การเสริมสร้างรากพืชเพื่อสุขภาพที่ดี

การดูแลสุขภาพของรากและจัดสภาวะแวดล้อมให้พืชมีสุขภาพแข็งแรงที่สุด

Original Text:
Whitepaper; Fit Roots for Plant Health – How to facilitate root health and condition to get the best possible Plant Health
Translator: ดรุณี ตันติวิรมานนท์

คำนำ

เอกสารปกขาวฉบับนี้ เป็นหนึ่งในชุดเอกสารเกี่ยวกับการทำให้พืชเจริญเติบโตได้ดีที่สุดในกรีนเฮ้าส์ (เรือนกระจก) ซึ่ง Hoogendoorn Growth Management ได้จัดพิมพ์เผยแพร่ร่วมกับภาคี.  เอกสารปกขาวที่ผ่านมา ได้อภิปรายแง่มุมต่างๆ ของการปลูก โดยเน้นที่ความสมดุลของพืช เป็นจุดเริ่มต้น.  เช่น การใช้อุปกรณ์กันแดดอย่างชาญฉลาดเพื่อให้พืชได้พลังงานที่สมดุล, เกิดการสังเคราะห์แสงสูงสุด, และ ช่วยให้พืชกระปรี้กระเปร่าไม่ว่าสถานการณ์จะเปลี่ยนแปลงอย่างไร.  และ การให้น้ำอย่างชาญฉลาดร่วมกับการใช้สับสเตรด/สแลป (substrate/slab = วัสดุที่สิ่งมีชีวิตเกิดเกาะขึ้นได้ เช่นดินหิน / แผงซีเมนต์) ที่เหมาะสมจะช่วยส่งเสริมให้พืชรักษาความสมดุลของระดับน้ำ เพื่อหลีกเลี่ยงภาวะขาดน้ำ.  การใช้ระบบคอมพิวเตอร์แบบก้าวหน้าในการควบคุม, โดยใช้เซ็นเซอร์และการวิเคราะห์ข้อมูลเป็นหัวใจของการเชื่อมกระบวนการทั้งหมดเพื่อให้มั่นใจได้ว่าปัจจัยการเติบโตที่เกี่ยวข้องทั้งหมดได้รับการดูแลไปพร้อมกัน

เอกสารปกขาวฉบับนี้ กล่าวถึง จุลชีวิตที่บริเวณรากพืชซึ่งมักจะถูกมองข้ามในปฏิบัติการทั่วไปปัจจุบัน แต่มันมีบทบาทสำคัญยิ่งในการธำรงสุขภาวะและช่วยให้พืชมีความยืดหยุ่น

เกริ่นนำ

สุขภาพของพืช มีความสำคัญยิ่งยวดต่อการให้ผลผลิตดีทั้งในเชิงปริมาณและคุณภาพที่ลดละเลิกการพึ่งพิงยากำจัดศัตรูพืชปวง.  แม้ว่า ระบบรากของพืชจะไม่ค่อยปรากฏแก่สายตาคน, แต่รากก็มีบทบาทสำคัญยิ่งในการธำรงสุขภาพของพืช.

รากคือฐานทางกายภาพของพืชในดินหรือสับสเตรด, มันดูดน้ำ, แร่ธาตุและสารอาหารจากการสันดาป/ย่อยสลาย แล้วลำเลียงไปสู่ใบ, ดอก และ ผล.  รากยังขับคาร์โบไฮเดรตต่างๆ (“สารน้ำตาล”) และ สารประกอบต่างๆ ที่ผลิตในใบไม้ ออกสู่บริเวณรากเพื่อเลี้ยงจุลินทรีย์ชนิดต่างๆ เช่น เชื้อแบคทีเรียที่เป็นประโยชน์ (บาซิลัส, ซูโดโมนาส) รวมทั้งเชื้อรา (ไตรโคเดอร์มา, ไมคอร์ไรซา).  เชื้อราและเชื้อแบคทีเรียที่เป็นประโยชน์เหล่านี้ มีหน้าที่มากมาย

• เป็นฉนวนกั้นระหว่างเชื้อโรคกับรากพืช
• ทำหน้าที่เป็น สารกำจัดเชื้อราร้าย
• บางส่วนของมันยังช่วยในห่วงโซ่อาหาร
• หรือกระตุ้นให้เกิดภูมิต้านทานในพืชทั้งต้น

โดยรวม จุลินทรีย์เหล่านี้ที่อยู่ในโซนของราก—เรียกว่า ไรโซไบโอม—การรวมตัวของพวกมัน เสมือนเป็นกล่องอุปกรณ์สารพัดนึก ที่สามารถให้ประโยชน์มากมาย หากเราปฏิบัติต่อพวกมันอย่างถูกต้อง

ผู้เพาะปลูกสามารถทำหลายอย่างที่จะเอื้อให้รากแข็งแรง ในการรักษาสุขภาพของพืช

ระบบรากพืชที่ใช้ได้ เป็นอย่างไร?

