สงครามเคมีระหว่างพืช
การต่อสู้เงียบๆ แต่โรมรันล้ำลึก
(เรียบเรียง โดย ยิ่งยศ ลาภวงศ์)
แม้ว่าพืช จะไร้เขี้ยวเล็บ และปราศจากมือที่ใช้หยิบจับอาวุธ แต่เชื่อไหมว่าพวกมันสามารถรบกันได้ ในความเงียบสงัดนั้น พืชอาจจะกำลังทำสงครามเคมีกันอย่างดุเดือด โดยที่เราไม่สามารถสังเกตเห็นได้เลย
ในสังคมของสิ่งมีชีวิต พวกมันสามารถมีปฏิสัมพันธ์กันในหลายรูปแบบ ไม่ว่าจะเป็นช่วยเหลือซึ่งกันและกัน ล่าอีกฝ่ายเพื่อเป็นอาหาร เกาะกินในฐานะปรสิต หรือแม้แต่แข่งขันแย่งชิงทรัพยากร ซึ่งการแข่งขันการระหว่างสิ่งมีชีวิตนั้น เป็นสิ่งที่ผลักดันให้พวกมันต้องปรับตัวเพื่อให้อยู่รอด และสืบเผ่าพันธุ์ต่อไป การแข่งขันที่ไม่สิ้นสุดนี้เองที่เป็นปัจจัยสำคัญให้พวกมันมีวิวัฒนาการ เปลี่ยนแปลงรูปร่าง พัฒนากลยุทธใหม่ ๆ เพื่อเอาชนะคู่แข่ง จนเกิดเป็นความหลากหลายทางชีวภาพในปัจจุบัน
สำหรับสัตว์ที่สามารถเคลื่อนไหวได้ การแข่งขันจะเป็นไปอย่างเข้มข้น ยกตัวอย่างเช่น ฝูงสิงโต และฝูงไฮยีน่า ที่ต่างพยายามยึดครองพื้นที่หากิน รวมไปถึงการแย่ง หรือขโมยเหยื่อที่อีกฝ่ายล่ามาได้ ด้วยการใช้พละกำลัง ความว่องไว และการทำงานร่วมกันเป็นฝูงเพื่อที่จะให้ได้ชัยชนะเหนืออีกฝ่าย ช่างเป็นเรื่องที่น่าตื่นเต้นสำหรับผู้ชมอย่างเรา แต่สำหรับพืชแล้ว พวกมันจะทำอะไรได้ซักเท่าไหร่เชียว
ในเมื่อพืชไม่มีกล้ามเนื้อ ไม่สามารถเคลื่อนไหวได้อย่างสัตว์ มันจึงต้องพึ่งพา “สารเคมี” เพื่อทำสงครามกับศัตรู โดยกระบวนการนี้เรียกว่า Allelopathy ส่วนสารเคมีที่พืชใช้ทำสงคราม เรียกว่า Allelochemical ซึ่งคุณสมบัติสำคัญของสารเคมีพวกนี้ ได้แก่ ยับยั้งการงอกของเมล็ด ยับยั้งการสร้างคลอโรฟิลล์ ยับยั้งการเจริญเติบโต ไปจนถึงทำให้ตาย!
วิธีปล่อย Allelochemical ที่มา: https://www.researchgate.net/
อย่างไรก็ตาม สารเคมีพวกนี้มักจะมีความจำเพาะกับกลุ่มพืช นั่นแปลว่าสารเคมีชนิดหนึ่งอาจทำอันตรายกับพืชบางชนิด ในขณะที่ไม่ส่งผลอะไรเลยกับพืชชนิดอื่น ๆ ส่วนกลไกในการปลดปล่อยสารเคมีนั้นมีอยู่ด้วยกัน 3 วิธีหลัก ได้แก่ 1. การปลดปล่อยจากรากลงสู่ดิน 2.การปลดปล่อยผ่านปากใบสู่อากาศ และ 3.การปลดปล่อยผ่านการย่อยสลาย
พืชที่เจริญอยู่ในพื้นที่ใกล้เคียงจะได้รับผลกระทบหลังจากดูดซับเอาสารเคมีพวกนี้เข้าไปไม่ว่าจะผ่านทางใดทางหนึ่ง ยกตัวอย่างต้นยูคาลิปตัส เรามักจะพบว่าบริเวณดินรอบโคนต้นจะไม่มีหญ้า หรือต้นไม้ขึ้นสักเท่าไหร่ จากการศึกษาพบว่าใบที่ร่วงหลดของยูคาลิปตัสสามารถปลดปล่อยสารพิษออกมายับยั้งการงอกและการเจริญเติบโตของพืชชนิดอื่น ทำให้ยูคาลิปตัสไม่ต้องแย่งดูดน้ำและสารอาหารกับพืชชนิดอื่น ๆ นั่นเอง
