เพอร์มาคัลเจอร์ #6 : การกักเก็บน้ำฝน

ต่อเนื่องจากบล็อกที่แล้ว  ที่ดินของผมมีปัญหาเรื่องแล้งในฤดูหนาว และฤดูร้อนโดยเฉพาะด้านบนของที่ดินที่อยู่สูงกว่าระดับน้ำ  ถึงแม้นว่าจะมีอ่างเก็บน้ำอยู่ตรงปลายที่ดินด้านที่ต่ำ  แต่น้ำในอ่างเก็บน้ำมีไว้สำหรับใช้กับพื้นที่ของชาวบ้านถึง 500 ไร่  และเนื่องจากความไม่แน่นอนของปริมาณน้ำฝนในแต่ละปี อาจจะมีปัญหาน้ำไม่เพียงพอในปีที่ฝนตกน้อยเป็นพิเศษ

นอกจากนั้นการสูบน้ำจากอ่างเก็บน้ำด้านล่างไม่ใช่ทางออกที่ถาวรตามแนวคิดของเพอร์มาคัลเจอร์เนื่องจากต้องอาศัยพลังงานในการปั๊มน้ำขึ้นไปรดน้ำต้นไม้  ทั้งๆ ที่ความจริงแล้วธรรมชาติได้นำพาน้ำขึ้นไปด้านบนของที่ดินในรูปแบบของฝนแล้วทุกปีในฤดูฝน  แต่เราบริหารจัดการน้ำไม่ดีพอ ปล่อยให้น้ำลงมาด้านล่างโดยไม่มีการจัดเก็บ  ทำให้ต้องมาแก้ปัญหาที่ปลายเหตุคือต้องทำระบบไฟฟ้า ระบบปั๊มน้ำ ระบบท่อส่งน้ำ ระบบสปริงเกอร์ ซึ่งทั้งหมดเป็นทั้งค่าใช้จ่าย และทรัพยากรธรรมชาติที่ต้องสูญเสียไปโดยไม่จำเป็น  แถมยังมีค่าบำรุงรักษาในระยะยาวสูงเนื่องจากอุปกรณ์ต่างๆ มีอายุการใช้งานไม่กี่ปี

เมื่อพิจารณาว่าน้ำฝนที่ตกมาหายไปไหน  จะเห็นว่าน้ำส่วนแรกจะระเหยเป็นไอน้ำ (evapotraspiration) ส่วนที่สองจะไหลไปตามพื้นผิว (runoff) จากที่สูงไปยังที่ต่ำ อาจจะไปลงระบบระบายน้ำ สระ คูคลอง แม่น้ำ หรือทะเล  ส่วนที่สามจะซึมเข้าไปที่ผิวดินตื้นๆ (shallow infiltration) และส่วนสุดท้ายจะซึมลงใต้ดิน (deep infiltration)  จากผลการศึกษาของ Fisrwg ใน ค.ศ. 1998 จะเห็นว่าสัดส่วนที่ไปของน้ำฝนแตกต่างกันดังนี้

A. พื้นที่ในเมืองใหญ่ที่มีพื้นที่ที่น้ำซึมไม่ได้ (เช่น พื้นถนนราดยาง พื้นคอนกรีต บ้าน อาคาร ) ประมาณ 75-100%

B. พื้นที่ในเมืองต่างจังหวัดที่มีพื้นที่ที่น้ำซึมไม่ได้ประมาณ 35-50%

C. พื้นที่ในชุมชนต่างจังหวัดที่มีพื้นที่ที่น้ำซึมไม่ได้ประมาณ 10-20%

D. พื้นที่ตามธรรมชาติ (เช่น ป่าไม้ พื้นที่ทำการเกษตร)

เราจะเห็นว่าน้ำฝนที่ตกในพื้นที่เมืองจะสูญเสียไปกับการไหลไปตามพื้นดิน (runoff)มาก และมีการซึมลงใต้ดินในปริมาณที่น้อยกว่า ทำให้เราสูญเสียน้ำที่ไหลจากที่สูงไปยังที่ต่ำโดยไม่ได้ใช้ประโยชน์มากกว่าพื้นที่เกษตร  ทำให้สังคมเมืองต้องใช้พลังงานมากในการนำน้ำที่สูญเสียไปกลับมาใช้งานใหม่ทั้งโดยระบบประปา ระบบปั๊มน้ำ ระบบท่อ และอีกหลายๆ ทรัพยากรที่ต้องใช้เพื่อให้มีน้ำมาใช้งาน

