อุปสรรคและความท้าทายของการเกษตรในเมือง – มิติในแง่สิ่งแวดล้อม

เมื่อพูดถึงการทำเกษตรกรรม โดยมากมักพบในพื้นที่นอกเขตเมืองและเขตชนบท อย่างไรก็ตามความสนใจทำเกษตรในเมืองได้เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในช่วง 4-5 ปีที่ผ่านมา ในสหรัฐอเมริกาและหลายประเทศ  เกษตรในเมืองเป็นระบบการผลิตอาหารที่มีประวัติอันยาวนานซึ่งให้อาหารที่สดใหม่ อาชีพ และพื้นที่สีเขียวให้แก่เมือง ยกตัวอย่างเช่น เมือง Havana ประเทศคิวบา ผักกินใบร้อยละ 90 ที่บริโภคกันในเมืองมาจากพื้นที่เกษตรในเมืองซึ่งมีพื้นที่เพาะปลูกพียงแค่ร้อยละ 12 ของพื้นที่เมือง Havana เท่านั้น และสร้างงานถึง 100000 ตำแหน่ง ในสหรัฐอเมริกา การทำเกษตรในเมืองนิยมทำในรูปแบบสวนเกษตรในพื้นที่ชุมชน เช่น เมือง Detroit รัฐ Michigan มีสวนผักถึง 1400 แห่ง และมีสวนเกษตรไม่ต่ำกว่า 70 แห่ง ที่สร้างรายได้จากการขายผลไม้จากพื้นที่สวน จะเห็นได้ว่า การทำเกษตรในเมืองมีศักยภาพสูงต่อการเป็นแหล่งผลิตอาหารและพื้นที่สีเขียวให้แก่พื้นที่เมือง

อย่างไรก็ตาม การเจริญเติบโตของการทำเกษตรในเมืองก็ต้องเผชิญกับคำถามหรือความท้าทายในมิติด้านสิ่งแวดล้อมอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ อาทิเช่น การปนเปื้อนสารพิษในดินและการฟื้นฟูดิน มลพิษจากภูมิอากาศและบรรยากาศในเมือง การใช้แหล่งน้ำในเมืองเกิดประโยชน์และปลอดภัยสูงสุด จากภาพด้านแสดงถึงปัญหาหรืออุปสรรคที่ผู้ทำเกษตรในเมืองต้องเผชิญ ได้แก่

• A – ควันพิษในบรรยากาศทีปล่อยมาจากโรงงานอุตสาหกรรม
• B – ก๊าซเรือนกระจกที่ปล่อยมาจากยานพาหนะ
• C – การปนเปื้อนสารพิษจากการชะล้างของน้ำที่ตามท้องถนนหรือท่อระบายน้ำ
• D – การปนเปื้อนสารตะกั่วในดินจากสีทาบ้านหรือเศษวัสดุก่อสร้าง
• E – การปนเปื้อนโลหะหนักหรือสารอินทรีย์ที่เป็นพิษ (สารพวกกลุ่ม PAHs)ในดิน
• F – ความไม่แน่นอนของแหล่งน้ำสาธารณะ
• G – โอกาสที่แหล่งสำรอง เช่น น้ำฝน จะป่นเปื้อนเชื้อโรคหรือสารเคมี
• H – ปริมาณแสงและความเร็วลมที่ลดลงที่เกิดจากการบดบังของอาคาร
• J – อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นจากสิ่งก่อสร้าง เช่น ทางเท้า หรือ หลังคา

ที่มา ผลงานตีพิมพ์ของ Wortman, S.E. และ Lovell, S.T. (2013)

จึงไม่แปลกที่จะมีคำถามจากผู้บริโภคพืชผักจากพื้นที่เกษตรในเมืองว่า พืชผลที่บริโภคเข้าไปนั้นปลอดภัยหรือไม่ หรือ การทำเกษตรในเมืองช่วยให้คุณภาพของสิ่งแวดล้อมในเมืองดีขึ้นมากน้อยเพียงใด ซึ่งล้วนเป็นความท้าทายต่อการขยายพื้นที่เกษตรในเมืองในปัจจุบัน

