพอเพียงและการเกษตรทฤษฎีใหม่
พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวภูมิพลอดุลยเดชมหาราช พระราชทานแนวพระราชดำริเรื่องเกษตรพอเพียง ซึ่งเป็นปรัชญาที่ดีงามของคนไทยทุกอาชีพ และการเกษตรกรรมแนวทฤษฎีใหม่นั้น เป็นแบบหนึ่งของเกษตรยั่งยืนนั่นเอง
- เศรษฐกิจพอเพียง (sufficiency economy) เป็นแนวพระราชดำริของพระบทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวฯ ที่สำคัญอีกเรื่องหนึ่ง ซึ่งถือได้ว่า เป็น “ หัวใจของการสร้างชาติ “ หลักการของเศรษฐกิจพอเพียงคือ “ พอประมาณ มีเหตุผล สร้างภูมิคุ้มกัน “ ความพอประมาณคือ ทำตามศักยภาพและความพร้อมของตนเอง อย่างเป็นไปตามลำดับขั้นตอน สร้างภูมิคุ้มกันเพื่อเผชิญความอยู่รอดต่อผลกระทบที่เกิดจากปัจจัยภายนอกและภายใน มีเหตุผล มีความรู้ ความรอบคอบและระมัดระวังในการนำวิชาความรู้มาใช้วางแผนในการทำงานในทุกขั้นตอน และเสริมสร้างพื้นฐานจิตใจให้สำนึกในคุณธรรมและจริยธรรม ดำเนินชีวิตด้วยความสุจริต ซื่อสัตย์ ขยัน อดทน มีความเพียร สติปัญญาและการแบ่งปัน
- การเกษตรตามทฤษฎีใหม่ พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวฯ ได้พระราชทานพระราชดำริเกี่ยวกับแนวทางการพัฒนาอาชีพของประชาชน สำหรับทฤษฎีใหม่นั้น กอให้เกิดเกษตรที่มีความสมดุลระหว่างเศรษฐกิจและชุมชน อิงการตลาด เชื่อมโยงวัฒนธรรมและประเพณีท้องถิ่น ตลอดจนวิธีคิดและจิตสำนึกของสมาชิกในชุมชน มีทั้งสิ้น 3 ขั้นตอน ขั้นที่ 1 คือการผลิต ขั้นตอนที่ 2 คือ การรวมกลุ่มกันในรูปสหกรณ์ และขั้นตอนสุดท้ายคือ การร่วมมือกับแหล่งเงินและแหล่งพลังงาน โดยการเกษตรทฤษฎีใหม่ มีหลักการปฏิบัติดังนี้ คือ แบ่งพื้นที่ทำกิจกรรมออกเป็นสัดส่วน 30:30:30:10 โดยประมาณ ในแต่ละส่วนแบ่งย่อยสำหรับการผลิตแต่ละประเภท การใช้น้ำอย่างประหยัด และพึ่งพาตนเองทางด้านปัจจัยการผลิตมากขึ้น
ผลิตภาพดินและความอุดมสมบูรณ์ของดิน
ดินนั้นเป็นส่วนประกอบที่สำคัญในการเกษตร ระบบพืชและการปศุสัตว์ ความยั่งยืนของการเกษตรมักขึ้นอยู่กับคุณภาพของดิน (soil productivity) ระว่างองค์ประกอบขิงดินและสมบัติของดินกับผลิตภาพของดิน เชื่อมต่อสูบทบาทของผลิตภาพดินในการเกษตรยั่งยืนต่อไป ในคำว่า ดินและที่ดิน มีความหมายต่างกัน ดิน (soil) คือ วัตถุธรรมชาติที่มีพลวัต ประกอบด้วยแร่ธาตุและวัสดุอินทรีย์ ตลอดจนสิ่งมีชีวิตต่างๆที่อยู่ได้โดยอาศัยดิน และหมายถึงวัสดุธรรมชาติที่ปกคลุมอยู่บนพื้นผิวโลก