งานวิจัย : การจัดการธาตุอาหารเฉพาะพื้นที่สำหรับข้าวโพด

คำแนะนำปุ๋ยสำหรับพืชเศรษฐกิจของประเทศที่เผยแพร่ให้เกษตรกรและผู้สนใจ ส่วนใหญ่เป็นการแนะนำการใช้ปุ๋ยอย่างกว้างๆ อัตราการใช้ปุ๋ยและสูตรปุ๋ยไม่เฉพาะเจาะจงสำหรับดินแต่ละชนิดหรือสำหรับพืชแต่ละชนิด เช่นสูตรปุ๋ยที่แนะนำส่วนใหญ่ได้แก่ 15-15-15 และ 16-20-0 ปริมาณการใช้ปุ๋ยก็ขึ้นอยู่กับ คำแนะนำที่ได้จากการทดลอง จะเห็นได้ว่าคำแนะนำปุ๋ยดังกล่าวไม่ได้คำนึงถึงปริมาณธาตุอาหารที่มีอยู่ดั้งเดิมในดิน ทำให้การใช้ปุ๋ยไม่มีประสิทธิภาพ เป็นการเพิ่มต้นทุนการผลิต และทำให้เกิดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม เกิดการปนเปื้อน สูญเสียเงินตราต่างประเทศ ในกรณีที่ใส่ปุ๋ยมากเกินความจำเป็น ส่วนกรณีที่เกษตรกรใช้ปุ๋ยน้อยเกินไป จะทำให้ธาตุอาหารในดินลดน้อยลง ดินเสื่อมโทรม เป็นการทำเกษตรที่ไม่ยั่งยืน จากข้อมูลการใช้ปุ๋ยในประเทศพบว่าปัจจุบันมีการใช้ปุ๋ยปีละประมาณ 3 ล้านตัน ส่วนใหญ่เป็นปุ๋ยนำเข้าจากต่างประเทศ ดังนั้นถ้าเกษตรกรไทยสามารถใช้ปุ๋ยอย่างมีประสิทธิภาพคือใช้ปุ๋ยตามที่พืชต้องการ และถ้าสามารถลดปริมาณการใช้ปุ๋ยได้อย่างน้อย30% จะทำให้ประหยัดเงินตราออกนอกประเทศได้ถึงปีละ 8,000-10,000 ล้านบาท

ปัญหา

เกษตรกรส่วนใหญ่ในประเทศที่พัฒนาแล้วจะส่งดินไปวิเคราะห์ที่ห้องปฎิบัติการของรัฐและเอกชน เพื่อให้ได้คำแนะนำปุ๋ยที่ถูกต้อง ทำให้การใช้ปุ๋ยมีประสิทธิภาพมากขึ้น การวิเคราะห์ดินดำเนินการโดยหน่วยงานรัฐหรือภาคเอกชนผู้จำหน่ายปุ๋ยกับเกษตรกร ในประเทศไทยหรือหลายๆประเทศมีปัญหาที่มีห้องปฏิบัติการมีไม่เพียงพอในแหล่งเพาะปลูก ทำให้ความต้องการวิเคราะห์ดินของเกษตรกรไม่สะดวกและทันต่อความต้องการ ห้องปฏิบัติการส่วนใหญ่อยู่ในเมืองใหญ่และห่างไกลจากแหล่งเพาะปลูก ทำให้ต้องใช้เวลาและค่าใช้จ่ายสูงในการส่งตัวอย่างดินไปวิเคราะห์ และสิ่งที่สำคัญที่สุดคือ ขาดแคลนข้อมูลงานวิจัยในการให้คำแนะนำปุ๋ยกับพืชแต่ละชนิด

