ประวัติศาสตร์ของข้าว (ตอนที่ 1): จากข้าวป่า สู่ข้าวปลูก และการปลูกข้าว

ย่อเรื่องโดย ดร.เดชรัต สุขกำเนิด, 10 มีนาคม 2562

ข้าวเป็นหนึ่งในสามบิ๊กทรี หรือสามธัญพืชหลักของโลก ได้แก่ ข้าว ข้าวสาลี และข้าวโพด ตั้งแต่เกือบหนึ่งหมื่นปีก่อน สำหรับชาวเอเชีย ข้าวเป็นธัญพืชหลักที่สร้างให้เกิดอารยธรรมต่างๆ ตามมา วันนี้ เราลองมาค้นกันว่า ข้าวถือกำเนิดมาอย่างไร 

ข้าวป่า VS ข้าวปลูก

ข้าวปลูก (Oryza sativa) ที่เรียกกันปัจจุบันว่า “ข้าว” ถือกำเนิดมาจากข้าวป่า ที่นำมาทำการเพาะปลูก แล้วค่อยวิวัฒนาการจากข้าวป่า (Oryza rufipogon) ซึ่งเป็นข้าวป่าที่ปลูกแบบข้ามปีและเจริญเติบโตแบบเลื้อย แล้วกลายมาเป็น Oryza nivara หรือข้าวป่าที่ปลูกปีเดียวและเจริญเติบโตแบบตรง ก่อนจะกลายมาเป็นข้าวปลูก Oryza sativa ในทวีปเอเชียในที่สุด

ส่วนในทวีปแอฟริกาตะวันตก ข้าวเริ่มต้นจากข้าวป่า Oryza longistaminata มาเป็นข้าวปลูกข้ามปี มาเป็น Oryza breviligulala ซึ่งเป็นข้าวปลูกปีเดียว ก่อนที่จะมาเป็น Oryza glaberrima ซึ่งข้าวสองสายพันธุ์ในสองทวีปนี้ แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง

pastedGraphic.png

ภาพความแตกต่างระหว่างข้าวป่า (A รวงซ้าย B-เมล็ดบน และ C-หางข้าวซ้าย) กับข้าวปลูก (A รวงขวา B เมล็ดล่าง และ C หางข้าวขวา) ภาพจากhttp://www.plantcell.org/content/plantcell/27/7/1818/F1.medium.gif

ความแตกต่างประการสำคัญของ “ข้าวป่า” กับ “ข้าวปลูก” คือ 

(ก) ข้าวป่าจะมีหางที่ปลายยอดดอก และหางข้าวจะมีหนามเพื่อช่วยในการแพร่กระจายพันธุ์โดยการเกาะติดไปกับนก แต่ข้าวปลูกไม่มีหางหรือมีหางสั้นและไม่มีหนาม เพราะไม่มีความจำเป็นที่จะต้องกระจายพันธุ์ในลักษณะนี้ 

(ข) ข้าวป่า เมล็ดจะหลุดร่วงไปจากรวงทั้งหมดก่อนที่จะสุกแก่ แต่ข้าวปลูก เมล็ดจะไม่หลุดร่วงไปจากรวงก่อนที่จะเก็บเกี่ยว ซึ่งเป็นลักษณะสำคัญที่มนุษย์ต้องการในการเก็บเกี่ยวให้ได้ผลผลิตจำนวนมาก 

(ค) เมล็ดข้าวป่าจะมีขนาดรูปร่างหลากหลาย และมีเปลือกสีค่อนข้างดำ เมล็ดข้าวดิบมีเนื้อแป้งที่หักและป่นง่าย และที่สำคัญมีระยะพักตัวนานหรือนานมาก แต่เมล็ดข้าวปลูกจะถูกคัดเลือกมาจนมีลักษณะเฉพาะของแต่ละพันธุ์ (เช่น เมล็ดป้อม เมล็ดเรียว เมล็ดยาว) เมล็ดข้าวดิบจะมีเนื้อแป้งที่แกร่งและไม่หักง่าย และเมล็ดจะมีระยะพักตัวบ้างหรือไม่มีเลย จึงสะดวกสำหรับมนุษย์ในการนำไปแปรรูป บริโภค และเพาะปลูกใหม่

จุดเริ่มต้นของการปลูกข้าว

หลักฐานสำคัญที่มีการบ่งชี้ว่ามีการปลูกข้าวได้เริ่มขึ้นในทวีปเอเชีย เมื่อประมาณ 9,000 ปีมาแล้ว คือ การค้นพบเศษต้นข้าว และข้าวไหม้ในหม้อดินที่ถ้ำสองแห่ง ในเมืองหนานชาง มณฑลเจียงสี ประเทศจีน นอกจากนั้น หลักฐานในยุคต่อๆ มายังพบ ลักษณะของแกลบ (หรือเปลือกข้าว) ที่ปราศจากหางในเครื่องปั้นดินเผา ซึ่งบ่งบอกว่าเป็นข้าวปลูก

