หน้า: 3/3
ความเป็นมาของปุ๋ยชีวภาพ
ประเทศไทยเป็นประเทศที่มีความอุดมสมบูรณ์แห่งหนึ่งของโลก บนทำเลที่ตั้งอยู่บริเวณเส้นศูนย์สูตร พื้นที่ บางส่วนยื่นเข้าไปในทะเล บางส่วนยื่นเข้าไปในแผ่นดิน จึงทำให้เกิดความหลากหลายทางภูมิประเทศ หรือวิทยาศาสตร์เรียกว่า ระบบนิเวศ มีความพร้อมด้วยทรัพยากรธรรมชาติ ที่ใช้ไม่หมด คือ แสงแดด อุณหภูมิ ความชื้น น้ำ ความอุดมสมบูรณ์ด้วยทรัพยากรเหล่านี้ ได้สั่งสมทรัพยากรอื่นๆให้เกิดขึ้นและสั่งสมมาหลายล้านปี ก็คือ ความหลากหลายทางชีวภาพ มีสิ่งมีชีวิตตั้งแต่ขนาดเล็กมากๆ จำพวกจุลินทรีย์ เชื้อรา พืชเซลล์เดียว พืชชั้นสูง สัตว์ชั้นสูงต่างๆ
แม้ 40 กว่าปีที่ผ่านมา การพัฒนาประเทศของเรา จะใช้ทรัพยากรอย่างฟุ่มเฟือยและผิดพลาด จนแร่ธาตุต่างๆถูกนำไปจำหน่ายจนเกือบหมด ป่าไม้ถูกทำลาย จนเหลือเนื้อที่ป่าไม่ถึง ร้อยละ 20 ของพื้นที่ จนทำให้พืช สัตว์หลายชนิดสูญพันธุ์ แต่ทรัพยากรที่มีคุณค่า หลายอย่างยังคงเหลืออยู่ อีกมาก หนึ่งในนั้น คือจุลินทรีย์
จุลินทรีย์ ไม่ใช่เรื่องใหม่ ในการนำมาใช้ประโยชน์ในสังคมไทย เพราะมีการนำจุลินทรีย์มาใช้ในชีวิตประจำวันต่างๆ โดยวัฒนธรรมการดำรงชีวิต ในด้านปัจจัยสี่ อาหาร ยารักษาโรค เครื่องนุ่งห่ม และที่อยู่อาศัย เพียงแต่ที่ผ่านมา การเรียนรู้และการถอดรหัสภูมิปัญญาเหล่านี้ ไม่ได้รับความสนใจ ขาดการถ่ายทอด และถอดรหัสภูมิปัญญาไม่ถูกต้อง ด้วยแนวคิด วิธีการ และการให้คุณค่า
ในการทำเกษตรกรรม ก็ได้รับผลกระทบเช่นกัน การใช้ภูมิปัญญาท้องถิ่น ในการใช้จุลินทรีย์ผ่านพิธีกรรมและความเชื่อในแต่ละสังคม ได้ถูกถอดรหัสบิดเบี้ยวไป เช่น ป่าหัวไร่ ปลายนา หรือแหล่งจุลินทรีย์ธรรมชาติ ที่ชาวบ้านเรียกว่า ป่าดอนหอ ดอนปู่ตา โพนแม่ย่านาง โพนเจ้าปู่ ที่ต้องนำแกลบไปให้แทนข้าวเปลือก เมื่อหลังฤดูกาลเก็บเกี่ยว เป็นการต่อเชื้อจุลินทรีย์ท้องถิ่น ที่มีอยู่ในธรรมชาติ สอดคล้องกับการเลี้ยง จุลินทรีย์ ที่นำมาใช้ในการผลิตปุ๋ยจุลินทรีย์สังเคราะห์แสง
แนวคิดใหม่ที่ได้จากการเรียนรู้การใช้จุลินทรีย์ในการเกษตรกรรมของประเทศญี่ปุ่น เกาหลี จีน และจุลินทรีย์ที่เหมาะสม ที่มีอยู่ในประเทศไทย จึงทำให้เกิดนวัตกรรมการทำปุ๋ยจุลินทรีย์ ซึ่งได้มีการตั้งชื่อแตกต่างกัน เช่น ปุ๋ยจุลินทรีย์นาโน ปุ๋ยจุลินทรีย์อะตอมมิกนาโน ปุ๋ยจุลินทรีย์สังเคราะห์ด้วยแสง ฯลฯ
เพื่อให้องค์ความรู้ใหม่หรือนวัตกรรมนี้ เป็นนวัตกรรมที่เกิดการเรียนรู้และต่อยอด ในหมู่เกษตรกรไทย ผู้คิดค้น คือ อาจารย์กิตติ์ธเนศ สังควรเศรษฐ์ จึงได้ถ่ายทอดความรู้สู่กลุ่มเกษตรกร ในเครือข่ายสมาคมเครือข่ายวิสาหกิจชุมชนเกษตรอินทรีย์ และสมาคมเกษตรกรไทย ในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ 9 จังหวัดและภาคใต้ 3 จังหวัด และขยายผลสู่เกษตรไทยทั่วประเทศต่อไป
ความหมายของปุ๋ยชีวภาพ
ก่อนจะกล่าวถึงปุ๋ยชีวภาพควรจะมีความเข้าใจถึงความหมายของคำว่าปุ๋ยก่อน ความหมายของปุ๋ยที่สั้นที่สุดนั้น ปุ๋ย หมายถึง วัสดุที่ให้ธาตุอาหารแก่พืช ส่วนพระราชบัญญัติปุ๋ย 2518 ได้ให้คำจำกัดความปุ๋ยไว้ว่า “ ปุ๋ย” หมายถึง สารอินทรีย์ หรืออนินทรีย์ไม่ว่าจะเกิดขึ้นโดยธรรมชาติหรือทำขึ้นก็ตาม สำหรับใช้เป็นธาตุอาหารแก่พืชได้ไม่ว่าโดยวิธีใดหรือทำให้เกิดการเปลียนแปลงทางเคมีในดิน เพื่อบำรุงความเติบโตแก่พืช นักวิชาการปุ๋ยโดยทั่วไปสามารถจำแนกปุ๋ยได้ 3 ประเภท คือ ปุ๋ยเคมี ปุ๋ยอินทรีย์ และปุ๋ยชีวภาพ
ความเป็นมาและความสำคัญปุ๋ยอินทรีย์
สิบกว่าปีที่ผ่านมา อาชีพเกษตรกรรม เป็นอาชีพที่เกษตรกรเอง ไม่สามารถควบคุมต้นทุนการผลิตได้ เพราะราคาปุ๋ย ขึ้นลงตลอดเวลา และมีแนวโน้มราคาสูงขึ้นเรื่อยๆ แต่ราคาผลผลิตทางการเกษตรอยู่กับที่ หรือถูกกดราคาจากพ่อค้าคนกลาง และระบบการค้าในปัจจุบัน
ช่วงเกิดวิกฤตเศรษฐกิจ ปี 2540 ราคาปุ๋ยแพงมาก จึงมีกลุ่มเกษตรกร 9 จังหวัดภาคอีสาน รวมกันไปศึกษาการเกษตรต้นแบบ ที่ไม่ใช้ปุ๋ยเคมี ที่สวนอินาดี จังหวัดตราด ที่ปลูกสละ จำนวนกว่า 400 ไร่ และบ่อเลี้ยงปลาทับทิม ขนาด 36 ไร่ อยู่กลางสวน เป็นสวนต้นแบบของการใช้จุลินทรีย์สังเคราะห์แสง ทำให้ลดต้นทุนเรื่องปุ๋ยได้หลายเท่าตัว และยังส่งผลดีต่อผลผลิต ที่รสชาติหอมหวาน ออกนอกฤดูกาล ผลผลิตมีคุณภาพมากขึ้น มีลักษณะพิเศษเฉพาะตัว
สวนอินาดี เป็นแปลงทดลองปุ๋ยจุลินทรีย์สังเคราะห์แสงกว่า 7 ปี มีการขยายผลสู่การทำสวนส้มที่จังหวัดลำพูน การทำนากุ้งที่จังหวัดตราด และในปี 2549 นำมาทดลองใช้ในข้าว 9 จังหวัดภาคอีสาน มีจังหวัดอุบลราชธานี อำนาจเจริญ ยโสธร ร้อยเอ็ด สกลนคร ขอนแก่น ชัยภูมิ บุรีรัมย์ และนครพนม ทำให้ได้ผลผลิตเพิ่มขึ้นตามลำดับ และส่งผลดีต่อสภาพแวดล้อมในผืนนา ต้นข้าวเจริญเติบโต แข็งแรง แตกกอดี รวงยาว เมล็ดเต็ม สมบูรณ์ ผลผลิตเฉลี่ยเพิ่มขึ้นมากกว่า 600 กิโลกรัม ในปีที่ 2 และได้ผลผลิตสูงสุด 1200 กิโลกรัมต่อไร่ ที่ตำบลไร่ใต้ อำเภอสิรินธร จังหวัดอุบลราชธานี ในปีที่ 3