การพัฒนาระบบคำแนะนำปุ๋ย

1.การผลิตคำแนะนำปุ๋ย

ข้อมูลการให้คำแนะนำปุ๋ยสำหรับพืชชนิดต่างๆ ในพื้นที่แต่ละแห่งมีจำกัด และใช้งบประมาณสูงมากในการทำแปลงทดสอบ คำแนะนำปุ๋ยสำหรับพืชที่ปลูกในดินแต่ละชนิด ไม่สามารถถ่ายทอดไปยังดินชนิดเดียวกันในสถานที่ต่างกันได้ เนื่องจากมีภูมิอากาศไม่เหมือนกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งปริมาณน้ำฝน แสงแดด เพราะการทำการเกษตรของไทยยังพึ่งน้ำฝนเป็นส่วนใหญ่

ปัจจุบันนักวิจัยต่างประเทศได้พัฒนาโปรแกรมการคำนวณปุ๋ยให้กับพืชชนิดต่างๆ โดยสามารถคาดคะเนผลผลิตที่ได้กำไรสูงสุด และบอกว่าควรใช้ปุ๋ยเท่าใด และแนะนำวันปลูกให้ด้วย โปรแกรมหนึ่งที่รู้จักกันดีคือ DSSAT ซึ่งประกอบด้วยโปรแกรมย่อยสำหรับพืชแต่ละชนิด ปัจจุบันได้พัฒนาให้ใช้กับพืชได้ถึง 15 ชนิด โปรแกรมจำลองการปลูกข้าวโพดนี้ได้พัฒนาขึ้นโดยมหาวิทยาลัยฮาวายร่วมกับมหาวิทยาลัยอื่นๆ ในประเทศสหรัฐอเมริกา ในโปรแกรมมีฐานข้อมูลหลักอยู่ 3 ประเภทคือ ฐานข้อมูลดินฐานข้อมูลภูมิอากาศ และฐานข้อมูลพืช เมื่อต้องการให้คำแนะนำปุ๋ยข้าวโพดในดินชนิดหนึ่ง สถานที่แห่งหนึ่ง และพันธุ์ข้าวโพดชนิดหนึ่ง โปรแกรมก็จะคำนวณให้โดยใช้ฐานข้อมูลของดินชนิดนั้น สถานที่นั้น และพันธุ์ข้าวโพดชนิดนั้น ซึ่งจากฐานข้อมูลดินที่ได้รวบรวมไว้ในคอมพิวเตอร์ คำแนะนำปุ๋ยลักษณะนี้ จึงสามารถปรับปรุง และขยายผลต่อไปยังดินชนิดอื่น สถานที่อื่น และพันธุ์ข้าวโพดอื่นได้

2.การวิเคราะห์ปริมาณธาตุอาหาร

โปรแกรมจำลองการปลูกพืช คำนวณเฉพาะปุ๋ยไนโตรเจนเท่านั้น โดยมีสมมติฐานว่ามีฟอสฟอรัส และโพแทสเซียม เพียงพอ ก่อนที่โปรแกรมจะคำนวณปริมาณปุ๋ยที่จะใส่ให้กับข้าวโพดนั้นจะต้องมีการวิเคราะห์ไนโตรเจนในดินเสียก่อน โดยวิเคราะห์ในรูปของอินทรีย์คาร์บอน เมื่อป้อนข้อมูลปริมาณอินทรียคาร์บอนที่มีอยู่ในดินว่าอยู่ในระดับต่ำ หรือปานกลาง หรือสูง โปรแกรมก็จะคำนวณปุ๋ยไนโตรเจนให้ว่าควรจะใส่เท่าใด โดยได้ผลผลิตที่ให้กำไรสูงสุด ซึ่งมีค่าแตกต่างกันในดินแต่ละชุดดิน แต่ละสถานที่และแต่ละพันธุ์ โครงการวิจัยได้ปรับปรุงข้อมูลคำแนะนำปุ๋ยไนโตรเจนโดยใช้ค่าวิเคราะห์ไนเตรตแทนอินทรีย์คาร์บอน เพื่อให้สอดคล้องกับผลที่วิเคราะห์ได้โดยชุดตรวจสอบ เอ็น พี เค ซึ่งวัดปริมาณไนโตรเจนในรูปของไนเตรต

