เครื่องนุ่งห่ม  อาหาร  ยารักษาโรคและที่อยู่อาศัยคือปัจจัยสี่จำเป็นสำหรับชีวิตมนุษย์  โดยที่มาของปัจจัยสี่เหล่านี้คือ  ดิน   น้ำ  อากาศ  อุณหภูมิ  เป็นธรรมชาติพื้นฐานและมีพืชรวมทั้งจุลินทรีย์เป็นผู้ทำหน้าที่เปรเปลี่ยน ทรัพยากรธรรมาชาติข้างต้นให้เกิดปัจจัยสี่แล้วถูกนำไปใช้ประโยชน์เป็นห่วง โซ่ต่อๆกัน
สิ่งที่ท้าทายสำหรับปัจัยสี่ของมวลมนุษย์ปัจจุบันและอนาคตได้แก่
  

- อัตราประชาการที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว

-ทรัพยาการดินน้ำเพื่อการเพาะปลูกที่มีจำกัดลง 

-สภาวะอากาศที่เปลี่ยนแปลง

-ต้นทุนที่สูงขึ้น

- ความมั่นคงทางอาหาร 

-การแข่งขันระหว่างพืชอาหารและพืชพลังงาน  

ประชากรโลกในวันที่ 26 มกราคม 2556 ที่เขียนบทความนี้   7,095 ล้านคน  อัตราการเกิด   240,000 คน/วัน  ดังนั้นไม่อยากคิดเลยว่าประชากรจำนวนมหาศาลเหล่านี้จะอยู่กันอย่างไรในอนาคต โดยเฉพาะในประเทศที่อัตราประชาการหนาแน่นทั้งหลาย  นอกจากความต้องการทรัพยากรธรรมชาติเพื่อการผลิตปัจจัยสี่แล้ว  ประชากรเหล่านี้ยังต้องการพื้นที่เพื่อการอยู่อาศัย  ต้องการพื้นที่เพื่อสร้างสาธารณูปโภค  การคมนาคม การสันทนาการและอื่นๆอีกมากมายไม่จบสิ้น
ประเด็นก็คือทรัพยากรเหล่านี้มีอยู่จำกัดไม่สามารถสร้างให้เพิ่มขึ้นได้  ดังนั้นด้วยจำนวนทรัพยากรธรรมชาติที่มีอยู่อย่างจำกัดและถูกใช้ไปเพื่อที่ อยู่อาศัยและอุตสาหกรรมอื่นๆมากขึ้นจนทำให้พื้นที่การผลิตปัจจัยสี่ลดลงเป็น ลำดับนั้น  ทางออกก็คือการเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิตต่อพื้นที่ให้สูงขึ้นโดยเฉพาะใน เชิงคุณภาพเป็นสำคัญ 
สำหรับประเทศไทยพืชที่ใช้น้ำมากที่สุดคือข้าว  ข้าวนาดำและนาหว่าน 1 ไร่/1 ฤดูต้องใช้น้ำประมาณ 1000 คิวบิกเมตร(กรมชลประทาน) ดังนั้นพื้นที่นาทั้งประเทศประมาณ 60 ล้านไร่ต้องใช้น้ำถึง 60,000 ล้านคิวบิกเมตร/ฤดู  นาชลประทาน 1ไร่ผลผลิตเฉลี่ย 80 ถังหรือ 800  กก.ข้าวเปลือก  ดังนั้นข้าวสาร  1กก.ใช้น้ำเพาะปลูกประมาณ  20 คิวหรือ 20000 ลิตร  (อัตราข้าวเปลือก 100 ถังสีเป็นข้าวขาวได้ประมาณ 60 ถัง )  

สถิติขององค์การอาหารและเกษตรแห่งสหประชาชาติปี 2538  ประมาณการว่าพื้นที่ขาดแคลนน้ำเพาะปลูกจะมีเพียง  8% แต่ในปี 2593  คาดว่าพื้นที่เพาะปลูกที่ขาดแคลนน้ำจะมีถึง  42%

