ทฤษฏีเกษตรธรรมชาติ
การเลี้ยงหมูหลุม เป็นการผลิตเนื้อหมูสำหรับคนบริโภคในท้องถิ่น เน้นเทคนิคด้วยการจัดการคอกไม่ให้มีน้ำเสียจากฟาร์ม มูลสัตว์สามารถกำจัดในคอก โดยการทำงานของจุลินทรีย์ท้องถิ่น ของเสียเหล่านั้นถูกนำกลับเป็นปัจจัยการผลิตในการปลูกพืช ทั้งที่เป็นพืชที่ปลูกเป็นรายได้และพืชที่เป็นอาหารสัตว์ เช่น ข้าว ผัก ผลไม้ เป็นการหมุนเวียนใช้พลังธรรมชาติด้วยเทคโนโลยีที่พึ่งพาตนเองได้ในชุมชน
จุลินทรีย์ เป็นเครื่องมือสำคัญในการเลี้ยงหมูหลุมและเกษตรอินทรีย์ จุลินทรีย์เป็นสิ่งมีชีวิตที่มีขนาดเล็กที่มองด้วยตาเปล่าไม่เห็น ปัจจุบันความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีโดยเฉพาะเทคโนโลยีชีวภาพและ นาโนเทคโนโลยีทำให้ทราบบทบาทของจุลินทรีย์และการนำมาใช้ประโยชน์ในการเกษตร สมัยใหม่ เพื่อผลิตอาหารสำหรับมนุษย์ที่ไม่ใช้สารเคมีสังเคราะห์ซึ่งมีผลเสียต่อ สุขภาพและสิ่งแวดล้อม จุลินทรีย์มี 3 ประเภท คือ
1) จุลินทรีย์ที่เป็นประโยชน์ Beneficial microorganism
2) จุลินทรีย์ก่อโรค Pathogenic microorganism
3) จุลินทรีย์ที่เป็นกลาง ซึ่งมีหลากหลายชนิดมากและกระบวนการทำงานของจุลินทรีย์มีสิ่งที่มนุษย์ยังไม่สามารถเรียนรู้ได้หมด
การเลี้ยงหมูหลุม ใช้ความรู้ในการจัดการคอกและการให้อาหารแก่หมูด้วยบทบาทของจุลินทรีย์ 2 ประการ คือ
1) บทบาทการย่อยสลาย สารประกอบอินทรีย์ ที่มีโครงสร้างซับซ้อนที่พืชและสัตว์ไม่สามารถย่อยสลายใช้ประโยชน์ได้ เช่น ซากพืช ซากสัตว์ ของเสีย สิ่งขับถ่าย แต่จะมีจุลินทรีย์บางชนิดที่มีในธรรมชาติสามารถย่อยให้เป็นองค์ประกอบที่ไม่ ซับซ้อนทำให้พืชและสัตว์ใช้ประโยชน์ได้ และแร่ธาตุบางชนิดที่เป็นปัญหาต่อสิ่งแวดล้อมเช่น อาร์เซนิค แคดเมี่ยม จะถูกย่อยสลายไม่เป็นพิษสะสมในพืช เป็นต้น
2) บทบาทการสังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์ เช่น สารคล้ายปฏิชีวนะ เอนไซม์ กรดแลคติค ซึ่งเป็นผลผลิตจากการหมักชีวภาพ เช่น การใช้ Probiotics ผสม น้ำหรือผสมอาหารสัตว์ ทดแทนการใช้สารปฏิชีวนะเร่งการเจริญเติบโตในการเลี้ยงสัตว์ ซึ่งต่างประเทศกำลังนิยมใช้เป็นปัจจัยการผลิตที่เป็นธรรมชาติ ประเทศไทยได้มีการนำเข้ามาใช้มากกว่า 60 ราย แต่Probiotics ที่เป็นภูมิปัญญาของชาวบ้านในประเทศไทย คือ น้ำหมักชีวภาพที่มีสูตรหลากหลาย และนักวิชาการส่วนมากยังไม่ยอมรับนั่นเอง
การใช้เทคนิคจุลินทรีย์ในการเลี้ยงสัตว์ในประเทศไทย
ขณะนี้มีเกษตรกรผลิตน้ำหมักชีวภาพใช้ด้วยตนเอง มีกระบวนการผลิตหลายรูปแบบ และใช้พืชตั้งต้นที่แตกต่างกัน ส่วนมากนำไปใช้ในการเกษตร ปศุสัตว์ ประมง และรักษาสภาพแวดล้อมตามธรรมชาติ เช่น ฟาร์มสุกรแห่งหนึ่งในจังหวัดสุรินทร์ได้ผลิตน้ำหมักชีวภาพจากผลไม้ ใช้ผสมน้ำให้สุกรกิน ทำให้สุกรมีสุขภาพแข็งแรง ลดอาการท้องเสีย และลดกลิ่นและแมลงวันและน้ำเสียจากการเลี้ยงสุกร ทำให้ลดค่าใช้จ่ายในการซื้อยารักษาโรค และสามารถเลี้ยงในชุมชนได้