และเป็นที่อยู่อาศัยของพืชและสัตว์ ก่อกำเนิดภูมิประเทศ ส่วนคำว่า ที่ดิน (land) หมายถึงดินและสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ ณ บริเวณนั้นๆ รวมถึงส่วนที่ไม่ปกคลุมด้วยน้ำอย่างถาวร ทั้งยังมีแหล่งแร่ธาตุ พลังงาน แหล่งน้ำ และสิ่งก่อสร้างต่างๆในนั้นด้วย สภาพของที่ดินมีความแตกต่างกันในเชิงพาณิชย์ ความหนาแน่นของประชากรและ ขนาดของพื้นที่ครอบครอง ผลิตภาพของดิน หมายถึง ความสามารถในการให้ผลผลิตพืชของดิน เมื่อปลูกพืชชนิดหนึ่งหรือพืชระบบหนึ่ง ภายใต้ปัจจัยที่กำหนดให้ ดินผลิตภาพสูง ( productive soil) หรือ “ ดินดี “ หมายถึง ดินที่มีคุณสมบัติทางเคมี เช่น สภาพความเป็นกรดและด่าง สภาพความเค็ม ปริมาณสารพิษ ความจุในการแลกเปลี่ยนแคตไอออน ความสามารถในการตรึงธาตุอาหาร เช่น การตรึงฟอสฟอรัส เป็นต้น ด้านฟิสิกส์ ได้แก่ เนื้อดิน โครงสร้างดิน ความหนาแน่น ความจุในการอุ้มน้ำ อัตราการซาบซึมน้ำและการถ่ายเทอากาศในดิน และด้านชีวภาพ ได้แก่ ปริมาณอินทรียวัตถุ ชนิด จำนวนและกิจกรรมของสิ่งมีชีวิต ทั้งที่เป็นประโยชน์และเป็นโทษต่อพืช เป็นต้น ดินที่มีคุณสมบัติครบตามนี้ เป็นดินที่มีความอุดมสมบูรณ์สูง เมื่อใช้ปลูกพืชในสภาพแวดล้อมที่ดี มีการจัดการที่เหมาะสมและให้ผลผลิตพืชสูง
ส่วนเรื่องความอุดมสมบูรณ์ของดิน (soil fertility) หมายถึง ความสามารถของดินในการสนองธาตุอาหารที่เป็นประโยชน์ต่อพืช ดินที่มีความอุดมสมบูรณ์สูง (fertile soil) คือดินที่ให้ธาตุอาหารรูปที่เป็นประโยชน์ต่อพืชครบทุกธาตุ แต่ละธาตุเพียงพอและสมดุลกันตามความต้องการของพืช กระบวนการที่มีผลต่อคุณภาพของดิน ที่เหมาะแก่การใช้เพาะปลูกทั่วไปมี 2 ด้าน เกิดขึ้นควบคู่กันเสมอ ได้แก่ กระบวนการที่ก่อให้เกิดสภาพความเสื่อมของดิน และกระบวนการอนุรักษ์และบำรุงดิน ช่วยป้องกันการสึกกร่อนของดินอย่างต่อเนื่อง ทำให้คุณภาพดินลดลง เมื่อเรารู้จักการปรับปรุงแก้ไขดินให้ดีอยู่เสมอ คุณภาพของดินก็จะยั่งยืนต่อไปอีกนาน ถ้าดินเสื่อมคุณภาพรุนแรง จะทำให้ผลิตภาพดินต่ำลงจนไม่อาจใช้ปลูกพืชได้ ดังนั้นการปรับปรุงดินจึงมีความสำคัญ ได้แก่ การใส่ปุ๋ยเพื่อเพิ่มธาตุอาการที่ดีให้แก่ดิน เพิ่มมาตรการอนุรักษ์ดินแลน้ำเพื่อลดน้ำปะบ่าบนผิวดิน การลดความเค็มของดินให้อยู่ในภาวะปกติ และจัดสรรการชลประทานให้ดี และเหมาะสม จะช่วยเพิ่มผลิตภาพในดินได้อีกทางหนึ่ง
ธาตุอาหารพืชคืออะไร ?