ปัญหาสภาวะภูมิอากาศเปลี่ยนแปลงในเขตุศูนย์สูตรหรือเขตุร้อนทำให้ไม่ สามารถคำนึงแต่เฉพาะการขาดแคลนน้ำเท่านั้นแต่ต้องคำนึงถึงเรื่องน้ำมากเกิน หรือน้ำท่วมด้วย  ดังนั้นการจัดการน้ำที่เกี่ยวกับพืชจะมีประเด็นหลัก 3 เรื่อง

1 จัดการเพื่อให้พืชได้รับน้ำที่พอเหมาะตามช่วงการวงจรของพืชและชนิดพืช  

2 จัดการการระบายน้ำ

3 การจัดการคุณภาพน้ำ

-การจัดการให้พืชได้รับน้ำที่พอเหมาะหรือการให้น้ำ  โดยมีปัจจัยที่เกี่ยวข้องที่ต้องพิจารณาก็คือวิธีการให้น้ำ  ความต้องการน้ำของพืชแต่ละช่วงวงจร  คุณสมบัติกายภาพของดิน  สภาพภูมิอากาศ  ขณะเดียวกันจากสภาพข้อจำกันในพื้นที่ ความอุดมสมบูรณ์ดินที่ลดลง  ต้นทุนในทุกๆประเภทที่สูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ดังนั้นการผลิตพืชต้องให้ได้ทั้งปริมาณที่เหมาะสมและคุณภาพที่ดีที่สุด

มันสำปะหลังได้ นน.หัวมัน/ไร่สูง  %  แป้งที่สูง

ผักใบอายุสั้น  ต้องการน้ำเพียงพอตลอดอายุ

เมลอนผักผลที่มีราคาแพง  คุณค่าอยู่ที่ความหวานและกลิ่นหอมของเนื้อผล  การจัดการน้ำและธาตุอาหารคือหัวใจในการผลิต

ผลไม้มีคุณภาพ  สีรสชาติที่ดี  ต้นสมบูรณ์ไม่มีปัญหาโรครากเน่าโคนเน่า  โดยผลไม้เหล่านี้จะต้องเลือกทำเลปลูก  การเตรียมพื้นที่  การจัดการดิน  ธาตุอาหารพืชแต่ละช่วงของรอบปี  การจัดการน้ำที่ลงตัวในช่วงใกล้เก็บเกี่ยวและเก็บเกี่ยว 

-การออกแบบระบบน้ำ  การเลือกระบบให้น้ำที่เหมาะสมกับพืช  กับสภาพพื้นที่  กับผู้ใช้งาน  ยังมีประเด็นที่จะต้องให้ทำความเข้าใจและถ่ายทอดให้ผู้จัดการระบบน้ำเข้าใจ ต่อไปก็คือการจัดการน้ำ  โดยมีประเด็นเรื่องของ  ความสัมพันธ์  ดิน  น้ำ  พืช  รวมทั้งภูมิอากาศเหนือระดับดินที่ปลูกพืชด้วย 
-ปกติคำแนะนำในการให้น้ำแก่พืชจะแนะนำให้ระดับน้ำในดินมีค่าที่เรียกว่า Field Capacity ซึ่งมีทั้งการคำนวณโดยใช้ค่าการระเหยน้ำจากถาดระเหยและค่าสัมประสิทธิ์การ คายน้ำของพืชอ้างอิง  อีกวิธีที่ชัดเจนขึ้นคือการวัดค่าความต่างศักดิ์ระหว่างน้ำในดินกับอากาศโดย ใช้เครืองมือคือเทนซิโอมิเตอร์ ซึ่งจะมีวิทยาการบรรยายในช่วงต่อๆไป 