ตามหลักเพอร์มาคัลเจอร์แล้วการเก็บน้ำไว้ใช้ในที่ดินจึงเป็นเรื่องที่่ควรทำอย่างยิ่ง  การเก็บที่ผิวดินเป็นวิธีการแรกๆ ที่เราจะนึกถึง เช่น สระน้ำ แต่วิธีการนี้จะมีอัตราการระเหยของน้ำสูง  ทำให้ระยะเวลาที่เราจะกักน้ำไว้ในที่ดินของเราจะสั้นกว่า  ส่วนการขุดบ่อ หรือขุดน้ำบาดาลมาใช้เป็นการเบียดเบียนธรรมชาติ เพราะเรานอกจากไม่ได้ช่วยเพิ่มศักยภาพการกักเก็บน้ำ  เรากลับไปเอาน้ำที่ธรรมชาติเก็บรักษาไว้มาใช้งาน

ดังนั้นเพอร์มาคัลเจอร์จึงสนับสนุนการเสริมเก็บน้ำไว้ใต้ดินทั้งแบบ shallow และ deep infiltration ไว้ในที่ดินของเราเอง  เพราะน้ำที่เก็บไว้ในใต้ดินจะสามารถอยู่ได้หลายสัปดาห์ ถึงหลายเดือนหลังจากที่ฝนตก  เราจะเห็นว่าพื้นที่ป่าที่อุดมสมบูรณ์ซึ่งมีน้ำซึมลงใต้ดิน (infiltration) ปริมาณมากจึงมีน้ำใต้ดินไว้เลี้ยงต้นไม้ให้เขียวตลอดหน้าแล้งทั้งๆ ที่ไม่มีฝนตกเลย   สำหรับภูมิอากาศแบบ wet-dry อย่างในประเทศไทย  ซึ่งจะมีฝนทิ้งช่วงในฤดูหนาว และฤดูร้อน  และ 60% ของฝนจะไปตกเฉพาะช่วงฤดูฝน  จึงสมควรใช้กลยุทธ์การเพิ่มการจัดเก็บน้ำไว้ใต้ดิน (อาจจะไม่เหมาะสมสำหรับบางพื้นที่ของภาคใต้มีฝนตกทั้งปี และมีปัญหาดินโคลนถล่มรุนแรง) เพื่อแก้ปัญหาเรื่องน้ำในหน้าแล้ง

การปลูกต้นไม้แบบผสมผสานเป็นวิธีการนึงที่จะช่วยการสูญเสียของน้ำ และเพิ่มการจัดเก็บน้ำไว้ใต้ดินดังนี้

- น้ำที่ซึมลงดินจะถูกดูดซึมเข้าไปใช้ในต้นไม้ทำให้ลำต้นและใบของต้นไม้ทำหน้าที่เสมือนที่เก็บน้ำเพิ่มเติมจากการเก็บน้ำไว้ใต้ดิน  (ประมาณ 5-15% ของน้ำหนักต้นไม้คือน้ำ)

- น้ำส่วนเกินที่อยู่ใกล้ๆ รากจะถูกเก็บได้มากกว่าดินธรรมดา  โดยจะถูกอุ้มไว้เป็นเหมือนเจลใกล้ๆ ราก  ทำให้อุ้มน้ำได้ดีกว่าดินที่ไม่มีต้นไม้เลย

- ต้นไม้ที่มีระบบรากลึก จะช่วยเพิ่มปริมาณน้ำที่ซึมลึกลงไปใต้ดิน (deep infiltration) ซึ่งน้ำที่เก็บอยู่ใต้ดินจะสามารถอยู่ได้หลายสัปดาห์ หรือหลายเดือนก่อนจะหมดไป

- ร่มเงาจากใบไม้ และคุณสมบัติอุ้มน้ำของกิ่ง/ใบไม้ จะช่วยลดอัตราการระเหยของน้ำจากความร้อนของแสงแดด หรือลม