พืชแต่ละชนิดมี “สถาปัตยกรรม” ของรากที่แตกต่างกัน, ตั้งแต่ระบบรากที่ดูผิวเผิน จนถึงรากแก้วที่หยั่งลึกลงดินไป, หรือปนกันทั้งสองแบบ.  แต่โดยทั่วไป, เราสามารถพูดได้ว่า ระบบรากที่ใช้ได้จะมีสีขาว, แตกเป็นสาขาของรากมากมาย และยังมีปลายรากที่งอกงามมากมายที่มีขนรากมากมายด้วย.  การใช้ ไตรโคเดอร์มา ฮาร์เซียนั่ม (Trianum) และ สารกระตุ้นชีวภัณฑ์ (Vidi Parva) ในการตัดกิ่งต่อตา มีส่วนทำให้รากแตกสาขาและมีระบบรากที่แข็งแรงด้วย

ปลายราก เป็นจุดที่ทุกอย่างเกิดขึ้น: การดูดน้ำและสารอาหารเลี้ยงพืช และ ขับถ่าย (หรือ “การรั่ว”) ของสารประกอบต่างๆ เพื่อเลี้ยงประชากรจุลชีพในบริเวณราก (rhizobiome)

แต่โชคไม่ดี, ผู้เพาะปลูกมักจะมองไม่เห็น จึงไม่ใส่ใจกับการเจริญเติบโตและสภาวะของราก.  ผู้เพาะปลูกจึงมีข้อจำกัดในการเรียนรู้ถึงผลกระทบของปฏิบัติการของพวกเขาเองต่อสภาวะการเจริญเติบโตที่ระบบราก

สภาวะที่เหมาะสมสำหรับราก

อุณหภูมิที่รากเป็นเงื่อนไขทางกายภาพที่สำคัญมาก เพราะมันมีอิทธิพลต่อกระบวนการสันดาปในอาณาบริเวณของราก ซึ่งส่งผลต่อการดูดน้ำและสารอาหาร  เมื่ออุณหภูมิของรากสูงขึ้น รากจะดูดน้ำมากขึ้น; ในทางตรงข้าม อุณหภูมิต่ำ ก็ทำให้มันดูดน้ำช้าลง

แม้ว่าทางเลือกทางเทคนิคมักจะไม่มี, แต่การวัดและจดบันทึกอุณหภูมิที่อาณาบริเวณรากพืช.  ระบบการจัดการกับภูมิอากาศส่วนใหญ่ ใช้วิธีนี้.  แต่ไม่ค่อยมีคนสนใจนำไปใช้

ส่วนประกอบทางเคมีของสารอาหารในสารละลาย มีอิทธิพลต่อสิ่งที่รากจะดูดขึ้นไปให้พืชได้ใช้ด้วย ผู้เพาะปลูกสามารถ “เล่น” กับ EC เพื่อเอื่ออำนวยรากให้ทำหน้าที่ดูดแร่ธาตุและน้ำ.  แต่นั่นไม่ใช่เพียงปัจจัยเดียว.  pH ของสารละลายที่บริเวณรากก็มีอิทธิพลมากต่อการเคลื่อนตัวของสารอาหารแต่ละชนิดในทิศทางที่แตกต่างกัน (Fig.2).  ช่วง pH 6.0-6.5 เป็นระดับ pH ที่ดีที่สุดสำหรับพืชส่วนใหญ่

รากพืชสามารถซึมซับ/ดูดสารอาหารโดยตรงอย่างแข็งขัน หรือ ทางอ้อมช้าๆ;  ยังมีอีกหลายทฤษฎีที่อธิบายกลไกทั้งสองแบบ  แต่ไม่ว่าจะทฤษฎีไหน, ก็ต้องทำให้มีการปรับเปลี่ยนสารละลายของสารอาหารได้มากพอ.  นี่จะเป็นการชะล้างแร่ธาตุที่เกาะสะสมอยู่ที่บริเวณราก และได้เติมเสริมแร่ธาตุที่พร่องไป.  การจัดวางจุดน้ำหยดให้ห่างไกลที่สุดจากรู/จุดที่น้ำทิ้งไหลออกจากถุงสับสเตรด เป็นวิธีที่เป็นไปได้ที่สุดในการเติมความสดชื่น ในกรณีของไฮโดรพอนิค.  งานวิจัยเร็วๆ นี้ โดย Saint Gobain Cultilene แสดงให้เห็นว่า การมีรูขับน้ำหลายๆ รูในแผ่นสแลป ช่วยให้น้ำและแร่ธาตุ มีความเสมอต้อนเสมอปลาย

ส่วนประกอบของสารละลายของสารอาหารในโซนราก ต้องได้รับการควบคุมและติดตามวิเคราะห์อยู่เนืองๆ แต่ในที่สุด มีแต่ส่วนประกอบที่อยู่ในน้ำเลี้ยงของพืช ที่จะบอกเราได้ว่า พืชกินสารอาหารตัวไหน.  มีหลักฐานมากมายแสดงว่า ส่วนประกอบของสารอาหารในน้ำเลี้ยงของต้นพืช เป็นตัวตัดสินสุขภาพของพืช ผู้เพาะปลูกมากขึ้นจึงหันมาวิเคราะห์จากน้ำเลี้ยงในต้นพืชสม่ำเสมอ, เพื่อให้แน่ใจว่าพืชดูดแคลเซียม, แมกนีเซียม และ จุลธาตุอื่นๆ ไปใช้ได้มากพอ, และไม่มีไนเตรดมากเกินไป อันนี้จึงพูดได้เต็มปากว่า ความสมดุลทางเคมี สำคัญต่อสุขภาพของพืช

ธาตุอาหารจำเป็นสำหรับเกษตรกรรม และพืชสวน เพราะพืชที่เจริญงอกงามได้ดีเมื่อมีสารอาหารที่สมดุล จะมีสมรรถนะแข็งแรงที่สุดในการป้องกันตัวเองจากโรคพืช.  นี่เป็นองค์ความรู้ที่ถูกมองข้ามได้ง่ายในการศึกษาเกี่ยวับเชื้อโรคและ การวินิจฉัยอาการ (ทำนองเดียวกับโภชนบำบัดของคน…ดรุณี)

