สาเหตุสำคัญที่ก่อให้เกิดการชะล้างพังทลายของดิน เนื่องมาจากน้ำฝนที่ไหลบ่าจะกัดเซาะและพัดพาหน้าดิน ซึ่งมีธาตุอาหารพืชและปุ๋ยสูญเสียไป ทำให้การเพาะปลูกได้รับผลผลิตต่ำ และถ้าปล่อยทิ้งไว้โดยมิได้ทำการป้องกันแก้ไข หน้าดินก็จะถูกชะล้างพัดพาไปหมด จนไม่สามารถทำการเกษตรได้อีกต่อไป การจัดระบบการปลูกหญ้าแฝกเป็นแถวตามแนวระดับขวาง ความลาดเทของพื้นที่ เป็นวิธีป้องกัน และแก้ไขปัญหาการชะล้างพังทลายของดินได้อย่างมีประสิทธิภาพ เป็นวิธีง่ายๆ ประหยัดค่าใช้จ่าย และเกษตรกรสามารถทำได้ด้วยตนเอง

หญ้าแฝก

หญ้าแฝก เป็นหญ้าเขตร้อนที่ขึ้นอยู่ตามธรรมชาติ กระจัดกระจายทั่วไปในสภาพแวดล้อมต่างๆ ซึ่งในประเทศไทยจะพบหญ้าแฝกขึ้นอยู่ตามธรรมชาติในพื้นที่ทั่วไปจากที่ลุ่มถึงที่ดอน ขึ้นได้ในดินเกือบทุกชนิด ชื่อวิทยาศาสตร์ Vetiveria zizanioides เป็นพืชตระกูลหญ้าขึ้นเป็นกอหนาแน่น เจริญเติบโตโดยการแตกกออย่างรวดเร็ว เส้นผ่าศูนย์กลางกอประมาณ 30 เซนติเมตร ความสูงจากยอดประมาณ 0.5 ถึง 1.5 เมตร ลักษณะใบแคบยาวประมาณ 75 เซนติเมตร ความสูงจากยอดประมาณ 75 เซนติเมตร ความกว้างประมาณ 8 มิลลิเมตร ค่อนข้างแข็ง หากนำมาปลูกติดต่อกันเป็นแนวยาวขวางแนวลาดเทของพื้นที่ กอซึ่งอยู่เหนือดินจะแตกกอติดต่อกันเหมือนรั้วต้นไม้ สามารถกรองเศษพืชและตะกอนดิน ซึ่งถูกน้ำชะล้างพัดพามาตกทับถมดินติดอยู่กับกอหญ้าเกิดเป็นคันดินตามธรรมชาติได้ หญ้าแฝกเป็นพืชที่มีระบบรากลึกเจริญเติบโตในแนวดิ่งมากกว่าออกทางด้านข้างและมีจำนวนรากมากจึงเป็นพืชที่ทนแล้งได้ดี รากจะประสานติดต่อกันแน่นหนาเสมือนม่านหรือกำแพงใต้ดิน สามารถกักเก็บน้ำและความชื้นได้ ระบบรากแผ่ขยายกว้างเพียง 50 เซนติเมตร โดยรอบกอเท่านั้น ไม่เป็นอุปสรรคต่อพืชที่ปลูกข้างเคียง จัดเป็นมาตรการอนุรักษ์ดินและน้ำวิธีหนึ่งที่สามารถช่วยให้ดินมีความชื้นและรักษาหน้าดิน เพื่อใช้ปลูกพืชเศรษฐกิจ ซึ่งการใช้หญ้าแฝกในการอนุรักษ์ดินและน้ำดังกล่าวเป็นวิธีการที่ง่ายน้อยมาก ซึ่งจะเป็นการนำไปสู่การพัฒนาระบบเกษตรกรรมในเขตพื้นที่การเกษตรน้ำฝนให้มีความมั่นคงและยั่งยืน สามารถน้ำวิธีการนี้ไปใช้ในพื้นที่อื่น ๆ เพื่อรักษาสภาพแวดล้อมและอนุรักษ์สภาพแวดล้อมและอนุรักษ์ทรัพยากรธรรมชาติ เช่น พื้นที่สองข้างของทางคลองชลประทานอ่างเก็บน้ำ บ่อน้ำ ป่าไม้ ป้องกันขอบตลิ่ง คอสะพาน ไหล่ถนน เป็นต้น

