|
บทบาทและความสำคัญของจุลินทรีย์ในการเกษตร
เกษตรธรรมชาติ ถือว่า “ดินดี คือ ดินที่มีชีวิต” เป็นดินที่มีความสมดุลของสิ่งมีชีวิตในดินรวมถึงจุลินทรีย์ที่อยู่ในดิน สมดุลของจุลินทรีย์ที่อยู่ในดินสภาพธรรมชาติก็คือ ความเหมาะสมในด้านของจำนวนจุลินทรีย์ และความหลากหลายของจุลินทรีย์ ดินที่เหมาะสมที่สุดในการทำการเกษตรคือ ดินที่มีจุลินทรีย์อยู่หลายกลุ่ม ตัวอย่างของดินดีชนิดหนึ่งคือ “ดินป่า” นั่นเอง
ในอดีตสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมจะมีอยู่ในดินป่า ในป่าซึ่งมีสารอินทรีย์ในรูปใบไม้หรือซากพืชซากสัตว์ที่เพิ่มลงไปกับประมาณธาตุอาหารพืชที่ถูกนำไปใช้และถูกเก็บเกี่ยวเป็นผลผลิตออกไปจากพื้นที่ที่สมดุลกัน ก็คือ มีธาตุอาหารพืชที่ถูกใช้ไปกับส่วนที่เพิ่มเติมลงมาในดินเท่ากัน จากการที่มีเศษซากอินทรียวัตถุหล่นลงดินหรือที่พืชตรึงไนโตรเจนจากอากาศลงสู่ดิน โดยมีจุลินทรีย์เป็นตัวช่วยในกระบวนการย่อยสลายและเปลี่ยนรูปธาตุอาหารให้เป็นประโยชน์ เป็นกระบวนการที่เรียกว่าการนำกลับมาใช้ใหม่ ทำให้พืชมีการเจริญเติบโตและสร้างผลผลิต ผลิดอกออกผลเป็นดอกไม้ ผัก ผลไม้ และอื่นๆ ส่วนสิ่งที่ถูกนำออกมาจากพื้นที่นั้นๆ คือธาตุอาหารพืชที่สูญเสียไปจากดิน ซึ่งในพื้นที่ทำการเกษตรส่วนใหญ่ เกษตรกรมักจะนำผลผลิตทางการเกษตรที่ได้ออกมาจากพื้นที่ โดยไม่ได้คำนึงถึงปริมาณธาตุอาหารพืชที่จะเพิ่มเข้าไปในพื้นที่ ทำให้พื้นที่ที่ทำการเกษตรส่วนใหญ่ในปัจจุบันเกิดความไม่สมดุลกัน จึงมีผลทำให้ความอุดมสมบูรณ์ของดินเสื่อมโทรมลงเป็นลำดับ
จุลินทรีย์มีบทบาทอย่างมากในกระบวนการนำกลับมาใช้ใหม่หรือการแปรสภาพอินทรียวัตถุในดินให้กลายเป็นธาตุอาหารที่เป็นประโยชน์กับพืช โดยจุลินทรีย์จะมีขั้นตอนของความหลากหลายในกระบวนการนำกลับมาใช้ใหม่ เพราะมีวงจรชีวิตที่สั้น และมีหลายชนิด แต่ละชนิดก็มีปริมาณที่มาก ซึ่งมีหน้าที่และบทบาทต่อกระบวนการต่างๆ ในดินแตกต่างกันไป เพราะฉะนั้นจึงถือได้ว่าจุลินทรีย์ก็คือ ตัวการที่จะทำให้สารอินทรีย์จากซากพืชซากสัตว์ย้อนกลับไปเป็นธาตุอาหารพืชใหม่ได้อีกครั้ง นั่นคือทำให้เกิดการหมุนเวียนธาตุอาหารพืชในดิน ดังนั้นดินป่าจึงมักมีอินทรียวัตถุอยู่สูงมีการหมุนเวียนในระบบนิเวศอย่างสมดุล แต่ในปัจจุบันการทำการเกษตรมีการใช้ปุ๋ยเคมีกันมากเพราะความต้องการผลผลิตที่มากขึ้น เมื่อต้องการผลผลิตมากขึ้นก็จำเป็นต้องนำเอาปัจจัยการผลิตอื่นๆ ใส่เข้าไปเพิ่มมากขึ้น ทำให้เกิดปัญหาการใช้อย่างไม่สมดุล