ตัวชี้วัดทางชีววิทยาในโซนของราก อาจจะเป็นที่รู้จักกันน้อยที่สุด แต่แน่นอน มันมีความสำคัญพอๆ กับตัวชี้วัดทางฟิสิกส์และเคมี.  เครือข่ายจุลชีพอันหลากหลายในบริเวณรากพืช (ที่เรียกว่า ไรโซไบโอมเช่นกัน) ที่ทำหน้าที่ย่อย/เผาผลาญสารอาหารต่างๆ อย่างแข็งขัน ก็มีความสำคัญไม่แพ้กันต่อสุขภาพของพืช และทำหน้าที่สารพัดที่เกี่ยวข้องกับการผลิตสารอาหารเลี้ยงพืช  ไรโซไบโอมแบบนี้ จะเจริญได้ดีเมื่อ:

• ใส่เชื้อพิเศษ (ไตรโคเดอร์มา และ อื่นๆ),
• เลี้ยงพวกมันอย่างเหมาะสม (ด้วยสารขับจากรากพืช เสริมด้วยสารกระตุ้นชีวภัณฑ์),
• จัดสภาพแวดล้อมให้ไรโซไบโอมสามารถทำงาน “สะอาดสะดวกสบาย” ยิ่งขึ้น
  • ไร้สารพิษ เช่น ยาฆ่าแมลง และ ยาฆ่าเชื้อ และ
  • สับสเตรดมีรูพรุนให้อากาศถ่ายเทมากพอ และมีการรดน้ำอย่างเหมาะสม 

ปริมาณออกซิเจน ในโซนรากควรได้รับความสนใจเป็นพิเศษ.  ทั้งรากและไรโซไบโอม จำเป็นต้องเจริญงอกงาม.  เมื่อออกซิเจนน้อยไป จะกระตุ้นให้เชื้อโรคของรากซึ่งจำศีลอยู่ ตื่นขึ้นได้.   พึงหมั่นทำให้โซนรากได้รับออกซิเจนมากพอ ด้วยการใช้ดินหรือสับสเตรดที่เอื้อต่อการหมุนเวียนแลกเปลี่ยนอากาศ.  น้ำจากชลประทาน/ระบบน้ำหยด ควรจะอยู่ในระดับต่ำสุด 7 mg O₂/L, วัดได้จากการหยดน้ำรอบแรกในตอนเช้า.  การเติมออกซิเจนในน้ำสำหรับรดต้นพืช สามารถวัดได้ด้วยเครื่องมือธรรมดา

ถึงตอนนี้ ส่วนใหญ่เราจะพูดถึง สารอาหารของพืชด้วยปุ๋ยอนินทรีย์, ซึ่งเสี่ยงต่อการให้ไนเตรดมากเกินไป ผลคือทำให้เนื้อเยื่อของใบ เสี่ยงต่อการถูกแมลงและเชื้อโรคคุกคาม.  เป็นที่รู้กันมานานแล้ว (แต่ถูกละเลยมานาน) ว่ารากพืชสามารถดูดไนโตรเจน ในรูปแบบอื่น ไม่ใช่แค่ไนเตรด (หรือแอมโมเนีย), คือ ในรูปของสารประกอบไนโตรเจนอินทรีย์.  มีหลักฐานมากขึ้น ที่แสดงว่า การแทนที่ (บางส่วนของ) ปุ๋ยอนินทรีย์ ด้วยปุ๋ยอินทรีย์ ไม่ได้ลดทอนการเติบโตของต้นพืช แต่กลับช่วยลดความเสี่ยงของพืชต่อศัตรูพืชและเชื้อโรค.  จุลินทรีย์ในไรโซไบโอม ช่วยย่อยและเผาผลาญปุ๋ยอินทรีย์ เป็นการผลิตสารอาหารเลี้ยงพืช  กระบวนการนี้ ช่วยกระตุ้นพัฒนาการและเพิ่มความหลากหลายในไรโซไบโอม.  รายงานเร็วๆ นี้ ชี้ให้เห็นว่า พืชสามารถดูดซึมซับจุลินทรีย์ทั้งยวง (rhizophagy), ปล่อยสารอาหารภายในราก, แล้วปล่อยจุลินทรีย์กลับไปในโซนราก

การวัดส่วนประกอบของไรโซไบโอม เป็นเรื่องท้าทายกว่า การวัดตัวชี้วัดทางเคมีและฟิสิกส์ประมาณปี 1980 (2523) Elaine Ingham ได้พัฒนาชุดวิธีการวัดปริมาณของกลุ่มจุลชีพที่มีบทบาทสำคัญในโซนราก – ในตอนนั้น เรียกว่า “soil food web” (ใยแมงมุมของอาหารในดิน)  ทุกวันนี้ก็ยังใช้อยู่, แม้ว่ามันต้องใช้แรงงานมากและราคาแพง.  ทางด้านวิธีการเชิงโมเลกุลก้าวหน้าไปไกลมาก.  การวิเคราะห์เหล่านี้ ให้รายละเอียดมากขึ้น แต่ก็ยังแพงเกินกว่าจะใช้ทำงานเป็นกิจวัตร

