ไบโอชาร์เพิ่มผลผลิตพืชได้กี่เปอร์เซ็นต์

ขึ้นกับเงื่อนไข งานวิเคราะห์อภิมานให้ค่าเฉลี่ยต่างกัน Jeffery และคณะ (2011) พบค่าเฉลี่ยรวม 10% Liu และคณะ (2013) พบ 11% Biederman และ Harpole (2013) พบ 17.1% ส่วน Ye และคณะ (2020) ซึ่งเน้นการทดลองภาคสนามพบสูงถึง 29% ความแตกต่างมาจากชุดข้อมูลและเงื่อนไขที่รวมเข้ามาวิเคราะห์

ดินแบบไหนที่ไบโอชาร์ได้ผลดีที่สุด

ดินกรดและดินเนื้อหยาบ Jeffery และคณะ (2011) พบผลบวกสูงสุดในดินกรด 14% และดินเป็นกลาง 13% รวมถึงดินเนื้อหยาบ 10% และเนื้อปานกลาง 13% ส่วน Ye และคณะ (2020) พบผลสูงสุดในดินทราย ดินที่มีความจุแลกเปลี่ยนประจุบวกต่ำ และในเขตร้อนหรือกึ่งร้อน

มีกรณีที่ไบโอชาร์ทำให้ผลผลิตลดลงหรือไม่

มี งานของ Jeffery และคณะ (2011) รายงานช่วงผลลัพธ์ตั้งแต่ลดลง 28% ถึงเพิ่มขึ้น 39% โดยไบโอชาร์จากกากตะกอนน้ำเสียเป็นวัตถุดิบเดียวที่ให้ผลลบอย่างมีนัยสำคัญที่ลบ 28% แสดงว่าชนิดวัตถุดิบมีผลอย่างมาก

ไบโอชาร์เพิ่มผลผลิตพืชได้เท่าไร งานวิจัยรวม

คำถามที่คนถามบ่อยที่สุดเกี่ยวกับไบโอชาร์คือ ใส่แล้วผลผลิตเพิ่มกี่เปอร์เซ็นต์ ซึ่งเป็นคำถามที่ตอบด้วยตัวเลขเดียวไม่ได้ และเหตุผลที่ตอบไม่ได้คือสิ่งที่มีประโยชน์ที่สุดในเรื่องนี้

ตัวเลขจากงานวิเคราะห์อภิมานห้าฉบับ

งานวิเคราะห์อภิมานคือการรวบรวมผลจากงานวิจัยจำนวนมากมาวิเคราะห์ทางสถิติร่วมกัน เพื่อหาค่าเฉลี่ยที่น่าเชื่อถือกว่างานเดี่ยว ในเรื่องไบโอชาร์กับผลผลิตพืชมีงานลักษณะนี้หลายฉบับ และให้ตัวเลขต่างกันอย่างน่าสนใจ

งานวิจัย	ผลเฉลี่ย	ขนาดชุดข้อมูล
Jeffery และคณะ (2011)¹	+10%	งานแรกที่ทำเรื่องนี้ ช่วงผลลัพธ์กว้างมากตั้งแต่ −28% ถึง +39%
Liu และคณะ (2013)²	+11%	103 งานวิจัย อัตราใส่ส่วนใหญ่ต่ำกว่า 30 ตันต่อเฮกตาร์
Biederman & Harpole (2013)³	+17.1%	30 การทดลองอิสระ
Ye และคณะ (2020)⁵	+29%	เน้นการทดลองภาคสนามที่มีชุดควบคุมแยก
งานปี 2021⁶	+22.2%	455 การทดลองอิสระ 1,078 ตัวอย่าง

ตัวเลขที่กระจายตั้งแต่ 10% ถึง 29% ไม่ได้แปลว่างานวิจัยขัดแย้งกัน แต่แปลว่าผลของไบโอชาร์ขึ้นกับเงื่อนไขอย่างมาก และแต่ละงานรวมเงื่อนไขคนละชุดเข้ามาวิเคราะห์