ปุ๋ยอินทรีย์ จุลินทรีย์สังเคราะห์ด้วยแสง
ปุ๋ยอินทรีย์ จุลินทรีย์กลุ่มสังเคราะห์แสง เป็นการใช้จุลินทรีย์ให้เป็นผู้ผลิตปุ๋ยแก่พืช การทำปุ๋ยอินทรีย์ จุลินทรีย์ จึงเป็นการเลี้ยงจุลินทรีย์ให้เจริญเติบโตเต็มที่และแตกตัวเป็นสปอร์จำนวนมากในปุ๋ย เพื่อนำไปใส่ลงในดินให้เจริญเติบโต แพร่พันธุ์ ทำงานร่วมกับจุลินทรีย์ท้องถิ่น ให้มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น การเลี้ยงจุลินทรีย์ในดิน จึงต้องเตรียมอาหารให้สำหรับจุลินทรีย์สังเคราะห์แสงไปใช้ระหว่างเจริญเติบโตและแพร่ขยายพันธุ์ คืออินทรียวัตถุต่างๆ
การผลิตปุ๋ยอินทรีย์
จุลินทรีย์สังเคราะห์ด้วยแสง จึงไม่ใช่ การใช้จุลินทรีย์ไปย่อยอินทรียวัตถุ เพื่อให้เป็น แร่ธาตุที่จำเป็น คือ N P K ในการเจริญเติบโตของพืช เท่านั้น แต่เป็นการเลี้ยงจุลินทรีย์ไปสร้างอาหารให้กับพืช คือ กรดอะมิโน ที่พืชนำไปสร้างเป็นคลอโรฟิลล์ โดยตรง พืชจึงไม่ต้องนำไนโตรเจน (N) ไปสร้างกรดอะมิโนเอง จึงทำให้พืชเจริญเติบโตอย่างรวดเร็วและสม่ำเสมอ ส่งผลดีต่อการทำงานของจุลินทรีย์ท้องถิ่น และสร้างความยั่งยืนของผืนดิน
ปัญหาเชิงวิชาการปัจจุบัน ทำให้เข้าใจว่า การตรึงไนโตรเจน คือการนำเอาก๊าซไนโตรเจนในอากาศ ที่มีอยู่มากถึง 79 % ให้เป็นสารประกอบไนเตรท ให้พืชนำไปสร้างคลอโรฟิลล์ หรือสีเขียวของพืช โดยเชื้อรากลุ่มไรโซเบียม เป็นวิธีการใช้จุลินทรีย์ในดินสร้างปุ๋ยที่ดีที่สุดในปัจจุบัน แต่การค้นพบ สิ่งมีชีวิตเล็กๆ อีกชนิดหนึ่ง เป็นสัตว์ ที่เรียกว่า โปรโตซัว สังเคราะห์ด้วยแสงได้ สามารถนำเอาก๊าซไนโตรเจนในอากาศ มาเก็บไว้ในรูปของกรดอะมิโน ที่พืชสามารถนำไปสร้างคลอโรฟิลล์โดยตรง ไม่ต้องเสียพลังงานนำสารไนเตรทมาสร้างกรดอะมิโนเอง จึงเป็นวิธีการตรึงไนโตรเจนอีกรูปแบบหนึ่ง ที่มีประสิทธิภาพต่อการเจริญเติบโตของพืชมากกว่า
การเลี้ยงจุลินทรีย์สังเคราะห์ด้วยแสง ประกอบด้วยจุลินทรีย์ กลุ่ม Enterobacteria ที่ต้องการออกซิเจนน้อย 2 ชนิด คือ Klebsilla variicola และ Enterobacter cowanii ตัวหนึ่งเป็นจุลินทรีย์ที่สามารถสังเคราะห์ด้วยแสงได้ อีกชนิดหนึ่งเป็นผู้อาศัย(Host) ในวงจรชีวิต เพื่ออาศัยในช่วงเป็นสปอร์ มีวงจรชีวิต 72 ชั่วโมง อาหารที่เลี้ยงจะใช้อาหารที่มีน้ำตาล คือ กากน้ำตาล และอาหารที่มีกรดอะมิโน คือ นม เพื่อเก็บรักษานมให้เก็บไว้ได้นานและย่อยโปรตีนและไขมันให้เล็กลง จึงหมักด้วยจุลินทรีย์ชนิดหนึ่ง เรียกนมที่หมักแล้วนี้ว่า นมเปรียง กระตุ้นการเจริญเติบโต ระหว่างหมักด้วยสารต้านอนุมูลอิสระที่หมักด้วยผลไม้หลายชนิด แล้วนำมากลั่นที่อุณหภูมิเหมาะสม เรียกน้ำที่กลั่นได้ว่า สารต้านอนุมูลอิสระ
กระบวนการเลี้ยงจุลินทรีย์ เพื่อทำปุ๋ยจุลินทรีย์ มี 2 ขั้นตอน คือ
1. การทำน้ำหมักจุลินทรีย์
2. การทำปุ๋ยหมักจุลินทรีย์
การทำน้ำหมักจุลินทรีย์ เป็นขั้นตอนการเลี้ยงจุลินทรีย์กลุ่มสังเคราะห์ด้วยแสง เพื่อเพิ่มจำนวนและเจริญเติบโตต่อในปุ๋ยหมักจุลินทรีย์ โดยการหมักในถังทึบปิดสนิท เพราะเป็นช่วงที่จุลินทรีย์เจริญเติบโต โดยไม่ต้องการแสงและต้องการออกซิเจนน้อย
วิธีการทำปุ๋ยจุลินทรีย์สังเคราะห์ด้วยแสง
วิธีการหมักน้ำหมักจุลินทรีย์ (ทำปุ๋ยหมักจุลินทรีย์ได้ 1 ตัน)
1. เตรียมถังพลาสติกขนาด 200 ลิตร ล้างทำความสะอาด สารเคมีตกค้างออกจากถัง
2. ใส่หัวเชื้อจุลินทรีย์ ประกอบด้วย หัวเชื้อมิกซ์(ผง) 3 กิโลกรัม หัวเชื้อน้ำ 3 ลิตร และ จุลินทรีย์ก้อน 4 ก้อน มาใส่ลงในถัง 200 ลิตร
3. ชั่งนมเปรียง 20 กิโลกรัม กากน้ำตาล 20 กิโลกรัม รำอ่อน 5 กิโลกรัม ใส่ลงไปในถัง ในข้อ 2
4. เติมน้ำในแหล่งน้ำธรรมชาติ เช่น บ่อ สระ หรือหนองน้ำ ลงไปในถัง ประมาณ 1/3 ของถัง เขย่าให้สิ่งที่ใส่ลงไปผสมกัน แล้วเติมน้ำจนเกือบเต็มถัง เหลือช่องว่างไว้ ประมาณ 10 เซนติเมตร
5. เติมสารต้านอนุมูลอิสระลงไป 20 ซีซี. ปิดฝาให้สนิท วางไว้ในที่ร่ม 3 วัน หรือ 72 ชั่วโมง
วิธีการทำน้ำหมักจุลินทรีย์ขยาย (น้ำหมักจุลินทรีย์ 200 ลิตร จะได้น้ำหมักขยาย 4,000 ลิตร หรือ ทำปุ๋ยหมักจุลินทรีย์ได้ 20 ตัน )
1. เตรียมถังปากกว้าง บรรจุน้ำขนาด 100–150 ลิตร
2. ตวงน้ำหมักจุลินทรีย์ จำนวน 1 ลิตร ต่อ น้ำ 20 ลิตร
3. ชั่งหรือตวงกากน้ำตาล นมเปรียง อย่างละ 2 ลิตร ต่อ น้ำหมักจุลินทรีย์ 1 ลิตร
4. คนให้เข้ากัน นำไปทำปุ๋ยหมัก หรือตั้งไว้ 1 คืน จะช่วยให้จุลินทรีย์เจริญเติบโตได้ดีขึ้น