ในช่วงระยะเวลา ๒๐ ปีที่ผ่านมา การเพิ่มผลผลิต และรายได้ของประเทศ มาจากการขยายพื้นที่การเพาะปลูก มากกว่า การเพิ่มผลผลิตต่อหน่วยพื้นที่ จนถึงขณะประมาณได้ว่า พื้นที่ที่เหมาะสมต่อการเกษตรกรรมได้ใช้ไปจนเกือบหมด และเกษตรกรพยายามหาพื้นที่ชดเชย ด้วยการอพยพโยกย้าย เข้าไปอยู่กระจัดกระจาย ในเขตป่าสงวนแห่งชาติ พื้นที่ป่าไม้ถูกทำลายเพิ่มจำนวนมากขึ้น เพราะการใช้ที่ดินกันอย่างขาดความระมัดระวัง ไม่มีการบำรุงรักษา ซึ่งทำให้เกิดความเสื่อมโทรม ทั้งด้านเคมี และกายภาพ แต่ละปียังเกิดภัยธรรมชาติ น้ำท่วม ฝนแล้ง ในภูมิภาคต่างๆ ของประเทศ ก่อให้เกิดปัญหาการชะล้างพังทลายของหน้าดินอย่างต่อเนื่อง พื้นดินเสื่อมโทรมแห้งแล้งจนถึงขั้นวิกฤต กินอาณาบริเวณกว้างขวางถึง ๑ ใน ๓ ของพื้นที่ หรือประมาณ ๑๐๗ ล้านไร่ พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว ทรงศึกษาและวิเคราะห์พบว่า "หญ้าแฝก" สามารถนำมาใช้ประโยชน์ในการอนุรักษ์ดินและน้ำ ป้องกันการชะล้างพังทลายของดิน เปรียบเสมือน "กำแพงที่มีชีวิต" ช่วยรักษาความชุ่มชื่นอุดมสมบูรณ์ของดิน สำหรับการปลูกพืชและรักษาสิ่งแวดล้อมไว้ได้ จึงทรงพระราชทานพระราชดำริ ให้เกษตรกรใช้หญ้าแฝกแก้ไขปัญหาต่างๆ เพราะขั้นตอนการดำเนินงานเป็นวิธีการแบบง่าย ประหยัด ที่สำคัญคือ เกษตรกรสามารถดำเนินการเองได้โดยไม่ต้องให้การดูแลภายหลังการปลูกมากนัก เป็นการนำไปสู่การพัฒนาระบบเกษตรกรรมในเขตพื้นที่การเกษตรน้ำฝนที่มั่นคง และยั่งยืน สามารถนำวิธีการนี้ไปใช้ในพื้นที่อื่นๆ เพื่อรักษาและอนุรักษ์สภาพแวดล้อม และทรัพยากรธรรมชาติ เช่น

   - พื้นที่ภูเขาป้องกันการพังทลายของหน้าดิน และกักเก็บความชื้นไว้
   - พื้นที่ราบเพื่อให้รากแผ่อุ้มน้ำไว้ เกิดความชุ่มชื้นในดิน กักเก็บไนโตรเจน และสิ่งที่เป็นพิษไม่ให้ไหลลงสู่แม่น้ำลำคลอง
   - ปลูกรอบพื้นที่กักเก็บน้ำ ป้องกันดินพังทลายของอ่างเก็บน้ำ ช่วยให้ป่าไม้รับน้ำอย่างรวดเร็ว
   - พื้นที่เหนือแหล่งน้ำ ปลูกเป็นแนว ป้องกันตะกอนและดูดซับสารเคมี

"...ดินแข็งอย่างนี้ใช้การไม่ได้ แต่ถ้าเราทำแนวหญ้าแฝกที่เหมาะสม มีฝนลงมาความชื้นก็จะอยู่ในดิน รากแฝกมันลึกมาก ถึงให้เป็นเขื่อนกั้นแทนที่จะขุด พืชจะเป็นเขื่อนที่มีชีวิต แล้วในที่สุดเนื้อที่ตรงนั้น ก็จะเกิดเป็นดินผิว เราจะปลูกอะไรก็ได้ ปลูกต้นไม้ก็ได้ ปลูกผักปลูกหญ้าอะไรก็ได้ทั้งนั้น..." (พระราชกระแสพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว ระหว่างเสด็จพระราชดำเนินทรงทอดพระเนตรงานโครงการศูนย์ศึกษาการพัฒนาห้วยทรายอันเนื่องมาจากพระราชดำริ วันที่ ๒๒ กรกฎาคม พ.ศ.๒๕๓๕)