นอกจากยูคาลิปตัสแล้ว พืชอีกชนิดที่มีคุณสมบัติ Allelopathy เด่นชัด ก็คือ ข้าว จากการศึกษาพบว่าข้าวสามารถผลิตสารเคมีหลากหลายชนิดเพื่อยับยั้งการงอกของเมล็ดวัชพืช เช่น ไซโตคินิน กรดไขมัน กรดฟีโนลิกและสเตียรอยด์ เป็นต้น ที่น่าสนใจคือ คุณสมบัติ Allelopathy ของข้าวส่วนหนึ่งเป็นผลมาจากการคัดเลือกพันธุ์ข้าวตลอดระยะเวลาหลายพันปีนับตั้งแต่ที่มนุษย์เริ่มนำข้าวมาปลูก แน่นนอนว่าในยุคโบราณ เรายังไม่มีสารเคมีสังเคราะห์ที่ใช้กำจัดวัชพืช ข้าวที่สามารถยับยั้งวัชพืชได้เองจึงมีโอกาสที่จะให้ผลผลิตมากกว่า และถูกคัดพันธุ์ไว้ปลูกต่อไป ข้าวแต่ละสายพันธุ์มีความสามารถในการยับยั้งการงอกของวัชพืชต่างกัน เช่น ข้าวสายพันธุ์ญี่ปุ่น มีความสามารถนี้สูงกว่าข้าวสายพันธุ์อินเดีย และจีน
กระบวนการ Allelopathy ของต้นข้าว ที่มา : https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1672630816300166#fig0010
ในทางกลับกัน เมื่อเรามีการใช้สารเคมีสังเคราะห์เพื่อกำจัดวัชพืชมากขึ้น กระบวนการวิวัฒนาการย้อนกลับจึงทำให้ข้าวยุคใหม่สูญเสียคุณสมบัติดังกล่าวไป ส่งผลให้ต้องมีการใช้สารเคมีสังเคราะห์เพื่อกำจัดวัชพืชเพิ่มมากขึ้นเรื่อย ๆ แต่ก็นับว่าโชคดีที่กระแสรักสุขภาพในปัจจุบันทำให้ชาวนาจำนวนมากเริ่มมีการทำนาแบบปลอดสารเคมี พันธุ์ข้าวที่มีคุณสมบัติ Allelopathy จึงถูกนำกลับมาปลูกอีกครั้ง
ทุกวันนี้มีงานวิจัยด้านพันธุวิศวกรรมจำนวนมากที่พยายามศึกษายีนที่ควบคุมคุณสมบัติ Allelopathyของข้าว โดยมีความหวังที่จะทำให้การผลิตข้าวในอนาคตเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น
ความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับปรากฏการณ์ Allelopathy สามารถถูกนำมาประยุกต์ใช้ในการทำเกษตรอินทรีย์ได้มากมาย ยกตัวอย่างเช่น พืชบางชนิดสามารถสร้างสารยับยั้งการงอกของเมล็ด แต่ไม่ยับยั้งการเติบโต เราสามารถนำพืชพวกนี้มาปลูกแซมในพื้นที่เกษตร เพื่อป้องกันวัชพืช โดยไม่ทำอันตรายกับพืชที่เราตั้งใจปลูก
ในทางตรงกันข้าม หากเราเผลอนำพืชที่มีคุณสมบัติ Allelopathy มาปลูกใกล้กับพืชอีกชนิดที่ไวต่อสารเคมีเหล่านั้น ก็จะทำให้ผลผลิตลดน้อยลง เช่น หัวหอม ที่จะเติบโตได้ไม่ดีเมื่อปลูกใกล้ ๆ กับถั่ว หรือการนำซากพืชที่มีคุณสมบัติ Allelopathy มาทำปุ๋ยหมัก เราก็จะได้ปุ๋ยที่มีสามารถป้องกันวัชพืชได้ไปในตัว เรียกว่าได้ประโยชน์สองเด้ง นอกจากนี้เรายังสามารถใช้พืชที่มีคุณสมบัติ Allelopathy มาปลูกหมุนเวียนในแปลงหลังหมดฤดูกาล เพื่อช่วยกำจัดวัชพืช ก่อนที่จะปลูกพืชรอบใหม่ แต่ข้อควรระวังก็คือ Allelochemical บางชนิดสามารถคงสภาพอยู่ในดินได้นาน ทำให้สภาพดินไม่เหมาะสมต่อการทำการปลูกพืชใด ๆในอนาคต
อ้างอิง
- Khanh TD, Xuan TD & Chung, IM (2007)Rice allelopathy and the possibility for weed management. Annals of Applied Biology, 151, 325 - 339.
- May FE Ash JE (1990) An assessment of the allelopathic potential of Eucalyptus. Australian Journal of Botany 38, 245-254.
- 8
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2025 Blockdit
