ป้องกันดินถล่มด้วยหญ้าแฝก

หญ้าแฝกหรือ Vetiver grass มีชื่อวิทยาศาสตร์ว่า Chrysopogon zizanioides โดยได้ชื่อ vetiver จากภาษาทามิล (Tamil) ในขณะที่ชื่อเฉพาะของสปีชีส์ zizanioides แปลว่าอยู่ริมน้ำ ดังนั้นที่เราเห็นหญ้าแฝกถูกนำไปปลูกตามที่ต่างๆ แม้กระทั่งบนภูเขานั้น มันมีแหล่งที่อยู่ตามธรรมชาติตามริมแม่น้ำในประเทศอินเดีย ซึ่งน่าจะเป็นพืชพื้นเมืองหรือเป็นแหล่งกำเนิดของหญ้าแฝก และชาวพื้นเมืองในอดีตของอินเดียเองนั้นก็อาจจะยกย่องได้ว่าเป็นพวกแรกที่ใช้เทคโนโลยีหญ้าแฝก (Vetiver Technology) ในการรักษาเสถียรภาพของตลิ่ง

ในเชิงนิเวศวิทยา หญ้าแฝกเป็นพืชน้ำ (hydrophyte) ที่มีเนื้อเยื่อแบบแอเรงคิมา (aerenchyma) อยู่ที่ราก ซึ่งมีรูพรุนหรือเป็นโพรงเชื่อมต่อกัน เพื่อใช้ในการนำอากาศไปในส่วนที่จมอยู่ในน้ำ ข้าวเองก็มีแอเรงคิมาที่ทำให้มันเติบโตได้ในน้ำ ส่วนเหนือดินหรือน้ำมีโพรงอากาศที่จะนำอากาศลงไปยังรากได้ และอาจเป็นสิ่งสำคัญที่ทำให้รากของหญ้าแฝกเติบโตลึกลงไปในดินได้ ในขณะที่รากของหญ้าชนิดอื่นๆส่วนใหญ่จะมีลักษณะที่เติบโตแผ่ออกไปทางด้านข้าง

ในอดีตนั้น เป็นที่รู้กันว่าหญ้าแฝกมีคุณลักษณะที่เหมาะสมสำหรับปลูกบริเวณริมตลิ่ง ตามคันนา ตามเนินลาดชันเพื่อทำให้ดินบริเวณนั้นมีความเสถียร และไม่พังทลายลงได้โดยง่าย เมื่อไม่นานมานี้หญ้าแฝกได้รับความสนใจจากนักวิชาการหลากหลายสาขา ไม่ว่าจะเป็นนักชีววิทยา หรือวิศวกรที่ต้องการล้วงความลับของหญ้าแฝก นำมาตีแผ่ให้ประชาชนทั่วไปได้รับรู้ ได้รับการสนับสนุนจากธนาคารโลกให้นำหญ้าแฝกไปใช้ในการอนุรักษ์ดิน ในประเทศจีนใช้หญ้าแฝกรักษาตลิ่งของแม่น้ำที่มีน้ำไหลเร็ว 2 เมตรต่อวินาทีได้

ปัจจัยสำคัญที่ทำให้หญ้าแฝกมีประสิทธิภาพในการอนุรักษ์ดินอยู่ที่รากของมัน ที่อาจเจริญลงไปได้ลึกถึง 2-3 เมตรใต้ดิน ในลักษณะของโครงข่ายที่ใหญ่โตและแข็งแรง และมันเติบโตได้รวดเร็วเช่นหญ้าอื่นๆ ด้วยเหตุนี้หญ้าแฝกจึงสามารถทำหน้าที่ในการอนุรักษ์ดินได้ภายใน 4-6 เดือนหลังจากเริ่มปลูก