เป็นการใช้อย่างทำลายมากกว่า จะเห็นได้จากกรณีการเปิดป่า หรือการนำพื้นที่มาใช้จะเริ่มต้นด้วยการเผา ซึ่งทำให้จุลินทรีย์ส่วนหนึ่งตายไป และอินทรีย์วัตถุส่วนหนึ่งหายไป ส่วนทีเคยอยู่ในระบบก็หายออกไปอยู่นอกระบบ เมื่อจุลินทรีย์หลายชนิดตายไปอีกหลายชนิดก็ลดจำนวนลง อัตราการเกิดกระบวนการหมุนเวียนย้อนกลับไปเป็นปัจจัยการผลิตก็ลดน้อยลง
ทันทีที่เปิดหน้าดินทำลายพืชที่ปกคลุมผิวดิน เกษตรกรก็จะเริ่มทำการเผาก่อน สิ่งทีหายไปคืออินทรียวัตถุในดิน ชนิดของจุลินทรีย์และปริมาณของจุลินทรีย์ เมื่อปลูกพืชต่อเนื่องไปได้ 2-3 ปี จะสังเกตเห็นได้ว่าผลผลิตที่ได้เริ่มลดลงและเพาะปลูกไม่ได้ผล ต้นทุนการผลิตสูงขึ้นเพราะดินไม่ดี โรคแมลงศัตรูพืชมากขึ้นต้องใช้ปัจจัยการผลิตที่สูงมากขึ้น นั่นคือการขาดความสมดุลในพื้นที่ การทำการเกษตรในบางพื้นที่จะทิ้งพื้นที่บริเวณนั้นไว้ 3-5 ปี จนกระทั่งอินทรียวัตถุเพิ่มมากขึ้นพื้นดินจึงฟื้นกลับมามีความสมดุลอีกครั้ง ที่เป็นเช่นนั้นเพราะการปล่อยพื้นที่ไว้โดยไม่เข้าไปยุ่ง จะทำให้พืชพันธุ์ต่างๆ เจริญเติบโต และตายลงสลายตัวกลายเป็นธาตุอาหารพืชย้อนกลับสู่ดิน และจากสารอินทรีย์ที่รากพืชปลดปล่อยออกมาในบริเวณใกล้ๆ ราก สิ่งเหล่านี้จะชักนำให้จุลินทรีย์เพิ่มจำนวนขึ้นและเกิดความหลากหลายของจุลินทรีย์อีกครั้ง นอกจากนี้ยังชักนำให้มีสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ในดิน
ตามมา ทำให้ดินในพื้นที่นั้นกลับมาสมบูรณ์อีกครั้ง ฉะนั้นถ้าให้เวลาธรราชาติสัก 3-5 ปี ทุกอย่างจะพื้นคืนสภาพได้เอง แต่ในปัจจุบันเกษตรกรไม่สามารถรอเวลานั้นได้ เนื่องจากพื้นที่มีจำกัดและความต้องการผลผลิตที่รวดเร็วและปริมาณมากขึ้น เพื่อตอบสนองความต้องการทางเศรษฐกิจ ดังนั้นระบบเกษตรแผนปัจจุบันจึงเลือกใช้ปุ๋ยเคมีและสารเคมีกำจัดศัตรูพืชในการแก้ปัญหานี้ ในขณะที่ระบบเกษตรธรรมชาติและเกษตรอินทรีย์จะใช้วิธีการที่ดีกว่าคือ เติมปุ๋ยอินทรีย์ที่ผลิตจากวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรหรือขยะอินทรีย์ต่างๆ ที่สามารถนำมากลับมาใช้ได้ใหม่ และเพิ่มจุลินทรีย์ธรรมชาติเข้าไปด้วย
จุลินทรีย์ที่มีบทบาทต่อความอุดมสมบูรณ์ของดิน
จุลินทรีย์มีหลายชนิดได้แก่ แบคทีเรีย เชื้อรา แอคติโนมัยซีส และสาหร่าย แต่ละชนิดจะมีบทบาทและกิจกรรมต่อความอุดมสมบูรณ์ ได้แก่
