ปุ๋ยชีวภาพจากสาหร่ายสีน้ำเงินแกมเขียว

ดร. อาภารัตน์ มหาขันธ์
นักวิทยาศาสตร์ได้สังเกตพบว่าในประเทศแถบเอเชียอาคเนย์ ซึ่งมีการทำนาติดต่อกันมาเป็นเวลาหลายศตวรรษโดยไม่มีการใส่ปุ๋ย ยังคงได้ผลผลิตที่ ค่อนข้างสม่ำเสมอ หรือแม้แต่ในประเทศไทยเอง ก็ได้พบว่าในภาคตะวันออกเฉียงเหนือซึ่งพื้นที่นาส่วนใหญ่เป็นดินทรายที่ไม่มีการใส่ปุ๋ยบำรุงก็ยังคงให้ ผลผลิตสม่ำเสมอเช่นกัน แม้จะมีการเก็บเกี่ยวผลผลิตข้าวและฟางออกจากพื้นที่ซึ่งเปรียบเสมือนกับการนำธาตุอาหารที่มีอยู่ในดินออกไปก็ตาม สาเหตุ สำคัญอันหนึ่งซึ่งช่วยให้ได้ผลผลิตข้าวในพื้นที่ดังกล่าวในปริมาณค่อนข้างสม่ำเสมอ ก็เนื่องมาจากการตรึงไนโตรเจนจากอากาศโดยสาหร่าย ในรูป แก๊สไนโตรเจน (N2) แล้วเปลี่ยนให้อยู่ในรูปสารประกอบไนโตรเจนที่พืชดูดไปใช้ได้ จึงเปรียบเสมือนการเพิ่มปุ๋ยไนโตรเจนซึ่งเป็นธาตุอาหารที่สำคัญที่สุด ต่อการเจริญเติบโตของพืชธาตุหนึ่งให้แก่ดินสาหร่ายที่มีบทบาทสำคัญในการตรึงไนโตรเจน คือ สาหร่ายสีน้ำเงินแกมเขียว (blue–green algae) พบมากในดินน้ำขัง สาหร่ายนี้อยู่ในชั้นไซยาโนไฟซิอี (class Cyanophyceae) มีลักษณะของเซลล์เช่นเดียวกับแบคทีเรีย คือ มีสารที่ทำหน้าที่เป็นนิวเคลียสอยู่ภายใน centroplasm แต่ไม่มีเยื่อหุ้มนิวเคลียส มีคลอโรฟิลล์ เอ มีรงควัตถุสีน้ำเงิน (phycocyanin) และสีแดง (phycoerythrin) เป็นรงควัตถุที่สำคัญในการสังเคราะห์แสง ซึ่งการที่มีรงควัตถุหลายชนิดนี้ ทำให้สาหร่ายดังกล่าวมีสีแตกต่างกันออกไปตั้งแต่สีเขียว สีน้ำเงินแกมเขียว น้ำตาล และน้ำตาลแดง

จากความสามารถในการตรึงไนโตรเจน และความทนทานต่อสภาพแวดล้อม ทำให้มีการศึกษาลู่ทางการนำสาหร่าย สีน้ำเงินแกมเขียวมาใช้เป็นปุ๋ยชีวภาพในหลายประเทศ การทดลองใช้ปุ๋ยชีวภาพจากสาหร่ายสีน้ำเงินแกมเขียว ในนาข้าว พบว่าให้ผลดีดังนี้ คือ

1.การตรึงไนโตรเจนจากอากาศโดยสาหร่าย ช่วยเพิ่มผลผลิตข้าวได้ร้อยละ 20–30 นอกจากนั้น ยังช่วยให้เมล็ดข้าวมี คุณภาพดีขึ้น เนื่องจากมีปริมาณกรดอะมิโนที่จำเป็นต่อร่างกาย คือ ไลซีน (lysine) เพิ่มขึ้น

2.ช่วยเพิ่มอินทรียวัตถุให้แก่ดิน จากความสามารถในการสังเคราะห์แสง ทำให้สาหร่ายสามารถสร้างอินทรียวัตถุจากอนินทรียสาร โดยการเปลี่ยน คาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศให้เป็นสารประกอบคาร์โบไฮเดรต เป็นผลให้ปริมาณของอินทรีย์คาร์บอนในดินเพิ่มมากขึ้น ในพื้นที่ที่ถูกน้ำชะล้างง่าย การเจริญและสะสมของสาหร่ายในบริเวณดังกล่าว ช่วยให้มีการเพิ่มอินทรียวัตถุในดินอย่างต่อเนื่อง

3.ให้ออกซิเจนแก่ข้าวในสภาพน้ำขัง การสังเคราะห์แสงของสาหร่ายในนาข้าวในสภาพน้ำขัง จะมีการปลดปล่อยออกซิเจนให้แก่รากข้าว ซึ่งมีประโยชน์ในแง่การป้องกันโรคอันจะเกิดกับรากเมื่ออยู่ในสภาพไร้ออกซิเจน