การทำปุ๋ยหมักจุลินทรีย์ เป็นขั้นตอนการเลี้ยงจุลินทรีย์ลงในอินทรียวัตถุ ที่มีสารอินทรีย์และแร่ธาตุที่จำเป็นในการเจริญเติบโตของพืช ที่หาได้ในท้องถิ่น เพื่อเพิ่มจำนวนจุลินทรีย์ และปรับตัวให้เหมาะสมสอดคล้องกับสภาพแวดล้อมที่จะนำปุ๋ยไปใส่ แหล่งสารอินทรีย์แบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ สารอินทรีย์ที่จำเป็น ถ้าไม่มีอาจจะมีผลต่อการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์และการเจริญเติบโตของพืชที่ใส่ปุ๋ยนี้ ได้แก่ ปุ๋ยคอก (มูลวัว มูลควาย มูลหมู) มูลไก่(แยกต่างหาก เพราะมีไนโตรเจนสูง) รำอ่อน และสารอินทรีย์วัตถุอื่นๆที่หาได้ในท้องถิ่นนั้นๆ เช่น แกลบดิบ แกลบเผา หญ้าหรือฟางเน่า มูลตะกอนน้ำตาล ฯลฯ ในสัดส่วนที่เท่าๆกัน (ปริมาตร) ผสมกับน้ำหมักจุลินทรีย์ หรือน้ำหมักจุลินทรีย์ขยาย ให้มีความชื้นเหมาะสม
วิธีการทำปุ๋ยหมักจุลินทรีย์
1. ชั่งหรือตวงวัตถุดิบหลัก ประกอบด้วย ปุ๋ยคอก มูลไก่ และรำอ่อน อย่างละ 1 ส่วน
2. ชั่งหรือตวงวัตถุดิบท้องถิ่น ที่หาง่ายในท้องถิ่น เช่น แกลบดิบ แกลบเผา กากตะกอนน้ำตาล ผักตบชวา ฟางเน่า ฯลฯ 1 ส่วน
3. คลุกเคล้าให้เข้ากัน รดด้วยน้ำหมักจุลินทรีย์ หรือน้ำหมักจุลินทรีย์ขยาย ให้เปียกชุ่ม ใช้มือกำแล้วเกาะกันเป็นก้อน ไม่มีน้ำไหลเยิมออกมา
4. นำมากองบนพื้นซีเมนต์ เกลี่ยให้กองปุ๋ยสูง ประมาณ 15 เซนติเมตร หรือหมักในตะกล้าผลไม้ หมักไว้ 7–10 วัน ให้อุณหภูมิเย็นลงปกติ และมีเส้นใยสีขาว ขึ้นเต็มกองปุ๋ย นำไปใช้ได้
วิธีการใช้ปุ๋ยหมักจุลินทรีย์
การใช้ปุ๋ยหมักจุลินทรีย์ แตกต่างจากการใช้ปุ๋ยชีวภาพแบบอื่นๆ เพราะเป็นการเลี้ยงจุลินทรีย์ ให้เจริญเติบโตในดิน จึงหลีกเลี่ยงการใช้ร่วมกับปุ๋ยเคมีและยาปราบศัตรูพืช มีวิธีการใช้ดังนี้
1. การหว่านปุ๋ยจุลินทรีย์อย่างเดียว ใช้ปุ๋ย 60–100 กิโลกรัมต่อไร่
2. การหว่านพร้อมกับคลุกน้ำหมักจุลินทรีย์ นำปุ๋ยจุลินทรีย์มาผสมกับน้ำหมักจุลินทรีย์ ประมาณ 5–6 ลิตร ต่อปุ๋ย 15 กิโลกรัม นำไปหว่าน 60–100 กิโลกรัม(ปุ๋ยแห้งยังไม่ได้ผสมน้ำหมักจุลินทรีย์)
3. การหว่านและพ่นด้วยน้ำหมักจุลินทรีย์ หว่านปุ๋ย 60–100 กิโลกรัมต่อไร่ และพ่นด้วยน้ำหมักจุลินทรีย์ 20–30 ลิตรต่อไร่
ระยะเวลาในการหว่านปุ๋ยจุลินทรีย์
1. หลังเก็บเกี่ยวผลผลิต โดยหว่านปุ๋ยให้ทั่วตามขนาดที่ต้องการ แล้วไถกลบ จะได้ปุ๋ยหมักไว้ในนาประมาณ 200 กิโลกรัม
2. ก่อนดำนาหรือหว่าน จึงไถ่พรวนหรือปั่น ก่อนดำหรือหว่าน
3. หลังดำ หรือหว่าน
ปุ๋ยจุลินทรีย์สังเคราะห์แสง เป็นการเลี้ยงจุลินทรีย์ให้เจริญเติบโตลงในดิน เพื่อสร้างอาหารให้พืช จะตรึงไนโตรเจนจากอากาศ เป็น กรดอะมิโน สามารถสะสมไว้ในดินได้ ไม่ถูกทำลายง่าย เหมือนการตรึงไนโตรเจน จากอากาศ โดยเชื้อรากลุ่มไรโซเบียม ที่ตรึงไนโตรเจนอยู่ในรูปของ สารประกอบไนเตรท ยิ่งใส่ในดินนานและมีอินทรียวัตถุมากยิ่งเพิ่มจำนวนจุลินทรีย์และอาหารพืช
ประเภทของปุ๋ยชีวภาพ
นิยาม “ปุ๋ยชีวภาพ” คำว่า “ปุ๋ยชีวภาพ” (Bio-fertilizer) นั้นเป็นคำศัพท์ทางด้านปุ๋ยที่ใช้กันทั่วๆ ไปในหลักวิชาการปุ๋ยสากล โดยได้มีการบัญญัติศัพท์นี้ขึ้นจากศัพท์ภาษาอังกฤษว่า biological fertilizer ซึ่งเป็นการนำคำว่า “ปุ๋ย” (fertilizer) หมายถึง ธาตุอาหารพืช กับคำว่า “ชีวภาพ” (Biological) หมายถึง สิ่งที่มีชีวิต มาสมาสกัน ดังนั้นเจตนาที่บัญญัติคำนี้ จึงให้หมายถึง “ปุ๋ยที่ประกอบด้วยจุลินทรีย์ที่มีชีวิต ที่สามารถสร้างธาตุอาหาร หรือช่วยให้ธาตุอาหารเป็นประโยชน์กับพืช” หรือเรียกว่า “ปุ๋ยจุลินทรีย์” ตามคำจำกัดความนี้จะเห็นได้ว่าไม่ใช้จุลินทรีย์ทุกชนิดจะใช้ผลิตเป็นปุ๋ยชีวภาพได้ แต่ต้องเป็นจุลินทรีย์ที่มีคุณสมบัติพิเศษ ที่สามารถสร้างธาตุอาหารขึ้นทางชีวภาพแล้วแบ่งให้พืชใช้ได้หรือมีคุณสมบัติพิเศษเฉพาะเจาะจงในการสร้างสารบางอย่างออกมา มีผลทำให้ช่วยเพิ่มปริมาณรูปที่เป็นประโยชน์ของธาตุอาหารพืชบางชนิด โดยเฉพาะอย่างยิ่งธาตุอาหารหลักที่สำคัญ 3 ชนิด คือ ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และโพแทสเซียม
ปุ๋ยชีวภาพสามารถแบ่งตามลักษณะการให้ธาตุอาหารแกพืช ได้ 2 ประเภท คือ
1. ปุ๋ยชีวภาพที่ประกอบด้วยจุลินทรีย์สร้างธาตุอาหารพืช จุลินทรีย์ที่สามารถสร้างธาตุอาหารพืชได้ในปัจจุบันพบเพียงกลุ่มเดียว คือ กลุ่มจุลินทรีย์ตรึงไนโตรเจน ประกอบด้วยแบคทีเรียและแอคทีโนมัยซีท จุลินทรีย์ในกลุ่มนี้ มีชุดยีน ไนโตรจีเนส (Nitrogenase genses) เป็นองค์ประกอบในจีโนม มีหน้าที่สำคัญในการควบคุมการสร้างเอนไซม์ไนโตรจีเนส และควบคุมกลไกการตรึงไนโตรเจนให้กับจุลินทรีย์กลุ่มนี้ ให้มีขบวนการตรึงไนโตรเจนจากอากาศที่มีประสิทธิภาพ ปุ๋ยชีวภาพประเภทนี้สามารถแบ่งตามลักษณะความสัมพันธ์กับพืชอาศัยได้ 2 แบบ คือ
กลุ่มที่ 1