อีกวิธีหนึ่ง คือ การวิเคราะห์ Phospholipid Fatty Acids (PLFA) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ เยื่อหุ้มเซลล์ และเป็นตัวชี้วัดแยกแยะกลุ่มจุลินทรีย์ต่างๆ Eurofins ได้พัฒนากรรมวิธีสกัด PLFAs จากตัวอย่างเก็บจากโซนราก แล้วนำมาวิเคราะห์ทั้งเชิงปริมาณและคุณภาพของจุลินทรีย์ที่มีชีวิตในโซนราก  การวิเคราะห์ PLFA ได้ถูกพัฒนาให้เป็นวิธีที่ไม่แพง ที่สามารถเปิดประตูให้กับการควบคุมติดตามจุลชีพในดินได้บ่อยขึ้น

บทบาทของระบบรากภายในกรอบสามสมดุลของพืช

เนื่องจากหลายสิ่งหลายอย่างในพืช มีปฏิสัมพันธ์กัน, จึงไม่น่าแปลกใจที่ระบบรากและสามสมดุลของพืช ก็เป็นเช่นนั้น.  ดังจะอธิบายถึงบทบาทนี้ต่อจากนี้

ราก และ สมดุลน้ำ (Roots and the water balance)

ต้องสนใจเป็นพิเศษกับแคลเซียมในเนื้อเยื่อของพืช. มันเคลื่อนตัวค่อนข้างง่ายกับการไหลของน้ำผ่านไซเล็มขึ้นไปเลี้ยงพืช, ซึ่งขับเคลื่อนโดยการระเหย. แคลเซียมไปสะสมที่ใบมากเพราะใบระเหยมากกว่าเพื่อน; ไม่ค่อยไปสะสมที่จุดเติบโตขยายตัว และ ที่จะพัฒนาเป็นดอก/ผล. แคลเซียมเคลื่อนที่ไม่ได้ดีในพืช, ดังนั้นถ้าเซลล์ใหม่พัฒนาไปโดยมีแคลเซียมน้อย, ก็จะไม่มีโอกาสเลยที่แคลเซียมจะเข้าสู่พืชนั้นได้อีก. แคลเซียมช่วยเชื่อมชั้นแพ็คติน ทำให้เยื่อหุ้มเซลล์แข้งแรง. เซลล์ที่อ่อนแอ จะเสี่ยงต่อการคุกคามของแมลงและเชื้อโรค. การระเหยอย่างต่อเนื่องเป็นวีธีที่ดีที่สุดที่จะคอยเติมแคลเซียมและช่วยให้เยื่อหุ้มเซลล์แข็งแกร่ง

รากและความสมดุลของพลังงาน (Roots and the energy balance)

การระเหยเป็นกลไกทำความเย็นที่มีประสิทธิภาพที่สุดตอนนี้สำหรับพืช. ด้วยเหตุนี้ หน้าที่โดยตรงของรากจึงเกี่ยวข้องกับความสมดุลเชิงพลังงานของพืช

อุณหภูมิของระบบน้ำรดพืชก็มีอิทธิพลต่ออุณหภูมิของโซนราก และกระทบต่อการดูดน้ำและสารอาหารขึ้นไปเลี้ยงต้นพืช

การรดน้ำเย็น โดยเฉพาะยามเช้า รากดูดน้ำเย็น จะลดอุณหภูมิที่โคนต้น. ถ้าอุณหภูมิที่โคนต้นลดต่ำกว่าจุดน้ำค้าง, ความชื้นก็จะกลั่นตัวเป็นหยดน้ำตรงนั้น, อันเป็นสภาวะที่เชื้อราชอบมาก เช่น Botrytis และ Fusarium ตรงบริเวณดังกล่าวของต้นพืช

ในทางตรงข้าม, การรดน้ำอุ่นจะกระตุ้นการดูดน้ำ (และสารอาหาร). หากเป็นเวลาที่พืชระเหยได้น้อย, จะเกิดหยดน้ำที่ปลายใบ. นี่เรียกว่า การเสียน้ำทางใบ (guttation). บางทีการเสียน้ำฟรีทางใบสามารถดึงดูดเชื้อโรค ราหรือแบคทีเรียได้

นี่แสดงให้เห็นถึงความสำคัญของการควบคุมอุณหภูมิที่โซนรากให้ดี

รากและความสมดุลของพลังงาน (Roots and the energy balance)

ในปี 1985 (2528) Francis Chaboussou เขียนหนังสือ “พืชแข็งแรง – การปฏิวัติเกษตรกรรมรุ่นใหม่” (Healthy Crops – a new agricultural revolution). Chaboussou เป็นนักการเกษตรที่สถาบันวิจัยการเกษตรแห่งชาติฝรั่งเศส. เขานำเสนอคำว่า trophobiosis. ทฤษฎีนี้ ระบุว่า ความเสี่ยงของพืชต่อแมลงและเชื้อโรค ขึ้นกับสถานภาพของสารอาหาร. แมลงและเชื้อโรคจะไม่คุกคามต้นพืชที่เติบโตแข็งแรงดี. สุขภาพของต้นพืชสัมพันธ์โดยตรงกับความสมดุลภายใน, ซึ่งเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา. ตามคำพูดของ Chaboussou, ศัตรพืชและเชื้อโรคไม่ได้คุกคามต้นพืชอย่างไม่เลือกหน้า, แต่จะจู่โจมพวกที่เป็นอาหารของมัน. นั่นคือ แมลงจะบุกรุกพืชที่คนปลูกเท่านั้นเมื่อในน้ำเลี้ยงของพืชนั้น อุดมไปด้วยอาหารที่แมลงและเชื้อร้ายต้องการ. การเจริญเติบโตของแมลงและเชื้อร้ายส่วนใหญ่ต้องใช้ กรดอะมิโนอิสระ และ น้ำตาล (reduced sugar—monosaccharides) ที่ละลายอยู่ในน้ำเลี้ยงของพืช. ต้นพืชที่ปลูกด้วยการใช้ไนเตรดในปริมาณจำกัด, การใช้ปุ๋ยอินทรีย์ และการใช้โปรตีนสังเคราะห์ในเวลาที่เหมาะสม จะช่วยขัดขวางการสะสมของกรดอะมิโนอิสระได้

