ในกระบวนการเกษตรกรรมทั่วไปนั้น เกษตรกรจะต้องเผชิญกับวิกฤตที่ส่งผลกระทบต่อพืชที่เป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ ปัญหาเหล่านี้อาจเกิดจากปัจจัยธรรมชาติ การเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศ สภาวะแวดล้อมต่างๆ หรือปัจจัยจากกิจกรรมมนุษย์ หากเกษตรกรเข้าใจสาเหตุและหาวิธีจัดการที่เหมาะสมจะเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการทำการเกษตรกรรมในยุคที่ความเปลี่ยนแปลงแบบมหภาคในด้านต่างๆ ในบทความนี้จะพูดถึงประเด็นสำคัญที่เกี่ยวข้องกับช่วงวิกฤตต่างๆที่เกี่ยวกับการเพาะปลูกพืชและแนวทางการจัดการเพื่อรองรับการเปลี่ยนแปลงในอนาคต ทั้งนี้ผู้เขียนได้ยกตัวอย่างเอาวิกฤตต่างๆ ที่เกิดขึ้นในการเกษตร ดังนี้

1. วิกฤตการขาดน้ำในพืช

หนึ่งในปัญหาหลักที่ส่งผลกระทบต่อพืชและการเกษตร เมื่อพืชขาดน้ำ ความสามารถในการสังเคราะห์แสงจะลดลง การดูดซึมธาตุอาหารหยุดชะงักและการเจริญเติบโตของพืชชะลอตัว ซึ่งสามารถทำให้พืชตายในที่สุด

ตัวอย่างผลกระทบ:

·     ใบพืชเหี่ยวเฉาและสูญเสียความชุ่มชื้น ซึ่งจากข้อมูลขององค์การอาหารและการเกษตรแห่งสหประชาชาติพบว่าภัยแล้งสามารถลดผลผลิตทางการเกษตรได้มากถึง 40%

·     การผลิตผลผลิตลดลงหรือหยุดชะงัก

·     คุณภาพของผลผลิต เช่น ผลไม้มีขนาดเล็กลงหรือเสียรสชาติ

ตัวอย่างวิธีจัดการ:

·     การใช้น้ำอย่างมีประสิทธิภาพ: ใช้ระบบน้ำหยดหรือการให้น้ำแบบเป็นจุดเพื่อลดการสูญเสียน้ำ

·     ปลูกพืชทนแล้ง: เลือกปลูกพืชที่ต้องการน้ำน้อย เช่น ข้าวทนแล้ง ถั่วต่างๆ

·     การอนุรักษ์น้ำ: คำนวณและสร้างบ่อน้ำหรือแทงก์ที่เพียงพอเพื่อเก็บน้ำสำหรับใช้ในช่วงขาดแคลน

·     คลุมดิน: ใช้เศษวัสดุคลุมดิน เช่น ฟางหรือใบไม้ เพื่อรักษาความชื้นในดิน

·     การใช้เทคโนโลยีเซนเซอร์ตรวจวัดความชื้นเพื่อวิเคราะห์ข้อมูลและแจ้งเตือน

2. วิกฤตการเข้าทำลายของศัตรูพืชและการเกิดโรคในพืช

ศัตรูพืชและโรคต่างๆ เช่น เพลี้ย หนอน แมลง เชื้อรา และไวรัส เป็นปัจจัยที่ลดประสิทธิภาพของการผลิตทำให้ส่งผลต่อผลผลิต ทั้งในด้านคุณภาพและปริมาณอย่างมาก โดยบางครั้งการระบาดสามารถทำลายพืชผลทั้งหมดในระยะเวลาอันสั้น

ตัวอย่างผลกระทบ:

·     ใบพืชถูกทำลาย ทำให้การสังเคราะห์แสงลดลง

·     การเจริญเติบโตหยุดชะงักและพืชเกิดความเสียหายทางโครงสร้าง

·     การติดเชื้อทำให้ผลผลิตมีคุณภาพต่ำหรือไม่สามารถบริโภคได้

·     อุณหภูมิที่สูงขึ้นมีแนวโน้มการเข้าทำลายของแมลงที่มากขึ้น

ตัวอย่างวิธีจัดการ:

·     การป้องกัน: ใช้ชีวภัณฑ์ เช่น เชื้อราไตรโคเดอร์มา หรือสารสกัดจากพืชสมุนไพร เช่น สะเดา

·     การควบคุม: ใช้สารเคมีอย่างเหมาะสมและไม่เกินความจำเป็น

·     การเกษตรแบบผสมผสาน: ปลูกพืชหลากหลายชนิดในพื้นที่เดียวกันเพื่อลดความเสี่ยงของการระบาด

·     ส่งเสริมศัตรูธรรมชาติ: ใช้แมลงที่เป็นมิตร เช่น แมลงเต่าทองหรือแตนเบียน เพื่อควบคุมศัตรูพืช

·     การใช้เทคโนโลยีเซนเซอร์ตรวจวัดเพื่อวิเคราะห์ข้อมูลสภาพแวดล้อมและแจ้งเตือนออนไลน์เพื่อให้สามารถหาวิธีป้องกันได้ทันท่วงที

3. วิกฤตการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศ

สภาพภูมิอากาศที่แปรปรวน เช่น ฝนตกผิดฤดู อุณหภูมิสูงขึ้น หรือพายุรุนแรง ทำให้พืชปรับตัวไม่ทันและเกิดความเสียหายอย่างรุนแรง

ตัวอย่างผลกระทบ:

·     การงอกของเมล็ดพืชลดลง

·     การติดผลในไม้ผลลดลง

·     ความเสียหายต่อโครงสร้างพืช เช่น กิ่งหัก ใบเสียหาย

·     การเปลี่ยนแปลงของวงจรการเติบโตของพืช ส่งผลทำให้ยืดระยะเวลาเก็บเกี่ยว ส่งผลต่อแผนการผลิต

·     ส่งผลต่อความเสียหายระหว่างการสร้างผลผลิตของพืช

ตัวอย่างวิธีจัดการ:

·     การปรับปรุงพันธุ์พืช: เลือกพันธุ์พืชที่ทนต่อสภาพอากาศสุดขั้ว เช่น พันธุ์ข้าวที่ทนน้ำท่วม

·     การใช้เทคโนโลยีตรวจอากาศจุลภาค (Micro-climate) : ใช้เซ็นเซอร์วัดความชื้นและอุณหภูมิในแปลงปลูกเพื่อติดตามสถานการณ์

·     การป้องกันล่วงหน้า: สร้างที่กำบังหรือเขตกันลมเพื่อป้องกันพืชจากลมแรงและฝนตกหนัก

4. วิกฤตการขาดแคลนธาตุอาหาร

ดินที่เสื่อมสภาพจากการใช้งานหนักหรือการปลูกพืชชนิดเดิมซ้ำๆ ทำให้ธาตุอาหารในดินลดลง พืชไม่สามารถดูดซึมสารอาหารที่จำเป็นได้เพียงพอ

ตัวอย่างผลกระทบ:

·     พืชเจริญเติบโตช้าหรือหยุดการเจริญเติบโต

·     ใบพืชเปลี่ยนสี ลดปริมาณคลอโรฟิลล์ในใบ เช่น ใบเหลืองหรือแดง เนื่องจากการขาดธาตุอาหาร ส่งผลต่อการลำเลียงอาหารของพืชบางชนิดทำให้คุณภาพไม่ดีเท่าที่ควร

·     คุณภาพของผลผลิตลดลง เช่น ผลไม้มีขนาดเล็ก

ตัวอย่างวิธีจัดการ:

·     การใส่ปุ๋ย: ใช้ปุ๋ยอินทรีย์ เช่น ปุ๋ยหมักหรือปุ๋ยคอก และปุ๋ยเคมีในปริมาณที่เหมาะสม