ปัญหาดินปนเปื้อนสารพิษ และ การพื้นฟูดิน

ดินในพื้นที่เมืองมีความเสี่ยงสูงต่อการปนเปื้อนสารพิษที่มาจากสารเคมีที่นิยมใช้ตามอาคารและบ้านเรือน ซึ่งการปนเปื้อนสารพิษในดินทำให้ความกังวลเป็นอย่างมากถึงความปลอดภัยของพืชผักที่ผลิตจากพื้นที่เกษตรในเมือง สารพิษที่ปนเปื้อนในดินมักเป็นโลหะหนัก เช่น ตะกั่ว สารหนู ปรอท หรือ แคดเมียม และสารอินทรีย์ที่เป็นพิษเช่น พีเอเอช สารเคมีเหล่านี้มักพบจากแหล่งเดียวกัน เช่น แบตเตอรี่ สีทาบ้าน หรือ น้ำมันเครื่องยนต์ ซึ่งสรุปในตารางด้านล่าง

อย่างไรก็ตาม เพื่อลดความเสี่ยงต่อการปนเปื้อนสารพิษที่มากับดิน การบำบัดและการฟื้นฟูดินที่ปนเปื้อนจึงได้ถูกพัฒนาขึ้น ซึ่งโดยทั่วไปสามารถทำได้ 2 วิธี คือ การปลูกพืชเพื่อดูดซับสารพิษ (Phytoremediation) ที่อยู่ในดิน และการใส่ปุ๋ยเพื่อลดความเป็นพิษของสารพิษ (Amendment) โดยใส่ปุ๋ยหรือสารอินทรีย์ลงไปในดิน เป็นต้น ซึ่งในทางปฏิบัติแล้วนิยมฟื้นฟูดินด้วยใส่ปุ๋ยเพื่อลดความเป็นพิษจากโลหะหนักเนื่องจาก เสียค่าใช้จ่ายน้อยกว่าการปลูกพืชดูดซับสารพิษ นอกจากนี้ อาจเลี่ยงการดินในพื้นที่เมืองโดยใช้ดินที่ผ่านการหมักจากขยะหรือเศษอาหารในครัวเรือน ก็สามารถทำได้ จากภาพด้านล่างแสดงเทคนิคการแก้ไขหรือบรรเทาปัญหาที่เกิดขึ้นจากการทำเกษตรในเมือง อาทิเข่น

• A – การฟื้นฟูดินจากการปนเปื้อนสารเคมีในระยะเริ่มต้น
• ฺB – ทางเดินระหว่างแปลงปลูกที่ถูกคลุมด้วยปุ๋ยคอกเพื่อช่วยในการฟื้นฟูดิน
• C – ระบบการเพาะปลูกพืชที่หลากหลายพร้อมระบบการให้น้ำแบบแม่นตรง
• D – แปลงปลูกต้นทานตะวันเพื่อดูดซับสารพิษ

ที่มา ผลงานตีพิมพ์ของ Wortman, S.E. และ Lovell, S.T. (2013)