พืชที่เพาะปลูกด้วยวิธีสมดุลมากเท่าไร, สาร(ที่ศัตรูพืชชอบ)ก็จะน้อยลงเท่านั้น. ดังนั้น การจัดการให้พืชเจริญเติบโตได้อย่างถูกต้อง จะช่วยให้มันต้านทานศัตรูพืชได้. ปัจจัยทั้งปวงที่มีผลต่อความสมดุลและการทำงานของสารอาหารภายในต้นพืชสามารถช่วยลดหรือเพิ่มความเสี่ยงต่อการคุกคามของแมลงและเชื้อร้าย. อันนี้อาจมีปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับต้นพืช (เช่น การปรับตัวให้เข้ากับสภาพอากาศของท้องถิ่น, อายุของต้นพืช, การตัดกิ่งต่อตา) หรือสิ่งแวดล้อม (สภาพอากาศ, แสงสว่าง, อุณหภูมิ, ความชื้น, ลม), หรือเกี่ยวข้องกับกิจวัตรในการจัดการ (เช่นความอุดมสมบูรณ์ของดิน, ช่วงเวลาของการเพาะปลูก, การเว้นที่ว่างระหว่างต้น, การไถ, การพรวนดิน, ปุ๋ยที่ใช้)

พูดสั้นๆ trophobiosis บรรยายความสัมพันธ์แบบเกื้อกูลกัน (symbiotic association) ระหว่างจุลชีพหลากหลายในพื้นที่ๆ มีอาหารที่มันหากินได้. คำ “โทรโฟไบโอซิส” ยังใช้ในทฤษฎีว่าด้วยการอุบัติขึ้นอีกของแมลงในพืชเพาะปลูกที่ใช้ยาฆ่าแมลง, ซึ่งทำให้โปรตีนแตกตัว กลายเป็น กรดอะมิโน (proteolysis) อันเป็นสาเหตุให้เกิดการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบในเนื้อเยื่อของใบ, ทำให้ใบเหล่านั้นดึงดูดแมลงและเชื้อร้าย. ผลคือ ยิ่งต้องพึ่งยาฆ่าแมลงมากขึ้น

เราสามารถจะสรุปได้ว่า Chaboussou ได้ทิ้งตำนานที่สามารถพลิกเปลี่ยนวิธีคิดเกี่ยวกับสุขภาพของพืช

John Kempf ได้ต่อยอดและพัฒนาเป็น ปิระมิดแห่งสุขภาพของพืช: เป็นการบูรณาการ องค์ความรู้จากงานวิจัยด้านสรีระของพืช และ ประสบการณ์จริงว่า ดิน (หรือ สับสเตรดสำหรับการเพาะปลูก) พืชที่เพาะปลูกสามารถวิวัฒนาสู่การต้านแมลงและเชื้อร้ายในระดับสูงขึ้น และ พืชก็มีสุขภาพดีขึ้นด้วย. ปัญญาญาณหลายประการเหล่านี้ เกี่ยวเนื่องกับ Plant Empowerment balances (ความสมดุลที่ส่งเสริมศักยภาพของต้นพืช) (หรือ ที่ อ.ตรี เรียกง่ายๆ ว่า ปลูกพืชอย่างที่เขาอยากเป็น ไม่ใช่ตามใจคนปลูก) ดังจะสาธิตในภาคต่อไป

เมื่อดินและพืชพบกับปฏิบัติการ regenerative farming practices (การทำฟาร์มแบบปฏิรูป), พวกมันจะต้องผ่านสี่ขั้นตอนที่ต่อเนื่องกันในการเพิ่มสุขภาวะของพืช ความก้าวหน้าสู่สุขภาพที่ดีขึ้น ช่วยกู้คืนสมรรถนะตามธรรมชาติและเชิงชีววิทยาของพืชและดิน/ระบบสับสเตรดสู่ระดับสูงสุดตามศักยภาพของมัน ในกระบวนการนี้, พืชจะสำแดงภูมิต้านทานสูงขึ้นต่อดินและต่อเชื้อร้ายในอากาศ, ต้านทานแมลงได้ดีขึ้น, ผลิตไขมัน (lipids) ได้ดีขึ้นซึ่งมีผลให้เยื่อหุ้มเซลล์แข็งแรงขึ้น ผลไม้รสชาติอร่อยขึ้นและมีอายุหลังเก็บเกี่ยวยาวขึ้น, รวมทั้งมีคุณค่าทางโภชนาการมากขึ้นด้วย

ระดับที่ 1 และ 2 ของสุขภาพของพืชเป็นส่วนของการทำงานของสารอาหาร ซึ่งเป็นเรื่องไม่ยากในการดูแลพืชและดิน/สับสเตรดส่วนใหญ่, โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เมื่อเราได้ให้ธาตุอาหารที่สมดุล เมื่อการให้อาหารเสริมด้วยการฉีดพ่นทางใบก็เป็นเรื่องสำคัญ