-ประเด็นที่ควรทำความเข้าใจมากขึ้นคือเรื่องของสรีรวิทยาของพืชที่มีความ สำคัญมากในปัจจุบันและอนาคตเนื่องจากการที่จะต้องแข่งขันกับเรื่องต้นทุนการ ผลิต  การแข่งขันกับสินค้าจากบางประเทศที่ต้นทุนต่ำกว่า  ความต้องการสินค้าที่มีคุณภาพสูงของโรงงานแปรูปหรือผู้บริโภค  การต้องการอาหารที่ปลอดภัยจากเชื้อโรคและสารเคมี  การให้น้ำพืชจึงไม่สามารถใช้เกณฑ์ของการรักษาน้ำในดินให้อยู่ในระดับที่พืช นำไปใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดเท่านั้น  โดยเฉพาะในฤดูแล้งในอากาศมีความชื้นสัมพัทธ์ต่ำทำให้ปากใบพืชปิดแคบลงเพื่อ ลดการคายน้ำให้มากที่สุด  การให้น้ำมากจึงไม่มีประโยชน์ดังที่คิดตามที่เคยเรียนรู้กันมา  การเพิ่มความชื้นในอากาศโดยระบบพ่นฝอยหรือฝนเทียมจะช่วยให้พืชยังคงเปิดปาก ใบและคายน้ำต่อไปทำให้กระบวนการดูดน้ำของรากและการสังเคราะห์แสงดำเนินต่อไป ได้  (สุนทรี ยิ่งชัชวาลย์ )
การจัดการระบายน้ำ  เป็นอีกประเด็นท่ำคัญที่ต้องทำความเข้าใจ  ทั้งนี้สภาวะภูมิอากาศเปลี่ยนแปลงทำให้ปริมาณฝนตกไม่เป็นไปตามปกติ  ตกมากในระยะเวลาสั้นๆทำให้เกิดน้ำท่วมอย่างไม่คาดฝันได้ไม่ว่าจะเป็นที่ บริเวณใดโดยเฉพาะที่ลุ่มหรือที่ลาดเชิงเขาเนื่องจากน้ำระบายไม่ทัน  โดยเฉพาะในแปลงปลูกพืชที่เป็นพืชไร่ในพื้นที่ขาดใหญ่หรือแปลงย่อยๆที่รวมกัน เป็นแปลงใหญ่  การเกิดน้ำขังเพียงบางจุดจะทำให้รากพืชบริเวณนั้นขาดอากาศทำให้การเจริญเติบ โตหยุดชะงักทันที  สวนทุเรียนปัจจุบันชาวสวนจึงต้องปลูกแบบยกโคกสูงๆแทนการปลูกแบบยกร่องอย่าง เดียวอย่างสมัยก่อน  สวนส้มอย่างน้อยก็ต้องยกร่องลูกฟูก  ไร่สับปะรดต้องทำคอนทัวร์ให้มีการระบายน้ำที่ดีตลอดแปลงปลูก  แปลงมะละกอต้องยกร่องให้สูงเนื่องจากมะละกออ่อนไหวต่อรากขังน้ำและน้ำที่พอ ดีทำให้คุณภาพมะละกอรสชาดอร่อยเข้มข้นและสีเข้มกว่า