สิ่งปนเปื้อนที่มาจากสภาพอากาศและบรรยากาศในพื้นที่เมือง

สภาพอากาศและบรรยากาศในเมืองซึ่งแตกต่างจากพื้นที่ชนบทก็ได้รับผลมาจากกิจกรรมของมนุษย์ เข่น อุณหภูมิ ปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) ที่สูง ความชื่น ความเร็วลม และโอโซน (Ozone – O₃) ปัจจัยเหล่านี้ล้วนส่งผลต่อการเจริญเติบโตของพืช รวมถึงทำให้ชีพลักษณ์ (Phenology) เช่น ช่วงเวลาการผลัดใบ การออกดอก และการออกผลของพืชเปลี่ยนแปลงไป จากศึกษาชีพลักษณ์ของพืชในพื้นที่เมืองพบว่า พืชได้สร้างใบเร็วมากขึ้นกว่าปกติ และ การแก่ชราของใบพืชเกิดนานขึ้น จากการศึกษาดังกล่าว เกษตรกรที่ปลูกผักกินใบมีโอกาสได้รับผลผลิตที่เร็วขึ้นเนื่องจากอุณหภูมิและปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศสูง อย่างไรก็ตาม การที่พืชออกใบเร็วกว่าปกติก็ส่งผลให้การออกดอกและผลช้าลง ดังนั้น ผักที่กินดอกหรือผลก็จะออกผลผลิตนานกว่าปกติเมื่อเทียบกับการปลูกในพื้นที่ชนบท

เนื่องจากในพื้นที่เมือง อุณหภูมิมีความผันผวนมากกว่าพื้นที่ชนบท โดยอุณหภูมิในเขตเมืองจะสูงกว่าอุณหภูมิในพื้นที่ชนบทอยู่ที่ 2 องศาเซลเซียส อุณหภูมิที่สูงกว่าปกติทำให้ผลผลิตลดลงเนื่องจากยับยังการสังเคราะห์แสงและการสร้างผลผลิต รวมถึงศักยภาพการใช้น้ำลดลงเนื่องจากอุณหภูมิที่สูงบีบให้พืชต้องคายน้ำมากขึ้น พืชจึงต้องดูดน้ำจากรากมาสู่ใบเพื่อนำน้ำมาใช้สังเคราะห์แสงมากขึ้น อย่างไรก็ตาม การที่ในเมืองมีปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ที่สูงก็เป็นปัจจัยที่ชดเชยให้พืชที่อยู่ในสภาวะอุณหภูมิที่สูงให้สามารถเจริญเติบโตได้ตามปกติและเกื้อหนุนให้การทำเกษตรในเมืองยังคงดำรงอยู่ได้ในปัจจุบัน

โดยทั่วไปแล้ว ความเร็วลมในพื้นที่เมืองจะต่ำกว่าพื้นที่ชนบท ดังนั้น ความชื้นในอากาศที่มากับลมก็ย่อมน้อยลงเช่นกัน ความเร็วลมที่ต่ำอาจช่วยลดความเสียหายของพืชผักจากลมพัดได้บ้าง แต่ก็ส่งผลเสียเช่นกัน โดยความชื้นในอากาศที่ต่ำจะกระตุ้นให้พืชเกิดการคายน้ำมากขึ้นจนพืชเกิดการขาดน้ำและเป็นเหตุให้อัตราการสังเคราะห์แสงต่ำลง นอกจากนั้น ความชื้นในอากาศที่ต่ำก็ส่งผลให้น้ำในดินระเหยออกไปในอากาศสูงขึ้น ทำให้ดินแข็งตัวมากขึ้นจนเกิดความแห้งแล้งในดินได้ซึ่งทำให้พืชโตช้าลงอย่างเลี่ยงไม่ได้ นอกจากนี้ โอโซนซึ่งเกิดจากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงฟอสซิล (Fossil) ก็เป็นหนึ่งในก๊าซพิษที่ทำให้พืชโตช้าลง โดยโอโซนทำให้การสังเคราะห์แสงลดลง อีกทั้งยังทำให้รากพืชโตน้อยลงเมื่อเทียบกับใบ ดังนั้น ผักกินปลูกไว้กินหัว เช่น แครอด หัวไชเทา หรือมันเทศ อาจไม่เหมาะสมต่อการปลูกในพื้นที่ในเมืองหรือในบริเวณที่มีปริมาณโอโซนหนาแน่น จากภาพด้านล่าง แสดงระบบการเพาะปลูกที่ปรับตัวตามสิ่งแวดล้อมในเมือง เช่น