ปุ๋ยชีวภำที่ประกอบด้วยแบคทีเรียตรึงไนโตรเจนที่อาศัยอยู่ร่วมกับพืชแบบพึ่งพาอาศัยซึ่งกันและกัน (Symbiosis) ปุ๋ยชีวภาพกลุ่มนี้มีแบคทีเรียที่มีปริสิทธิภาพในการตรึงไนโตรเจนสูงมาเป็นส่วนประกอบสามารถทดแทนไนโตรเจนจากปุ๋ยเคมีให้กับพืชอาศัยได้มากกว่า 50 เปอร์เซ็นต์ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับชนิดและสายพันธุ์ของจุลินทรีย์ ชนิดของพืชอาศัย รวมทั้งระดับความอุดมสมบูรณ์ของดิน ส่วนใหญ่มีการสร้างโครงสร้างพิเศษอยู่กับพืชอาศัยและตรึงไนโตรเจนทางชีวภาพจากอากาศ ได้แก่ การสร้างปมของแบคทีเรียสกุลไรโซเบียมกับพืชตระกูลถั่วชนิดต่างๆ การสร้างปมที่รากสนกับแฟรงเคีย การสร้างปมที่รากปรงกับสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินสกุลนอสทอค (Nostoc) และการอาศัยอยู่ในโพรงใบแหนแดงของสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินสกุลอะนาบีนา (Anabeana) ในกลุ่มนี้พืชอาศัยจะได้รับไนโตรเจนที่ตรึงได้ทางชีวภาพจากจุลินทรีย์ไปใช้โดยตรง สามารถนำไปใช้ในการสร้างการเจริญเติบโต เพิ่มผลผลิตและคุณภาพพืชได้อย่างมีประสิทธิภาพ
กลุ่มที่ 2
ปุ๋ยชีวภาพที่ประกอบด้วยแบคทีเรียตรึงไนโตรเจนที่อาศัยอยู่ร่วมกับพืชแบบอิสระ (non-symbiotic N 2-fixing bacteria) แบคทีเรียกลุ่มนี้มีประสิทธิภาพในการตรึงไนโตรเจนต่ำ จึงสามารถทดแทนปุ๋ยไนโตรเจนให้กับพืชที่อาศัยอยู่เพียงระหว่าง 5-30 เปอร์เซ็นต์ ขึ้นอยู่กับสกุลของจุลินทรีย์และชนิดพืชที่จุลินทรีย์อาศัยอยู่ และพื้นฐานระดับความอุดมสมบูรณ์ของดินชอบอาศัยอยู่บริเวณรากพืชตระกูลหญ้า สามารถแบ่งได้ 3 กลุ่ม
1. แบคทีเรียที่อาศัยอยู่อย่างอิสระในดินและบริเวณรากพืช ได้แก่ อะโซโตแบคเตอร์ (Azotobacter) และสกุลไบเจอริงเคีย (Beijerinckia)
2. แบคทีเรียที่พบอาศัยอยู่ได้ทั้งในดิน บริเวณรากพืช และภายในรากพืชชั้นนอก ได้แก่ สกุลอะโซสไปริลลัม (Azospirillum)
3. แบคทีเรียที่พบอาศัยอยู่ภายในต้นและใบพืช เป็นแบคทีเรียบางสกุลหรือบางชนิดที่ค้นพบใหม่ๆ เมื่อประมาณ 10 ปีที่ผ่านมา ได้แก่ สกุลอะซีโตแบคเตอร์ ชนิดไดอะโซโตรฟิคัส (Acetobacter diazotrophicus) ที่พบในอ้อยและกาแฟ สกุลเฮอบาสไปริลลัม (Herbaspirillum spp.) ที่พบในข้าว อ้อยและพืชเส้นใยบางชนิด และสกุลอะโซอารคัส (Azoarcus spp.) ที่พบในข้าวและหญ้าอาหารสัตว์บางชนิด
2. ปุ๋ยชีวภาพที่ประกอบด้วยจุลินทรีย์ที่ช่วยให้ธาตุอาหารเป็นประโยชน์กับพืช
2.1 ปุ๋ยชีวภาพแบคทีเรียส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืช แบคทีเรียส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืช (Plant Growth Promoting Rhizocacteria or PGPR) หรือ พีจีพีอาร์ เป็นปุ๋ยชีวภาพชนิดหนึ่งที่ประกอบด้วยแบคทีเรียกลุ่มเดียวกันหรือต่างกลุ่มกัน เช่น ประกอบด้วยแบคทีเรียกลุ่มที่สามารถตรึงไนโตรเจน ช่วยละลายฟอสเฟต ผลิตฮอร์โมนส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืช และช่วยให้ธาตุอาหารเสริมบางชนิดเป็นประโยชน์ ซึ่งในแบคทีเรียบางสกุลมีความสามารถรวมกันหลายอย่าง เช่น แบคทีเรียสกุลอะโซสไปริลลัมบางสายพันธุ์มีความาสามารถในการตรึงไนโตรเจน ช่วยละลายฟอสเฟต ผลิตฮอร์โมนส่งเสริมการเจริญของรากพืช ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการดูดธาตุอาหารพืช ปุ๋ยชีวภาพชนิดนี้ช่วยลดการใช้ปุ๋ยเคมีได้อย่างน้อย 10 เปอร์เซ็นต์ ได้แก่ ปุ๋ยชีวภาพ พีจีพีอาร์ 1 สำหรับข้าวโพด ข้าวฟ่าง เป็นต้น
2.2 ปุ๋ยชีวภาพที่ช่วยเพิ่มความเป็นประโยชน์ของธาตุอาหารพืช ปุ๋ยชีวภาพในกลุ่มนี้ช่วยเพิ่มประโยชน์ธาตุอหารพืชบางชนิดที่ละลายน้ำยากให้เป็นประโยชน์กับพืชได้มากขึ้นโดยการเพิ่มพื้นที่ผิวรากสำหรับการดูดซึมให้กับพืชด้วยการเพิ่มปริมาณบริเวณรากพืชด้วยเส้นใยของจุลินทรีย์ ช่วยให้ธาตุอาหารที่เป็นประโยชน์ได้ยาก เช่น ฟอสฟอรัส และแคลเซียม มีโอกาสได้สัมผัสรากและดูดมาใช้ให้มากขึ้น จึงช่วยเพิ่มความเป็นประโยชน์ให้กับพืช รวมทั้งจิลินทรีย์บางกลุ่มที่สามารถสร้างกรดอินทรีย์หรือเอนไซม์บางชนิด ที่สามารถช่วยละลายหรือย่อยฟอสเฟตให้อยู่ในรูปที่พืชสามารถดูดไปใช้ได้ง่ายขึ้น จึงทำให้ธาตุอาหารดังกล่าวเป็นประโยชน์ต่อพืชเพิ่มขึ้น สามารถแบ่งได้ 3 กลุ่ม
กลุ่มที่ 1
ปุ๋ยชีวภาพที่ประกอบด้วยจุลินทรีย์ช่วยเพิ่มศักยภาพในการดูดซึมธาตุอาหารพืช ซึ่งเป็นเชื้อรากลุ่มไมโคไรซ่าที่อาศัยอยู่กับพืชแบบพึ่งพาอาศัยซึ่งกันและกัน จะสร้างส่วนของเส้นใยพันกับรากพืชและบางส่วนขอชอนไชไปในดินช่วยดูดธาตุอาหารโดยเฉพาะอย่างยิ่งฟอสฟอรัสทำให้พืชได้รับฟอสฟอรัสที่ผ่านการดูดของเส้นใยไมโคไรซ่า ช่วยให้พืชมีปริมาณฟอสฟอรัสสำหรับใช้ในการเจริญเติบโตและสร้างผลผลิตอย่างเพียงพอ นอกจากนี้ไมโคไรซ่ายังช่วยป้องกันไม่ให้ฟอสฟอรัสที่ละลายอยู่ในดินถูกตรึง โดยปฏิกิริยาทางเคมีของดิน โดยไมโคไรซ่าจะช่วยดูดซับฟอสเฟตเก็บไว้ในโครงสร้างพิเศษที่เรียกว่า อาบัสกูลและเวสวิเคิลที่อยู่ระหว่างเซลล์พืช ไมโคไรซ่าแบ่งออกเป็น 2 ชนิดใหญ่ๆ คือ 1) วี-เอ ไมโคไรซ่า จะพบอยู่ในพืชสวนพืชไร่พืชผักและไม้ดอกไม้ประดับและ 2) เอ็คโตไมโคไรซ่า พบในไม้ยืนต้นและไม้ป่าสกุลสน การใช้ปุ๋ยชีวภาพไมโคไรซ่า ช่วยลดการใช้ปุ๋ยเคมีได้อย่างน้อย 25 เปอร์เซ็นต์ ได้แก่ ปุ๋ยชีวภาพไมโคไรซ่าสำหรับพืชชนิดต่างๆ