คุณภาพน้ำ  น้ำเพื่อการเพาะปลูกในบ้านเราส่วนใหญ่จะเป็นน้ำผิวดินหรือน้ำฝนเป็นส่วน ใหญ่  โดยการสูบไปใช้โดยตรงหรือการเก็บกักไว้ในบ่อเก็บน้ำ มีจำนวนหนึ่งที่ใช้น้ำบาดาล  ในส่วนของคุณภาพน้ำที่จะต้องคำนึงก็คือเรื่องของค่า pH หรือค่ากรดด่าง  ค่าความเค็มหรือ EC โดยเฉพาะเกลือโซเดี่ยมในบางพื้นที่อาจจะมีปัญหาโดยเฉพาะในเขตุภาคตะวันออก เฉียงเหนือ  กำแพงแสนบางจุด  รวมทั้งจังหวัดริมทะเล  การแก้ไขทำได้ยากและต้นทุนสูงมากซึ่งอาจใช้เกลือจืดหรือยิบซั่มจะช่วยได้  กรณีน้ำบาดาลหรือน้ำในพื้นที่ที่มีหินปูนมากทำให้น้ำ pH สูงหรือเป็นด่างก็ทำให้พืชไม่เจริญเติบโตเท่าที่ควรนอกจากการเลือกพืชบาง ชนิดที่ทนด่างได้ดีเช่นน้อยหน่า มะม่วง  นอกจากดินด่างแล้วดินบางแห่งจะมีหินปูนอยู่มากเช่นแนวลพบุรี  สระบุรี เพชรบูรณ์ ทำให้เหมาะในการปลูกพืชไร่หรือไม้ผลบางชนิดเท่านั้เครื่องมือสมาร์ทฟาร์มเท คโนโลยี่  ขอกล่าวไว้เล็กน้อยเกี่ยวกับเรื่องการใช้เครืองมือช่วยในการจัดการการผลิต พืชเพื่อเข้าสู่ “ Precision  Farming Technology” ซึ่งเป็นนโยบายของทุกประเทศทั่วโลกโดยเฉพาะญี่ปุ่น อมเริกาที่บุกเบิกเรื่องนี้มายาวนาน  นั่นคือการใช้เครืองมือ Field  Server  ที่มีเซ็นเซอร์ร่วมกับ  Mobile  Application เพื่อบริการข้อมูลสภาพภูมิอากาศ  ทั้งฝน  ลม ความชื้นสัมพัทธ์  แสงแดด  การวัด N ,K ,Na ในดิน  การบริการข้อมูลเกี่ยวกับการจัดการพืชสำคัญๆเพื่อให้ระบบการผลิตของประเทศ ไม่ใช้เพียงความรู้สึกจากความชำนาญหรือประสบการณ์แบบดั้งเดิมอย่างเดียวแต่ ต้องเป็นการบริการข้อมูลที่เป็นวิทยาศาสตร์ที่ใครก็ใช้ได้และใช้เป็น  อย่างกรณีญี่ปุ่นส่งนักศึกษาปริญญาเอกมาทำ Post Doct. เกี่ยวกับไม้ผลเมืองร้อนจนได้ข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับพืชเมืองร้อนของเราซึ่ง เขาจะแปลงข้อมูลเหล่านี้ไปเป็นลักษณะของ  Package ไปทำที่พม่าหรือลาวหรือการปลูกในโรงเรือนเมืองหนาวอย่างญี่ปุ่นเองก็ได้  ข้อมูลเหล่านี้เมื่อตกผลึกจนนิ่งแล้วอาจจะมีบริการในลักษณะ  Ontology บริการอยู่บน Cloud Computer ที่สามารถเข้าดูได้ในลักษณะของ  Service knowledge Platform  ซึ่งประเทศไทยจะเป็นเจ้าภาพจัดงานเกี่ยวกับ Service Innovation ขึ้นในเดือนกันยายนปลายปี 2556 นี้  ในหัวข้อจะมีเรื่องของการเกษตรอยู่ด้วย  โดยเจ้าภาพคือ Nectec ภายใต้สวทช.กระทรวงวิทยาศาสตร์ฯร่วมกับกระทรวงเกษตรฯกระทรวง ICT เป็นต้น
ดังนั้นเรื่องของ  น้ำ  การให้น้ำ  เป็นพื้นฐานที่ยังต้องเกี่ยวข้องกับ  พืช  ดิน  ภูมิอากาศ  การจัดการคือคนและวัฒธรรมของสังคมนั้นๆว่าจะพัฒนายอมรับเรื่องเหล่านี้กัน อย่างไร

เปรมปรี  ณ สงขลา
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
ข้อมูลนี้เป็นส่วนหนึ่งเพื่อใช้ในการฝึกอบรวม “การออกแบบระบบให้น้ำพืชแบบมืออาชีพ” โดยภาควิชาเกษตรกลวิทาน  คณะเกษตร มก.บางเขน  และสถาบันวิชาการเคหการเกษตร  เดือนมีนาคม-เมษายน 2556