หญ้าแฝกที่พบตามธรรมชาติในประเทศไทย มี 2 ชนิด คือ หญ้าแฝกหอม และหญ้าแฝกดอน จัดเป็นหญ้าเขตร้อน ขึ้นอยู่ตามธรรมชาติในสภาพแวดล้อมต่างๆ มีชื่อวิทยาศาสตร์ว่า Vetiveria zizanioodes เป็นพืชกระกูลหญ้า ขึ้นเป็นกอหนาแน่น เจริญเติบโตโดยการแตกกออย่างรวดเร็ว เส้นผ่าศูนย์กอประมาณ ๓๐ ซม. ความสูงจากโคนถึงยอดประมาณ ๐.๕-๑.๕ ม. ใบค่อนข้างแข็ง ยาวประมาณ ๗๕ ซม. กว้างประมาณ ๘ มม.หากนำมาปลูกติดต่อ กันเป็นแนวยาว ขวางแนวลาดเขาของพื้นที่ กอซึ่งอยู่เหนือดินจะแตกกอ ติดต่อกันเหมือนรั้วต้นไม้ สามารถกรองเศษพืช และตะกอนดิน ซึ่งถูกน้ำชะล้างพัดพามาตกทับถม ติดอยู่กันกอหญ้า เกิดเป็นคันดินตามธรรมชาติได้

หญ้าแฝกเป็นพืชที่มีระบบรากลึก เจริญเติบโตอย่างรวดเร็วในแนวดิ่งมากกว่าออกทางด้านข้าง และมีจำนวนรากมาก จึงเป็นพืชที่ทนแล้งได้ รากหญ้าแฝกจะประสานติดต่อกันแน่นหนา เหมือนตาข่าย หรือกำแพงใต้ดิน สามารถกักเก็บน้ำ และความชื้น และป้องกันการกัดเซาะของน้ำที่ทำให้เกิดร่องขนาดเล็ก และขนาดใหญ่ ซึ่งเกิดขึ้นจากด้านล่างของแนวลาดชันย้อนขึ้นมาด้านบน เมื่อถึงแนวหญ้าแฝกก็จะหยุดเพียงเท่านั้น ซึ่งกรณีดังกล่าวคันดินไม่สามารถจะหยุดยั้งได้

ระบบรากของหญ้าแฝก แผ่ขยายกว้างเพียง ๕๐ ซม. รอบกอเท่านั้น จึงไม่เป็นอุปสรรคต่อพืชที่ปลูกข้างเคียง ทั้งยังสามารถดูดซึมสารเคมี แร่ธาตุอาหารพืช ที่ถูกชะล้างลงไปในดิน เช่น ปุ๋ยเคมี สารเคมีป้องกันและกำจัดศัตรูพืช ไว้ในลำต้น เป็นการป้องกันไม่ให้สารเคมีเหล่านั้นไหลลงไปยังแหล่งน้ำ จึงปลอดภัยจากกการเกิดมลภาวะทางน้ำ

ใบของหญ้าแฝก จะแตกออกจากโคนกอ มีลักษณะแคบยาว ขอบใบขนาน ปลายสอบแหลม แผ่นใบกร้าน มีความสาก โดยเฉพาะใบแก่ขอบใบและเส้นกลางใบ หนามละเอียด (Spinulose) หนามบนใบที่มีส่วนโคนและกลางแผ่นจะมีน้อย แต่จะมีมากที่บริเวณปลายใบ มีลักษณะตั้งทแยง ปลายหนามชี้ขึ้นไปทางปลายใบ กระจัดหรือเยื่อกันน้ำฝนที่โคนไป (Ligule) จะลดรูปมีลักษณะเป็นเพียงส่วนโค้งของขนสั้นละเอียด บางครั้งสังเกตได้ไม่ชัดเจน

หญ้าแฝกเป็นหญ้าที่ขึ้นเป็นกอ ลักษณะเป็นพุ่ม ใบบางตั้งตรงขึ้นสูง ขึ้นเป็นกลุ่มใหญ่ หรือกระจายกันอยู่ไม่ไกลนัก กอแฝกมีขนาดค่อนข้างใหญ่ โคนกอเบียดกันแน่น เป็นลักษณะเฉพาะอันหนึ่งที่แตกต่างจากหญ้าอื่นๆ ค่อนข้างชัดเจน ส่วนโคนของลำต้นจะแบนเกิดจากส่วนโคนใบที่จัดเรียงทับซ้อนกัน ลำต้นแท้จะมีขนาดเล็ก ซ้อนอยู่ในกาบใบบริเวณคอดิน หญ้าแฝกจะมีการเจริญเติบโต และแตกกอ มีการแตกหน่อใหม่ทดแทนต้นเก่าอยู่เสมอ โดยแตกหน่อออกทางด้านข้างรอบกอ ทำให้กอมีขนาดใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ

รากเป็นส่วนสำคัญ เป็นลักษณะพิเศษของหญ้าแฝก ที่ถูกนำมาใช้ประโยชน์เป็นหลัก หญ้าแฝกส่วนใหญ่ทั่วไปจะมีรากที่เป็นลักษณะระบบรากฝอย (Fibrous roots) แตกจากส่วนลำต้นใต้ดิน กระจายแผ่กว้าง เพื่อยึดพื้นดิน ตามแนวนอน (horizontal) มีระบบรากในแนวดิ่ง (Vertical) ไม่ลึกมาก แต่ระบบรากของหญ้าแฝก แตกต่างจากรากหญ้าส่วนใหญ่ทั่วไป คือ มีรากที่สานกันแน่น หยั่งลึกแนวดิ่งลงในดินไม่แผ่ขนาน มีรากแกน รากแขนง โดยเฉพาะมีรากย่อยแนวดิ่งจำนวนมาก

การคลุมดินบริเวณที่ต้องการเพาะปลูก หรือการฟื้นความชุ่มชื้นบริเวณผิวดิน แปลงปลูกพืชผัก-ต้นไม้ ด้วยการใช้เศษหญ้าแห้ง ฟางข้าว มาปกคลุมไว้โดยรอบโคนต้น แผ่ขยายโดยรอบความกว้างเสมอกิ่งก้านในที่แผ่ออกมา ใช้คลุมดินแปลงนา แปลงผัก ก่อนทำการเพาะปลูก โดยมีตัวกระตุ้นให้เกิดจุลินทรีย์ย่อยสลายดิน รวมทั้งการใส่ปุ๋ยอินทรีย์บำรุงดิน ทิ้งไว้ระยะหนึ่ง จึงจะทำให้เกิดความชื้น และการทำงานของจุลินทรีย์บริเวณผิวดินให้กลับมามีชีวิต กรณีนี้ สามารถใช้แก้ปัญหาดินเสื่อมโทรม ดินดาน ดินแข็ง โดยการปลูกหญ้าแฝกควบคู่กันไปในดินรอบๆ บริเวณ เพื่อให้รากหญ้าแฝกทำหน้าที่เหมือนตัวขุดเจาะดินลึกลงไป

อินทรียวัตถุในดิน มีความสำคัญต่อการปลูกพืช เนื่องจากเป็นที่สะสมธาตุอาหารพืช ช่วยปรับปรุงโครงสร้างทางด้านกายภาพของดินให้เหมาะสมต่อการปลูกพืช ดังนั้นแหล่งที่มาของอินทรียวัตถุพอ จำแนกได้ดังนี้

   ๑. ได้จากการสลายตัวของซากพืชซากสัตว์ โดยกิจกรรมของจุลินทรีย์ที่อยู่ในดิน
   ๒. ได้จากการสลายตัวของปุ๋ยอินทรีย์ เช่นปุ๋ยคอก ปุ๋ยพืชสด และปุ๋ยหมักเป็นต้น
   ๓. ได้จากการสลายตัวของสิ่งขับถ่ายจากสัตว์หรือจากผลิตภัณฑ์จากสัตว์หรือพืช เช่น
กระดูกป่นและเมล็ดฝ้ายป่นเป็นต้น
   ๔. ได้จากเซลล์ของจุลินทรีย์ที่อยู่ในดิน อาจเป็นจุลินทรีย์ที่มีชีวิตหรือที่ตายแล้วรวมทั้งผลิตภัณฑ์ที่จุลินทรีย์สังเคราะห์ขึ้น

ในเนื้อเยื่อพืชชั้นสูงประกอบด้วยส่วนที่เป็นน้ำประมาณ ๗๕ เปอร์เซ็นต์ อินทรียสาร ๒๕ เปอร์เซ็นต์ ซึ่งมีส่วนประกอบของคาร์บอน ๑๑ เปอร์เซ็นต์ ออกซิเจน ๑๐ เปอร์เซ็นต์ ไฮโดรเจน ๒ เปอร์เซ็นต์ และเถ้า ๒ เปอร์เซ็นต์ ปริมาณสารประกอบในเนื้อเยื่อพืชในส่วนที่เป็นอินทรียสารหรือน้ำหนักแห้งของ พืชที่เจริญเติบโตเต็มที่