ความหมายของธาตุอาหารพืช คือ ธาตุที่มีความจำเป็นต่อพืช จำเป็นต่อการดำรงชีวิตของพืช มีบทบาทต่อเมตาบอลิซึมของพืช หากขาดธาตุเหล่านี้พืชจะตายก่อนครบวงจรชีวิต หรือมีการแสดงอาการที่ผิดปกติออกมา แต่ยังสามารถแก้ไขได้ โดยเพิ่มธาตุเหล่านั้นลงในดิน ในรูปแบบของปุ๋ยนั่นเอง
ธาตุอาหารพืชมี 2 กลุ่ม คือ
– ธาตุอาหารมหัพภาค (macronutrient elements) หรือมหธาตุ หมายถึงพืชที่ต้องการแร่ธาตุในปริมาณมาก สำหรับธาตุกลุ่มนี้ พืชจะได้รับจากดินอยู่แล้ว คือ ธาตุหลัก (primary elements) หรืออาหารธาตุหลัก เป็นธาตุที่มักขาดแคลนในดินทั่วไป ธาตุรอง (secondary elements) หรืออาหารธาตุรอง เป็นธาตุที่มีปัญหาในการขาดแคลนไม่เท่าธาตุหลัก
– ธาตุอาหารจุลภาค (micronutrient elements) หรือจุลธาตุ เป็นธาตุที่พืชต้องการในดินเพียงปริมาณเล็กน้อย
ธาตุอาหารจากดิน ที่พืชสามารถดูดซึมไปใช้ได้ง่าย มี 3 ชนิด คือ ไอออนของธาตุอาหารที่อยู่ในสารละลายดิน ไอออนของธาตุอาหารที่แลกเปลี่ยนได้ (exchangeable ions) ซึ่งถูกดูดซับอยู่กับผิวของแร่ดินเหนียวและฮิวมัสในดิน และส่วนประกอบของดินที่สามารถสลายตัวได้ง่าย แล้วแตกตัวปลดปล่อยประจุไอออน ธาตุในดินรูปที่ไม่เป็นประโยชน์ต่อพืช ได้แก่ ธาตุที่เป็นองค์ประกอบในหินและแร่ซึ่งไม่ละลายน้ำ ธาตุอาหารที่ถูกดินตรึง และสารประกอบอินทรีย์ที่มีโมเลกุลขนาดใหญ่และยังไม่แตกตัว
ปริมาณธาตุอาหารที่สูญเสียไปจากดิน
ในการปลูกพืชและเก็บเกี่ยวพืชออกไปนั้น แร่ธาตุต่างๆที่อยู่ในดินนั้นจะถูกใช้งานไปด้วย ทำให้แร่ธาตุลดลงไป เนื่องจากสาเหตุ 2 ประการคือ พืชดูดซึมเอาไปใช้งานและติดไปกับผลผลิตที่เก็บเกี่ยวไป กับสูญหายไปจากดินโดยการชะล้าง การกร่อน หรือการกลายเป็นแก๊ส (ไนโตรเจน) ส่วนใหญ่ธาตุที่ถูกดูดซึมไปโดยพืชนั้น จะหายไปแค่ส่วนที่ติดไปกับพืชเท่านั้น หากเกษตรกรปล่อยส่วนรากของพืชให้ยังคงอยู่ในดิน แร่ธาตุต่างๆจะกลับคืนสู่พื้นดินอีกครั้ง ถ้าเกษตรกรใช้วิธีการเผาฟางหรือซังตอพืช มิได้พรวนกลบลงในดิน ไนโตรเจนและกำมะถันส่วนมากในซากพืชจะระเหยกลายเป็นก๊าซ ส่วนธาตุอื่นจะถูกเผาไหม้กลายเป็นเถ้าผงและจะสูญหายไปเมื่อฝนตกชะล้างหน้าดินนั่นเอง แต่ธาตุหลักๆที่มักกะติดไปกับการเก็บเกี่ยวผลผลิตทางพืชคือ ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และโพแทสเซียม ส่วนธาตุรองลงมาคือ แคลเซียม แมกนีเซียมและกำมะถัน