- ใบไม้ที่ร่วงมาปกคลุมพื้นดินจะช่วยสร้างฮิวมัส  ซึ่งดินที่มีฮิวมัสมากจะอุ้มน้ำได้ดีกว่าดินที่มีอินทรีย์วัตถุน้อยๆ

- เมื่อฝนตกจะกระทบกับใบไม้ก่อนจะค่อยๆ ไหลลงดิน ทำให้แรงของน้ำที่กระทบกับพื้นดินลดลง  ทำให้ดินมีความแน่นน้อยกว่าดินที่ไม่มีต้นไม้คลุมอยู่  เมื่อดินมีความโปร่งมากก็จะทำให้น้ำซึมลงใต้ดินได้มากขึ้น

ยังมีคุณสมบัติทางวิทยาศาสตร์อีกมากที่อธิบายได้ว่าต้นไม้ช่วยลดการสูญเสียของน้ำได้อย่างไร  จึงหลีกเลี่ยงไม่ได้ที่เราจะต้องปลูกต้นไม้ไว้หลากหลาย และปริมาณเยอะๆ ในหลักของเพอร์มาคัลเจอร์  แต่นอกเหนือจาการปลูกต้นไม้แล้วยังมีเครื่องมืออื่นๆ ที่เราจะช่วยเร่งการทำงานตามธรรมชาติเพื่อเพิ่มปริมาณการจัดเก็บน้ำไว้ใต้ดิน เครื่องมือหนึ่งที่จะแนะนำวันนี้คือ ร่องชะลอน้ำ (swale)

ร่องชะลอน้ำ (swale) จะช่วยนำน้ำที่ไหลผิวดิน (runoff water) และส่งน้ำให้ซึมลงใต้ดิน  ช่วยทำให้พืชเจริญงอกงาม และลดการชะล้างหน้าดิน  แนวคิดพื้นฐานคิดทำให้น้ำไหลช้าที่สุดโดยขุดร่องที่มีระดับเท่ากันเพื่อให้น้ำมีเวลาในการซึมลงใต้ดิน ถ้าน้ำฝนตกมากจนน้ำล้นร่องให้ไหลไปยังร่องชะลอน้ำถัดไป  โดยมีขั้นตอนการทำดังนี้ (อาจจะเหมาะสำหรับที่ดินขนาดตั้งแต่ 1-2 งานขึ้นไปนะครับ)

1. เลือกพื้นที่ในการขุดร่องชะลอน้ำ (swale) โดยเลือกพื้นที่สูงในที่ดินของเรา หรือพื้นที่ที่ต้องการลดปัญหาการกัดเซาะหน้าดิน  สำรวจหาเส้นระดับ (คือมีระดับความสูงเท่ากัน) และปักแนวร่องชะลอน้ำยาวอย่างน้อย 10 เมตร  การวัดให้ได้แนวระดับเดียวกันอาจจะใช้เครื่องมือ

A. ใช้ท่อใสใส่น้ำแล้วนำไปผูกกับไม้ยาวเท่ากันตามรูปข้างล่าง  ทำเครื่องหมายของระดับน้ำตอนที่ไม้อยู่ติดกัน  แล้วเวลาใช้งานให้คนแรกวางไม้ในแนวดิ่งไว้ที่จุดอ้างอิง และคนที่สองเดินหาจุดที่ห่างออกไปซึ่งเมื่อวางไม้ในแนวดิ่งแล้วจะทำให้น้ำในสายยางได้ระดับเท่ากันทั้ง 2 เสา  จุดที่ทำให้ระดับน้ำเท่ากันจะเป็นจุดที่มีระดับเท่ากัน

หรือ B. เฟรมรูปตัว A (A-Frame) ซึ่งมีวัตถุถ่วง (เช่น ลูกดิ่ง ก้อนหิน ขวดใส่น้ำ)  แล้วลองวัดที่พื้นที่ระดับเท่ากัน ให้ทำตำแหน่งของลูกดิ่งไว้ แล้วกลับสลับตำแหน่งของขาทำเครื่องหมายอีกครั้ง  ถ้าพื้นได้ระดับจริงๆ ตำแหน่งทั้งสองจะอยู่ที่เดียวกันเลย  ถ้าไม่ได้ระดับก็จะห่างกันเล็กน้อย  เวลาใช้งานให้ขาข้างนึงอยู่ที่จุดอ้างอิง แล้วหมุนหาจุดที่จะทำให้ลูกดิ่งหยุดนิ่งอยู่ตรงกลางซึ่งจะเป็นจุดที่มีระดับเท่ากับจุดอ้างอิง