·     การปลูกพืชหมุนเวียน: ปลูกพืชตระกูลถั่วเพื่อเพิ่มไนโตรเจนในดิน

·     การปรับปรุงดิน: เติมสารปรับปรุงดิน เช่น ปูนขาวหรือปูนโดโลไมท์ เพื่อปรับสภาพความเป็นกรด-ด่างของดิน โดยควรเลือกใช้สารปรับปรุงดินให้เหมาะสมกับประเภทของดิน เช่น ดินที่มีค่าความเป็นกรดสูงควรใช้ปูนขาวเพื่อเพิ่มค่า pH ส่วนดินที่มีแร่ธาตุแมกนีเซียมต่ำควรใช้ปูนโดโลไมท์เพื่อเพิ่มทั้งค่า pH และแร่ธาตุในดิน นอกจากนี้ การวิเคราะห์ดินล่วงหน้าสามารถช่วยให้การเลือกใช้สารปรับปรุงดินมีความแม่นยำมากขึ้น

·     การใช้เทคโนโลยี: ใช้เซ็นเซอร์วัดปริมาณความเข้มข้นของธาตุอาหารเพื่อติดตามสถานการณ์

5. วิกฤตภัยธรรมชาติ

ภัยธรรมชาติมักเกิดขึ้นอย่างกะทันหันและสร้างความเสียหายต่อพืชผลอย่างมาก โดยเฉพาะน้ำท่วม พายุและฝนตกหนักที่อาจทำให้รากพืชเน่าและพืชขาดอากาศหายใจ หรือทั้งการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิแบบเฉียบพลัน

ตัวอย่างผลกระทบ:

·     รากพืชขาดออกซิเจนและเน่าเสีย

·     ดินสูญเสียธาตุอาหารเนื่องจากการชะล้าง

·     พืชผลถูกทำลายหรือหลุดจากต้น

·     พืชชะงักการเจริญเติบโต

ตัวอย่างวิธีจัดการ:

·     การระบายน้ำ: ศึกษาที่ตั้งภูมิศาสตร์และสร้างคันดินหรือร่องระบายน้ำที่ถูกต้องตามหลักการชลประทานเพื่อป้องกันน้ำท่วมขัง

·     การเลือกพืช: ปลูกพืชที่ทนต่อสภาพน้ำหรือพืชทนชื้นสูง

·     การฟื้นฟูดิน: หลังน้ำลด ให้เติมธาตุอาหารในดินใหม่ด้วยปุ๋ยอินทรีย์

·     การใช้เทคโนโลยี: ใช้เซ็นเซอร์วัดสภาพอากาศในแปลงปลูกเพื่อติดตามสถานการณ์

ในบทความนี้จะยกตัวอย่างของการทดสอบการติดตามและควบคุมช่วงวิกฤตในพืชด้วยเทคโนโลยีเกษตรแม่นยำ (Precision farming) ในการควบคุมคุณภาพของการเจริญเติบโตและผลผลิตของเมลอนพันธุ์บารมี ที่ผ่านมานักวิจัย สวพส. ได้ทำการทดลองและเก็บข้อมูลการทดสอบค่าเหมาะสมและช่วงวิกฤตพืช โดยทำการ ตรวจวัดข้อมูลผ่านระบบเซนเซอร์ของพารามิเตอร์หลักที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับการเจริญเติบโตของพืชและนำเอาข้อมูลจากงานวิจัยที่เกี่ยวข้องมาทดลองและปรับใช้ ดังนี้

1.เปอร์เซนต์ความชื้นของวัสดุปลูกตามระยะพืช อาทิ ระยะต้นกล้า (7-20 วัน): ความชื้นประมาณ 65-75% / ระยะเจริญเติบโตทางลำต้นและใบ (20-40 วัน): ควรรักษาความชื้นที่ 60-70% / ระยะออกดอกและติดผล (40 วันขึ้นไป): ลดความชื้นลงเหลือ 55-65% / ระยะเก็บเกี่ยว (80-90 วัน):ควบคุมให้อยู่ที่ 50-60%

2.ปริมาณความเข้มแสงอาทิตย์ที่ 180 - 380 วัตต์ต่อตารางเมตร (W/m²) ไม่ต่ำกว่า 5-6 ชั่วโมงต่อวัน

3.อุณหภูมิวัสดุปลูกกลางวันที่ 25 – 30 องศาเซลเซียส (C^o)  

4.ความเข้มของสารละลายธาตุอาหารตามอายุพืช (EC: Electrical Conductivity) ที่ระหว่าง 800 – 2,500 ไมโครซีเมนต์/เซนติเมตร (uS/cm)