3.การพัฒนาชุดตรวจสอบเอ็น พี เค ในดิน

การที่จะนำเอากระบวนการให้คำแนะนำปุ๋ยไปให้เกษตรกรใช้ จะมีปัญหาเกี่ยวกับการวิเคราะห์ปริมาณอินทรียคาร์บอนในดิน เพราะต้องทำในห้องปฏิบัติการ ดังนั้นจึงได้พัฒนาชุดตรวจสอบ เอ็น พี เค ในดินขึ้นมา โดยให้ตรวจสอบไนโตรเจน ได้ 2 รูปคือ รูปของแอมโมเนียม และรูปของไนเตรต และตรวจสอบฟอสฟอรัส และโพแทสเซียมได้ด้วย ได้มีการศึกษาหาน้ำยาสกัดเดี่ยวที่สามารถสกัดปริมาณธาตุอาหาร เอ็น พี เค ในครั้งเดียว และปรับปรุงวิธีวิเคราะห์ปริมาณแอมโมเนียม ไนเตรต ฟอสฟอรัส และโพแทสเซียม ให้เหมาะสมกับการใช้ในภาคสนาม และใช้อุปกรณ์ง่ายๆ ราคาถูก พัฒนาเป็นชุดตรวจสอบ เอ็น พี เค ในดิน แทนเครื่องมือที่อ่านผลในห้องปฏิบัติการ โดยอ่านค่าออกมาเป็น ต่ำ หรือปานกลาง หรือสูง และใช้เวลาเพียง 30 นาที ก็ทราบผล

ได้มีการตรวจสอบความถูกต้องแม่นยำของการใช้แผ่นสีมาตรฐานกับเครื่องมือในห้องปฏิบัติการ และพบว่าความถูกต้องแม่นยำมี 90-95% ในกรณีของแอมโมเนียม ไนเตรต และฟอสฟอรัส แต่ความถูกต้องแม่นยำของการอ่านค่าโพแทสเซียมมีประมาณ 80% เท่านั้น นอกจากนั้นยังได้พบว่าปริมาณอินทรียคาร์บอนมีสหสัมพันธ์กับปริมาณไนเตรตในดิน ดังนั้นจึงตรวจสอบปริมาณไนเตรตในดิน โดยการใช้ชุดตรวจสอบ เอ็น พี เค ในดิน แทนการวิเคราะห์ปริมาณอินทรียคาร์บอนในห้องปฏิบัติการ

4.การตรวจสอบชุดดิน

เนื่องจากโปรแกรมจำลองการปลูกพืช คาดคะเนผลผลิตข้าวโพด และแนะนำปุ๋ยไนโตรเจนเฉพาะแต่ละชุดดิน ดังนั้นจึงได้พัฒนาระบบการตรวจสอบชุดดิน โดยมีสมุดคู่มือตรวจสอบชุดดินให้ไว้ โดยการตรวจสอบนี้เป็นการยืนยันว่าเป็นชุดดินนั้นๆ หรือไม่ ซึ่งใช้ลักษณะทางกายภาพเพียง 5 ลักษณะ เช่น สีดิน เนื้อดิน ความเป็นกรด-ด่าง ลักษณะของการมีชิ้นส่วนหยาบ และความลึก-ตื้นของดินเป็นต้น

5.ขั้นตอนการให้คำแนะนำปุ๋ยข้าวโพด

ก่อนที่จะได้คำแนะนำปุ๋ยไนโตรเจนจากโปรแกรมจำลองการปลูกพืช ซึ่งได้ผลิตไว้สำหรับแต่ละชุดดิน ในแต่ละจังหวัดนั้น เกษตรกรต้องตรวจสอบชุดดินก่อนว่าเป็นชุดดินอะไร ตามคู่มือตรวจสอบชุดดินที่ให้ไว้ เก็บตัวอย่างดินมาตรวจสอบปริมาณ เอ็น พี เค โดยใช้ชุดตรวจสอบ เอ็น พี เค ในดิน นำค่า เอ็น พี เค ที่ได้จากการตรวจสอบไปเทียบในสมุดคำแนะนำปุ๋ยที่จัดเตรียมไว้ให้ว่าจะต้องใส่ปุ๋ยในปริมาณเท่าใด