กลุ่มที่ 2
ปุ๋ยชีวภาพที่ประกอบด้วยจุลินทรีย์ช่วยละลายฟอสเฟต เป็นปุ๋ยชีวภาพที่ประกอบด้วยจุลินทรีย์ช่วยละลายหินฟอสเฟต หินฟอสเฟตพบทั่วไปในประเทศไทยแต่มีปริมาณฟอสเฟตที่ละลายออกมาให้พืชใช้ได้น้อยปัจจุบันพบว่ามีจุลินทรีย์พวกแบคทีเรียและราหลายชนิดที่สามารถช่วยเพิ่มความเป็นประโยชน์ของฟอสฟอรัสจากหินฟอสเฟตให้เป็นประโยชน์ได้ได้แก่BacillusPsaudomonas,Thiobacillus, Aspergullus,Penicillium และอื่นๆ อีกมาก โดยจุลินทรีย์เหล่านี้จะสร้างกรดอินทรีย์ออกมาละลายฟอสเฟตออกจากหิน การละลายฟอสเฟตจะมีประสิทธิภาพมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับชนิดของจุลินทรีย์ และปริมาณอินทรียวัตถุที่ต้องใช้เป็นแหล่งน้ำตาลในการผลิตกรดอินทรีย์ หากสามารถคัดเลือกสายพันธุ์จุลินทรีย์ที่มีประสิทธิภาพสูงได้ จะช่วยให้เกษตรกรได้ใช้ฟอสฟอรัสราคาถูกจากหินฟอสเฟตทดแทนการใช้ปุ๋ยเคมีฟอสเฟตมากขึ้น ได้แก่ ปุ๋ยชีวภาพจุลินทรีย์ละลายฟอสเฟต เป็นต้น
กลุ่มที่ 3
ปุ๋ยชีวภาพที่ประกอบด้วยจุลินทรีย์ช่วยเพิ่มประโยชน์ของโพแทสเซียม โพแทสเซียมเป็นธาตุอาหารหลักที่สำคัญสำหรับพืชธาตุหนึ่ง พืชปกติจะมีโพแทสเซียมเป็นส่วนประกอบประมาณ3-4 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก
โพแทสเซียมมีความสำคัญในการสร้างโปรดตีนสังเคราะห์แป้งและน้ำตาลโดยเฉพาะในพืชหัวบางชนิด ปกติพบโพแทสเซียมอยู่ในดินในรูปของแร่ธรรมชาติ มี 3 รูป คือ
1) รูปที่ถูกตรึงไว้โดยอนุภาคของคอลลอยด์
2) รูปที่แลกเปลี่ยนได้ และ
3) รูปที่ละลายน้ำได้
โพแทสเซียมในธรรมชาติสามารถเป็นประโยชน์กับพืชได้ 3 วิธี คือ
1) การสลายตัวทางกายภาพ
2) การสลายตัวทางเคมี
3) การสลายตัวทางชีวภาพ
ในทางชีวภาพจุลินทรีย์บางชนิด โดยเฉพาะอย่างยิ่งแบคทีเรียสกุลบาซิลลัง (Bacillus circulant)ซึ่งเป็นซิลิเกตแบคทีเรียสามารถสร้างกรดอินทรีย์ออกมาละลายโพแทสเซียมออกจากแร่ดินเหนียวบางชนิดได้สามารถใช้เป็นจุลินทรีย์สำหรับผลิตปุ๋ยชีวภาพได้สามารถใช้ได้ผลดีทั้งในพืชสวนและพืชไร่มีการผลิตเป็นปุ๋ยชีวภาพให้เกษตรกรใช้แล้วในประเทศจีน
ข้อแนะนำในการใช้ปุ๋ยชีวภาพ
ดังได้กล่าวแล้วว่าการใช้ปุ๋ยชีวภาพ มีประโยชน์ในการให้ธาตุอาหารเพื่อบำรุงการเจริญเติบโตและเพิ่มผลผลิตพืช แต่ถ้าหากใช้ไม่ถูกต้องก็จะไม่เกินประโยชน์ได้อย่างเต็มที่ ดังนั้นการใช้ปุ๋ยชีวภาพจะต้องคำนึงถึงปัจจัยโดยรวมดังนี้
1. ชนิดของปุ๋ยชีวภาพ
การใช้ปุ๋ยชีวภาพต้องเลือกชนิดของปุ๋ยชีวภาพ ให้เหมาะสมกับชนิดของพืชที่ปลูกปุ๋ยชีวภาพแต่ละชนิดจะมีประสิทธิภาพในการให้ธาตุอาหารแก่พืชแตกต่างกัน เช่น ปุ๋ยชีวภาพ ไรโซเบียม จะใช้เฉพาะกับพืชตระกูลถั่วเท่านั้น และพืชตระกูลถั่วแต่ละชนิดก็จะต้องใช้สายพันธุ์แบคมีเรียสกุลไรโซเบียมที่มีความสามารถจำเพาะที่แตกต่างกัน เช่น ปุ๋ยชีวภาพไรโซเบียมสำหรับถั่วเขียว จะต้องใช้แบคทีเรียไรโซเบียมชนิดสำหรับถั่วเขียว หรือปุ่ยชีวภาพไรโซเบียมสำหรับถั่วเหลืองก็จะต้องใชแบคทีเรียสกุลไรโซเบียมชนิดสำหรับสำหรับถั่วเหลือง จึงจะเกิดประสิทธิผลในการใช้ ถ้าหากใช้ปุ๋ยชีวภาพไรโซเบียมถั่วเหลืองกับถั่วเขียวการใช้ปุ๋ยชีวภาพก็จะไม่ได้ผลอย่างมีประสิทธิภาพปุ๋ยชีวภาพชนิดอื่นๆ ก็จะมีคุณลักษณะเฉพาะเช่นเดียวกันนี้
2. ชนิดของธาตุอาหารที่ต้องการให้แก่พืช
ปุ๋ยชีวภาพแต่ละชนิดจะมีคุณสมบัติในการให้ธาตุอาหารแก่พืชที่แตกต่างกัน ดังนั้นผู้ใช้จะต้องทราบว่าต้องการให้ธาตุอาหารอะรกับพืชปุ๋ยชีวภาพที่ผลิตในปัจจุบันประกอบด้วยจุลินทรีย์ที่มีคุณสมบัติแตกต่างกัน ดังนี้
2.1 ปุ๋ยชีวภาพไรโซเบียม มีคุณสมบัติช่วยตรึงไนโตรเจนจากอากาศให้พืชนำไปใช้ทดแทนการใช้ปุ๋ยเคมีไนโตรเจน สามารถใช้ได้เฉพาะกับพืชตระกูลถั่วเท่านั้น
2.2 ปุ๋ยชีวภาพพีจีพีอาร์ ประกอบด้วยแบคทีเรีย สกุลอะโซโตแบคเตอร์ สกุลไบเจอริงเคีย และสกุลอะโซสไปริลลัม มีคุณสมบัติในการตรึงไนโตรเจนจากอากาศให้พืชนำไปใช้ทดแทนปุ๋ยเคมีไนโตรเจนได้ นอกจากนี้ยังช่วยเพิ่มความเป็นประโยชน์ของธาตุอาหารพืชบางชนิดได้ด้วย ใช้ได้กับข้าวโพดและข้าวฟ่าง
2.3 ปุ๋ยชีวภาพไมโคไรซ่า มี 2 พวก คือ วี-เอไมโคไรซ่าและเอ็คโตไมโคไรซ่า ช่วยดูดซับธาตุอาหารในดินให้พืชนำไปใช้โดยเฉพาะอย่างยิ่งธาตุฟอสฟอรัสใช้ได้กับพืชหลายชนิดทั้งพืชไร่ ไม้ผล ไม้ดอกไม้ประดับ พืชผักบางชนิด ยางพารา ไม้ป่าโตเร็วและสน
2.4 ปุ๋ยชีวภาพจุลินทรีย์ละลายฟอสเฟต เช่น แบคทีเรียสกุลบาซิลลัส (Bacillus) สกุลซูโดโมแนส (Pseudomonas) และราสกุลแอสเพอจิลลัส (Aspergillus) สามารถช่วยละลายฟอสฟอรัสจากหินฟอสเฟต ซึ่งมีราคาถูกและหาได้ง่ายภายในประเทศมาใช้ทดแทนปุ๋ยฟอสเฟตราคาแพงบางชนิดที่ต้องนำเข้าจากต่างประเทศ