ดินเป็นแหล่งที่อยู่อาศัยของจุลินทรีย์มากมายหลายชนิด ประกอบไปด้วย แบคทีเรีย รา เชื้อแอคติโนมัยสีท สาหร่าย โปรโตซัว และไวรัส นอกจากนี้แล้วในดินยังมีสัตว์หน้าดิน และแมลงหน้าดินต่างๆ สิ่งมีชีวิตเหล่านี้มีความสัมพันธุ์กันในระบบนิเวศของดิน ส่วนใหญ่แล้วดินเกิดจากการสลายตัวและผุพังของแร่หินต่างๆ โดยอิทธิพลจากธรรมชาติ เช่นความร้อน ความเย็น กระแสน้ำ และการทับถมของซากสิ่งมีชีวิตที่เน่าเปื่อยผุพัง ซึ่งเป็นผลมาจากกิจกรรมของจุลินทรีย์ในดิน จุลินทรีย์เหล่านี้จึงมีบทบาทสำคัญในการเกิดความอุดมสมบูรณ์ของดิน จำนวนของจุลินทรีย์ในดินขึ้นอยู่กับอาหารทีมีประโยชน์ในดิน ความชื้น ค่าความเป็นกรด-ด่าง และ อุณหภูมิของสิ่งแวดล้อมในดิน

แบคทีเรีย เป็นจุลินทรีย์กลุ่มใหญ่พบจำนวนมากที่สุด เมื่อเปรียบเทียบกับจุลินทรีย์ชนิดอื่นๆ ในหนึ่งกรัมของดินที่อุดมสมบูรณ์มีแบคทีเรียมากถึง หนึ่งแสนถึงพันล้านโคโลนีต่อกรัมดิน มีหน้าที่ในการย่อยสลายซากพืชซากสัตว์ ผลิตฮิวมัส เปลี่ยนแปลงแร่ธาตุในดินให้เป็นประโยชน์ต่อสิ่งมีชีวิตทั้งจุลินทรีย์และพืช แบคทีเรียบางชนิดเป็นโรคของพืช แบคทีเรียที่พบในดินโดยทั่วไป มีรูปร่าง 3 แบบ คือ แบบกลม แบบแท่ง และแบบเกลียว แบคทีเรียเจริญเติบโต และเพิ่มจำนวนอย่างรวดเร็ว ในดินที่มีอินทรีย์วัตถุ มีความชื้นพอสมควร และค่าความเป็นกรดด่างอยู่ระหว่าง pH 5.5 - 9 ในบริเวณรากพืชพบแบคทีเรียมากกว่า ในบริเวณที่ไกลออกไป กิจกรรมของแบคทีเรียในดินมีมากมาย แต่ที่มีความสำคัญต่อระบบนิเวศคือ การเป็นผู้ย่อยสลายอินทรียวัตถุในดิน ทำให้อยู่ในรูปที่พืชสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้ ทำให้เกิดกระบวนการตรึงไนโตรเจนในดิน เป็นต้น แบคทีเรียที่พบและสามารถนำมาใช้ประโยชน์ เช่น Pseudomanas sp, Rhizobium sp, Bacillus sp, Clostridium sp เป็นต้น

เป็นจุลินทรีย์จำนวนรองลงมาจากแบคทีเรีย เส้นใยของเชื้อรา ยาวเป็นสิบถึงร้อยเมตรต่อกรัมของดินที่อุดมสมบูรณ์ มีบทบาทในการย่อยสลายซากพืชซากสัตว์รวมถึงฮิวมัสในดิน บางชนิดเป็นสาเหตุของโรคในสิ่งมีชีวิต บางชนิดทำลาย nematode ซึ่งเป็นศัตรูพืช ดำรงชีวิตได้โดยการดูดซึมสารอินทรีย์จากการย่อยภายนอกเซลล์ มีรูปร่างเป็นเส้นใย หรือเป็นเซลล์เดี่ยว จำเป็นต้องการออกซิเจนในการดำรงชีวิต เชื้อราส่วนใหญ่เจริญเติบโตได้ดีในดินที่เป็นกรด ที่พบและคัดแยกได้จากพื้นที่ในโครงการ Mucor sp, Chaetomium sp, Trichoderma sp, Aspergillus sp, Penicillium sp เป็นต้น

เป็นจุลินทรีย์ที่มีลักษณะสารพันธุกรรม คล้ายแบคทีเรีย และมีลักษณะสารพันธุกรรมคล้ายแบคทีเรีย และมีลักษณะของผนังเซลล์เชื้อรา การจัดจำแนกยังคงจัดเป็นแบคทีเรียที่ต้องการออกซิเจนในการดำรงชีวิต ไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ มักอยู่รวมกันเป็นเส้นสาย สามารถเจริญเติบโตได้ในดินที่เป็นกรดถึงเป็นด่าง ประมาณ pH 5.5 - 10 ย่อยสลายสารที่แบคทีเรีย และเชื้อราย่อยสลายได้ยาก เช่น ไขมัน ไคติน แอคติโนมัยสีทบางชนิด สามารถสร้างสารปฏิชีวนะ ออกฤทธิ์ในการยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียและเชื้อราได้ เช่นเชื้อ Streptomyces sp สามารถผลิตสารปฏิชีวนะเป็นประโยชน์แก่มนุษย์เป็นจำนวนมาก