5.ค่าความเป็นกรดด่าง (pH) ของระบบให้น้ำและปุ๋ย (Fertilizer) ที่ระหว่าง 5.5-6.5 ตลอดระยะปลูก

6.ตั้งค่าค่าวาว์ลน้ำไฟฟ้าเพื่อให้มีการควบคุมปริมาณและคุณภาพน้ำและปุ๋ยตามความเหมาะสมผ่านระบบอินเตอร์เน็ตสรรพสิ่ง (IOT:InternetOfThing)

ผลการทดลองพบว่าการการติดตามและควบคุมช่วงวิกฤตในเมลอนพันธุ์บารมี สามารถทำการเพาะปลูกเมลอนพันธุ์บารมีให้ได้คุณภาพและปริมาณทั้งในฤดูกาลและนอกฤดูกาลได้ โดยที่สามารถลดความเสียหายจากโรคที่เกิดขึ้นสูงสุดที่ 30.85% ลดการใช้น้ำได้ 10.53-18.13% ส่งผลให้เพิ่มคุณภาพและปริมาณผลผลิตได้ 12.30-30.85% อีกทั้งยังสามารถลดการใช้แรงงานในการจัดการน้ำและปุ๋ยได้ 28.93% เมื่อเปรียบเทียบกับการเพาะปลูกแบบดั้งเดิม

โดยส่วนตัวแล้วผู้เขียนมองว่าปัจจุบันเทคโนโลยีตรวจวัดที่เกี่ยวข้องกับการเกษตรมีมากมายสามารถเข้าถึงได้ง่ายจากแหล่งซื้อขายออนไลน์ต่างๆ ซึ่งอาจจะนำมาปรับใช้ให้ตรงวัตถุประสงค์ได้โดยไม่จำเป็นต้องมีครบชุดและราคาสูงเสมอไป เพียงแต่ต้องมีการสอบเทียบเครื่องมือวัด (Calibration) ในอุปกรณ์เซนเซอร์เพื่อให้มีค่าที่ใกล้เคียงค่ามาตรฐานเพื่อให้มีความแม่นยำมากขึ้น  อีกทั้งช่วงวิกฤตของพืชเป็นสิ่งที่เกษตรกรไม่สามารถหลีกเลี่ยงได้ แต่ด้วยการเตรียมความพร้อม การมีข้อมูลที่ดีจากการทดลองและศึกษา การวางแผนที่ดีและการจัดการที่เหมาะสม รวมถึงการนำเอาเทคโนโลยีการเกษตรสมัยใหม่มาปรับใช้ในแปลงปลูก จะสามารถลดความเสียหายและเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิตพืชได้ โดยใช้ความรู้ ความเข้าใจและการปรับตัวต่อสถานการณ์เป็นกุญแจสำคัญในการสร้างความมั่นคงในระบบการเกษตรและเพิ่มโอกาสในอนาคตอย่างมีประสิทธิภาพและยั่งยืน 

เอกสารอ้างอิง

Choi, J., Kim, H., & Park, S. (2016). Effects of Moisture Content on Seed Germination in Melon Cultivation. Journal of Agricultural Science, 34(2), 45-58.

FAO. (2021). Irrigation and Moisture Management for Melon Production. Food and Agriculture Organization of the United Nations.

Lee, Y., Song, H., & Jung, K. (2019). Optimization of Soil Moisture for Melon Growth and Fruit Quality. Horticulture Research, 42(3), 112-125.

Kim, H., Lee, J., & Park, S. (2017). Impact of different light intensities on melon growth. Horticultural Research, 15(3), 210-225.

Huang, R., Zhou, W., & Yang, M. (2016). Optimal temperature and light conditions for melon growth. International Journal of Horticultural Science, 10(1), 45-52.

Liu, B., Zhao, X., & Sun, Y. (2018). Effects of sunlight duration on photosynthesis and sugar content in melons. Plant Science Today, 6(1), 55-63.

เขียน/เรียบเรียงโดย จุฑาธิป สิโรรส นักวิจัย

ออกแบบและเผยแพร่สื่อออนไลน์โดย เนตรชนก สายคง สำนักยุทธศาสตร์และแผน