1.แบคทีเรีย (Bacteria) เป็นจุลินทรีย์ขนาดเล็กที่สุดเมื่อเปรียบเทียบกับเชื้อรา โปรโตซัว และ สาหร่าย มีรูปร่างแบบง่ายๆ 3 รูปร่างคือ กลม (Cocci) ท่อน (Rod) เกลียว (Spiral) ไม่มีรงควัตถุภายในเซลล์ คือ เซลล์มักจะใส มีทั้งเคลื่อนที่ได้และไม่เคลื่อนที่ เราสามารถแบ่งชนิดของจุลินทรีย์ได้หลายประเภทดังนี้
1.1 แบ่งประเภทของแบคทีเรียตามช่วงอุณหภูมิ
ก. พวก Psychophilic Bacteria คือแบคทีเรียพวกที่เจริญได้ดีที่อุณหภูมิต่ำ
ข.พวก Mesophilic Bacteria คือแบคทีเรียพวกที่เจริญได้ดีที่อุณหภูมิปานกลางมีอยู่มากในดินส่วนใหญ่
ค. พวก Thermophilic Bacteria คือแบคทีเรียพวกที่เจริญได้ดีที่อุณหภูมิสูง
1.2 แบ่งประเภทของแบคทีเรียตามความต้องการออกซิเจน
ก. แบคทีเรียพวกที่ต้องการออกซิเจน (Aerobic Bacteria) เป็นแบคทีเรียพวกที่เจริญได้ดีในสภาพที่มีออกซิเจน
ข. แบคทีเรียพวกที่ไม่ต้องการออกซิเจน (Anaerobic Bacteria) เป็นแบคทีเรียพวกที่เจริญได้ดีในสภาพที่ไม่ออกซิเจน
1.3 แบ่งประเภทของแบคทีเรียตามลักษณะทางนิเวศวิทยา
ก. Autochthonous (Indigenous Group) เป็นแบคทีเรียที่มีอยู่ดั้งเดิมในธรรมชาติ ได้รับสารอาหารจากธรรมชาติ อยู่ได้โดยไม่ต้องมีการเพิ่มสารอาหารและแหล่งพลังงานจากภายนอก แบคทีเรียกลุ่มนี้จะมีปริมาณคงที่ทุกฤดูกาล
ข. Zymogenous (Fermentation Producing Group) เป็นแบคทีเรียที่สามารถแปรรูปสารเคมีต่างๆ ได้โดยขบวนการหมัก (Fermentation) ทำให้เกิดผลิตภัณฑ์หลายอย่าง แต่กลุ่มนี้มีอยู่ตามธรรมชาติน้อยมาก จะเพิ่มจำนวนเมื่อมีการเพิ่มสารอาหารและแหล่งพลังงานจากภายนอก
1.4 แบ่งประเภทของแบคทีเรียตามการสร้างอาหาร
ก. Autotrophic คือ แบคทีเรียพวกที่ได้คาร์บอน (C) จากกาซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) และสารประกอบอินทรีย์อื่นๆ เช่น HCO3
ข. Heterotrophic คือ แบคทีเรียพวกที่ได้คาร์บอนจากอินทรีย์คาร์บอนหรือสารประกอบอินทรีย์ทั่วไป
ค. Chemotrophic คือ แบคทีเรียพวกที่เจริญได้ดีในสภาพขาดแสงสว่างและได้พลังงานจากปฏิกิริยาเคมี และขบวนการออกซิเดชั่นของสิ่งมีชีวิต (Biological Oxidation)
ง. Chemoheterotrophic คือ แบคทีเรียพวกที่เจริญได้ดีในสภาพขาดแสงสว่างและได้พลังงานจากอินทรีย์สาร
จ. Phototrophic คือ แบคทีเรียพวกที่ได้พลังงานจากการสังเคราะห์แสง
แบคทีเรียเป็นจุลินทรีย์ที่พบเป็นจำนวนมากที่สุดในจุลินทรีย์ทั้งหมด โดยจำนวนแบคทีเรียคิดเป็น 50% ของน้ำหนักจุลินทรีย์ทั้งหมด และมีกิจกรรมคิดเป็น 95% ของจุลินทรีย์ทุกชนิดรวมกัน พบได้ทั่วไปในธรรมชาติ จัดได้ว่าเป็นจุลินทรีย์ที่มีบทบาทอย่างมากในธรรมชาติ ที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการต่างๆ ของสิ่งมีชีวิต
