วงจรธาตุอาหารพืช

Dynamic accumulator คือพืชที่สามารถดูดเอาแร่ธาตุต่างๆ ในดินจากทางราก และเก็บสะสมไว้ในใบ กิ่ง และลำต้น พืชเหล่านี้อาจจะถูกใช้ในการช่วยลดภาวะความเป็นพิษของดินโดยการดูดซึมแร่ธาตุที่มีปริมาณมากจนเป็นพิษกับพืชทั่วๆ ไปมาสะสมไว้ จนทำให้มีความเข้มข้นของแร่ธาตุนั้นๆ ในดินลดลงจนกระทั่งพืชชนิดอื่นสามารถเติบโตได้ ในอีกด้านหนึ่งพืชเหล่านี้จะเป็นแหล่งสะสมแร่ธาตุที่ดี ซึ่งเมื่อย่อยสลายแล้วก็จะกลายเป็นอาหารสำหรับพืชชนิดอื่นต่อไป จึงนับได้ว่า Dynamic accumulator เป็นพืชที่มีบทบาทสำคัญในการขับเคลื่อนการหมุนเวียนของวัฏจักรแร่ธาตุต่างๆ

Dynamic accumulator ที่นิยมแต่ละชนิดมักจะมีความสามารถพิเศษที่เป็นส่วนเติมเต็มให้กับพืชชนิดอื่นๆ Dynamic accumulator ที่เราพบเห็นบ่อยๆ คือ พืชวงศ์ถั่ว ซึ่งส่วนใหญ่จะมีความสัมพันธ์แบบ symbiotic กับจุลินทรีย์ที่สามารถตรึงไนโตรเจนจากอากาศได้ โดยจุลินทรีย์เหล่านี้จะตรึงก๊าซไนโตรเจนจากอากาศแล้วแปลงไปอยู่ในรูปแบบที่พืชวงศ์ถั่วนำไปใช้ได้ (อ่านรายละเอียดได้จาก http://my-experimental-farm.blogspot.com/2014/04/blog-post_25.html ) ส่วนพืชวงศ์ถั่วเองก็จะให้น้ำตาลที่ได้จากการสังเคราะห์แสงกับจุลินทรีย์เป็นการตอบแทน ด้วยความสามารถนี้พืชวงศ์ถั่วจึงมักจะสามารถเติบโตในดินที่ไม่อุดมสมบูรณ์ หรือมีธาตุอาหารน้อยได้ดีกว่าพืชชนิดอื่น จึงมักจะเป็นต้นไม้เบิกนำโดยธรรมชาติ (เช่น กระถินไทย ขี้เหล็ก กระถินเทพา นนทรี จามจุรี เป็นต้น ) ไนโตรเจนที่พืชวงศ์ถั่วได้จากจุลินทรีย์ก็จะสะสมอยู่ตามส่วนต่างๆ ของพืชวงศ์ถั่ว เมื่อใบร่วงลง หรือถูกตัดแต่งกิ่งก็จะถูกย่อยสลายด้วยจุลินทรีย์ กลายเป็นปุ๋ยสำหรับต้นไม้ต่อไป (ส่วนหนึ่งของธาตุไนโตรเจนจะสูญเสียไประหว่างกระบวนการย่อยสลาย) ดังนั้นหากเราปลูกพืชวงศ์ถั่วปะปนไปกับไม้ผลในสัดส่วนที่เพียงพอ ใบไม้ของพืชวงศ์ถั่วที่ร่วงก็จะแหล่งธาตุไนโตรเจนตามธรรมชาติ ทำให้ลดภาระที่จะต้องใส่ปุ๋ยเพิ่มเติม

นอกเหนือจากพืชวงศ์ถั่วยังมีพืชมีหลายชนิด โดยแต่ละชนิดจะมีสัดส่วนของแร่ธาตุที่จะสะสมแตกต่างกันไปตามชนิดของพืช เช่น ตารางใน http://oregonbd.org/Class/accum.htm ดังนั้นในการที่เราจะได้ธาตุอาหารจากใบไม้ที่ร่วงของต้นไม้ที่ปลูกในบริเวณที่เราปลูกไม้ผลนั้น เราก็ควรจะต้องมีต้นไม้หลากหลายชนิดที่จะเติมเต็มแร่ธาตุซึ่งกันละกัน ผมยกตัวอย่างของพืชวงศ์ถั่วซึ่งจะมีแร่ธาตุไนโตรเจน (บำรุงใบ) เป็นตัวเด่นแล้ว หากเรามองหาพืชที่ช่วยเสริมแร่ธาตุ ตัวอย่างเช่น

ต้นคอมเฟรย์ที่นอกจากจะมีธาตุไนโตรเจนเยอะที่ใบแล้ว ยังมีธาตุโปแตสเซียม (บำรุงผล ราก) อยู่มาก โดยคอมเฟรย์มีระบบรากที่มักจะแทงรากลึกในแนวดิ่งทำให้สามารถไปดูเอาแร่ธาตุโปแตสเซียมจากที่ระดับชั้นดินที่ลึกกว่าพืชทั่วไปมาสะสมที่ใบ เมื่อเราตัดใบคอมเฟรย์ หรือใบแห้งเหี่ยวเองตามธรรมชาติก็จะย่อยสลายและทิ้งธาตุโพแตสเซียมไว้ที่ใกล้ผิวดินซึ่งจะเป็นประโยชน์กับต้นไม้ที่ไม่ได้มีระบบรากลึกแบบคอมเฟรย์ นอกเหนือจากคอมเฟรย์ยังมี Dynamic accumulator ชนิดอื่นที่ดูดธาตุโปแตสเซียมได้ดี เช่น ตำแย, สะระแหน่, โกฐจุฬา, ลินิน, คาโมมายล์, พาร์สเลย์ และยาร์โรว์ เป็นต้น หากเราหาต้นที่จะช่วยดึงธาตุฟอสฟอรัส (บำรุงดอก) ก็อาจจะปลูกต้นดาวเรือง กระเทียม ยี่หร่า เป็นต้น