นอกจากนี้ยังมีแร่ธาตุที่สูญเสียไปจากสาเหตุอื่นๆได้อีกเช่นกัน นั่นคือ การชะล้างและติดไปกับตะกอนดินที่ถูกน้ำพัดพาจากที่เดิม ซึ่งเกิดได้กับทุกธาตุ นอกจากนี้ไนโตรเจนยังอาจสูญหายไปจากดินในรูปของแก๊สอีกด้วย เมื่อมีน้ำส่วนเกินไหลผ่านหน้าดิน น้ำจะชะล้างเอาธาตุอาหารต่างๆละลายติดไปกับดิน เรียกว่า การสูญเสียแร่ธาตุจากการชะล้าง แต่ถ้าน้ำกระแทกผิวดินทำให้ก้อนดินกระจาย แล้วน้ำก็พัดพาเอาตะกอนดินที่มีแร่ธาตุไปด้วย เรียกว่าการสูญเสียธาตุอาหารจากการกร่อนดิน การสูญเสียจากการกร่อนดินนั้นทำให้สูญเสียแร่ธาตุมากกว่าการสูญเสียจากการชะล้างนับร้อยเท่า การปล่อยให้พื้นดินว่าง ไม่มีสิ่งปกคลุม จะทำให้มีการสูญเสียแร่ธาตุมากกว่าการปลูกพืช และการปลูกพืชหมุนเวียนจะช่วยชะลอการสูญเสียแร่ธาตุต่างๆในดินได้อีกทางหนึ่ง ดังนั้น การอนุรักษ์ดินและน้ำ จึงเป็นสิ่งสำคัญมากสิ่งหนึ่งที่ควรตระหนักถึงเหมือนกัน อีกทางหนึ่งในการสูญเสียแร่ธาตุ คือ การปล่อยให้แร่ธาตุระเหยในรูปแบบของก๊าซ โดยเฉพาะ ธาตุไนโตรเจน ซึ่งแก๊สที่ระเหยได้แก่ ไนตรัสออกไซด์ ไนตริกออกไซด์ และไนโตรเจน ซึ่งเป็นผลจากกระบวนการดีไนตริฟิเคชัน (denitrification) กล่าวคือ เกิดจากกิจกรรมการรีดิวซ์ในเทรตของจุลินทรีย์ในดิน เมื่อดินขาดออกซิเจนหรือดินในสภาพน้ำขัง 80% ของไนเทรตในดินจะแปรสภาพเป็นแก๊ส ส่วนใหญ่มักเกิดขึ้นหลังฝนตก ในดินที่มีสภาพน้ำขังบริเวณกว้าง หรือมีน้ำขังเฉพาะจุลสถาน (microsite) ในชั้นดินเป็นเหตุให้มีการสูญเสีย 10-30% ของไนโตรเจนในปุ๋ยที่ใช้ แต่ถ้าดินมีการระบายน้ำได้ดี อาจสูญเสียเพียงแค่ 1-3% ของไนโตรเจนในปุ๋ย และ อีกหนึ่งทางการสูญเสียแร่ธาตุคือแอมโมเนียที่เกิดจากการสลายของแอมโมเนียไอออน หรือการไฮโดรไลล์ของยูเรีย มักเกิดกับปุ๋ยที่หว่านบนผิวดิน และเกิดมากในดินที่มีค่า PH สูงกว่า 7.5 หรือในดินเนื้อปูน (calcareous soil) กล่าวคือ ประมาณ 50% ของไนโตรเจนซัลเฟต แปรสภาพเป็นแอมโมเนีย และระเหยไปจากดินด่าง แต่ในดินที่เป็นกรดหรือเป็นกลาง จะสูญเสียจากปุ๋ยแอมโมเนรียหรืออาจจะไม่สูญเสียเลยก็ได้
การบำรุงดินให้มีคุณภาพสูงอย่างยั่งยืนต้องทำอย่างไรบ้าง ?
