Transcript P = Peltophorum - เกษตร อีสาน ใต้

Tree – Soil – Crop
Interactions
ปฏิสม
ั พันธ ์ระหว่างไม้ยน
ื ต ้น – ดิน – พืช
รศ.ดร.บุญเสริม ชีวอิสระก
Meine van Noordwijk
Kurniatun Hairiah
Sun light
่ นไปได ้ระหว่าง ไม้ยน
ปฏิสม
ั พันธ ์ทีเป็
ื ต ้น – ดิน – พืชเกษตรใน
Trees
Trees
a
Crops
c
c
a
Litter
Litter Litter
Litter
b
d
Negative effects
a = shading
b = root competition
d
Positive effects
c = Litter fall
d = deep roots of trees
act as ‘safety-net’
d
ไม ้ยืนต ้น และพืชเกษตรมีปฏิสม
ั พันธ ์กันหลาย ๆ ทาง นาไปสู่
้
ผลกระทบทางบวกและทางลบต่อการเจริญทังของไม้
ยน
ื ต ้นและพืช
เกษตร
• ผลกระทบแง่ลบ ( หรือการเกิดแก่งแย่ง ) : a = ร่มเงา ; b = การ
แก่งแย่งน้าและธาตุอาหารของราก
• ผลแง่บวก (หรือการทาให ้สมบูรณ์ (complimentarily)): c = :
่ ้นไม้ ช่วย
ซากพืช ( litter fall ) และมวลชีวภาพจากการลิดกิงต
่ คาร ์บอน ไนโตรเจน และฟอสฟอร ัส และธาตุอาหารอืน
่ ๆ;d
เพิม
= ต ้นไม้ระบบรากลึก มีบทบาทเป็ น “ตาข่ายนิ รภัย ( safety net )”
่ กชะล ้างลงสู่ ผิวดินชันล่
้ าง (deeper layer)
คอยดัก ธาตุอาหารทีถู
๊ ธาตุอาหาร (nutrient pump) ในดินทีมี
่ ความอุคม
หรือ เป็ น ตัวปัม
สมบูรณ์ ไม ้ยืนต ้นช่วยลดวัชพืช (โดยการบดบังแสงตามฤดูกาล)
่ อการเกิดไฟไหม้ในฤดูแล ้ง
และลดความเสียงต่
ตัวอย่าง การปลูกพืช เกษตร ระหว่างแถวไม้พ่ม
ุ โดยใช ้ข ้าวโพดปลูก
้
ระหว่างแถวของ Peltophorum และ Gliricidia (ไม้พุ่มทังสองชนิ
ด
จะถูกลิดกิง่ พร ้อมกัน ) มีระยะห่างระหว่าง แถวไม้พ่ม
ุ เท่ากับ 4 เมตร
่ อเรื
่ อนยอดของไม้พุ่มบดบังแสงพืชเกษตร ท่านจะ
ปกติจะลิดกิงเมื
สังเกตได ้ว่า Gliricidia จะมีเรือนยอดกว ้างกว่า Peltophorum
่ กระหว่างแถวได ้มากกว่า ด ้วยเหตุนี ้
ดังนั้นจะบดบังแสงข ้าวโพดซึงปลู
่
จะต ้องลิดกิง่ Gliricidia เพือลดการแก่
งแย่งแสงกับข ้าวโพด ส่วน
Peltophorum มีเรือนยอดหนาแน่ นบริเวณลาต ้น ส่งผลให ้
อัตราส่วนการคลุมดินต่อร่มเงามีคา่ สูง ( mulch – to – shade ratio
)
Gliricidia
Peltophorum
4m
่ ระบบรากตืน้ จะแก่งแย่งนาและธาตุ
้
ไม้ยืนต ้นทีมี
อาหาร
่ เวณดินชนบน
้ั
กับพืชเกษตรอย่างมาก ทีบริ
วิธ ี
่ ยกว่า Quick and dirty method เป็ นการ
การศึกษาทีเรี
ขุดและเอาดินบริเวณระบบรากออก ทาให ้เห็นการ
่ นอยู่อย่างชดั เจน และเห็น
พัฒนาของระบบรากทีเป็
้
ศักยภาพในการแก่งแย่งของราก สไลด ์นี แสดงให
้เห็นพืช
่ ระบบรากตืน้ ต ้นนุ่ น ( Ceiba pentendra – รูป
ทีมี
ซ ้ายมือ )และกระถิน Leucaena – รูปขวามือ )
Root competition OR useful overlap??