6.การให้คำแนะนำปุ๋ยฟอสฟอรัส และโพแทสเซียม

ในกรณีของฟอสฟอรัสได้ใช้โปรแกรม ซึ่งได้พัฒนาขึ้นที่มหาวิทยาลัยฮาวาย มาใช้แนะนำปุ๋ยฟอสฟอรัสในแต่ละชุดดิน ส่วนโพแทสเซียมดินใช้คำแนะนำของกรมวิชาการเกษตร ดังนั้นคำแนะนำปุ๋ยสำหรับข้าวโพดจึงมีครบทั้ง 3 ธาตุ

การทดลองในภาคสนาม

1 การทดสอบกระบวนการให้คำแนะนำปุ๋ย

ได้ทดสอบกระบวนการให้คำแนะนำปุ๋ยข้าวโพด 11 แปลงทดลองในบริเวณ 4 จังหวัด โดยนักวิชาการ และได้ทำแปลงทดสอบอีก 56 แห่ง โดยเจ้าหน้าที่ส่งเสริมการเกษตร จากข้อมูลผลผลิตที่ได้จริง และผลผลิตที่คาดคะเนโดยโปรแกรมมีความใกล้เคียงกันมากในกรณีที่นักวิชาการเป็นผู้ดำเนินการ แต่ในกรณีที่นักส่งเสริมการเกษตรเป็นผู้ดำเนินการนั้น มีความผิดพลาดถึง 50% ทั้งนี้อาจเนื่องจากมีความผิดพลาดในการวัดปริมาณธาตุอาหาร เอ็น พี เค โดยใช้ชุดตรวจสอบ เอ็น พี เค ในดิน หรือมีความผิดพลาดในการตรวจสอบชุดดิน

2 การศึกษาคำแนะนำปุ๋ยจากโปรแกรมเปรียบเทียบกับการใช้ปุ๋ยของเกษตรกร

ได้ทำการเปรียบเทียบคำแนะนำปุ๋ยจากการใช้โปรแกรมกับปริมาณที่เกษตรกรใช้กันอยู่ พบว่า การใช้คำแนะนำปุ๋ยที่ได้พัฒนานี้ทำให้ได้ผลผลิตสูงขึ้น และเกษตรกรมีกำไรสูงขึ้น โดยทำแปลงทดสอบ 15 แห่ง ร่วมกับบริษัทเอกชน 2 บริษัท และทำแปลงทดสอบในพื้นที่ทั้งหมดของเกษตรกรอีก 4 แห่ง

การถ่ายทอดผลงานวิจัยไปสู่เกษตรกร

กรมส่งเสริมการเกษตรได้สนับสนุนโครงการวิจัยฯ โดยจัดให้มีการฝึกอบรมเกษตรกร 200 คน และเจ้าหน้าที่ส่งเสริมการเกษตร 200 คน ใน 10 จังหวัดที่ปลูกข้าวโพดในปี 2544 โดยกรมส่งเสริมการเกษตรออกค่าเมล็ดพันธุ์ และปุ๋ย ให้กับเกษตรกรที่เข้าร่วมโครงการคนละ 5 ไร่ และให้เกษตรกรที่ผ่านการฝึกอบรมแล้วหาสมาชิกอีก 40 คน ดำเนินการปลูกข้าวโพดตามวิธีการที่ได้รับการอบรมมา โดยมีเจ้าหน้าที่ส่งเสริมการเกษตรเป็นพี่เลี้ยง ดังนั้นคาดว่าจะมีเกษตรกร 8,000 คน ปลูกข้าวโพดโดยใช้คำแนะนำปุ๋ยที่ได้พัฒนานี้ในพื้นที่ 200,000 ไร่