การบำรุงดินแบบยั่งยืนนั้น แบ่งออกได้ 2 ประเภทคือ แบบผสมผสาน และแบบเกษตรอินทรีย์
การบำรุงดินแบบผสมผสาน
คือการใช้วิธีการที่ดี หลายๆวิธีนำมารวมกัน คือ ใช้วัสดุดินตามความจำเป็น เช่น ใส่ปูนในดินเพื่อลดความเป็นกรดของดิน ใช้ปุ๋ยอินทรีย์ เช่น ปุ๋ยคอกหรือปุ๋ยหมัก ร่วมกับปุ๋ยพืชสด เพื่อบำรุงดินในด้านฟิสิกส์ เคมีและชีวภาพ เพราะปุ๋ยอินทรีย์นั้น เป็นแหล่งรวมของแร่ธาตุอาหารที่สำคัญ เมื่อบำรุงดินด้วยปุ๋ยอินทรีย์ ระดับความสมบูรณ์ของดินนั้นจะเพียงพอต่อความต้องการของพืช โดยไม่จำเป็นต้องใส่ปุ๋ยเคมีเพิ่มลงไปอีก แต่ถ้าธาตุใดยังไม่เพียงพอหรือยังไม่สมบูรณ์ต่อพืช ควรเสริมด้วยปุ๋ยเคมีให้ดินนั้นอุดมสมบูรณ์
แนวทางการใช้ปุ๋ยที่ดีคือ การใช้แบบผสมผสานระหว่างปุ๋ยอินทรีย์กับปุ๋ยชีวภาพร่วมกัน แล้วจึงเสริมด้วยปุ๋ยเคมีให้เพียงพอ การปลูกพืชตระกูลถั่ว หมุนเวียน ช่วยเพิ่มธาตุไนโตรเจนในดิน และตรึงไนโตรเจนของไลโซเบียมในปมรากถั่ว ช่วยเสริมไนโตรเจนให้พืชที่ปลูกได้มาก การจัดการดินเชิงอนุรักษ์ เช่น การไถพรวนเท่าที่จำเป็นและใช้วัสดุ หรือปลุกพืชคลุมดิน เพื่อป้องกันการเสื่อมโทรมที่เกิดจากการชะล้างและการกร่อนดิน จะช่วยรักษาความอุดมสมบูรณ์และผลิตภาพของดินไว้ตลอดไป การบำรุงดินแบบนี้มีความยืดหยุ่นสูง สามารถปรับเปลี่ยนชนิดของปุ๋ย วัสดุบำรุงดินและวิธีการจัดการดิน ให้เหมาะสมกับสภาพพืชแต่ละอย่างได้เสมอ โดยต้องคำนึงถึงผลตอบแทนทางเศรษฐกิจที่ดีในระยะสั้นและระยะยาว
ในแง่ของธาตุอาหารในดิน แนวทางที่กล่าวมาเรียกว่า “ ระบบธาตุอาหารพืชเชิงบูรณาการ “ (intelligented plant nutrient systems, IPNS ) เพื่อรักษาเพิ่มพูนความอุดมสมบูรณ์ของดิน โดยอาศัยแหล่งแร่ธาตุอาหารทุกแหล่ง สอดคล้องกับระบบนิเวศและมีความเป้ฯไปได้ในระบบเศรษฐกิจอีกด้วย การผลิตพืชนั้น ควรบำรุงดินแบบผสมผสาน คือ พืชไร่และพืชสวน ประเภทพืชผักและไม้ดอกไม้ประดับในพื้นที่ขนาดใหญ่ โดยกำหนดชนิดของพืชในระบบหมุนเวียน ตามความต้องการของตลาดและความต้องการของผู้บริโภค การปลูกพืชผลไม้ยืนต้นในพื้นที่ขนาดใหญ่ ด้วยระบบการเกษตรที่ดี เน้นคุณภาพของผลผลิตตามมาตรฐานที่กำหนด สามารถตอบสนองต่อความต้องการของผู้บริโภคได้
การบำรุงดินแบบเกษตรอินทรีย์และปุ๋ย
การบำรุงดินแบบเกษตรอินทรีย์ คือการใช้ปุ๋ยอินทรีย์และปุ๋ยชีวภาพ ตลอดจนการคืนเศษซากพืชกลับคืนสู่ดิน มีการไถพรวนน้อยที่สุดเพื่อลดกระบวนการรบกวนดิน ใช้ระบบพืชหมุนเวียน ให้ดินตอบสนองธาตุไนโตรเจนและธาตุอื่นๆแก่พืชได้อย่างเพียงพอและสุดท้ายคือการใช้วัสดุอนินทรีย์เพื่อบำรุงดิน