คำถามที่ถูกต้องไม่ใช่ “ไบโอชาร์เพิ่มผลผลิตกี่เปอร์เซ็นต์” แต่คือ “ในดินแบบไหน ไบโอชาร์เพิ่มผลผลิตกี่เปอร์เซ็นต์”

เงื่อนไขที่ทำให้ได้ผลดี

เมื่อแยกดูรายเงื่อนไข ภาพจะชัดขึ้นมาก

ดินกรดและดินเป็นกลางได้ประโยชน์มากที่สุด

Jeffery และคณะ¹ พบผลบวกสูงสุดในดินกรดที่ 14% และดินเป็นกลางที่ 13% ผู้วิจัยอธิบายว่ากลไกหลักสองอย่างน่าจะเป็นผลจากความเป็นด่างที่ช่วยแก้ดินกรดและความสามารถในการอุ้มน้ำที่ดีขึ้น ร่วมกับธาตุอาหารที่พืชเข้าถึงได้มากขึ้น

ข้อนี้สำคัญกับประเทศไทยมาก เพราะดินในหลายพื้นที่โดยเฉพาะภาคเหนือและภาคตะวันออกเฉียงเหนือมีปัญหาความเป็นกรด

ดินเนื้อหยาบตอบสนองดีกว่าดินเหนียว

งานเดียวกันพบผลบวกในดินเนื้อหยาบที่ 10% และเนื้อปานกลางที่ 13% ขณะที่ Liu และคณะ² พบว่าผลตอบสนองสูงสุดอยู่ในดินกรดและดินเนื้อทราย ส่วน Ye และคณะ⁵ พบผลสูงสุดในดินทราย ดินที่มีความจุแลกเปลี่ยนประจุบวกต่ำ และในเขตร้อนหรือกึ่งร้อน

+14%

ดินกรด

+13%

ดินเป็นกลาง และดินเนื้อปานกลาง

+10%

ดินเนื้อหยาบ

อัตราการใส่มีผล แต่ไม่ใช่ยิ่งมากยิ่งดีเสมอ

Jeffery และคณะ¹ พบผลบวกสูงสุดที่อัตราการใส่ 100 ตันต่อเฮกตาร์ ซึ่งให้ผลถึง 39% แต่ต้องเข้าใจว่าอัตราระดับนี้สูงมากจนไม่คุ้มค่าในทางปฏิบัติสำหรับเกษตรกรทั่วไป งานของ Liu และคณะ² ซึ่งใช้ข้อมูลที่อัตราส่วนใหญ่ต่ำกว่า 30 ตันต่อเฮกตาร์ ให้ค่าเฉลี่ยเพียง 11%

เงื่อนไขที่ทำให้ไม่ได้ผล หรือได้ผลลบ

นี่คือส่วนที่ผู้ขายไบโอชาร์มักไม่พูดถึง

ชนิดวัตถุดิบมีผลมาก Jeffery และคณะ¹ พบว่าไบโอชาร์จากมูลสัตว์ปีกให้ผลบวกแรงที่สุดที่ 28% ขณะที่ไบโอชาร์จากกากตะกอนน้ำเสียเป็นวัตถุดิบเดียวที่ให้ผลลบอย่างมีนัยสำคัญที่ลบ 28%
ดินที่อุดมสมบูรณ์อยู่แล้วได้ประโยชน์น้อย เพราะกลไกหลักของไบโอชาร์คือการแก้ข้อจำกัดของดิน ถ้าดินไม่มีข้อจำกัดก็ไม่มีอะไรให้แก้
ชนิดพืชตอบสนองต่างกันมาก ซึ่งพบในงานวิเคราะห์อภิมานแทบทุกฉบับที่พิจารณาระดับชนิดพืช
การไม่ชาร์จก่อนใช้ ทำให้เกิดผลลบในฤดูแรก ซึ่งอธิบายไว้แล้วในบทความเรื่องการชาร์จไบโอชาร์