2. ในกรณีที่พื้นที่มีความลาดชันมาก อาจจะต้องขุดร่องชะลอน้ำ(swale)หลายร่อง  ซึ่งควรจะต้องให้มีร่องชะลอน้ำซ้อนกันเพื่อรองรับน้ำที่ล้นจากร่องชะลอน้ำด้านบน  เพื่อให้น้ำไหลช้าที่สุด

3.ลงมือขุดร่องกว้างอย่างน้อย 50-150 เซนติเมตร และมีความลึกประมาณ 30-50 เซนติเมตรให้เอาดินที่ขุดมากองเป็นคันดินทางด้านที่ต่ำกว่าด้านเดียว  เพื่อให้คนดินทำหน้าที่กั้นน้ำ โดยเราสามารถปลูกพืชบนคันดินนี้ในภายหลังเพื่อช่วยเสริมความแข็งแรงของคันดิน

ข้อสำคัญคือด้านล่างของร่องจะต้องได้ระดับเดียวกัน  มิฉะนั้นจะกลายเป็น"ร่องระบายน้ำ" ไม่ใช่"ร่องชะลอน้ำ" และอย่าอัดดินในร่องจนแน่นแข็ง หรือลงไปเหยียบในร่อง เพราะเราต้องการให้น้ำซึม ไม่ใช่น้ำขัง ซึ่งแตกต่างกับการขุดสระ หรือขุดร่องระบายน้ำ

4. เพื่อรักษาระดับความลึกของร่อง และให้ร่องมีคุณสมบัติในการดูดซับน้ำลงใต้ดิน  เราจะใส่วัสดุอินทรีย์ที่อุ้มน้ำและย่อยสลายช้า เช่น ใบไม้แห้ง, กิ่งไม้, ขี้เลื่อย  ลงไปในร่องให้เต็ม  ถ้าเราไม่ใส่วัสดุพวกนี้เข้าไปน้ำฝนจะพัดเอาดินจากด้านบนมาลงร่อง  ทำให้ร่องตื้นเร็วกว่า

5. หาวัสดุคลุมดิน เช่น ฟาง หรือหญ้าแห้งคลุมกิ่งไม้อีกชั้น เพื่อรักษาความชื้นในร่องชะลอน้ำ

6. เราต้องระวังไม่ให้น้ำล้นร่องชะลอน้ำตรงๆ เพราะน้ำที่ล้นจะกัดเซาะดินตรงคันที่กั้นน้ำอยู่  จะทำให้คันดินเตี้ยลง หรือพังลงอย่างรวดเร็ว  เราจะต้องทำร่องเล็กๆ ทางด้านข้างให้น้ำน้ำเอ่อล้นไปทางด้านข้างในระดับที่ต่ำกว่าระดับสูงสุดของคันดิน  ถ้าเราขุดร่องชะลอน้ำซ้อนกันตามแนวระดับเหมือนรูปด้านบน  อาจจะทำร่องเล็กๆ เป็นแนวให้น้าล้นจากร่องชะลอน้ำด้านบนลงไปยังร่องชะลอน้ำในระดับที่ต่ำถัดไป  โดยระดับร่องน้ำให้น้ไหลไม่ควรมีความชันเกิน 1% (ถ้ามากกว่านี้จะเริ่มมีการกัดเซาะดินในร่อง)

บนคันดินของร่องเราควรจะปลูกต้นไม้ช่วยยึดร่องให้แข็งแรง เช่น ต้นกล้วย กระทิน ถั่วพร้า มัน   ถัดจากคัดดินมาทางด้านร่องดินจะชุ่มชื้น  เราจะสามารถปลูกไม้ผล หรือต้นไม้ขนาดใหญ่ได้  ส่วนในร่องชะลอน้ำเองจะถูกท่วมด้วยน้ำในหน้าฝน ถ้าจะปลูกต้นไม้ที่ริมด้านบนควรจะเป็นพืชที่ทนน้ำแฉะๆ ได้ เช่น ออดิบ เผือก   เหนือร่องขึ้นไปอาจจะเป็นพืชที่ชอบน้ำ เช่น หน่อไม้ฝรั่ง หญ้าแฝก ตะไคร้