ดังที่กล่าวมาทั้งหมด เมื่อเราปลูกพืชใดๆก็ตาม แร่ธาตุที่อยู่ในดินนั้นจะถูกดูดซึมและสูญเสียไปกับผลิตผลพืชที่เก็บเกี่ยวไป ดังนั้น จึงมีการอนุรักษ์ความอุดมสมบูรณ์ของดิน โดยการใช้เทคโนโลยีทางวิทยาศาตร์และภูมิปัญญาชาวบ้านร่วมกัน เช่น การป้องกันการชะล้าง การกร่อนของดิน โดยการปลูกพืชหมุนเวียน ปลูกพืชตระกูลถั่ว เพื่อตรึงไนโตรเจนในดิน ลดการไถพรวน การจะประเมินคุณภาพดินที่สมบูรณ์นั้น ดูได้ 2 กรณีคือ
- ปริมาณธาตุอาหารที่ชดเชยเท่ากันหรือมีมากกว่าปริมาณที่สูญเสียไป แสดงว่าระบบของธาตุอาหารในดินมีความยั่งยืน
- ปริมาณธาตุอาหารที่ชดเชยน้อยกว่าปริมาณแร่ธาตุที่สูญเสียไป แสดงว่าระบบของธาตุอาหารในดินไม่มีคงวามยั่งยืน เนื่องจากดินนั้นสูญเสียธาตุอาหารสำรองไปเรื่อยๆ จนดินนั้น ไม่อาจสนองธาตุอาหารที่เป็นประโยชน์ให้เพียงพอต่อความต้องการของพืชได้
สำหรับธาตุอาหารที่พืชขาดแคลนนั้น จะเป็นธาตุอาหารที่พืชดูดซึมไปใช้และติดไปกับพืชที่เก็บเกี่ยวเป็นจำนวนมาก มีการสูญเสียตามธรรมชาติ เช่นการชะล้างและการกร่อนของดิน ดินปลดปล่อยธาตุอาหารที่เป็นประโยชน์ออกมาเพื่อรักษาสมดุลช้า เป็นเหตุให้ความสมดุลความเข้มข้นของธาตุอาหารที่เป็นประโยชน์ต่อพืชในดินต่ำเกินไป มีการใส่ปุ๋ยให้ธาตุนั้นน้อยหรือไม่มีการใส่ใจเลย ซึ่งหากปล่อยไว้นานๆ จะทำหาตุอาหารในดินร่อยหลอ ความอุดมสมบูรณ์ในดินก็จะลดลงเรื่อยๆ จนให้ผลผลิตพืชต่ำมาก จนอาจจะต้องมีการปรับปรุงดินใหม่ จึงเสียโอกาสในการใช้ทรัพยากรดินให้ได้ประโยชน์สูงสุดและได้ผลตอบแทนสูงในช่วงเวลาหนึ่งที่เราต้องมีการปรับปรุงดิน
ในการบำรุงดินของระบบเกษตรแบบยั่งยืนมี 2 แบบคือ การใช้ปุ๋ยอินทรีย์และปุ๋ยชีวภาพมากที่สุดเท่าที่จะหาได้ เพื่อบำรุงดินในด้านฟิสิกส์ เคมี และชีวภาพ ตลอดจนการคืนเศษซากกลับสู่ดิน ใช้พืชระบบหมุนเวียนโดยเฉพาะพืชตระกูลถั่วที่เป็นพืชบำรุงดินในระบบอย่างเหมาะสม เพื่อให้แน่ใจว่า ปุ๋ยอินทรีย์ และปุ๋ยชีวภาพในระบบพืชหมุนเวียน รวมทั้งการใช้ปุ๋ยอนินทรีย์ที่อนุญาตให้ใช้สำหรับการบำรุงดิน ได้ทำให้ดินมีคุณภาพสูงยิ่งขึ้น ซึ่งผู้ผลิตพืชสามารถเลือกวิธีใดวิธีหนึ่งในการบำรุงดิน เพื่อให้ดินมีความอุดมสมบูรณ์และผลิตภาพดินดีอย่างยั่งยืน โดยพิจารณาจากคุณสมบัติของดินและสภาพพื้นที่ ชนิดของพืชที่จะปลูก ความต้องการของผลผลิตในตลาด รวมทั้งชนิดและปริมาณวัสดุบำรุงดินที่หาได้อย่างเพียงพอและสม่ำเสมอในราคาที่เหมาะสมอีกด้วย
และในบทความต่อไป เราจะกล่าวถึงการพัฒนาของปุ๋ยในประเทศไทยและของโลกว่ามีการพัฒนากันอย่างไรบ้าง ตั้งแต่ในสมัยโบราณจนมาถึงปัจจุบัน ซึ่งเป็นอีกหนึ่งเรื่องที่มีความน่าสนใจเช่นกัน
ปุ๋ยกับเกษตรยั่งยืน
ปุ๋ยกับการเกษตรยั่งยืน