2. เชื้อรา (Fungi)
2.1 ยีสต์ เป็นเชื้อราซึ่งมีลักษณะแปลกตรงที่ มีการดำรงชีวิตอยู่ในสภาพเซลล์เดียว (Unicellular) แทนที่จะเจริญเป็นเส้นใยเหมือนเชื้อราอื่นๆ ทั่วไป จริงอยู่แม้ยีสต์บางชนิดมีการสร้างเส้นใยบ้าง แต่ก็ไม่เด่นเช่นเชื้อรา ปกติยีสต์เพิ่มจำนวนและแบ่งเซลล์โดยการแตกหน่อ (Budding) เซลล์ยีสต์จะใหญ่กว่าแบคทีเรียและมีนิวเคลียสที่เห็นได้ชัดเจน นอกจากนี้ในเซลล์ยีสต์เรามักจะสังเกตเห็นแวคคูโอล (Vacuole) ขนาดใหญ่ พร้อมทั้งเม็ดสาร (Granule) ต่างๆ ในไซโตพลาสซึม (Cytoplasm) อยู่เสมอ
2.2 ราเส้นใย เป็นจุลินทรีย์ที่มีการพัฒนามาดำรงชีวิตอยู่ในสภาพหลายเซลล์ (Multicellular) โดยส่วนใหญ่จะมีลักษณะการเจริญเป็นเส้นใย (Hyphae) ซึ่งอาจมีผนังกั้น (Septate Hypha) หรือไม่มีผนังกั้น (Non Septate Hypha หรือ Coenocytic Hypha) เชื้อราเป็นจุลินทีรย์ที่มีความหลากหลาย มีความแตกต่างกันมากในด้านขนาดรูปร่างของโครงสร้างและระบบการสืบพันธุ์ โดยทั่วไปเชื้อรามีการสืบพันธุ์ด้วยการสร้างสปอร์ ซึ่งมีทั้งสปอร์แบบไม่อาศัยเพศ (Asexual Spores) และสปอร์แบบอาศัยเพศ (Sexual Spores)
3. แอคติโนมัยซิท (Actinomycetes) เป็นจุลินทรีย์จำพวกเซลล์เดี่ยวที่มีลักษณะคล้ายคลึงทั้งแบคทีเรียและเชื้อรา โดยมีขนาดเล็กคล้ายแบคทีเรีย แต่มีการเจริญเป็นเส้นใยและสร้างสปอร์คล้ายเชื้อรา มีเส้นใยที่ยาวเรียวและอาจจะแตกสาขาออกไปเส้นใยเรียกว่า Hyphae หรือ Filaments
4. สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน (Blue Green Algae หรือ Cyanobacteria) แตกต่างจากจุลินทรีย์ชนิดอื่นตรงที่มีคลิโรฟิลล์มักเห็นเซลล์เป็นสีเขียว เซลล์เป็น Procaryote ซึ่งเหมือนกับแบคทีเรีย และมีสาร Mucopeptide เป็นองค์ประกอบของผนังเซลล์เช่นเดียวกับแบคทีเรีย สาหร่ายพวกนี้ไม่มีคลอโร พลาสต์ ดังนั้นคลอโรฟิลล์จึงกระจายอยู่ทั่วไปในเซลล์
บทบาทและความสำคัญของจุลินทรีย์ในการเกษตร
จุลินทรีย์มีหลายชนิต ได้แก่ แบคทีเรีย เชื้อรา แอคติโนมัยซิท สาหร่าย โปรโตซัว ไมโครพลาสมาโรติเฟอร์ และไวร้ส เป็นต้น บทบาทและความสำคัญของจุลินทรีย์มีอยู่มากมายดังนี้