ข้อควรระวังคือเวลาไม้/อินทรีย์วัตถุอื่น ที่เราใส่ไปในร่องเกิดการย่อยสลายตามธรรมชาติ (แม้นว่าจะย่อยสลายช้าก็ตาม) จะมีจุลินทรีย์กลุ่มที่ใช้ไนโตรเจนอยู่ในร่องมาก และมีสภาพในร่องความเป็นกรดสูง (คล้ายๆ ปุ๋ยหมักที่ยังหมักไม่เสร็จนะครับ)  หากปลูกพืชที่ต้องการไนโตรเจนสูงอาจจะไม่ค่อยงาม มีอาการใบเหลือง  ในฤดูฝนอาจจะมีน้ำขังทำให้พืชที่ไม่ทนน้ำท่วมขังอาจจะมีอาการรากเน่า ควรเลือกปลูกพืชให้เหมาะสม  หรือเว้นพืชที่ในร่องไว้

ส่วนตัวผมยังอยู่ระหว่างการสำรวจพื้นที่เพื่อหาแนวระดับที่จะขุดร่องชะลอน้ำ  และจะค่อยๆ ดำเนินการขุดร่องตามกำลังที่มี  โดยจะเน้นที่บริเวณที่มีปัญหาหน้าดินถูกกัดเซาะก่อนเป็นอันดับแรก  แต่คิดว่าแนวระดับของผมจะไม่ตรงๆ จะโค้งไปโค้งมาคล้ายรูปด้านล่าง

ผลลัพธ์ที่คาดหวังจากการทำร่องชะลอน้ำใน 2-3 ปีข้างหน้าคือ

1. ร่องชะลอน้ำจะลดการกัดเซาะหน้าดินจากน้ำฝนที่ตกหนักในฤดูฝน

2. ร่องชะลอน้ำจะดักดินที่ถูกกัดเซาะมาจากด้านบนไม่ให้ไหลไปกับน้ำ เป็นตัวช่วยเพิ่มดินในร่อง

3. ร่องชะลอน้ำจะทำให้เกิด Microclimate (ไม่รู้ว่าจะแปลว่าอะไรดี  มันคือสภาพอากาศเฉพาะที่ที่แตกต่างจากสภาพอากาศโดนรวมของที่ดินเรา) แบบที่มีความชื้นสูง  เหมาะสมสำหรับการเพาะปลูกพืชชนิดต่างๆ ทั้งด้านบน และด้านล่างของร่องชะลอน้ำ

4. นอกจากร่องชะลอน้ำจะดักตะกอนดินที่ไหลมากับน้ำจากด้านบน  ยังจะมีอินทรีย์วัตุอื่นๆ เช่น ใบไม้ กิ่งไม้ขนาดเล็ก ที่จะลอยมากับน้ำที่ไหลมาจากด้านบน ลงมาสะสมในร่องชะลอน้ำนี้  ทำให้เกิดสภาพที่เหมาะสมสำหรับธรรมชาติในการสร้างดินขึ้นมาใหม่

ถ้าเพื่อนๆ มีโอกาสทำร่องชะลอน้ำในพื้นที่  และได้ผลลัพธ์อย่างไรก็แวะมาแลกเปลี่ยนกันบ้างนะครับ :bye:

เพอร์มาคัลเจอร์ #5 : ภูมิอากาศ และสภาพแวดล้อม
เพอร์มาคัลเจอร์ #4 : เรื่องเล็กๆ ของการเก็บน้ำฝน
เพอร์มาคัลเจอร์ #3 : การวิเคราะห์โซนในการออกแบบภูมิทัศน์
เพอร์มาคัลเจอร์ #2 : การออกแบบรูปแบบการปลูกต้นไม้
เพอร์มาคัลเจอร์ #1 : แนะนำแนวคิดเบื้องต้น

ติดตามข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่ http://my-experimental-farm.blogspot.com