Potential for root competition
่
สาหร ับพืชยืนต ้นซึงปกติ
มรี ะบบรากลึก ถ ้าเกิดมี
้ ้นของการถูกพิษ
ระบบรากตืน้ เป็ นอาการเบืองต
่ นกรด ระบบรากของ
จากธาตุอลูมเิ นี ยมในดินทีเป็
่ กในดินกรด กระจายตัวค่อนข ้าง
ต ้นยางพาราทีปลู
้ั
ดีทงแนวราบและแนวดิ
ง่ แสดงให ้เห็นว่าต ้น
ยางพารามีความทนต่อความเป็ นพิษของธาตุ
่ ความอุดมสมบูรณ์
อลูมเิ นี ยมได ้สูง ในดินทีมี
่ อนเครืองสู
่ บแร่ธาตุ
ระบบรากลึก ทาหน้าทีเสมื
่ ความ
อาหาร ( nutrient pump ) ส่วนในดินทีมี
่ นตาข่าย
อุดมสมบูรณ์ต่า ระบบรากลึก ทาหน้าทีเป็
นิ รภัย (safety net ) ทาให ้การชะล ้างธาตุ
อาหารเป็ นไปอย่างช ้า ๆ
Deep tree root systems act as
“nutrient pump” or as a “safety-net”
ระบบการปลูกพืชเกษตรระหว่างแถวไม้
้
พุ่ม ในฤดูแล ้ง ความชืนในดิ
น จะถูก
ร ักษาไว ้จากการคลุมดินของเศษพืช
และเรือนยอดของไม้พุ่ม ซากจากเศษ
่ อนธนาคาร
เหลือของพืช ทาหน้าทีเสมื
ธาตุอาหาร
Hedgerow intercropping during dry season
Peltophorum มีเรือนยอดหนาแน่ น
่ ้กล่าวมาแล ้ว
บริเวณลาต ้น ดังทีได
จะให ้อัตราส่วนการคลุมดินต่อร่ม
่
เงาสูง ถ ้าไม่ลด
ิ กิงในฤดู
แล ้ง ไม้พุ่ม
่
จะให ้ร่มเงาทึบแน่ นซึงจะควบคุ
มการ
ระเหยน้าและการเจริญของวัชพืช
่ มฤดู
่
พวกหญ ้าคา เมือเริ
เพาะปลูก
่
ต ้องมีการลิดกิง่ กิงขนาดใหญ่
(
เส ้นผ่าศูนย ์กลาง > 2 ซม. )
สามารถใช ้ทาฟื นได ้
Shading out weeds during dry season
่ ้นมีผลกระทบต่อเนื่ องอย่างสาคัญ
ไม้ยืนต
ต่อ ปริมาณวัชพืช ( ตัวอย่าง เช่น หญา้ คา
่ อการ
–Imperata ) สามารถลดความเสียงต่
เกิดไฟไหม้ ในฤดูแล ้ง เพราะมีพช
ื เขียวสด
ปกคลุมอย่างถาวรตลอดสไลด ์นี ้ เราจะเห็น
่ การปลูก
ภาพช่วงฤดูแล ้ง ซึงมี
Peltophorum เป็ นแถว
Peltophorum in an Imperata field
่ ้ บริเวณใต ้
ซากพืช ทีร่่ วงลงใต ้ต ้น. ในทีนี
ต ้น Peltophorum สามารถคลุมวัชพืช
้
ร ักษาอินทรียวัตถุและความชืนของดิ
น
่ คณ
่
ซากพืชทีมี
ุ ภาพตาจะย่
อยสลายช ้า ๆ
และจะคลุมดินได ้ดีในระยะยาว ปริมาณ
ซากพืชสามารถหาได ้โดยการเก็บซากที่
ร่วงหล่นโดยวิธ ี Quadrant method ดังรูป
โดยวิธน
ี ี ้ ซากพืชจะถูกเก็บสม่าเสมอ และ
่ ้าหนักต่อหน่ วยพืนที
้ ่ เพือใช
่ ้
นามาชังน
คานวณผลผลิตของซากพืชต่อหน่ วย
้ ่ ต่อไป
พืนที
Litterfall under Peltophorum trees
Organic layer
้ั
ชนของอิ
นทรียวัตถุทย่ี่ อยสลายอย่าง
ช ้า ๆ สามารถร ักษาโครงสร ้างของ