1. จุลินทรีย์มีบทบาทสำคัญทั้งในแง่การเป็นประโยชน์และการเกิดโรค จุลินทรีย์หลายชนิดอาจเป็น สาเหตุของโรคพืชและสัตว์ ทำให้เกิดความเสียหายแก่ผลผลิตทางการเกษตร แต่ในสภาพธรรมชาติจุลินทรีย์ที่มีอยู่อย่างหลากหลายจะมีการควบคุมกันเองในวัฏจักรของสิ่งมีชีวิต มีจุลินทรีย์หลายชนิดที่ทำหน้าที่ป้องกัน กำจัด และยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ชนิดอื่นรวมทั้งจุลินทรีย์ที่เป็นสาเหตุของโรคพืช
2. จุลินทรีย์มีบทบาทสำคัญในการหมุนเวียนทรัพยากรให้ใช้ประโยชน์ได้ใหม่ในวัฏจักรของธาตุอาหาร โดยจุลินทรีย์ทำหน้าที่ย่อยสลายวัสดุสารอินทรีย์ต่างๆ (Organic Decomposition) ให้เป็นธาตุอาหาร เกิดการหมุนเวียนธาตุอาหารกลับมาใช้ใหม่ของสารอินทรีย์ วัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร หรือเศษเหลือทิ้งจากอุตสาหกรรมทางการเกษตร ให้กลับอยู่ในรูปที่เป็นประโยชน์ต่อพืช โดยกระบวนการย่อยสลายหรือสังเคราะห์สารชนิดอื่นๆ ขึ้นมาใหม่ในธรรมชาติ เช่น การย่อยสลายเศษซากพืชซากสัตว์ในดินให้อยู่ในรูปฮิวมัส เปลี่ยนจากรูปสารอินทรีย์ไปเป็นสารอนินทรีย์ (Mineralization) เพิ่มความเป็นประโยชน์ของธาตุอาหารพืชได้แก่ กระบวนการตรึงไนโตเจน (N2 Fixation) โดยจุลินทรีย์บางชนิดที่สามารถสร้างอาหารเองได้โดยใช้พลังงานจากแสงอาทิตย์ เช่น แหนแดง และจุลินทรีย์บางชนิดที่สามารถดึงไนโตรเจนจากอากาศและสร้างความอุดมสมบูรณ์ให้กับดินได้ เช่น เชื้อไรโซเบียม
3. จุลินทรีย์หลายชนิดมีบทบาทในการสังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์ที่มีโครงสร้างสลับซับซ้อน เช่น จุลินทรีย์บางชนิดสามารถสร้างกรดอนินทรีย์ที่สามารถละลายแร่ธาตุอาหารพืชในดินให้เป็นประโยชน์ต่อพืช บางชนิดสร้างสารกระตุ้นการเจริญเติบโตของพืชหรือฮอร์โมน ส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืช และยังสามารถผลิตสารต่างๆ รวมถึงสารปฏิชีวนะ เอนไซม์ และกรดแลคติค เช่นแบคทีเรียบางชนิดสามารถสร้างสารพวก Gramicidine และ Tyrocidine เชื้อราบางชนิดสามารถสร้างสารพวก Pennicilin และ Gliotoxin เชื้อแอคติโนมัยซิทบางชนิดสามารถสร้างสาร Actinomycin และ Aureomycin ซึ่งสิ่งเหล่านี้จะสามารถใช้ในการยับยั้งเชื้อโรคต่างๆ และยังช่วยสนับสนุนปฏิกิริยาทางเคมีในดินให้เกิดขึ้นเป็นปกติได้ โยถ้าปราศจากเอนไซม์ปฏิกิริยาทางเคมีที่ซับซ้อนในดินก็จะไม่สามารถเกิดขึ้นได้ภายในระยะเวลาอันสั้น
ที่มา : เกษตรธรรมชาติประยุกต์ โดย ดร.อานัฐ ตันโช
ศูนย์ข้อมูลเกษตรธรรมชาติแม่โจ้ มหาวิทยาลัยแม่โจ้
www.maejonaturalfarming.org
ดาว์นโหลดขัอมูลทั้งหมดได้ที่ : http://www.uploadtoday.com/download/?12f19ff6e961ba64a38bbe72ab04f5a2
|