ในปี ค.ศ. 2015 (พ.ศ. 2558) คณะนักวิจัยจาก University College London และ Peking University ได้นำเสนอผลงานการรวบรวมหลักฐานทางโบราณคดีเกี่ยวกับข้าวประมาณ 400 แห่งที่พบในช่วงเวลาต่างๆ กัน ทั่วทั้งเอเชียตะวันออก เอเชียตะวันออกเฉียงใต้ และเอเชียใต้ แล้วนำมาวิเคราะห์ออกมาเป็นแบบจำลองการขยายตัวของการเพาะปลูกข้าวในทวีปเอเชีย

ผลการวิเคราะห์แบบจำลอง สรุปว่า จุดกำเนิดของการเพาะปลูกข้าวน่าจะเกิดขึ้นพร้อมๆ กัน (แต่เป็นอิสระจากกัน) 2 จุดในประเทศจีน (ตั้งแต่ประมาณ 7,000 ปีก่อนขึ้นไป) คือ ลุ่มน้ำแยงซีตอนล่าง (ที่มณฑลซีเจียงหรือ Zhejiang) และลุ่มน้ำแยงซีตอนกลาง (ที่มณฑลหูหนาน) ก่อนที่จะค่อยๆ แพร่ขยายออกไปยังพื้นที่อื่นๆ (ตามภาพที่ 2)โดยมีสมการการคาดการณ์อายุในการเพาะปลูกข้าวในแต่ละพื้นที่เป็นปฏิภาคผกผันกับระยะทางที่ห่างจากจุดกำเนิด ดังแสดงในสมการด้านล่าง

Age = 20346.704 * Distance-0.210026

pastedGraphic_1.png

แบบจำลองจุดเริ่มต้น และการแพร่กระจายของการปลูกข้าว จากบทความของ Fabio Silva และคณะ (2015)

ซึ่งหากยึดตามแบบจำลองนี้ ข้าวก็น่าจะมาถึงบริเวณประเทศไทยปัจจุบัน ในราว 4,000-4,500 ปีก่อน แต่หลักฐานที่พบในโนนนกทา แสดงให้เห็นว่าข้าวเดินทางมาปลูกในเมืองไทยก่อนหน้าที่โมเดลนี้คาดการณ์ไว้ถึง 1,000 ปี 

ผู้พัฒนาแบบจำลองได้อธิบายถึงลักษณะทางวัฒนธรรมที่เข้าถึงหรือตอบรับต่อข้าวเร็วหรือช้าต่างกัน เช่น ในกรณีของไทยและเกาหลีใต้จะเร็วกว่าที่คาดการณ์ในแบบจำลอง (รายละเอียดขอไว้ตอนหน้า) ส่วนญี่ปุ่นจะไปในทางตรงกันข้ามคือ มีการปลูกข้าวช้ากว่าที่คาดการณ์ไว้ในแบบจำลอง

ทฤษฎีหลายจุดกำเนิดข้าว

นอกจากแนวคิดที่ว่า ข้าวน่าจะเกิดมาจากจีนเป็นที่แรกก่อนจะแพร่กระจายพันธุ์ไป ก็ยังมีแนวคิดหรือทฤษฎีที่เชื่อว่า การกำเนิดขึ้นของข้าวปลูกอาจเกิดขึ้นแบบแยกเป็นอิสระจากกัน ตั้งแต่จากเชิงเขาหิมาลัยในอินเดีย ต่อเนื่องมายังพม่า ไทย ลาว เวียดนาม และทางตอนใต้และตะวันตกเฉียงใต้ของจีน 

จุดเริ่มต้นสำคัญของแนวคิดนี้คือ มีการค้นพบหลักฐานทางโบราณคดีเกี่ยวกับข้าว จำนวนไม่น้อยนอกประเทศจีน และมีความเก่าแก่ไม่แพ้กัน ตัวอย่างเช่น ตัวอย่างเมล็ดข้าวที่เก่าแก่ที่สุดในอินเดีย ค้นพบที่บริเวณเมืองโมเฮนโจดาโร (ปัจจุบันอยู่ในปากีสถาน) มีอายุประมาณ 4,500 ปีที่แล้ว แต่เมล็ดพืชที่เป็นถ่านแล้วมีการพบว่ามีอายุย้อนหลังไปถึง 8,750 ปี ซึ่งทำให้เกิดข้อถกเถียงกันว่า จีนเป็นถิ่นกำเนิดของการปลูกข้าวจริงหรือไม่?