นอกจากนี้มีฟาร์มไก่ไข่ในจังหวัดสระบุรี ใช้น้ำหมักชีวภาพ และสมุนไพรเลี้ยงไก่ไข่ทำให้เลิกใช้ปฏิชีวนะผสมในอาหารไก่ไข่ โดยการจัดการฟาร์มที่ได้มาตรฐานร่วมด้วย นอกจากนี้มีหัวเชื้อชีวภาพที่เรียกว่า EM(effective microorganism) ผลิตภัณฑ์ของมูลนิธิคิวเซ พด. ของกรมพัฒนาที่ดิน และเทคนิคจุลินทรีย์ท้องถิ่น Indigenous Microorganism หรือ IMOs ใช้ ในการเกษตร ปศุสัตว์ และประมง แต่ข้อมูลทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับองค์ประกอบทางเคมี และชีวภาพมีน้อยมาก ผลของการใช้มีความผันแปรหลากหลาย ไม่มีข้อบ่งใช้ที่จะยืนยันคุณภาพและประสิทธิผล ส่วนมากเป็นการใช้ตามภูมิปัญญาที่ได้พัฒนาด้วยตนเองมาตลอด
สำหรับข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ของน้ำหมักชีวภาพนั้น กรมวิชาการเกษตร (2547) ได้เก็บตัวอย่างน้ำหนักชีวภาพทั่วประเทศ 200 ตัวอย่างมาวิเคราะห์ พบว่าแบคทีเรียที่พบในน้ำหมักชีวภาพที่หมักนานกว่า 1 ปี ส่วนมากเป็นแบคทีเรียแกรมบวก ได้แก่ กลุ่มBacillus ,Lactobacillus พบปริมาณน้อยได้แก่ Pediococcus, Streptococcus และ Lueconostic และเชื้อราที่พบเป็นพวกยีสต์ Saccharomyces cerevisiae ซึ่งสอดคล้องกับ Probiotics ที่ มีการผลิตป็นการค้าในต่างประเทศที่กล่าวมาแล้ว
นอกจากนี้ผลการวิเคราะห์วิจัย พบว่ากระบวนการที่เกิดขึ้นเมื่อนำ พืช สัตว์ที่เป็นวัสดุอินทรีย์ไปหมักกับกากน้ำตาลทำให้สารอินทรีย์ไหลออกมาจาก เซลล์โดยกระบวนการพลาสโมไลซีส จุลินทรีย์ที่ติดมากับวัสดุที่หมักจะเจริญเติบโตโดยใช้กากน้ำตาลและสาร ประกอบอินทรีย์เป็นแหล่งอาหารและย่อยสลายสารอินทรีย์ให้มีโมเลกุลเล็กลง สารอินทรีย์และจุลินทรีย์ที่ได้จึงมีความแตกต่างกันขึ้นอยู่กับ วัสดุดิบหลักที่ใช้ สภาพแวดล้อมในการหมักน้ำหมักชีวภาพ เป็น เทคโนโลยีชีวภาพท้องถิ่นที่ชาวบ้านสามารถทำเองได้ โดยการนำเอา พืช ผัก ผลไม้ ซากสัตว์ ไปหมักโดยจุลินทรีย์ที่มีในบรรยากาศ และกากน้ำตาลเป็นอาหารของจุลินทรีย์ หรือการใช้หัวเชื้อที่คัดเลือกแล้วเช่น EM หรือ พด. ผ่านกระบวนการหมักบ่มในอุณหภูมิที่เหมาะสม ในระยะเวลาหนึ่ง คุณภาพของน้ำหมักชีวภาพมีความหลากหลายมาก
จากข้อมูลทางวิชาการและข้อมูลการใช้ในฟาร์มเกษตรกรดังได้กล่าวมาแล้ว สามารถสรุปได้ในเบื้องต้น กล่าวคือ การใช้สารสกัดจากสมุนไพร และสารสกัดจากพืชโดยกระบวนการหมักบ่มด้วยจุลินทรีย์ที่มีลักษณะจำเพาะ ด้วยระยะเวลาและวิธีการหมักบ่มที่เหมาะสม จะได้ผลิตภัณฑ์ที่เป็นประโยชน์กับสัตว์ซึ่งเป็นกลไกซับซ้อนส่งเสริมซึ่งกัน และกัน (synergistic effects) ดังนี้ คือ