ระดับ 1: การสังเคราะห์แสงที่สมบูรณ์

ต้นพืชต้องการแมกนีเซียม, เหล็ก, แมงกานีส, ไนโตรเจน, และ ฟอสฟอรัส ในระดับที่เพียงพอ จึงจะมีสุขภาพแข็งแรงพอ. ฟอสฟอรัสไม่ได้เกี่ยวข้องโดยตรงกับการสังเคราะห์แสง แต่จำเป็นสำหรับการสันดาปต่อเนื่องกับการสังเคราะห์แสง

ปริมาณของการสังเคราะห์แสงเพิ่มตามศักยภาพของพืช และ ประวัติ (profile) ของคาร์โบไฮเดรตก็เปลี่ยนไปเป็นคาร์โบไฮเดรตที่ซับซ้อนกันมากขึ้น แต่ non-reducing sugars (เช่น กลูโคส, ฟรุ๊คโต๊ส และ ซูโครส) ในน้ำเลี้ยงจะน้อยลง. ต้นพืชจะมีภูมิต้านทานเชื้อร้ายในอากาศ เช่น Fusarium, Rhizoctonia, Pythium, Phytophthora และอื่นๆ. ความสมดุลในการดูดซึมที่สม่ำเสมอ ส่งผลให้พืชได้สุขภาพแข็งแรงในระดับนี้

ระดับ 2: การสังเคราะห์โปรตีนได้สมบูรณ์

เพื่อให้สุขภาพของพืชบรรลุถึงขั้นนี้, พืชต้องมีปริมาณแมกนีเซียม, ซัลเฟอร์, โมลิบดีนัม, และบอรอนเพียงพอ

พืชควรแปรสภาพสารประกอบไนโตรเจนที่ละลายน้ำได้ทั้งหมดให้เป็นกรดอะมิโนและโปรตีนเบ็ดเสร็จเพื่อที่ไนโตรเจนทั้งหมดในต้นพืชจะได้แปรรูปเป็นโปรตีนที่สมบูรณ์.  ผลคือ ไม่มีไนเตรดและไม่มีแอมโมเนียตกค้างอยู่ในน้ำเลี้ยงของพืช.  การวิเคราะห์จะช่วยพิสูจน์ว่าได้ถึงขั้นดังกล่าว.  หากเป็นเช่นนั้น, ต้นพืชจะแข็งแกร่งยิ่งขึ้นในการต้านแมลงที่มีระบบการย่อยแบบเรียบง่าย, โดยเฉพาะตัวหนอนและแมลงปากดูด เช่น ในกระหล่ำปลี (cabbage loopers aphids, whiteflies, thrips, leafhopper).  อันนี้เชื่อมโยงกับทฤษฎีของ Chaboussou

การให้น้ำที่ดี—รักษาระดับน้ำที่สมดุลและการดูดแร่ธาตุที่สำคัญ—จะช่วยลดอาการขาดน้ำ แต่เปิดทางให้การสังเคราะห์โปรตีนในใบเกิดขึ้นได้ดีที่สุด.  การใช้สารกระตุ้นชีวภัณฑ์ที่เหมาะสม (เช่น Vidi Terrum) สามารถช่วยลดผลกระทบของ ความเครียดที่เกิดจากสิ่งไม่มีชีวิต (abiotic stress) ต่อการสังเคราะห์โปรตีน

ระดับ 3: การสังเคราะห์ไขมันเพิ่มขึ้น

พืชเริ่มดูดซึมสารอาหารของมันส่วนใหญ่ในรูปของสารที่จุลินทรีย์ย่อยแล้ว (microbial metabolites) ซึ่งใช้พลังงาน (น้อยสุดๆ) อย่างมีประสิทธิภาพกว่า จากการดูดธาตุอาหารโดยตรง. นี่ก็เป็นอานิสงค์เชิงบวกของความสมดุลในสารดูดซึม. แล้วพวกมันก็จะเริ่มเก็บกัก “พิทักษ์” พลังงานส่วนเกินเหล่านี้ในรูปของไขมัน. นี่ก็เป็นอานิสงค์เชิงบวกอีกประการของความสมดุลในสารดูดซึม

ทั้งหมดนี้ ช่วยให้ต้นพืชพัฒนาเกราะต้านทานการจู่โจมทางอากาศของเชื้อราร้าย เช่น downy, powdery mildew และเชื้อร้ายแบคทีเรีย ที่ลงจอดบนผิวใบและปล่อยเอ็นไซม์ (pectolytic) เพื่อย่อยกำแพงเซลล์ที่ประกอบด้วย pectin. ไขและน้ำมันที่เคลือบอยู่บนผิวใบทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกัน ไม่ให้เอ็นไซม์เหล่านี้ทำลายผิวใบได้

การมีกลุ่มประชากรจุลินทรีย์ (microbiome) ที่เข้มแข็งในบริเวณราก ช่วยให้ต้นพืชดูดซึมสารอาหารส่วนใหญ่ของมันในรูปของสารที่ผ่านการย่อยสลายแล้วจากจุลินทรีย์, ซึ่งเป็นปัจจัยตั้งต้นที่จะช่วยให้พืชมีสุขภาพถึงขั้นนี้ได้. ไตรโคเดอร์มา และ จุลินทรีย์ที่มีประโยชน์อื่นๆ ก็ช่วยให้พืชบรรลุถึงขั้นนี้ได้

ระดับ 4: การสังเคราะห์ สารสันดาปทุติยภูมิของพืช (Plant Secondary Metabolite, PSM) เพิ่มขึ้น

ต้นพืชที่อ่อนแอมากๆ ยังสามารถผลิต PSM เมื่ออยู่ในสภาวะเครียดจัด, แต่เพราะต้นพืชเหล่านี้ขาดพลังงาน, จึงอาจให้ผลผลิตต่ำทั้งปริมาณและคุณภาพ