จุลินทรีย์ทีมีชีวิตอย่างอิสระในดิน มีประโยชน์ต่อพืชเป็นอย่างยิ่ง โดยเฉพาะบทบาทต่อการย่อยสลายสารอินทรีย์ จุลินทรีย์บางชนิดอาศัยอยู่กับพืช มีชีวิตอย่างพึ่งพาอาศัยกัน ทั้งสองกรณีทำให้สิ่งมีชีวิตทั้งสองได้รับสารอาหารที่จำเป็น และน้ำเพิ่มขึ้นความสัมพันธุ์ของจุลินทรีย์ในดิน

ซากพืชจะถูกย่อยเป็นลำดับขั้นตอนอย่างมีระเบียบ แบคทีเรียและราในดินจะช่วยกันในการย่อยเซลลูโลส โปรตีน ไขมัน และสารประกอบอื่นๆ ได้สารตั้งต้นในการหายใจของสิ่งมีชีวิต ที่ไม่สามารถสร้างอาหารได้ด้วยตนเอง สังคมของจุลินทรีย์สามารถเปลี่ยนแปลงครึ่งหนึ่งของสารอินทรีย์ ไปเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ ได้ภายในหนึ่งปี ถึงแม้ว่าสารประกอบเหล่านี้ถูกย่อยสลายได้โดยตรง แต่สารลิกนิน และสารอินทรีย์บางอย่าง ยังคงไม่มีการเปลี่ยนแปลง หรือถูกย่อยสลาย เพียงบางส่วนจนเกิดเป็นฮิวมัส ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อม นับปี สิบปี หรือร้อยปี ที่จะเปลี่ยนแปลงสารอินทรีย์ทั้งหมดเป็นกาซคาร์บอนไดออกไซด์ได้ การย่อยสลายสารอินทรีย์จากจุลินทรีย์ จึงทำให้เกิดสารโมเลกุลขนาดเล็ก เช่น กรดอะมิโน ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อพืช

จุลินทรีย์ที่คัดแยกจากพื้นที่โครงการสร้างป่าตามแนวพระราชดำริ และป่าพันธุกรรมพืช อำเภอครบุรี จ.นครราชสีมา ที่มีความสามารถในการย่อยสลายสูง นำมาใช้ลดระยะเวลา การย่อยสลายวัสดุเหลือใช้ทางเกษตร ช่วยให้ผลิตปุ๋ยชีวภาพได้อย่างรวดเร็ว และเมื่อทดลองใช้กับพืชปลูกทดลอง เช่น มะเขือเทศ ดาวเรือง ได้ผลดีโดยไม่ต้องใช้ปุ๋ยเคมี

พืชทั้งหมด ต้องการไนโตรเจนในรูปของแอมโมเนีย หรือไนเตรท กิจกรรมที่เกิดจากแบคทีเรียที่สามารถตรึงไนโตรเจน ในรูปอิสระไม่สามารถจัดหาไนโตรเจนให้แก่ความต้องการของสังคมพืชในโลกนี้ ดังนั้น จึงมีการนำปุ๋ยเคมีมาใช้แก่พืช อย่างไรก็ตามนับเป็นการสูญเสียค่าใช้จ่าย นักวิทยาศาสตร์จึงมีความพยายามในการศึกษาวิจัยหาความสัมพันธ์ระหว่างพืชและจุลินทรีย์ที่สามารถตรึงไนโตรเจน เพื่อลดการใช้ปุ๋ยเคมีลง

ไรโซเบียม เป็นแบคทีเรียที่อาศัยอยู่ร่วมกับรากพืชตระกูลถั่ว โดยแบคทีเรียกลุ่มนี้อาศัยอยู่ในปมบริเวณรากของพืชตระกูลถั่ว จะดูดซึมสารอาหาร และทำให้เกิดปมขึ้นที่รากพืชตระกูลถั่ว ทำให้สามารถตรึงไนโตรเจนจากอากาศได้ เป็นแหล่งปุ๋ยตลอดชีวิตของต้นพืช ทำให้ผลผลิตของพืชสูงขึ้น การอยู่ร่วมกันของแบคทีเรียไรโซเบียมและพืช เริ่มต้นเมื่อแบคทีเรียในดินเข้าไปในขนรากของพืช พืชจะสร้างโปรตีน ที่เรียกว่า lectins ไปรวมกับแบคทีเรียที่ขนรากของพืช เซลล์ของพืชตีวงล้อมรอบกลุ่มแบคทีเรียจนเกิดเป็นปม