3. สมบัติของดิน
ก่อนใช้ปุ๋ยชีวภาพเกษตรกรควรรู้คุณสมบัติของดินที่จะทำการปลูกพืชและใช้ปุ๋ยชีวภาพด้วย เช่น ปฏิกิริยากรด-ด่าง ความชื้นของดิน เป็นต้น จุลินทรีย์บางชนิดหรือสายพันธุ์มีความทนทานต่อสภาพความเป็นกรด-ด่างของดินต่างกัน เช่น ปุ๋ยชีวภาพไรโซเบียมบางสายพันธุ์เจริญได้ดีในสภาพเป็นกรดหากนำไปใช้ในดินที่เป็นด่างจะทำให้ประสิทธิภาพในการทดแทนปุ๋ยเคมีไนโตรเจนลดลง สมบัติของดินทั้งทางเคมีกายภาพและชีวภาพ ต่างมีความสำคัญต่อการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ที่เป็นองค์ประกอบในปุ๋ยชีวภาพ ในดินที่ร่วนซุยจุลินทรีย์มักจะมีการเจริญเติบโตได้ดีกว่าในดินเหนียวแน่นทึบ
4. ปริมาณจุลินทรีย์ในดิน
ถ้าในดินมีปริมาณของจุลินทรีย์ชนิดเดียวกับที่ใช้ผลิตปุ๋ยชีวภาพมากเพียงพอแล้ว ไม่จำเป็นต้องใส่ปุ๋ยชีวภาพชนิดนั้นให้กับพืชอีก หรือบางครั้งถ้าดินมีจุลินทรีย์ที่เป็นอันตรายต่อจุลินทรีย์ที่เป็นองค์ประกอบในปุ๋ยชีวภาพแต่ละชนิดที่จะใส่เข้าไปควรจะมีการทำลายจุลินทรีย์ให้โทษเหล่านั้นก่อน วิธีการกำจัดจุลินทรีย์อันตรายที่อยู่ในดินสามารถทำได้โดยง่ายๆ โดยการไพให้ดินร่วนซุยแล้วตากดินหรืออบดินโดยการคลุมดินด้วยพลาสติก เพื่อให้ความร้อนจากแสงอาทิตย์ทำลายจุลินทรีย์ที่เป็นโทษให้หมดไปก่อนที่จะใช้ปุ๋ยชีวภาพบางชนิด
5. ปริมาณความชื้นที่เหมาะสมในดิน
ปริมาณน้ำในดินก็มีความสำคัญในการใช้ปุ๋ยชีวภาพ จุลินทรีย์ที่เป็นองค์ประกอบที่สำคัญในปุ๋ยชีวภาพบางชนิดสามารถอยู่ได้ในสภาพน้ำขัง เช่น ปุ๋ยชีวภาพสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน จะเจริญได้ดีในน้ำหรืที่ชื้นแฉะมีน้ำขังไม่สามารถเจริญเติบโตและเกิดประโยชน์ได้ในที่แห้งแล้ง แต่ปุ๋ยชีวภาพไรโซเบียม และปุ๋ยชีวภาพไมโคไรซ่าเจริญเติบโตได้ไม่ดี และไม่สามารถตรึงไนโตรเจนได้ในสภาพที่มีน้ำขัง แต่ต้องการความชื้นที่เหมาะสมสำหรับให้พืชอาศัยเจริญเติบโต เพื่อเป็นที่อาศัยของแบคทีเรียสกุลไรโซเบียม หรือรากลุ่มไรโคไรซ่า ดังนั้น ก่อนจะใช้ปุ๋ยชีวภาพจึงต้องคำนึงถึงปริมาณความชื้นที่เหมาะสมในดินที่จะทำการปลูกพืชด้วย
6. สารเคมีทางการเกษตร
การใช้ปุ๋ยชีวภาพในการผลิตพืช ควรมีข้อควรระวังเกี่ยวกับการใช้สารเคมีทางการเกษตรบางชนิด เช่น สารป้องกันกำจัดวัชพืช สารกำจัดโรคพืช เพราะสารบางชนิดจะมีผลยับยั้งหรือทำลายจุลินทรีย์ที่เป็นองค์ประกอบในปุ๋ยชีวภาพ เช่น ยากำจัดโรครากเน่า โคนเน่าบางชนิด อาจมีแบคทีเรียหรือราเป็นเชื้อสาเหตุ ซึ่งสารป้องกันและกำจัดแบคทีเรียบางชนิดอาจจะมีผลยับยั้งและทำลายแบคทีเรียสกุลไรโซเบียมที่เป็นองค์ประกอบในปุ๋ยชีวภาพไรโซเบียมหรือสารกำจัดเชื้อราที่เป็นสาเหตุโรครากเน่าโคนเน่าบางชนิด อาจจะมีผลยับยั้งหรือทำลายเชื้อรากลุ่มไรโคไรซ่า ที่เป็นองค์ประกอบในปุ๋ยชีวภาพไมโคไรซ่า
7. ปริมาณธาตุอาหารพืชบางชนิดในดิน
ในดินที่มีความอุดมสมบูรณ์สูงหรือมีอินทรียวัตถุสูง มักจะมีความอุดมสมบูรณ์มักจะมีปริมาณธาตุอาหารบางชนิดสูงอยู่แล้วด้วย เช่น ไนโตรเจน ดังนั้น การใช้ปุ๋ยชีวภาพบางชนิดจะไม่เห็นผลการใช้ที่เด่นชัด เช่น การใช้ปุ๋ยชีวภาพไรโซเบียมในการปลูกถั่วในดินที่เปิดใหม่ ซึ่งมีความอุดมสมบูรณ์สูงและมีระดับอินทรียวัตถุในดินสูง รากถั่วจะเกิดปมน้อยและมีศักยภาพในการตรึงไนโตรเจนทางชีวภาพจากอากาศมาให้ถั่วใช้ได้ต่ำ ดังนั้น เมื่อใส่ปุ๋ยชีวภาพไรโซเบียมก็ไม่จำเป็นต้องใส่ปุ๋ยเคมีไนโตรเจนในดินที่มีความอุดมสมบูรณ์ต่ำมากๆ เช่น ในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ การใช้ปุ๋ยชีวภาพไรโซเบียม ในการปลูกถั่วก็จะช่วยให้ถั่วมีการเจริญเติบโตและเพิ่มผลผลิตได้สูงมาก บางพื้นที่มากถึงกว่าเท่าตัว เช่น ถั่วเหลืองที่ปลูกโดยไม่ใช้ปุ๋ยชีวภาพไรโซเบียมและปุ่ยเคมีไนโตรเจนจะให้ผลผลิตเพียง 100–150 กิโลกรัมต่อไร่ การที่จะให้ถั่วเหลืองซึ่งเป็นพืชที่มีโปรตีนสูง และมีความต้องการไนโตรเจนสูงมากให้ผลผลิตได้สูงถึง 300 กิโลกรัมต่อไร่นั้น ถั่วเหลืองจะต้องได้รับปุ๋ยไนโตรเจนสูงถึงประมาณ 20 กิโลกรัม ดังนั้น ถ้าจะใส่ปุ๋ยไนโตรเจนเพื่อให้ได้ผลผลิตมากเท่านี้โดยไม่ใช้ปุ๋ยชีวภาพไรโซเบียมคงไม่คุ้มทุน เพระจะต้องใส่ปุ๋ยไนโตรเจนลงในดินถึงประมาณ 40 กิโลกรัมต่อไร่ หรือประมาณ 200 กิโลกรัมของปุ๋ยเคมีแอมโมเนียมซัลเฟตต่อไร จากผลการทดลองที่ได้ดำเนินการในแหล่งต่างๆ ในประเทศไทยมากว่า 10 ปี โดยเฉลี่ยแล้วพบว่าการใช้ปุ๋ยชีวภาพไรโซเบียมในการปลูกถั่วเหลืองจะช่วยส่งเสริมการเจริญเติบโตและเพิ่มผลผลิตของถั่วเหลืองได้ในแต่ละพื้นที่แตกต่างกันมาก คือ ในเขตที่มีความอุดมสมบูรณ์ของดินค่อนข้างสูงในภาคเหนือและภาคกลางสามารถเพิ่มผลผลิตถั่วเหลืองได้เพียง 11 และ 24 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับ ขณะที่ในเขตที่มีความอุดมสมบูรณ์ของดินต่ำในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ สามารถเพิ่มผลผลิตถั่วเหลืองได้ถึง 122 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งชี้ให้เห็นว่าการใช้ปุ๋ยชีวภาพตามที่กล่าวมานั้นจะช่วยลดต้นทุนการผลิตของเกษตรกรในการใช้ปุ๋ยเคมีไนโตรเจนได้มาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในดินที่มีความอุดมสมบูรณ์ต่ำมาก
