ใต้ผืนนา ข้าวนาริมเล มีอะไรซ่อนอยู่ นักวิจัย ม.ทักษิณ สำรวจแบคทีเรียในดิน ไขคำตอบความอุดมสมบูรณ์ของนาปากประ
‘ข้าวนาริมเล’ บ้านปากประ ตำบลลำปำ อำเภอเมือง จังหวัดพัทลุง เป็นพื้นที่นาที่มีลักษณะเฉพาะ เกษตรกรสามารถปลูกและเก็บเกี่ยวข้าวได้อย่างต่อเนื่อง โดยไม่จำเป็นต้องพึ่งพาปุ๋ยเคมีหรือสารเคมีทางการเกษตรมากเหมือนการทำนาทั่วไป สิ่งที่เกิดขึ้นนำไปสู่คำถามที่น่าสนใจว่า “อะไรคือปัจจัยที่ช่วยให้ระบบนิเวศแห่งนี้สามารถรักษาความอุดมสมบูรณ์และสนับสนุนการเจริญเติบโตของข้าวได้อย่างยาวนาน” หนึ่งในคำตอบอาจไม่ได้อยู่ในสิ่งที่เรามองเห็นเหนือผืนนา แต่อยู่ในโลกขนาดเล็กใต้พื้นดิน นั่นคือ “แบคทีเรีย”
ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.ภูมิน นุตรทัต หลักสูตรเทคโนโลยีชีวภาพ คณะวิทยาศาสตร์และนวัตกรรมดิจิทัล มหาวิทยาลัยทักษิณ และทีมนักวิจัย จึงลงพื้นที่เก็บตัวอย่างดินจากระบบนิเวศข้าวนาริมเล บ้านปากประ เพื่อสำรวจว่า ในดินแห่งนี้มีแบคทีเรียกลุ่มใดอาศัยอยู่ และจุลินทรีย์เหล่านี้อาจเกี่ยวข้องกับการทำงานของระบบนิเวศอย่างไร ซึ่งการศึกษาครั้งนี้ใช้เทคนิค culture-independent method ที่ช่วยให้สามารถศึกษาความหลากหลายของจุลินทรีย์ได้โดยไม่จำเป็นต้องนำแบคทีเรียทุกชนิดมาเพาะเลี้ยงในห้องปฏิบัติการ
ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.ภูมิน เปิดเผยผลการศึกษาว่า ดินในระบบนิเวศข้าวนาริมเลมีประชากรแบคทีเรียที่ค่อนข้างหลากหลาย และพบแบคทีเรียหลายกลุ่ม รวมถึงสกุลที่เป็นที่รู้จักในด้านการเกษตร เช่น Bacillus และ Burkholderia แต่สิ่งที่น่าสนใจไม่ได้อยู่เพียงคำถามว่า “มีแบคทีเรียอะไรบ้าง” หากอยู่ที่ว่า แบคทีเรียเหล่านี้อาจกำลังทำอะไรอยู่ในผืนนา
ข้อมูลจากความหลากหลายของประชากรแบคทีเรียชี้ให้เห็นความเกี่ยวข้องกับกระบวนการสำคัญหลายอย่างในระบบนิเวศหนึ่งในนั้นคือ การหมุนเวียนไนโตรเจน ซึ่งเป็นธาตุอาหารสำคัญต่อการเจริญเติบโตของพืช ผ่านกระบวนการอย่างแอมโมนิฟิเคชัน (ammonification) และไนตริฟิเคชัน (nitrification) ที่ช่วยเปลี่ยนรูปไนโตรเจนภายในระบบนิเวศ
นอกจากนี้ยังพบกลุ่มแบคทีเรียที่เกี่ยวข้องกับการย่อยสลายสารอินทรีย์ที่มีโครงสร้างซับซ้อน เช่น เซลลูโลสและสารประกอบอะโรมาติก ตลอดจนกระบวนการเมแทบอลิซึมของสารประกอบคาร์บอนหนึ่งอะตอม หรือ C1 metabolism เช่น methylotrophy และ methanotrophy ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการหมุนเวียนคาร์บอนในธรรมชาติ พูดให้ง่ายขึ้นคือ ใต้ผืนนาที่ดูสงบนิ่ง มีระบบชีวภาพขนาดเล็กกำลังทำงานอยู่ตลอดเวลา ทั้งย่อยสลายอินทรียวัตถุ เปลี่ยนรูปสาร และหมุนเวียนธาตุอาหารกลับเข้าสู่ระบบนิเวศ ความหลากหลายทางชีวภาพของนาปากประจึงไม่ได้มีเพียงข้าว พืช สัตว์ หรือสิ่งมีชีวิตที่เรามองเห็นเท่านั้น แต่ยังรวมถึงจุลินทรีย์จำนวนมากในดิน ซึ่งเป็นอีกองค์ประกอบหนึ่งของระบบนิเวศที่ควรทำความเข้าใจ
ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.ภูมิน กล่าวต่อว่า การพบแบคทีเรียจากการศึกษาความหลากหลายยังไม่ใช่คำตอบสุดท้าย คณะทีมวิจัยมีเป้าหมายต่อในการค้นหาว่า แบคทีเรียชนิดใดสามารถนำมาต่อยอดเป็น ชีวภัณฑ์ทางการเกษตร และสามารถใช้งานได้จริงในพื้นที่เกษตร เพราะโจทย์ของงานวิจัยไม่ได้หยุดอยู่ที่การตอบว่า “ในดินมีแบคทีเรียอะไร” แต่ต้องไปให้ถึงคำถามต่อไปว่า “แบคทีเรียเหล่านั้นทำอะไร และเราจะนำความสามารถของมันมาใช้ประโยชน์ได้อย่างไร”
หากในอนาคตสามารถคัดเลือกแบคทีเรียที่มีประสิทธิภาพความหลากหลายทางชีวภาพที่มีอยู่ในท้องถิ่น มาต่อยอดเป็นองค์ความรู้และนวัตกรรม เพื่อสนับสนุนการเกษตรที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมในอนาคต องค์ความรู้จากผืนนาแห่งนี้อาจเป็นอีกทางเลือกหนึ่งในการส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืช ลดการพึ่งพาปุ๋ยและสารเคมีทางการเกษตร ตลอดจนช่วยลดต้นทุนการผลิตของเกษตรกร
อนึ่งการขับเคลื่อนงานวิจัยนี้เป็นส่วนหนึ่งของการโครงการพัทลุงโมเดล: การจัดการความยากจนและการเลื่อนระดับสถานะทางสังคมด้วยการวิจัยและนวัตกรรมแบบข้ามศาสตร์ สนับสนุนโดยกองทุน ววน. และ หน่วย บพท.