ดินให ้ดี สไลด ์นี ้ แสดงความหนาของ
้ั
้ า ดินจะมีสี
อินทรียวัตถุชนบนในพื
นป่
ดากว่า และมีโครงสร ้างพรุน ยอมให ้
้ มผ่านลงดินได ้มากขึน้ ส่วนดินที่
นาซึ
ทาการเกษตรมีสจี างกว่าและแน่ นตัว
กว่า
Forest soil
Agricultural
soil profile
Leucaena
~1.85 m
สไลด ์จาก ประเทศไนจีเรีย แสดงให ้
เห็นว่า การผุกร่อนของรากพืชยืน
้ างทีมี
่ ความเป็ น
ต ้น ในดินชันล่
กรด ทาให ้เกิดช่อง ( channel )
ให ้ รากข ้าวโพดชอนไชลึกลงใน
้ างได ้
ดินชันล่
Maize root
systems
่ ระบบรากลึก ดังเช่นกระถินทีแสดง
่
พืชทีมี
ในรูป สามารถทาหน้าที่ nutrient – pump
่ ดจากการสลายตัวของหินต ้นกาเนิ ด
บนดินทีเกิ
้ นทีอุ
่ ดมสมบูรณ์ทลึ
่ี กกว่า (รูปซ ้าย) พืช
ในชันดิ
่ ระบบรากลึกสามารถทีจะปร
่
ทีมี
ับปรุงและพัฒนา
่ กต่อมา
ระบบรากของพืชเกษตรทีปลู
Old tree root channel
Deep tree root systems as
“nutrient pump” in fertile soil
Shallow root
system of
Leucaena
Deep root
system of
Peltophorum
่ ระบบรากลึกกว่า มี
ต ้น การใช ้ไม้ยน
ื ต ้นทีมี
ประโยชน์มากในการหมุนเวียนธาตุอาหาร
่ กชะล ้างลงชนดิ
้ั นทีลึ
่ กกว่าใน
ธาตุอาหารทีถู
ระหว่างฤดูปลูกพืชเกษตร จะถูกดูดซ ับโดย
้
รากของไม้ยน
ื ต ้น ต่อมาธาตุอาหารเหล่านี จะ
กลับคืนสูผ
่ วิ ดินผ่านทางซากพืชทีร่่ วงหล่น
่
ระบบรากของไม้ยน
ื ต ้น ซึงเจริ
ญอยู่ด ้านล่าง
่ ่ระดับตืน้ รากของไม้ยน
ของรากข ้าวโพดทีอยู
ื
่ น ตาข่ายนิ รภัย ( safety
ต ้นจะทาหน้าทีเป็
net ) ป้ องกันการชะล ้างธาตุอาหารสูด
่ น
ิ
่ ระบบรากตืน้ จะไม่
ด ้านล่าง กระถินทีมี
่ น ตาข่ายนิ รภัย ในทาง
สามารถทาหน้าทีเป็
ตรงกันข ้ามอาจจะแก่งแย่งธาตุอาหารและนา้
กับข ้าวโพด
Maize root
system
่ ญในดินกรด มักจะถูก
พืชเกษตรทีเจริ
จากัดการเติบโตโดยพิษของอลูมเิ นี ยม
้
และตัวบ่งชีความทนทานต่
อพิษ
อลูมเิ นี ยม ดูได ้จากความลึกของระบบ
่
้ าง ขนุ นมี
รากทีกระจายสู
ด
่ น
ิ ชันล่
ระบบรากลึกในดินกรด ส่งผลให ้ทน
แล ้งได ้ดีขน
ึ ้ ในแปลงนี ้ ปลูกขนุ น
ร่วมกับพืชเกษตร เช่น กล ้วย ทุเรียน
Pithecellobium ( jengkol ) และฝรง่ ั
( Psidium guajava , Guava ) และ
่ ๆ
อืน
Is Jackfruit a drought tolerant tree?
ปฏิสม
ั พันธ ์ ทางบวก และทางลบ ใน
ระบบวนเกษตร จะสามารถแยกจาก
่ บั ซ ้อน
กันได ้อย่างไร ? เป็ น เรืองซ
้
เพราะปฏิสม
ั พันธ ์ทังสองเกิ
ดขึน้
พร ้อมกัน
How to quantify the interaction ?