• A – แปลงปลูกผักกินใบ เช่น ตระกูลกะหล่ำ ซึ่งเจริญเติบโตได้ดีในสิ่งแวดล้อมในเมือง
• B – แปลงปลูกพืชผักที่ได้ร่มเงาและการป้องกันลมจากอาคาร
• C – แท้งค์กักเก็บน้ำฝนที่ไหลลงมาจากหลังคาบ้าน

ที่มา ผลงานตีพิมพ์ของ Wortman, S.E. และ Lovell, S.T. (2013)

การใช้น้ำให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุดและความปลอดภัยของแหล่งน้ำ

การขาดแคลนแหล่งน้ำก็เป็นอีกปัญหาหนึ่งที่ผลลบต่อการขยายงานด้านเกษตรในเมือง เนื่องจากภาคการเกษตรเป็นส่วนที่ใช้น้ำมากที่สุด โดยสหรัฐอเมริกาภาคการเกษตรใช้น้ำถึงร้อยละ 87 ของแหล่งน้ำจืดในประเทศทั้งหมด เช่นเดียวกับประเทศไทยที่ภาคเกษตรในน้ำถึงร้อยละ 90 ของปริมาณการบริโภคน้ำสะอาดทั้งประเทศ สืบเนื่องจากพื้นที่เมืองมีสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิในบรรยากาศสูงมากกว่าปกติ เป็นเหตุให้พืชต้องใช้น้ำในการเจริญเติบโตมากขึ้น ซึ่งมีการประมาณว่าปริมาณน้ำที่บริโภคในพื้นที่เมืองในสหรัฐอเมริการ้อยละ 40 ถึง 70 มาจากพื้นที่เกษตรในเมือง ปัญหาดังกล่าวสามารถบรรเทาได้โดยพัฒนาระบบน้ำให้ใช้น้ำอย่างประหยัดมากขึ้น เช่น การใช้ระบบน้ำหยด หรือ การวางระบบตรวจวัดความชื้นในดิน เป็นต้น หรือ การรักษาความชื้นในดินด้วยการคลุมแปลงด้วยขุยมะพร้าว หรือการหาแหล่งน้ำเพิ่มจากรองน้ำฝนจากหลังคาบ้านหรืออาคาร เป็นต้น

แม้ว่าอุปสรรคและความท้าทายทางสิ่งแวดล้อมที่ส่งผลต่อระบบการผลิตอาหารโดยเกษตรในเมืองจะมีการวิธีการหรือเทคนิคบรรเทาปัญหาไปได้ แต่บางปัญหาก็อาจต้องมีงานวิจัยหรืองานวิชาการมารองรับหรือยืนยันว่า วิธีการหรือเทคนิคอย่างละชนิดได้ช่วยบรรเทาหรือตอบโจทย์ในแต่ปัญหาได้จริง หรือการทำเกษตรในเมืองช่วยพัฒนาคุณภาพทางสิ่งแวดล้อมในเมืองได้จริง ซึ่งต้องอาศัยเวลาและต้นทุนอย่างมากจนข้อมูลเหล่านี้ออกมาเผยแพร่แก่สาธารณชนทั่วไป ดังนั้น การทำเกษตรในเมืองจึงต้องต้องดำเนินต่อไปจนผ่านการพิสูจน์และผลเชิงประจักษ์ในอนาคต

ข้อมูลและเอกสารอ้างอิง

• Wortman, S.E. and Lovell, S.T. (2013). Environmental challenges threatening the growth of urban agriculture in the United State. Journal of Environmental Quality, 42(5), 1283-1294.
• ATSDR, Environmental Medicine; Environmental Health Education (2011). Toxicity of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs): Health Effects Associated With PAH Exposure. Retrieved 2016-02-01.
• The Toxicology of Heavy Metals: Getting the Lead Out, American Society for Clinical Pathology
• FAO AQUASTAT http://www.fao.org/nr/water/aquastat/countries_regions/THA/

ปลูกผักกับสิ่งเเวดล้อมเมือง