จุลินทรีย์ดัดแปลงอาจช่วยลดการพึ่งพาปุ๋ยเคมีในไร่ข้าวโพด

ปุ๋ยเคมีเป็นหัวใจสำคัญของระบบอาหารโลก แต่การผลิตปุ๋ยแบบเดิมใช้พลังงานสูงและปล่อยก๊าซเรือนกระจกจำนวนมาก โดยเฉพาะกระบวนการฮาเบอร์-บอชที่ใช้ก๊าซธรรมชาติผลิตแอมโมเนีย นักวิจัยและสตาร์ตอัปหลายรายจึงหันมาใช้จุลินทรีย์เป็นทางเลือก เพื่อช่วยตรึงไนโตรเจนในดินและส่งต่อสารอาหารให้พืช ลดทั้งต้นทุนและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

บทความชี้ว่าแนวคิด “ปุ๋ยชีวภาพ” ไม่ใช่เรื่องใหม่ เพราะมนุษย์ใช้มูลสัตว์และจุลินทรีย์ช่วยบำรุงดินมานานแล้ว แต่สิ่งที่ยากคือการสร้างจุลินทรีย์ที่ทำงานได้ดีในสภาพแปลงจริง ต้องทั้งอยู่รอด ขยายจำนวนได้ และผลิตไนโตรเจนได้ในเวลาที่เหมาะสม ไม่เช่นนั้นพลังงานของมันจะถูกใช้ไปกับการมีชีวิตอยู่ มากกว่าจะช่วยพืชอย่างมีประสิทธิภาพ

Switch Bioworks เป็นหนึ่งในบริษัทที่พยายามแก้โจทย์นี้ด้วยแนวทางใหม่ โดยใช้ “สวิตช์พันธุกรรม” เพื่อให้จุลินทรีย์เติบโตตั้งหลักในบริเวณรากพืชก่อน แล้วค่อยเข้าสู่โหมดผลิตและปล่อยแอมโมเนียเมื่อสภาพแวดล้อมบ่งชี้ว่าไนโตรเจนในดินเริ่มลดลง บริษัทเชื่อว่าแนวคิดนี้จะช่วยให้ไมโครบทั้งตั้งถิ่นฐานได้ดีและยังมีบทบาทเป็นผู้ให้ปุ๋ยในช่วงที่พืชต้องการ

เทคโนโลยีของ Switch กำลังถูกทดสอบใน 6 รัฐของสหรัฐฯ และมุ่งเป้าไปที่ข้าวโพดเป็นหลัก ซึ่งเป็นพืชเศรษฐกิจสำคัญและปลูกมากที่สุดชนิดหนึ่งในประเทศ แต่บริษัทยังอยู่ห่างจากการวางขายจริงราว 2-3 ปี และยอมรับว่ายังต้องรอดูผลภาคสนามอย่างละเอียด แม้ในบางแปลงทดลองช่วงต้นจะเห็นว่าพืชที่ได้รับจุลินทรีย์ดูแข็งแรงกว่ากลุ่มควบคุมแล้วก็ตาม

อีกบริษัทอย่าง Pivot Bio ก็เดินหน้าพัฒนาผลิตภัณฑ์จุลินทรีย์เชิงพาณิชย์มานานกว่า 10 ปี และมีการใช้งานแล้วในพื้นที่เพาะปลูกหลายล้านเอเคอร์ ปัจจุบันบริษัทขยายผลิตภัณฑ์จากข้าวโพดไปสู่ฝ้าย ข้าวสาลี และธัญพืชอื่น ๆ โดยมองว่าความผันผวนของราคาปุ๋ยและราคาพืชผลกำลังเปิดโอกาสให้เทคโนโลยีชีวภาพในไร่เกษตรกลายเป็นกระแสหลักมากขึ้น

อย่างไรก็ตาม ผู้เชี่ยวชาญในบทความเตือนว่าจุลินทรีย์ยังไม่สามารถแทนปุ๋ยสังเคราะห์ได้ทั้งหมด การประเมินของ Switch เองชี้ว่าเพดานของการทดแทนอยู่ราว 50% และผลิตภัณฑ์แรกอาจลดการใช้ปุ๋ยเคมีได้ประมาณ 25% เท่านั้น นั่นหมายความว่าปุ๋ยสังเคราะห์ยังคงจำเป็นในอนาคตอันใกล้ แต่ปุ๋ยชีวภาพอาจเป็นเครื่องมือสำคัญในการลดการใช้ไนโตรเจน ลดต้นทุนเกษตรกร และช่วยบรรเทาการปล่อยคาร์บอนจากภาคเกษตรได้อย่างมีนัยสำคัญ