มีการคัดเลือกไรโซเบียมที่มีประสิทธิภาพสูงจากพื้นที่โครงการสร้างป่าตามแนวพระราชดำริ และป่าพันธุกรรมพืช อำเภอครบุรี จ.นครราชสีมา มาทดลองใช้ประโยชน์ในการอาศัยร่วมกับพืชตระกูลถั่วที่ทดลอง เช่น ถั่วพูและถั่วผักยาวเพื่อให้ได้ผลผลิตสูงขึ้น โดยลดการใช้ปุ๋ยเคมีได้เป็นจำนวนมาก

จากการใช้ปุ๋ยเพื่อให้ผลผลิตทางการเกษตรสูง ปุ๋ยสังเคราะห์โดยทั่วไปมี ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และโพแทสเซียม เป็นองค์ประกอบ ปุ๋ยเหล่านี้หากมีการใช้มากเกินจำเป็นจะปะปนไปอยู่ตามแม่น้ำ ลำคลอง สระ บ่อน้ำ น้ำบาดาล เป็นต้น น้ำที่มีปริมาณไนเตรทสูง เมื่อดื่มเข้าไปจะทำให้เป็นโรคพิษไนเตรทคือ โรคเด็กตัวเขียว โดยไนเตรทจะไปลดรูปเป็นไนไตรท์ในตัวเด็ก และเมื่อถูกส่งถ่ายไปกับโลหิตแดง ก็จะไปแย่งออกซิเจนจากโลหิตแดง จนเกิดเป็นโลหิตดำที่ขาดออกซิเจน ทำให้เด็กมีอาการตัวเขียวและเสียชีวิตได้ จึงเรียกว่า โรคเด็กตัวเขียว

กระบวนการที่ใช้ในการกำจัดไนเตรทออกจากน้ำทั่วไป มีค่าใช้จ่ายค่อนข้างสูง แต่พบว่าการที่สารประกอบไนโตรเจน ในพื้นที่โครงการไม่มีการสะสมมากจนเกินไป ซึ่งเกิดขึ้นเนื่องจากมี ดิไนตริไฟอิ้งค์แบคทีเรีย ซึ่งสามารถเปลี่ยนไนเตรท และให้ก๊าซไนโตรเจน กลับสู่บรรยากาศ ดังนั้นการคัดเลือกเชื้อที่มีความสามารถดังกล่าวจากธรรมชาติจึงเป็นวิธีทางชีวภาพที่น่าสนใจ ได้มีการคัดแยกเชื้อแบคทีเรียที่สามารถสลายไนเตรทในน้ำจากพื้นที่โครงการที่ป่าตามแนวพระราชดำริ ของสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาสยามบรมกุมารี กองการเกษตรและสหกรณ์ สำนักงานทหารพัฒนา หน่วยบัญชาการทหารพัฒนา จังหวัดกาญจนบุรีแล้วนำมาทดลองการใช้ประโยชน์ในการบำบัดน้ำเสียในห้องปฏิบัติการ จนระดับไนเตรทในน้ำลดลง

เลี้ยงดิน ให้ดินเลี้ยงพืช

"ดิน" เป็นทรัพยากรธรรมชาติที่มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อสิ่งมีชีวิตบนโลก โดยเฉพาะมนุษย์ ได้ใช้ทรัพยากรดินเป็นที่อยู่อาศัย เป็นแหล่งผลิตอาหาร เครื่องนุ่งห่ม ยารักษาโรค เป็นแหล่งเก็บน้ำเพื่อการอุปโภคบริโภค เป็นแหล่งการพักผ่อนหย่อนใจ และเป็นที่ตาย กล่าวได้ว่าดินเป็นทรัพยากรขั้นมูลฐาน เป็นตัวการให้มนุษย์เก็บเกี่ยวผลประโยชน์จากทรัพยากรอื่นๆ ได้มากขึ้นอย่างมหาศาล จากที่ดินเป็นตัวกลางในการก่อปฏิกริยาร่วมระหว่าง อากาศ แสงแดด และน้ำ ส่งผลดีต่อการเจริญเติบโตของพืชพรรณต่างๆ และมนุษย์ได้รับผลประโยชน์จากทรัพยากรเหล่านั้น ทั้งจากสัตว์ที่กินพืชและจากพืชโดยตรง