ดังนั้นสิ่งสำคัญที่ควรถือปฏิบัติในการใช้ปุ๋ยชีวภาพตามที่กล่าวมาแล้ว ผู้ใช้ควรจะต้องปฏิบัติตามฉลาก หรือเอกสารคำแนะนำการใช้ที่มาพร้อมกับภาชนะใส่ปุ๋ยชีวภาพแต่ละชนิดอย่างเคร่งครัดเนื่องจากปุ๋ยชีวภาพแต่ละชนิดมีคุณสมบัติเฉพาะที่แตกต่างกันไป
ข้อบ่งใช้ของปุ๋ยชีวภาพแต่ละชนิดจึงเป็นสิ่งสำคัญที่ผู้ผลิตควรให้รายละเอียดกับผู้ใช้ประกอบด้วย
ชื่อการค้าและมีคำว่า ปุ๋ยชีวภาพ
ชื่อวิทยาศาสตร์ระดับสกุลของจุลินทรีย์สำคัญที่ใช้ผลิตปุ๋ยชีวภาพ
ปริมาณจุลินทรีย์รับรองที่มีชีวิตที่เป็นองค์ประกอบที่สำคัญต่อหน่วย
วัสดุรองรับของปุ๋ยชีวภาพ
วิธีการเก็บรับกษา
ประโยชน์และวิธีการใช้
วันเดือนปี ที่ผลิตและหมดอายุ
ชื่อและสถานที่ ผู้ผลิตและจำหน่าย
น้ำหนักสุทธิหรือขนาดบรรจุ
แนวทางการใช้ปุ๋ยชีวภาพในอนาคต
ในสภาวะที่มีแนวโน้มว่าต้นทุนค่าปุ๋ยเคมีจะเพิ่มสูงขึ้น และเพื่อให้เกิดระบบการผลิตพืชที่ยั่งยืนและปลอดภัยภายในประเทศรวมทั้งเป็นการสนับสนุนนโยบายการเป็นครัวของโลกของรัฐบาลการผสมผสานการใช้ปุ๋ยชีวภาพร่วมกับปุ๋ยเคมีและปุ๋ยอินทรีย์ในการผลิตพืชอย่างเหมาะสมในอนาคตนั้นมีความสำคัญ เพราะนอกจากปุ๋ยชีวภาพจะเป็นแหล่งให้ธาตุอาหารที่สำคัญกับพืชที่มีประสิทธิภาพสูงแล้ว ปุ๋ยชีวภาพบางชนิดยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้ปุ๋ยเคมีและปุ๋ยอินทรีย์ด้วยทำให้สามารถลดปริมาณการใช้ปุ๋ยเคมีบางชนิดลงได้อย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้นเพื่อให้การใช้ปุ๋ยในอนาคตเป็นไปในแนวทางที่ถูกต้อง ผู้ที่เกี่ยวข้องทุกฝ่ายควรทำความเข้ารายละเอียดของปุ๋ยชีวภาพให้ชัดเจน จนสามารถจัดจำแนกประเภท กลุ่ม หรือชนิดปุ๋ยชีวภาพได้ รู้ประโยชน์และวิธีการนำไปใช้ที่ถูกต้อง เพื่อจะได้เลือกใช้ให้เหมาะสมกับการผลิตพืชแต่ละชนิด จะได้ช่วยลดต้นทุนการผลิตเพิ่มคุณภาพและปริมาณผลผลิตพืชทำให้เกษตรกรมีกำไรเพิ่มมากขึ้น เสริมสร้างศักภาพในการแข่งขันให้กับเกษตรกรไทย เพื่อเป็นครัวของโลกอย่างยั่งยืน
ประเภทของปุ๋ยชีวภาพ
แบ่งออกตามชนิดของจุลินทรีย์หรือตามประเภทของธาตุอาหารที่สามารถนำไปใช้ประโยชน์ให้กับพืช ซึ่งได้แก่ธาตุอาหารหลักคือ ธาตุไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และโปตัสเซียม และในที่นี้จะขอกล่าวถึงเฉพาะไรโซเบียมและไมโคไรซ่าเท่านั้น
ไรโซเบียม เป็นจุลินทรีย์ที่ช่วยเพิ่มธาตุไนโตรเจนที่อยู่ร่วมกับพืชตระกูลถั่ว เช่น ถั่วต่าง ๆ ก้ามปู กระถินณรงค์ เป็นต้น ในแต่ละปีจุลินทรีย์สามารถนำธาตุไนโตรเจนกลับมาสู่ดินได้ประมาณ 170 ล้านตันต่อปี จากผลการทดลองของกรมวิชาการเกษตรพบว่า การปลูกถั่วเหลืองโดยไม่ใช้ไรโซเบียม หรือปุ๋ยเคมีจะให้ผลผลิต 100-150 กิโลกรัมต่อไร่ แต่ถ้าใช้เชื้อไรโซเบียมจะให้ผลผลิต 200-300 กิโลกรัมต่อไร่ (ซึ่งเทียบเท่ากับต้องใส่ปุ๋ยไนโตรเจน 20 กิโลกรัมต่อไร่ ในการปลูกถั่วเหลืองนี้) หัวใจสำคัญที่ทำให้พืชตระกูลถั่วช่วยในการบำรุงดินก็คือ ไรโซเบียม ใช้ไรโซเบียมร่วมกับพืชตระกูลถั่วสามารถทดแทนปุ๋ยไนโตรเจนได้
การเกิดปม
จะเห็นปมถั่วภายใน 5-10 วัน ถ้าปลูกในเรือนทดลอง
จะเห็นปมถั่วภายใน 15-25 วัน ในสภาพไร่
ปมที่ดีจะมีภายในปมเป็นสีแดงเข้ม
ปมที่แก่จะเปลี่ยนเป็นสีเขียว
ปมที่มีสีขาวซีด หรือเขียวอ่อน จะไม่มีประสิทธิภาพในการตรึงไนโตรเจน
อายุการเก็บรักษาปุ๋ยชีวภาพไรโซเบียม
ที่อุณหภูมิ 20-30 องศาเซลเซียส เก็บได้นาน 5-6 เดือน
ที่อุณหภูมิ 4-10 องศาเซลเซียส เก็บได้นาน 1 ปี
ห้ามเก็บในช่องแช่แข็ง (Freeze) เด็ดขาด เพราะเชื้อจะตาย และเชื้อไรโซเบียมไม่สามารถทนอุณหภูมิได้เกิน 40 องศาเซลเซียส
วิธีการคลุกเชื้อ
ใช้สารช่วยให้ติดเมล็ด เช่น น้ำมันพืช น้ำตาลทราย 30% แป้งเปียก เป็นต้น ใช้สารช่วยติดเมล็ด 300 ซีซี ต่อเชื้อ 1 ซอง เชื้อ 1 ซอง หรือ 200 กรัม ใช้คลุกกับเมล็ดถั่วเหลือง 10 กิโลกรัม หรือเมล็ดถั่วลิสง 15 กิโลกรัม หรือเมล็ดถั่วเขียว 5 กิโลกรัม แต่ต้องใช้ชนิดของเชื้อไรโซเบียมให้ตรงกับชนิดของเมล็ดถั่วนั้น ๆ
ข้อควรระวัง
1. ต้องใช้เชื้อไรโซเบียมให้ถูกต้องกับชนิดของถั่ว
2. ไม่ปล่อยให้เมล็ดที่คลุกเชื้อแล้วตากแดดตากลม ควรเก็บในถุงพลาสติก หรือภาชนะปิด และไว้ในที่ร่ม
3. ไม่ทิ้งเมล็ดที่คลุกเชื้อไรโซเบียมไว้ข้ามคืน ถ้าเหลือควรผึ่งเมล็ดไว้ในที่ร่มและแห้ง แล้วคลุกเชื้อใหม่เมื่อต้องการปลูก