พืชหลายชนิดที่มีการศึกษาเรื่องปริมาณแร่ธาตุมักจะเป็นจำพวกพืชล้มลุกที่มีอายุสั้น แต่ต้นไม้ขนาดใหญ่ที่มีระบบรากลึกเองก็ทำหน้าที่เป็น Dynamic accumulator ได้เช่นกัน และน่าจะทำหน้าที่ได้ดีกว่าด้วยซ้ำไป เนื่องจากจะทำหน้าที่เป็นเหมือนปั๊มที่จะลงไปดูดแร่ธาตุจากชั้นดินที่ลึกมาเป็นใบไม้ และร่วงหล่น ถูกย่อยสลายกลายเป็นแร่ธาตุที่ผิวดินให้ต้นไม้ที่มีรากตื้นชนิดอื่นๆ ในป่าธรรมชาติจึงเป็นเสมือนกับดงของ Dynamic accumulator ที่มีต้นไม้หลากหลายชนิด ซึ่งจะผลิตแร่ธาตุแตกต่างกัน และส่งเสริมสนับสนุนซึ่งกันและกัน ทำให้ดินในป่าธรรมชาติจึงมีความอุดมสมบูรณ์สูงทั้งๆ ที่ไม่มีใครมาคอยเติมปุ๋ยให้กับต้นไม้

ส่วนพืชที่มีความสามารถในการดูดธาตุโลหะ (เช่น Aluminium, Silver, Arsenic, Beryllium, Chromium, Copper, Manganese, Mercury, Lead เป็นต้น) ได้มากกว่าพืชชนิดอื่นจะเรียกว่า "Hyper accumulator" ซึ่งธาตุโลหะเหล่านี้ถ้ามีอยู่ในดินมากจนเกินไปก็จะเป็นพิษ ทำให้ต้นไม้ไม่ค่อยเติบโต เราจึงต้องอาศัย Hyperaccumulator ในการดูดซับธาตุโลหะเหล่านี้ออกจากดิน ตัวอย่างของพืชที่เป็น Hyperaccumulator ได้แก่ http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_hyperaccumulators

โดยสรุปทั้ง Dynamic accumulator และ Hyper accumulator ต่างก็เป็นพืชชนิดพิเศษที่ช่วยเร่งการหมุนเวียนของแร่ธาตุต่างๆ ตามกลไลของวัฏจักรชีวธรณีเคมี ช่วยลดการสูญเสียแร่ธาตุต่างๆ ลงไปในดินชั้นล่างเร็วจนเกินไป ทำให้เกษตรกรรมธรรมชาติกลับเข้าสู่จุดสมดุลเร็วมากขึ้น และลดกิจกรรมที่เราจะต้องเข้าไปแทรกแซงธรรมชาติเพื่อรักษาความอุดมสมบูรณ์ตามธรรมชาติ (เช่น การใส่ปุ๋ย) แต่เราเองก็ควรจะระมัดระวังการสูญเสียแร่ธาตุจากปัญหาการชะล้างที่ผิวดิน ซึ่งก็มีมาตรการต่างๆ ที่กลุ่มเพอร์มาคัลเจอร์นำมาใช้เพื่อลดปัญหาดังกล่าว
วัฏจักรชีวธรณีเคมี (อังกฤษ: Biogeochemical cycle) คือวงจรหรือแนวกระบวนการที่เกี่ยวกับการที่ธาตุหลักทางเคมีหรือโมเลกุลเคลื่อนที่ผ่านสภาพแวดล้อมของระบบนิเวศทั้งที่มีชีวิต (ชีวภาพ) และไม่มีชีวิต (ธรณีภาพ) โดยหลักการแล้ว วัฏจักรทุกวัฏจักรย่อมซ้ำกระบวนการเสมอ แม้ว่าในบางวัฏจักร จะใช้เวลาซ้ำกระบวนการนานมาก โดยการเปลี่ยนรูปนี้จะเกิดผ่านทั้งบรรยากาศ น้ำ และบนบก รวมทั้งการเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากปัจจัยทางกายภาพและชีวภาพ สิ่งมีชีวิตทุกชนิดมีส่วนร่วมในวัฏจักร

วัฎจักรหลักที่เราสนใจศึกษาสำหรับเกษตรธรรมชาติ คือ วัฏจักรของธาตุอาหารหลักของพืช ได้แก่ ไฮโดรเจน(H) ออกซิเจน(O) คาร์บอน(C) ไนโตรเจน(N) ฟอสฟอรัส(P) โพแทสเซียม (P) แคลเซียม(Ca) และกำมะถัน(S) ซึ่งความเข้าใจในวัฏจักรเหล่านี้จะเป็นพื้นฐานในความพยายามที่จะรักษาสมดุลให้มีแร่ธาตุต่างๆ หมุนเวียนในธรรมชาติที่เพียงพอสำหรับพืชที่เราปลูก โดยมนุษย์ไม่ต้องเข้าไปแทรกแซงมากจนเกินไป ผมจึงได้รวบรวมเรื่องราวของวัฏจักรสำคัญๆ ไว้ดังนี้ :

วัฏจักรของน้ำ

ห้องทดลองขนาดย่อม

หน้าเว็บ

2 พฤษภาคม 2557

วงจรธาตุอาหารพืช - Dynamic accumulator

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น