ปี 2545-2547 ได้นำเอากระบวนการให้อำนาจเกษตรกรเป็นผู้ตัดสินใจมาคัดเลือกเกษตรกรผู้นำจำนวน 67 คนจาก 4 จังหวัด คือ จ.เพชรบูรณ์ ลพบุรี นครสวรรค์ และนครราชสีมา เกษตรกรผู้นำ 67 คน ได้ขยายผลไปยังสมาชิก 627 คน และในจำนวนนี้มีเกษตรกร 338 คน ได้ทำการปลูกข้าวโพดโดยใช้เทคโนโยลีการจัดการปุ๋ยเฉพาะพื้นที่ ปรากฏว่าข้าวโพดมีผลผลิตสูงขึ้น และเกษตรกรมีกำไรมากขึ้น ค่าใช้จ่ายในการปลูกหรือต้นทุนลดลง (ตารางที่ 3.1) ปัจจุบันได้มีการขยายผลไปยังเกษตรกรปลูกข้าวโพดจังหวัดอื่นๆ โดยเกษตรกรผู้นำที่ได้รับการฝึกอบรมจากโครงการฯ

ตารางที่ 3.1 ผลการวิเคราะห์ค่าเฉลี่ยของผลผลิต ต้นทุน และผลตอบแทนระหว่างแปลงจัดการธาตุอาหารเฉพาะพื้นที่และแปลงเกษตรกรที่ไม่ได้วิเคราะห์ดินใน 4 จังหวัด

หมายเหตุ 1/ แปลงเกษตรกรที่ไม่ได้วิเคราะห์ดิน 2/ แปลงจัดการธาตุอาหารเฉพาะพื้นที่ 3/ แตกต่างทางสถิติในระดับ 95% 4/ แตกต่างทางสถิติในระดับ 99% 5/ ไม่แตกต่างทางสถิติ ราคาข้าวโพด =4.2 บาท / กก.

ปัญหาของการถ่ายทอดผลงานวิจัย

จากการได้พบกับเกษตรกร เพื่อกระตุ้นให้เกษตรกรปลูกข้าวโพดโดยใช้ปุ๋ยตามคำแนะนำต่อเนื่องจากปี 2544 ได้ข้อมูลว่า เกษตรกรหลายรายไม่ได้ใส่ปุ๋ยตามคำแนะนำทั้งๆที่มีการตรวจสอบชุดดิน และนำดินมาวิเคราะห์ เอ็น พี เค แล้ว ทั้งนี้เพราะมีปัญหาหลายประการ

1.สูตรปุ๋ย  เนื่องจากคำแนะนำปุ๋ยที่ได้พัฒนาขึ้นมานี้แนะนำให้ใส่ปุ๋ยในรูปของธาตุอาหาร ซึ่งสามารถทำได้ง่ายถ้าใช้แม่ปุ๋ย แต่ในสภาพของตลาดเมืองไทย และการใช้ปุ๋ยของเกษตรกรที่ผ่านมานั้นมักใช้ปุ๋ยตามสูตรปุ๋ยที่มีจำหน่ายในท้องตลาด ดังนั้นทำให้เกิดปัญหาในการหาสูตรปุ๋ยตามคำแนะนำไม่ได้

2.เครื่องหว่านปุ๋ย เกษตรกรส่วนใหญ่ปลูกข้าวโพดโดยการจ้าง ตั้งแต่ใส่ปุ๋ย ปลูก และเก็บเกี่ยว เครื่องจักรที่ใส่ปุ๋ยอยู่ในปัจจุบันจะใส่ปุ๋ยได้ปริมาณเดียว ไม่สามารถปรับเปลี่ยนได้ เพราะเกษตรกรใช้ปุ๋ยสูตรเดียว และใส่ในปริมาณเดียวเท่ากันหมด แต่คำแนะนำปุ๋ยที่ได้พัฒนานี้แนะนำปริมาณปุ๋ยตั้งแต่ 7 กก./ไร่ จนถึง 50 กก./ไร่ ขึ้นอยู่กับปริมาณธาตุอาหารในดิน ชนิดดิน และปริมาณน้ำฝน ดังนั้นเกษตรกรจึงไม่สามารถใช้คำแนะนำปุ๋ยที่ได้พัฒนาขึ้นมาได้