4. ไม่ปลูกเมื่อดินแห้งมาก ๆ ควรปลูกเมื่อดินหมาด ๆ หรือปลูกแล้วให้น้ำได้ทันที
5. เมื่อหยอดเมล็ดแล้ว ควรกลบเมล็ดให้ดี เพื่อมิให้เมล็ดถูกแดดเผา และเชื้อจะตาย
6. อย่าใช้เชื้อไรโซเบียมที่หมดอายุแล้ว
7. สารป้องกันกำจัดโรคพืช แมลง และวัชพืช อาจมีผลต่อเชื้อไรโซเบียมได้
8. ปุ๋ยไนโตรเจนจะไม่ช่วยส่งเสริมการตรึงไนโตรเจนของไรโซเบียม ยิ่งใส่ปุ๋ยไนโตรเจนลงดินมาก จะทำให้การตรึงไนโตรเจนลดลง
9. ดินร่วนซุยจะทำให้ไรโซเบียมเจริญได้ดีกว่าดินเหนียวและดินน้ำขัง
สถานที่จำหน่าย
สามารถสั่งซื้อเชื้อไรโซเบียมได้ที่ กลุ่มงานวิจัยจุลินทรีย์ดิน กองปฐพีวิทยา (ตึกไรโซเบียม) กรมวิชาการเกษตร ภายในเกษตรกลาง เขตจตุจักร กรุงเทพฯ 10900 โทรศัพท์ 0-2579-0065 โทรสาร 0-2561-4763 ราคาถุงละ 10 บาท
เชื้อไมโครไรซ่า
เป็นเชื้อรากลุ่มหนึ่งที่อยู่ในดิน อาศัยอยู่ตามรากพืช โดยไม่ทำอันตรายกับพืช ทั้งนี้พืชและเชื้อราต่างพึ่งพาซึ่งกันและกัน ได้รับผลประโยชน์ร่วมกัน เซลล์ของรากพืชและเชื้อราสามารถถ่ายทอดอาหารซึ่งกันและกันได้ ช่วยให้รากเพิ่มเนื้อที่ในการดูดธาตุอาหารจากดินเมื่อมีไมโคไรซ่าเกิดขึ้นที่ราก ซึ่งเนื้อที่ที่เกิดขึ้นนี้ เกิดจากเส้นใยที่เจริญอยู่รอบ ๆ ราก ทำให้สามารถดูดน้ำและธาตุอาหารได้มากกว่ารากที่ไม่มีไมโคไรซ่า เส้นใยที่พันอยู่กับรากพืชจะไชชอนเข้าไปในดิน ช่วยดูดธาตุอาหารโดยเฉพาะธาตุฟอสฟอรัส และช่วยป้องกันมิให้ธาตุฟอสฟอรัสที่ละลายออกมาถูกตรึงโดยปฏิกิริยาทางเคมีของดินด้วย นอกจากนี้ยังช่วยให้ได้รับธาตุอาหารอื่น ๆ เช่น แคลเซียม เหล็ก และสังกะสี ไมโคไรซ่าที่มีความสำคัญทางเกษตรกรรม และมีการศึกษาค้นคว้าวิจัยเพื่อนำมาใช้ประโยชน์ในทางการเกษตรมี 2 พวกคือ
1. เอ็กโตไมโคไรซ่า จะพบในพืชพวกไม้ยืนต้น ไม้ปลูกป่า เช่น สน เป็นต้น
2. วี-เอไมโคไรซ่า ซึ่งอยู่ในพวกเอ็นโดไมโคไรซ่า และจะพบในพืชพวกพืชไร่ พืชสวน พืชผัก ไม้ดอกและไม้ประดับ
สำหรับไมโคไรซ่าที่มีบทบาทต่อการเจริญเติบโต และช่วยเพิ่มผลผลิตพืชเศรษฐฏิจในประเทศไทยคือ วี-เอไมโคไรซ่า ซึ่งมีผู้นำมาใช้อย่างกว้างขวางกับพืชเศรษฐกิจหลายชนิด เช่น ข้าวโพด ข้าวฟ่าง ถั่วต่าง ๆ มะม่วง ลำไย ทุเรียน สับปะรด และมะเขือเทศ เป็นต้น ทั้งนี้เพื่อเป็นการลดค่าใช้จ่ายแทนการใช้ปุ๋ยเคมีซึ่งมีราคาแพง
ประโยชน์ที่พืชได้รับจากไมโคไรซ่า
ไมโคไรซ่ามีประโยชน์ต่อการมีชีวิตอยู่ และการเจริญเติบโตของต้นไม้หลายทางด้วยกัน ที่สำคัญที่สุดคือ ไมโคไรซ่าสามารถช่วยเพิ่มความเจริญเติบโตให้กับพืช และพอสรุปประโยชน์ของไมโคไรซ่าได้ดังนี้
1. เพิ่มพื้นที่ของผิวรากที่จะสัมผัสกับดิน ทำให้เพิ่มเนื้อที่ในการดูดธาตุอาหารของรากมากขึ้น
2. ช่วยให้พืชดูดและสะสมธาตุอาหารต่าง ๆ ไว้ และสะสมในราก เช่น ฟอสฟอรัส ไนโตรเจน โปตัสเซียม แคลเซียม แร่ธาตุอื่นอีก
3. ช่วยดูดธาตุอาหารจากหินแร่ที่สลายตัวยาก หรืออยู่ในรูปที่ถูกตรึงในดิน เช่น ฟอสฟอรัสให้แก่พืช ในดินที่มีธาตุฟอสฟอรัสที่เป็นประโยชน์ต่อพืชในปริมาณที่ต่ำ ไมโคไรซ่ามีบทบาทสำคัญในการดูดซึมฟอสฟอรัสให้แก่พืช เนื่องจากฟอสฟอรัสละลายน้ำได้ดีในช่วง pH เป็นกลาง ในดินที่มีฤทธิ์เป็นกรดหรือด่าง ฟอสฟอรัสมักถูกตรึงโดยทางเคมี รวมตัวกับเหล็ก อะลูมินั่ม แคลเซี่ยม หรือแมกนีเซี่ยม ทำให้ไม่ละลายน้ำ ซึ่งอยู่ในรูปที่ไม่เป็นประโยชน์ต่อพืช นอกจากนี้ไมโคไรซ่ายังช่วยดูดพวกอินทรีย์วัตถุต่าง ๆ ที่สลายตัวไม่หมดให้พืชนำไปใช้ได้
4. เชื้อราไมโคไรซ่าในรากพืช ทำหน้าที่ป้องกันและยับยั้งการเข้าสู่รากของโรคพืช
5. ทำให้โครงสร้างดินดี เนื่องจากมีการปลดปล่อยสารบางชนิด เช่น Polysaccharide และสารเมือกจากเชื้อราไมโคไรซ่า รวมกับเส้นใยของไมโคไรซ่า ทำให้เกิดการจับตัวของอนุภาคดิน ช่วยให้โครงสร้างของดินดี ป้องกันการสูญเสียธาตุอาหารจากดิน เนื่องจากการชะล้างของน้ำและการพังทะลายของดิน และยังช่วยในการหมุนเวียนของธาตุอาหาร ทำให้ลดการสูญเสียของธาตุอาหารในระบบนิเวศน์ได้
6. ทำให้พืชทนแล้ง เนื่องจากการเพิ่มพื้นที่ผิวรากในการดูดน้ำ ทำให้พืชทนแล้ง และพืชสามารถฟื้นตัวภายหลังการขาดน้ำได้เร็วขึ้น
จากประโยชน์เหล่านี้ พืชที่มีไมโคไรซ่าจึงเจริญเติบโตได้ดีกว่าพืชที่ไม่มีไมโคไรซ่า สำหรับไมโคไรซ่านั้นในประเทศไทยขณะนี้ยังไม่มีจำหน่าย แต่เกษตรกรที่สนใจสามารถขอความอนุเคราะห์ได้ที่ ตึกไรโซเบียม ดังนั้นวิธีการนำไมโคไรซ่าไปใช้ เกษตรกรสามารถทำได้ง่าย ๆ เช่น ไม้ผลจะขุดรอบ ๆ ทรงพุ่มลึกประมาณ 20-25 เซนติเมตร ก็จะพบรากฝอย นำเชื้อไมโคไรซ่าไปโรยโดยรอบ แล้วกลบดิน จะช่วยให้ไม้ผลเติบโตได้ดี
http://www.saketnakorn.org/?name=knowledge&file=readknowledge&id=27
สงวนลิขสิทธิ์โดย © ++kasetloongkim.com++ All Right Reserved.
หน้าก่อน (2/3) 