ข้อควรระวังในการอ่านตัวเลข

งานวิเคราะห์อภิมานหลายฉบับใช้ชุดข้อมูลที่ทับซ้อนกันบางส่วน จึงไม่ควรนำตัวเลขมาบวกหรือเฉลี่ยรวมกันเอง นอกจากนี้การรวมข้อมูลข้ามงานวิจัยยังอาจทำให้ความต่างระหว่างชนิดพืชดูมากเกินจริง เพราะความต่างนั้นปนอยู่กับความต่างของวัตถุดิบ วิธีผลิต และอัตราการใส่

สรุปสำหรับคนที่จะลองใช้จริง

ถ้าดินของคุณเป็นกรดหรือเป็นดินทราย โอกาสได้ผลสูงกว่าค่าเฉลี่ยอย่างมีนัยสำคัญ
ถ้าดินอุดมสมบูรณ์อยู่แล้ว อย่าคาดหวังผลมาก และควรทดลองแปลงเล็กก่อน
ถามหาที่มาของวัตถุดิบเสมอ เพราะเป็นตัวแปรที่สร้างความต่างได้ถึงระดับผลลบ
ต้องชาร์จก่อนใส่ ไม่งั้นฤดูแรกจะเห็นผลตรงข้าม
วัดผลด้วยแปลงเปรียบเทียบ แบ่งแปลงครึ่งหนึ่งไว้เป็นชุดควบคุม แล้วเทียบผลผลิตจริง

แหล่งอ้างอิง

Jeffery, S., Verheijen, F.G.A., van der Velde, M., Bastos, A.C. (2011). A quantitative review of the effects of biochar application to soils on crop productivity using meta-analysis. Agriculture, Ecosystems & Environment, 144(1), 175–187.
Liu, X., Zhang, A., Ji, C., Joseph, S., Bian, R., Li, L., Pan, G., Paz-Ferreiro, J. (2013). Biochar's effect on crop productivity and the dependence on experimental conditions — a meta-analysis of literature data. Plant and Soil, 373, 583–594.
Biederman, L.A., Harpole, W.S. (2013). Biochar and its effects on plant productivity and nutrient cycling: a meta-analysis. GCB Bioenergy, 5(2), 202–214.
Crane-Droesch, A., Abiven, S., Jeffery, S., Torn, M.S. (2013). Heterogeneous global crop yield response to biochar: a meta-regression analysis. Environmental Research Letters, 8(4), 044049.
Ye, L., Camps-Arbestain, M., Shen, Q., Lehmann, J., Singh, B. et al. (2020). Biochar effects on crop yields with and without fertilizer: a meta-analysis of field studies using separate controls. Soil Use and Management.
Effects of biochar application on crop productivity, soil carbon sequestration, and global warming potential controlled by biochar C:N ratio and soil pH: a global meta-analysis. (2021). Soil and Tillage Research.

บทความนี้เรียบเรียงจากงานวิจัยที่เผยแพร่ในวารสารวิชาการ ตัวเลขที่อ้างถึงเป็นค่าเฉลี่ยจากการวิเคราะห์อภิมาน ซึ่งมีความแปรผันสูงตามชนิดดิน ชนิดวัตถุดิบ อัตราการใส่ และสภาพภูมิอากาศ ผลในแปลงจริงของแต่ละพื้นที่จึงอาจต่างจากค่าเฉลี่ยได้มาก ควรทดลองในพื้นที่ของตนเองก่อนขยายผล

ผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้อง

FYRAVA EARTH

ไบโอชาร์ชาร์จแล้ว ระบุคาร์บอนรวม pH และค่าการนำไฟฟ้าบนฉลากทุกล็อต

ดูรายละเอียด

ไบโอชาร์เพิ่มผลผลิตพืชได้เท่าไร อ่านจากงานวิจัยรวมทั้งโลก