ต้นพืชที่แข็งแรง ที่มีความสมดุลของสารดูดซึม (assimilates balance) จะใช้พลังงานส่วนเกินที่เก็บไว้ เป็นเชื้อเพลิงในการเปิดสวิทช์ กลไกสร้างภูมิต้านทาน (immune pathways) (SAR [Systemic Acquired Resistance] & ISR [Induced Systemic Resistance]). กลไกเหล่านี้ เปิดปิดโดยจุลินทรีย์ใน ไมโครไบโอม ของพืช, ทั้งที่อยู่ในบริเวณรากและที่ผิวชั้นนอกของใบ (phyllosphere, the outer layer of foliage) หรือ ตัวกำกับภูมิต้านทานอื่นๆ. ผลคือ ช่วยเพิ่มความเข้มข้นของสารภูมิต้านทานและ PSMs. ณ ขั้นนี้ พืชจะพัฒนาความแข็งแกร่งในการต่อต้านแมลงที่มีระบบย่อยอาหารที่เก่งกาจยิ่งขึ้น (beetle, bugs, root rot nematodes) และไวรัส

ต้นพืชต้องการจุลินทรีย์ชนิดที่เฉพาะในประชากรจุลินทรีย์ที่อยู่ในต้นพืช (ทำนองเดียวกับกระเพาะและลำไส้ของคน ที่จำเป็นต้องมีจุลินทรีย์ที่เป็นมิตร—ดรุณี) เพื่อทำหน้าที่เปิดปิดสวิทช์ให้กลไกภูมิคุ้มกันตอบโต้กับสถานการณ์ต่างๆ เพื่อให้สุขภาพของพืชบรรลุถึงขั้นนี้ได้. ขอย้ำ ไตรโคเดอร์มา และ จุลินทรีย์ที่มีประโยชน์อื่นๆ หากใส่ที่โซนราก หรือ พ่นใบ จะช่วยให้พืชเจริญก้วหน้าถึงขั้นนี้ได้

อุณหภูมิที่สูงขึ้น มักจะเพิ่มการผลิต PSMs. ในขณะที่ วิธีการปลูกแบบเสริมสร้างศักยภาพของพืช โดยทั่วไป นำไปสู่การเพิ่มอุณหภูมิในเรือนกระจก, ซึ่งก็ช่วยส่งเสริมให้เกิดการผลิต PSMs ส่วนใหญ่ในต้นพืชด้วย

สรุป

ผู้เพาะปลูกหลายคนอยู่ในช่วงเปลี่ยนผ่านจาก ยุทธศาสตร์ reactive – ปฏิกิริยาโต้ตอบต่อปัญหา/เพื่อแก้ปัญหา(แบบแยกส่วน) สู่ proactive, มองสภาวะองค์รวม. พวกเขาหันมาใช้ภูมิปัญญาใหม่นี้ จาก การปลูกโดยการเสริมศักยภาพของพืช (อ.ตรี ปลูกพืชอย่างที่เขาอยากเป็น ไม่ใช่ตามใจคนปลูก…ดรุณี), ตั้งเป้าว่า จะปลูกพืชที่พึ่งพายากำจัดศัตรูพืชและปุ๋ยให้น้อยที่สุด, ผลคือ รบกวนพิภพโลกน้อยที่สุด. ด้วยแนวนี้, พวกเขาได้มากขึ้นด้วยการใช้น้อยลง (achieve more with less) และมักจะมีสถานภาพทางการเงินดีขึ้น.

ที่กล่าวมาข้างต้น อธิบายกระบวนการทำอย่างไรจึงจะทำให้รากทำหน้าที่ได้ดีในการธำรงสุขภาพของต้นพืช, เป็นจุดเชื่อมกับหลักการ ของการปลูกด้วยการเสริมศักยภาพของต้นพืช และ บางภูมิปัญญาในด้านการจัดการสุขภาพของพืช. ขอขมวดเป็นข้อปฏิบัติดังต่อไปนี้:

1. ควบคุมระบบน้ำใช้รดต้นพืชให้มีปริมาณออกซิเจนเพียงพอ. ออกซิเจนมีความสำคัญต่อ ไรโซไบโอม และการทำงานของราก
2. เลือกสับสเตรดที่ “ประนีประนอม” กับ ไรโซไบโอม. เรียนรู้เกี่ยวกับสารแต่งเติมที่จะช่วยสร้าง “บ้าน” ที่ดีกว่าให้กับคนงานเหล่านี้
3. วัดและจดบันทึกอุณหภูมิที่โซนรากอย่างต่อเนื่อง
4. เริ่มเติมจุลินทรีย์ที่มีประโยชน์ตั้งแต่เริ่มต้น. ไตรโคเดอร์มา มีความแข็งแรงมากในการป้องกันต้นพืช ต่อสู้กับศัตรูที่เกิดในดินสารพัด, และมันก็ช่วยส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืชในวิธีต่างๆ ด้วย
5. หลีกเลี่ยงการเติมไนเตรดมากเกิน ที่จะทำให้ต้นพืชดึงดูดแมลงและเชื้อโรค – โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ในช่วงที่ใช้สารกระตุ้นการเติบโตของต้นพืช ด้วยจุลินทรีย์เช่น ไตรโคเดอร์มา ที่เพิ่มประสิทธิภาพในการดูดขึ้นสารอาหาร
6. พยายามรักษาสมดุลของ cation (อนุภาคประจุบวก) ในโซนราก. หมั่นเช็คระดับฟอสเฟตในโซนราก อย่าให้เกินกว่าการดูดขึ้นของจุลธาตุ. ใช้ภูมิปัญญาในการรักษาความสมดุลของน้ำ และ ของพลังงาน เพื่อให้การดูดขึ้นของแคลเซียมต่อเนื่องอย่างราบรื่น
7. ให้ตรวจวัดบ่อยๆ ในส่วนประกอบของสารอาหารในน้ำเลี้ยงของต้นพืช เพื่อยืนยันการดูดสารอาหารขึ้นเลี้ยงต้นพืชเป็นปกติ
8. ห้ามฆ่าไรโซไบโอมซึ่งมีคุณค่ามหาศาลด้วยการสุ่มสี่สุ่มห้าใช้ ยาฆ่าแมลงที่ไม่เหมาะสม. เมื่อไรที่ผู้ปลูกเริ่มใช้ยาฆ่าแมลง, ก็ไม่มีทางย้อนกลับอีก, หรืออย่างน้อยก็ต้องใช้เวลายาวนานพอสมควร
9. จงส่งเสริมสนับสนุนไมโครไบโอม (รอบๆ รากในดิน) ในสภาวะเครียด, ซึ่งหมายถึงช่วงเวลาที่สัดส่วนของ อุณหภูมิและแสงแดด…เมื่อระดับน้ำตาลเพื่อเลี้ยงรากลดลง, เมื่อไรโซไบโอม เข้าสู่ภาวะ “อดอยาก”
10. ใช้สารกระตุ้นชีวภัณฑ์เพื่อช่วยให้ต้นพืชยืนหยัดทนทานต่อสภาวะเครียดที่ไม่ได้เกิดจากสิ่งมีชีวิต (abiotic stress)

กล่าวโดยย่อ: ให้โฟกัสที่ ดิน/สับสเตรด, คุณภาพของการให้น้ำ, ลักษณะของสายพันธุ์ประเภทสิ่งมีชีวิต, ความหลากหลายทางชีวภาพ ในโซนราก, สารอาหารของพืช, การควบคุมอากาศ, การใช้วิธีทางชีววิทยาในการควบคุมแมลงและเชื้อโรค และ การใช้สารกระตุ้นชีวภัณฑ์ เป็นสิ่งจำเป็นที่จะช่วยให้พืชเจริญเติบโตได้แข็งแรงและมีความยืดหยุ่น

ปัจฉิมลิขิต

Hoogendorn Growth Management (HGM) สร้างทางออกที่เป็นกลไกในการทำงานอย่างเป็นระบบได้ด้วยตัวของมันเอง (automation) ที่ยั่งยืนและเป็นมิตรกับผู้ใช้ ในธุรกิจพืชสวนทุกชนิดทั่วโลก. HGM ให้ผู้ปลูกได้เข้าถึงกระบวนการแก้ปัญหาสู่ทางออกที่เบ็ดเสร็จเพื่อการจัดการสวนพืชได้อย่างมีประสิทธิภาพตั้งแต่ บรรยากาศในเรือนกระจก, การให้น้ำ, และการใช้พลังงาน, ไม่ว่าเรือนกระจกจะมีโครงสร้างแบบใด, อยู่ที่ไหน, และมีอุปกรณ์อะไร. ระบบควบคุมอัจฉริยะจะทำให้ได้ผลผลิตพืชสวนสูงทั้งปริมาณและคุณภาพ ด้วยการใช้ทรัพยากรหายากให้น้อยที่สุด เช่น น้ำ, พลังงาน, และ สารอาหาร. หลักการของการเสริมศักยภาพของพืช ได้ถูกบูรณาการลงสู่ระบบการควบคุมเหล่านี้. เป้าหมายหลักคือ การเจริญเติบโต, ความต่อเนื่อง, และ นวัตกรรม

Koppert Biological Systems (KBS) สร้างทางออกที่ทำให้การเพาะปลูกพืชที่เป็นอาหาร และ พืชที่เป็นไม้ประดับ ยั่งยืนได้. KBS ทำงานร่วมกับผู้เพาะปลูกในลักษณะเป็นหุ้นส่วนกับธรรมชาติ, เราทำงานเพื่อทำให้เกษตรกรรม และพืชสวนแข็งแรงขึ้น, ปลอดภัยขึ้น, ผลิตภาพสูงขึ้น และมีความยืดหยุ่นมากขึ้น. เราทำได้แล้วด้วยการใช้คู่ปรปักษ์ตามธรรมชาติเพื่อต่อสู้กับการจู่โจมของศัตรูพืช, ใช้จุลินทรีย์ควบคุมศัตรูพืชและเชื้อโรค, ใช้ผึ้งในการผสมเกสรตามธรรมชาติ, และ สารกระตุ้นชีวภัณฑ์ที่ส่งเสริมและเกื้อหนุนพืช ทั้งบนดินและใต้ดิน. การกู้คืนและป้องกันระบบนิเวศด้วยแนวทางธรรมชาติเป็นพื้นฐานนำไปสู่ พืชแข็งแรง และสิ่งแวดล้อมที่สมดุล. และหากท่านเติมด้านคุณภาพ, องค์ความรู้-ทักษะ, และการบริการให้คำปรึกษาของเราด้วยแล้ว ท่านจะเข้าใจว่า ทำไมผู้เพาะปลูกจำนวนมากขึ้นมองเราเป็นหุ้นส่วนที่จะช่วยให้พวกเขาทยานสู่เป้าหมายของพวกเขาได้