»เอ็นไซม์ (enzymes) ช่วยย่อยอาหารโปรตีน คาร์โบไฮเดรท ไขมัน เยื่อใยต่างๆ กระตุ้นกระบวนการใช้ประโยชน์อาหาร ทำให้สัตว์ใช้ประโยชน์อาหารที่กินเข้าไปได้
อย่างมีประสิทธิภาพ และลดกลิ่นในมูลสัตว์
»สารคล้ายปฏิชีวนะ (Bacterocins) ที่ผลิตได้จากจุลินทรีย์ เช่น Pediocins จาก Pediococcus sp.,และ lactic acid และ Hydrogen peroxide จากกลุ่มผลิตกรดแลคติคซึ่งสามารถทำลายเชื้อก่อโรคได้หลายชนิด ได้แก่ Vibrio, E. coli, Salmonella,Camphylobactor,Pseudomonas ,Staphylococcus,และ Clostridium
»สารทำลายสารพิษของเชื้อก่อโรค (Toxin Killer) ซึ่งผลิตได้จากแบคทีเรียและยีสต์ บางชนิด
»ไวตามิน บีรวม Thiamine,riboflavin,pyridoxine,niacin,biotin,cholin,B12 ,pantothenic,
»แร่ธาตุบางชนิด
ดัง นั้นการใช้สารสกัดชีวภาพ และสารสกัดสมุนไพรจึงมีผลทำให้สุขภาพสัตว์แข็งแรง เจริญเติบโตเร็ว ลดการเกิดโรค ได้ผลผลิต เนื้อ นม ไข่ที่ปลอดภัยจากเชื้อก่อโรคในคน (E.coli, salmonlla) ซึ่งเป็นเชื้อที่ถูกกำหนดในการตรวจคุณภาพเนื้อตามกระบวนการ Food safety
ผลิตภัณฑ์เหล่านี้ทำให้เกิดกระบวนการทำงาน (mode of action)ที่มีประโยชน์ต่อสัตว์ ดังนี้
1.Prebiotic effect สารสกัด จากสมุนไพร และจากพืช มีผลส่งเสริมการทำงานของจุลินทรีย์ที่เป็นประโยชน์ในทางเดินอาหาร ทำลายจุลินทรีย์ก่อโรค และช่วยย่อยอาหารและดูดซึมอาหารได้ดี เช่น เอนไซน์ ไวตามินต่างๆ
2.Probiotic effect จุลินทรีย์ที่ทนต่อความเป็นกรดสูงได้แก่ กลุ่มที่ผลิตกรดแลคติก ทำให้เพิ่มจำนวนอย่างรวดเร็วในทางเดินอาหาร (ลำไส้)ลดจุลินทรีย์ก่อโรคในลำไส้
3.Immnological effect ใน ระหว่างกระบวนหมักจุลินทรีย์กลุ่มสร้างกรดแลคติค จะผลิตโปรตีนสายสั้น ที่มีคุณสมบัติกระตุ้นการสร้างภูมิคุ้มกันในร่างกาย หรือจากผนังเซลล์ของยีสต์จะผลิต Beta-glucan ที่มีคุณสมบัติกระตุ้นการสร้างภูมิคุ้มแบบไม่จำเพาะเช่นกัน
4.ปรับสมดุลย์ของความเป็นกรดด่างในทางเดินอาหาร ส่งเสริมสุขภาพของทางเดินอาหาร ทำให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ
อย่าง ไรก็ตามการศึกษาผลของการใช้สารธรรมชาติทั้ง สมุนไพร สารสกัดจากพืช และสารสกัดชีวภาพในการเลี้ยงสัตว์ที่มีผลต่อการเร่งการเจริญเติบโต การกระตุ้นภูมิคุ้มกัน หรือการฆ่าและทำลายเชื้อยังให้ผลที่ไม่คงที่ ซึ่งมีปัจจัยที่เกี่ยวข้องหลายประการ ขึ้นอยู่กับสภาพการจัดการฟาร์ม ความสะอาด คอกโรงเรือนการถ่ายเทอากาศ การสัมผัสเชื้อโรค ฉะนั้นจึงทำให้ผลการศึกษาที่ได้มีความผันแปรมาก จำเป็นต้องใช้กระบวนการวิจัยสหสาขาวิชาการที่บูรณาการอย่างเป็นระบบ เพื่อต่อยอดภูมิปัญญาท้องถิ่น นำมาเป็นนวัตกรรมในการพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์ธรรมชาติทดแทนการใช้สารเคมี สังเคราะห์ในการเลี้ยงสัตว์