Experimental treatments:
Parameter
Experimental treatment
Shading








Competition of water
and nutrient
Mulching
Long term residual
effect
Total plot
Without canopy pruning
With canopy pruning
Without root barrier
With root barrier
Without mulch transfer
With mulch transfer
Without tree removal
With removal of complete
hedgerows
8 sub plot per tree species
่
เพือแยกแยะปฏิ
สม
ั พันธ ์ทางบวกและทางลบ จะต ้องวางแผนงานวิจยั
่
เพือแยก
และตรวจวัดตัวชีวั้ ดต่าง ๆ
การตรวจสอบตัวชีวั้ ดแต่ละตัว ทาได ้อย่างไร ได ้อธิบายในสไลด ์
ต่อไปนี ้
่
่ ่ ง อีกครึงหนึ
่ ่ งไม่มก
ลิดกิงแถวไม้ยื
นต ้นออกครึงหนึ
ี ารลิด
กิง่ ความแตกต่างของผลผลิตพืชเกษตรระหว่างสองท
รีตเมนต ์ สามารถแปลความได ้ว่าเป็ นผลจากการบังแสง
ของไม้ยืนต ้น
่
เพือประเมิ
นการแก่งแย่งธาตุอาหารและ
้
้ั าง ระหว่างพืชเกษตรและ
นาในดิ
นชนล่
้
พืชยืนต ้น จึงปลูกพืชทังสองชนิ
ดผสม
กัน ตามทรีตเมนต ์ข ้างล่างนี ้
้ ปลู
่ ก ไม่มส
้
(a)พืนที
ี งใดกี
ิ่
ดกันราก
้ ปลู
่ ก มีการกีดกันราก
้
(b)พืนที
โดยขุด
ร่องห่างจากไม้ยืนต ้น 50 ซม. ใช ้แผ่น
้ั นเป็ นรูปตัว Z
พลาสติกวางตามผนังชนดิ
่ ให ้รากเจริญลงด ้านล่าง
เพือไม่
Root
barrier
่ ยน
่
คลุมดินโดยใช ้การลิดกิงไม้
ื ต ้น เพือคลุ
ม
้
วัชพืชและร ักษาความชืนของดิ
น
่
เพือตรวจสอบผลของการคลุ
มดิน ทรีต
เมนต ์ มีดงั นี ้
(a)ไม่มก
ี ารคลุมดิน
่ บต่าง ๆ
(b)การคลุมดิน ทีระดั
ระดับปกติ 8 Mg / ha และ
่
เพิมระดั
บเป็ นสองเท่า 16 Mg/ha
่ ามวลชีวภาพของ Calliandra
ก่อนทีจะน
่ ั มาณมวล
มาคลุมแปลงข ้างเคียง ชงปริ
่ ้ กิงไม้
่ ( ขนาด
ชีวภาพทีใช
เส ้นผ่าศูนย ์กลาง > 2 ซม. ) นามาใช ้เป็ น
่ ก ๆ ใช ้คลุมดิน
ฟื น ส่วนของก ้านและกิงเล็
Quantifying biomass of tree pruning
Biomass
transfer
่ ได
่ ้จากการลิดนาไปคลุมดินบนแปลง
กิงที
่ มไี ม้ยน
ข ้างเคียงทีไม่
ื ต ้น ลูกศรด ้าน
้
่ มดินด ้วยมวล
ซ ้ายมือ (1x) ชีแปลงที
คลุ
ชีวภาพ 9 Mg/ha (ท่านสามารถเห็น
่ มไม่ทว)
่ ั แปลงทีอยู
่ ่ด ้าน
บางจุดทีคลุ
ขวามือคลุมดินด ้วยปริมาณมวลชีวภาพ
มากเป็ นสองเท่า 18 Mg/ha อาจจะถาม
ผูฟ
้ Biomass
ังได ้ว่า ทาไมเราถึงต ้องใช ้มวลชีวภาพ
สองระดั
บ?
transfer
1X
Mulch treatment
2X
่ ากว่า เป็ นตัวบ่งชี ้ ว่ามีอน
ดินทีด
ิ ทรียวัตถุเพ
Mulch transfer
้
หลัง 8 ปี ไปแล ้ว รือแถวไม้ยื
นต ้นออกไป จาก
่ าต ้นแก่ทงหมด
้ั
่
แปลงทดลอง ชังล
เพือประเมิ
น
่ าออกไปจากแปลง
ปริมาณธาตุอาหารทีน
้
หลังจากรือไม้ยื
นต ้นออก ปลูกข ้าวโพด
Tree
removal
Control plot ~ No hedgerows
4 level N fertilization:
 No fertilizer

45 kg ha-1

90 kg ha-1
 135 kg ha-1
S.E.D
Grain yield, Mg ha-1
Long term residual
135N
90N
45N
0N
Control
Hedgerow intercropping
5
Residual
L
Grain yield, Mg ha-1
4 C
P
3
P/G
F
2
G
Mulch
1
C F
0
P/G
P
Root
G
L
P
C
F
P/G
G
P
-1
F
-2
P/G
G
C
L
-3
Shading
C = Calliandra;
F = Flemingia;
P = Peltophorum;
G = Gliricidia;
L = Leucaena
L
Dry season
F
F
L
Control
C
0 45 90135
N application, kg ha-1
P
C
P/G
G
L
P
P/G
G
Normal
Double
Mulch application
Hedgerow of
pruned trees
Pruning biomass
B
A
Two years after
tree removal
Aluminium toxicity
From a biophysical
point of view,
agroforestry systems
can only be
beneficiary,
if there is
at least some
complementarity in
resource capture