4.มีการปลดปล่อยสารคล้ายฮอร์โมนกระตุ้นการเจริญเติบโตให้กับพืช ช่วยให้พืชมีการเจริญเติบโต แข็งแรง และทนทานต่อโรคมากขึ้นเมื่อเปรียบเทียบการใช้ปุ๋ยชีวภาพกับการใช้ปุ๋ยเคมี

จะเห็นได้ว่าการใส่ปุ๋ยเคมีง่ายต่อการถูกชะล้าง กล่าวคือ 30–40% ของปุ๋ยเคมีที่ใส่จะถูกชะล้าง และ พัดพาโดยน้ำ ในขณะที่การใช้ปุ๋ยชีวภาพจากสาหร่าย ซึ่งผลิตจากสาหร่ายหลายชนิด (mixed culture) นั้น สาหร่ายสามารถเจริญเติบโตและตรึง ไนโตรเจนได้ตลอดช่วงของการเจริญเติบโตของข้าว

เนื่องจากสาหร่ายต่างชนิดกันมีองค์ประกอบของรงควัตถุต่างกัน ซึ่งทำให้การดึงดูดช่วงแสงมาใช้เพื่อ การสังเคราะห์แสง และการเจริญเติบโตในช่วงแสงที่ต่างกัน สาหร่ายจึงมีการหมุนเวียนกันเจริญเติบโตตั้งแต่ในช่วงแรกที่กล้าข้าวเล็กมีแสงสว่างมากไป จึงถึงช่วงต้นกล้าใหญ่มีการบังเงา (shading) สูงนอกจากนั้น สาหร่ายต่างชนิดกันยังมีลักษณะการเจริญเติบโตในสภาพต่างกัน กล่าวคือเจริญเติบโตบนผิวดิน ลอยอยู่ในน้ำ ลอยอยู่บนผิวหน้าน้ำ เกาะกับลำต้นของข้าวหรือเจริญอยู่ระหว่างส่วนเปียกและส่วนแห้งของคันนา ซึ่งยากต่อการพัดพาโดยน้ำ และจากการที่สาหร่ายเหล่านี้สามารถสร้างสปอร์เมื่อสภาพแวดล้อมไม่เหมาะสม และงอกได้ใหม่เมื่อสภาพแวดล้อมเหมาะสม จึงทำให้การใช้ปุ๋ยชีวภาพมีการสะสมสาหร่ายข้ามฤดูกาลเพาะปลูกได้ โดยอยู่ในดินในรูปของสปอร์

นอกจากการใช้ปุ๋ยชีวภาพจะมีข้อดีดังกล่าวแล้ว การใช้ปุ๋ยเคมีบางชนิดติดต่อกันเป็นเวลานานจะทำให้ดินเป็นกรดและแน่น ซึ่งจะไม่เหมาะสมต่อการปลูกพืชต่อไป ในขณะที่การใส่ปุ๋ยชีวภาพจากสาหร่ายจะช่วยให้อนุภาคดินเกาะกันดีขึ้น ส่งผลให้ดินมีโครงสร้างที่ดีเหมาะต่อการเจริญเติบโตของรากพืชอย่างไรก็ตาม แม้ปุ๋ยชีวภาพจากสาหร่ายจะมีข้อดีต่างๆ มากมาย แต่เนื่องจากสาหร่ายก็เป็นสิ่งมีชีวิตมีสภาพไว (sensitive) ต่อสารพิษ

ดังนั้นการนำ สาหร่ายมาผลิตเป็นปุ๋ยชีวภาพจึงต้องมีการศึกษาปฏิกิริยาการตอบสนองของสาหร่ายต่อสารพิษที่ใช้ในด้านการเกษตร เช่น ยาปราบศัตรูพืช และยา ปราบวัชพืช และนอกจากนี้สาหร่ายดังกล่าวส่วนใหญ่จะเจริญเติบโตในดินที่เป็นกลางถึงเป็นด่างอ่อน สิ่งเหล่านี้จึงเป็นข้อจำกัดในการใช้ปุ๋ยชีวภาพจาก สาหร่ายในพื้นที่ซึ่งมีการใช้สารพิษอย่างหนักในพื้นที่ที่เป็นดินกรด รวมทั้งพื้นที่ดินเค็ม

แต่ปัญหาดังกล่าวก็สามารถแก้ไขได้โดยการคัดเลือกและปรับปรุง ศักยภาพทางพันธุกรรมของสาหร่ายก่อนนำมาผลิตเป็นปุ๋ยชีวภาพ รวมทั้งการปรับปรุงคุณภาพของดินให้เหมาะสมต่อการเจริญเติบโตของสาหร่ายด้วย


http://www.paktho.ac.th/learning/science_new/file1/11-6.htm

หน้าก่อน (1/2)

สงวนลิขสิทธิ์โดย © ++kasetloongkim.com++ All Right Reserved.

ติดประกาศ: 2010-05-10 (6996 ครั้ง)