3. หนี้สิน เกษตรกรมีหนี้สินกับพ่อค้าคนกลาง หรือพ่อค้าปุ๋ย โดยการสร้างหนี้เพิ่มขึ้นจากการเอาปุ๋ยมาใช้ตามที่พ่อค้าแนะนำ ดังนั้นการใส่ปุ๋ยก็จะเป็นไปตามคำแนะนำของพ่อค้าคนกลาง

4.ราคาข้าวโพดตกต่ำ เกษตรกรถูกเอารัดเอาเปรียบจากพ่อค้าคนกลางในการกดราคาข้าวโพด และเอาเปรียบในเรื่องของความชื้น และการชั่งน้ำหนักข้าวโพด

5.ขาดความรู้เรื่องดินและปุ๋ย เกษตรกรขาดความรู้ ความเข้าใจในเรื่องของดินและปุ๋ย และไม่รู้จักดูแลรักษาดินของตัวเอง

6.นิสัยที่ไม่ชอบความยุ่งยาก เกษตรกรไทยมีนิสัยที่ไม่ชอบทำอะไรที่ยุ่งยาก ดังนั้นการถ่ายทอดผลงานวิจัย ซึ่งมีขั้นตอนในการปฏิบัติมากกว่าที่เกษตรกรปฏิบัติอยู่เดิม อาจทำให้เกษตรกรบางรายท้อถอย และไม่อยากใช้ผลงานวิจัยนี้

7.ฝนแล้ง ซึ่งเป็นภัยธรรมชาติ แก้ไขไม่ได้ พื้นที่ทั้งหมดที่ปลูกข้าวโพดอาศัยน้ำฝนอย่างเดียว

8.ต้นทุนการผลิตสูง เนื่องจากปุ๋ย เมล็ดพันธุ์ และสารกำจัดศัตรูพืชมีราคาแพง

9.ดินไม่อุดมสมบูรณ์

ผลที่ได้จากการถ่ายทอดเทคโนโลยี

จากการสอบถามเกษตรกรที่ได้รับการฝึกอบรมในบางรายพบว่า เกษตรกรหลายรายไม่ได้ใส่ปุ๋ยตามคำแนะนำทั้งๆ ที่มีการตรวจสอบชุดดิน มีการวิเคราะห์ดินแล้ว ทั้งนี้เพราะรอเมล็ดพันธุ์ และปุ๋ยจากกรมส่งเสริมการเกษตร และมีปัญหาในข้อ 3.5 ทั้งหมด แต่จากข้อมูลที่สอบถามเกษตรกรหลายรายที่ทำตามคำแนะนำใหม่ก็พบว่าได้ผลผลิตสูงสุดขึ้น และมีกำไรสูงขึ้น ตามข้อมูลในตารางที่ 3.2

ตารางที่ 3.2 ผลผลิตที่สูงขึ้นและรายได้เหลือที่มากขึ้นของตัวอย่างเกษตรกรเพียง 2 ราย ที่ใช้เทคโนโลยีการจัดการธาตุอาหารเฉพาะพื้นที่

ข้อเสนอแนะ

รัฐบาลควรให้ความสนใจต่อเกษตรกร โดยให้เงินกู้ดอกเบี้ยต่ำ และให้มีการขายแม่ปุ๋ยทั้ง 3 ชนิด อย่างกว้างขวางในท้องตลาด และมีราคายุติธรรม ให้มีการพัฒนาเครื่องหว่านปุ๋ย ให้ความรู้แก่เกษตรกรในเรื่องดินและปุ๋ย โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ให้เกษตรกรรู้จักวิธีคำนวณปุ๋ยในกรณีที่หาปุ๋ยสูตรที่ต้องการในท้องตลาดไม่ได้ ส่งเสริมให้เกิดการรวมกลุ่มของเกษตรกร เพื่อให้มีอำนาจต่อรองในการขายสินค้าเกษตร และซื้อปัจจัยการผลิต