เนินที่มีความชันไม่มาก มักมีคนเข้าไปใช้ประโยชน์มากกว่า ทำให้อาจมีผลกระทบมากกว่าเนินที่ชันมากๆ แต่อย่างไรก็ตามอาจมีการใช้ประโยชน์โดยการก่อสร้างเป็นถนนหนทางผ่านบริเวณนั้น ทำให้เนินที่ไม่ว่าจะชันหรือไม่ชันต่างก็มีความเสี่ยงที่จะเกิดดินถล่มและส่งผลกระทบต่อผู้คนได้เช่นเดียวกัน การถล่มของดินอาจเกิดในปริมาณมาก หรือในปริมาณน้อย (ปริมาณดินในความลึก 1-1.5 เมตร) ก็จะขึ้นอยู่กับอีกหลายปัจจัย เช่นแรงโน้มถ่วงที่กระทำต่อดินในที่ลาดชันนั้น หรือน้ำที่อาจเพิ่มขึ้นในดินที่อาจมาจากแม่น้ำหรือปริมาณน้ำฝนที่เพิ่มขึ้น หญ้าแฝกมีรากที่หยั่งลึกในระดับ 2-3 เมตร (หรือเหลือแค่ 1 เมตรในดินที่แข็งมากๆ) แต่ก็ถือว่าเป็นระดับตื้น เมื่อเทียบกับปริมาณดินที่อาจจะมีความลึกมากกว่านั้น การปลูกหญ้าแฝกจึงช่วยรักษาเสถียรภาพของดินในระดับความลึกที่ไม่มากนัก แต่ก็ส่งผลทางอ้อมต่อดินที่ลึกลงไปได้เช่นเดียวกัน

หากปลูกหญ้าแฝกเป็นแนวไปตามเนินชัน จะช่วยป้องกันการเกิดดินถล่มที่กินความลึก 1-1.5 เมตรได้ โดยดินจะได้ถ่ายเทความเค้นเฉือน (shear stress) ไปยังรากพืช แต่เนื่องจากรากหญ้าแฝกที่มีความสัมพันธ์อยู่กับดินมีค่าความทนแรงดึงสูง (tensile strength) ทำให้ดินมีเสถียรภาพมากขึ้น

รากของหญ้าแฝกเปรียบได้กับสลักยึดดิน (soil nail) ที่มีชีวิต มีความทนแรงดึงเฉลี่ยอยู่ที่ 75 Mpa หรือประมาณ 1/6 ของเหล็กกล้า ในปีค.ศ. 2003 มีนักวิจัยจากจีนทำการศึกษาความทนแรงดึงของรากพืชพวกหญ้าชนิดต่างๆเทียบกับหญ้าแฝก และก็พบว่ารากของหญ้าแฝกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.66 mm มีทนแรงดึงได้ถึง 80 Mpa โดยมีหญ้าเบอร์มิวดาที่มีรากใหญ่ที่สุด 0.99 mm ทนแรงดึงได้เพียง 13 Mpa ในขณะที่หญ้าชนิด Juncellus ที่มีรากขนาดเล็กที่สุดในการศึกษา คือ 0.34 mm ทนแรงดึงได้ประมาณ 24 Mpa

ต้นและใบของหญ้าแฝกค่อนข้างแข็ง เมื่อปลูกเป็นแนวยาวพบว่าสามารถทนต่อแรงของปริมาณน้ำที่ไหลเท่ากับ 0.028 ลูกบาศก์เมตรต่อวินาที ได้ อาจจะทานกระแสน้ำที่ทำให้เกิดน้ำท่วมในตอนนี้ไม่ไหว น้ำที่ปล่อยออกจากเขื่อนอาจมีปริมาตรนับพันลูกบาศก์เมตรต่อวินาที น้ำในแม่น้ำอาจมีปริมาตรไหลผ่านที่ 60 ลูกบาศก์เมตรต่อวินาที แต่ถ้ามีหลายๆแนวอาจผ่อนหนักให้กลายเป็นเบาได้ แต่ถ้าเป็นน้ำฝนที่ไหลลงมาตามเนินอาจจะลดความเร็วลงได้เมื่อปะทะกับแนวหญ้าแฝก และลดการชะล้างหน้าดินได้ ทั้งยังช่วยเป็นแนวสะสมตะกอนดินที่ถูกพัดมาไว้เพิ่มหน้าดินใหม่ได้เช่นกัน

อ้างอิง

  • Hengchaovanich, D. (2003). Vetiver system for slope stabilization. in Proceedings of 3rd International Vetiver Conference, Gungzhou, Chaina. pp. 301-309.

?

About อ.ดร.ณัฐพล อ่อนปาน

อาจารย์ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล สนใจด้านวิวัฒนาการ พันธุศาสตร์ ความหลากหลายทางชีวภาพ นิเวศวิทยา และการอนุรักษ์ งานอดิเรกด้านงานเขียน ถ่ายภาพ วาดภาพ และพัฒนาเว็บไซต์