มนุษย์เราใช้ดินเพื่อตอบสนองความต้องการของตนตลอดเวลา และนับวันจะหนักขึ้นเรื่อยๆ ทุกวันนี้สภาพความสมดุลของดินในหลายพื้นที่ของโลกได้เปลี่ยนแปลงไป การใช้ดินผิดประเภท การทำลายผิวดิน ในรูปแบบต่างๆ เช่น ทำไร่เลื่อนลอย ตัดไม้ทำลายป่า ใช้ปุ๋ยเคมี ล้วนส่งผลกระทบต่อสภาวะแวดล้อมอื่นๆ ในระบบนิเวศด้วย ปัจจุบันการทำการเกษตรของเกษตรกรไทยส่วนใหญ่ก็เช่นเดียวกัน มีการปอกเปลือยดิน การเผา การใช้สารเคมีที่เป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิต เป็นพิษกับสิ่งแวดล้อม จึงเป็นวิธีที่ผิดธรรมชาติ และทำลายธรรมชาติ ซึ่งจะก่อให้เกิดปัญหาในอนาคต

การเกษตรที่ไม่ทำลายธรรมชาติ ไม่ปอกเปลือกเปลือยดิน ไม่เผา ไม่ใช้สารเคมีที่เป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิต อันเป็นแนวทางของหลักกสิกรรมธรรมชาติ ที่ให้ความสำคัญกับการปรับปรุงบำรุงดินเป็นอันดับแรก และถือว่าเป็นหัวใจสำคัญ เพราะถือว่าดินเป็นต้นกำเนิดของชีวิต สังคมไทยในอดีตให้ความสำคัญของดินด้วยความเคารพบูชาเสมือน แม่ เรียก "พระแม่ธรณี" การให้ความรักและเอาใจใส่พระแม่ธรณี โดยการห่มดินหรือคลุมดิน ไม่เปลือยดินโดยใช้ฟาง เศษหญ้า หรือเศษพืชผลทางการเกษตร ที่สามารถย่อยสลายได้เองตามธรรมชาติ และการปรุงอาหารเลี้ยงดินโดยการใส่ปุ๋ยอินทรีย์ชีวภาพลงไป เพื่อให้เป็นอาหารของดิน แล้วดินจะปลดปล่อยอาหารให้แก่พืช โดยกระบวนการย่อยสลายของจุลินทรีย์ เรียกหลักการนี้ว่า "เลี้ยงดิน ให้ดินเลี้ยงพืช" การปฏิบัติการเช่นนี้ จะทำให้ดินกลับมามีชีวิต พืชที่ปลูกก็จะเจริญเติบโตแข็งแรงให้ผลผลิตดี ต้นทุนการผลิตลดลง รวมถึงการที่ผู้ผลิตและผู้บริโภค มีสุขภาพกายสุขภาพจิตที่ดี จึงมีการให้นิยามของการปฏิบัติเช่นนี้ว่า "คืนชีวิตให้แผ่นดิน"

บทเพลงที่ย้ำเตือน หลายคนอาจเกิดความสงสัยขึ้นมาว่า ดินมีชีวิตด้วยหรือ สิ่งที่พวกเราย่ำเหยียบ, ใช้เป็นที่สร้างบ้าน สร้างถนน ปลูกพืชผัก สิ่งนี้มีชีวิตด้วยหรือ มีคนพูดถึงและให้ความสำคัญดินมากขึ้น เนื่องจากการใช้ประโยชน์โดยเฉพาะ การเพาะปลูก มีการใส่ปุ๋ย-ใช้สารพิษกำจัดศัตรูพืชมากจนดินเสื่อมสภาพ

สมุนไพรที่ใช้ในการเกษตร

ปุ๋ยอินทรีย์ชีวภาพ

ปุ๋ยอินทรีย์ชีวภาพ หมายถึง สารธรรมชาติที่ได้จากกระบวนการหมักบ่มวัตถุดิบจากธรรมชาติต่างๆ ทั้งพืชและสัตว์ จนสลายตัวสมบูรณ์เป็นฮิวมัส วิตามิน ฮอร์โมน และสารธรรมชาติต่างๆ ซึ่งเป็นทั้งอาหารของดิน ตัวเร่งการทำงานของสิ่งมีชีวิตเล็กๆ ที่อาศัยอยู่ในดิน และอาศัยอยู่ปลายรากพืชที่สามารถสร้างธาตุอาหารกว่า ๙๓ ชนิด ให้แก่พืช

การใช้สมุนไพรไทยมาทำปุ๋ยหมัก ปุ๋ยน้ำชีวภาพ เพื่อใช้ในการบำรุงดิน ป้องกันและกำจัดแมลงศัตรูพืช เป็นวิธีการหนึ่งที่สอนให้เกษตรกรลดการพึ่งพาสารเคมี ซึ่งวิธีการดังกล่าว นอกจากจะช่วยลดต้นทุนการผลิตแล้ว ยังเป็นการคืนความสมดุลให้ระบบนิเวศอีกด้วย