บทบาทของไมโครไบโอมในดินนา: จุลินทรีย์กับการตรึงไนโตรเจนและการละลายฟอสเฟตตามธรรมชาติ

แนวคิด “ดินมีชีวิต” ไม่ได้เป็นเพียงคำเปรียบเปรย แต่หมายถึงการมีอยู่จริงของ *ไมโครไบโอม (Soil Microbiome)* — เครือข่ายสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กในดิน เช่น แบคทีเรีย รา และแอคติโนมัยซีท ที่ดำรงชีวิตร่วมกับรากข้าวในระบบนา ซึ่งจุลินทรีย์เหล่านี้ทำหน้าที่เป็นกลไกทางชีวภาพสำคัญในการหมุนเวียนธาตุอาหาร โดยเฉพาะ *ไนโตรเจน (N)* และ *ฟอสฟอรัส (P)* ซึ่งเป็นสองธาตุหลักที่ข้าวต้องใช้มากที่สุด

---

1. จุลินทรีย์ตรึงไนโตรเจน: แหล่งอาหารจากอากาศสู่รากข้าว

ในสภาพนาน้ำขังหรือดินชื้น ออกซิเจนจะมีน้อย ทำให้เกิดจุลินทรีย์เฉพาะกลุ่มที่สามารถ “ตรึงไนโตรเจน” จากอากาศให้กลายเป็นรูปที่พืชใช้ได้ เช่น **แอมโมเนีย (NH₃)** หรือ *แอมโมเนียม (NH₄⁺)*

กลุ่มจุลินทรีย์สำคัญ เช่น

* *Azospirillum* และ *Azotobacter* ที่อาศัยอยู่ใกล้รากข้าว
* *Anabaena* และ *Nostoc* ในตระกูลไซยาโนแบคทีเรีย ซึ่งพบมากในนาอินทรีย์หรือแปลงนาที่มีหญ้าน้ำพวกแหนแดง (*Azolla*)

กลไกของจุลินทรีย์เหล่านี้คือการใช้เอนไซม์ **ไนโตรจีเนส (Nitrogenase)** เปลี่ยนไนโตรเจนในอากาศ (N₂) ให้กลายเป็นแอมโมเนีย ซึ่งพืชสามารถนำไปใช้สร้างกรดอะมิโน โปรตีน และคลอโรฟิลล์ได้โดยตรง
การตรึงไนโตรเจนตามธรรมชาตินี้ สามารถเพิ่มไนโตรเจนในดินได้ถึง **20–40 กิโลกรัมต่อไร่ต่อปี** ในระบบนาแบบชุ่มน้ำ และช่วยลดการใช้ปุ๋ยยูเรียได้บางส่วนโดยไม่กระทบผลผลิต

---

2. จุลินทรีย์ละลายฟอสเฟต: ปลดล็อกธาตุที่ดินจับไว้

ฟอสฟอรัสในดินนามักถูกตรึงอยู่ในรูปที่พืชดูดไม่ได้ เช่น แคลเซียมฟอสเฟต หรือเหล็กฟอสเฟต โดยเฉพาะในดินกรดหรือดินน้ำขัง การใช้จุลินทรีย์ละลายฟอสเฟต (*Phosphate Solubilizing Microorganisms; PSM*) เป็นทางออกเชิงชีวภาพที่ยั่งยืน

จุลินทรีย์เหล่านี้ เช่น

* Bacillus megaterium
* Pseudomonas fluorescens
* Aspergillus niger (รา)

จะผลิตกรดอินทรีย์ เช่น กรดกลูโคนิก และกรดซิตริก เพื่อย่อยสลายพันธะของฟอสเฟตในดิน ทำให้ฟอสฟอรัสอยู่ในรูป *H₂PO₄⁻* หรือ *HPO₄²⁻* ที่ข้าวสามารถดูดไปใช้ได้ทันที ผลคือระบบรากแข็งแรงขึ้น การแตกรากฝอยมากขึ้น และเพิ่มประสิทธิภาพการใช้ปุ๋ย P ได้สูงขึ้นกว่า 30%

---

3. ระบบไมโครไบโอม: การสื่อสารระหว่างรากกับสิ่งมีชีวิตในดิน

เมื่อข้าวปล่อยสารคัดหลั่งจากราก (Root Exudates) เช่น น้ำตาล กรดอินทรีย์ และกรดอะมิโน จะดึงดูดจุลินทรีย์ที่เป็นมิตรให้มาอาศัยอยู่รอบ ๆ ราก (Rhizosphere)
เกิดเป็น “ชุมชนจุลินทรีย์ร่วมอาศัย” ที่มีบทบาทเสริมกัน เช่น

* แบคทีเรียตรึง N → ให้ไนโตรเจน
* แบคทีเรียละลาย P → เพิ่มฟอสฟอรัส
* ราไมคอร์ไรซา (*AMF*) → ขยายพื้นที่รากและช่วยดูดน้ำ

สิ่งเหล่านี้สร้าง “ระบบดินมีชีวิต” ที่พืชและจุลินทรีย์พึ่งพากัน ทำให้เกิดการใช้ธาตุอาหารอย่างมีประสิทธิภาพ และส่งผลให้ข้าวทนต่อโรคและสภาพแวดล้อมได้ดีขึ้น

---

4. แนวทางประยุกต์สำหรับนาข้าว

* การใช้แหนแดง (*Azolla pinnata*) ร่วมกับข้าวในนาน้ำขัง
* การใส่เชื้อจุลินทรีย์ตรึงไนโตรเจน หรือจุลินทรีย์ละลายฟอสเฟตในช่วงเตรียมดิน
* การลดการใช้ปุ๋ยเคมีลงบางส่วน เพื่อไม่ให้จุลินทรีย์ในดินถูกยับยั้ง
* การปลูกพืชปุ๋ยสดหมุนเวียน เช่น ปอเทือง หรือถั่วพุ่ม เพื่อเพิ่มอินทรียวัตถุให้ดิน

---

5. บทสรุป

“ไมโครไบโอมในดินนา” คือกลไกธรรมชาติที่ทรงพลังและซับซ้อน พืชไม่ได้อยู่ลำพัง แต่มีจุลินทรีย์นับล้านเซลล์คอยทำงานอยู่ใต้ดินทุกวัน การจัดการดินให้เหมาะสมกับชีวิตเหล่านี้ คือกุญแจสู่การเพิ่มผลผลิตข้าวอย่างยั่งยืนโดยไม่ต้องพึ่งพาปุ๋ยเคมีมากเกินไป

---

อ้างอิง:

* Ladha, J.K. et al. (2022). *Biological Nitrogen Fixation in Rice-Based Systems.* Advances in Agronomy.
* Sharma, S. et al. (2013). *Phosphate solubilizing microbes: sustainable approach for managing phosphorus deficiency in agricultural soils.* Springer.
* Vandenkoornhuyse, P. et al. (2015). *The hidden world of root–microbiome interactions.* Trends in Plant Science.

---

#ไมโครไบโอมดินนา #จุลินทรีย์ตรึงไนโตรเจน #ละลายฟอสเฟต #ข้าวไทยยั่งยืน #เกษตรวิทยาศาสตร์ #SoilMicrobiome #RiceScience