เช่นเดียวกัน ในไทยของเราก็มีการค้นพบหลักฐานของเมล็ดข้าวปลูกและแกลบที่บริเวณโนนนกทา อ.ภูเวียง จ.ขอนแก่น มีอายุประมาณ 5,500 ปีก่อน นอกจากนี้ ยังค้นพบเมล็ดข้าว 30-40 เมล็ด ที่ยังไม่แน่ใจว่า เป็นข้าวป่าหรือข้าวปลูกที่ ถ้ำปุงฮุง จ. แม่ฮ่องสอน อายุประมาณ 7,500 ปี ซึ่งเก่าแก่กว่าที่คาดการณ์ไว้ในแบบจำลองที่ได้กล่าวมาแล้วมาก (รายละเอียดของประวัติศาสตร์ข้าวในไทยจะกล่าวถึงในตอนหน้า)

ผู้ที่เชื่อในแนวคิดหลายจุดกำเนิดข้าวมักเชื่อว่า การปลูกข้าวในแถบเอเชียตะวันออกเฉียงใต้จะเริ่มต้นจากการปลูกแบบข้าวไร่แบบพืชหมุนเวียน ที่ปรับสภาพพื้นที่ป่ามาเป็นไร่หมุนเวียน ซึ่งต่างจากจีนที่มีการทำบึงข้าวและนาดำ (ที่จะกล่าวถึงต่อไป)  

นอกจากนี้ ความแตกต่างกันของสายพันธุ์ข้าวซึ่งมีหลักๆ 3 กลุ่มใหญ่ คือ กลุ่มพันธุ์ Japonica กลุ่มพันธุ์ Indica และกลุ่มพันธุ์ Javanica ซึ่งมีความเหมาะสมในการปลูกในพื้นที่ที่ต่างสภาพแวดล้อมกัน และน่าจะกำเนิดมาจากพื้นที่ที่ต่างกันด้วย โดย

(ก) พันธุ์ Japonica ที่ปลูกกันมากในจีน เกาหลี และญี่ปุ่น (ปัจจุบันเราเรียกว่า ข้าวญี่ปุ่น) ซึ่งมีเมล็ดป้อม และปลูกในภูมิอากาศอบอุ่น คาดไว้จะกำเนิดและแพร่กระจายไปจากประเทศจีนตามทฤษฎีแรก

(ข) พันธุ์ Indica ซึ่งมีเมล็ดเรียวยาว (แบบข้าวเจ้าในประเทศไทยปัจจุบัน) เชื่อว่าพัฒนามาจากเชิงเขาหิมาลัยในอินเดีย ก่อนที่จะแพร่ขยายมายังสุวรรณภูมิ แล้วค่อยไปยังจีนตอนใต้ในภายหลัง ปลูกได้ดีในเขตร้อน และ 

(ค) พันธุ์ Javanica ซึ่งยังถกเถียงกันว่า พัฒนามาจาก Indica หรือ Japonica กันแน่ แต่พบมากในอินโดนีเชีย แล้วค่อยแพร่ไปยังฟิลิปปินส์และญี่ปุ่น พันธุ์ Javanica มีความเหมาะสมสำหรับการปลูกในเขตร้อน จนมีบางท่านเรียกว่า Tropical Japonica หรือพันธุ์จาปอนิกาสำหรับเขตร้อน

pastedGraphic_2.png

ความแตกต่างระหว่างข้าว 3 สายพันธ์ุ เมื่อมองจากลักษณะของข้าวเปลือก ภาพจาก อรอนงค์ นัยวิกุล ข้าว: วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 2560 (พิมพ์ครั้งที่ 4) สำนักพิมพ์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

การปฏิวัตินาดำ

แม้ว่า การถกเถียงและการวิจัยเรื่องจุดกำเนิดของข้าวจะยังดำเนินต่อไป แต่จุดเปลี่ยนที่สำคัญที่สุดของการปลูกข้าวที่ทุกฝ่ายเห็นพ้องต้องกันคือ คือ การทำนาดำ ซึ่งมีน้ำขังในระหว่างการปลูกข้าว

จุดเริ่มต้นของการทำนาแบบนาดำ นั้น ในกรณีของประเทศจีน น่าจะเริ่มต้นจากการนำต้นอ่อนข้าวมาปลูกในดินที่มีน้ำเฉะแฉะที่อาจเรียกว่า “บ่อข้าว” หรือ “บึงข้าว” โดยปลูกร่วมกันไปกับพืชอื่นๆ เช่น เผือก มัน แห้ว ขิง รวมถึงมีการเลี้ยงปลาด้วย ซึ่งในการเพาะปลูกลักษณะนี้ การเลี้ยงปลาจะทำหน้าที่สร้างความสมดุลของธาตุอาหารสำหรับพืชในบึงข้าว และสำหรับมนุษย์เองด้วย 

pastedGraphic_3.png

ภาพ บึงข้าวที่ยังพบอยู่ในประเทศจีนปัจจุบัน ภาพจากบทความของ Ikehashi (2007)

ปัจจุบัน การเพาะปลูกลักษณะนี้ก็ยังพบกันอยู่ในมณฑลเจียงสีและมณฑลยูนนานประเทศจีน รวมถึงในแคว้นสิบสองจุไทของเวียดนามด้วย

การเพาะปลูกข้าวโดยใช้เมล็ดมีการคาดกันว่า น่าจะเริ่มจากการที่เกษตรกรสังเกตการงอกของข้าวจากเมล็ดในรวมข้าวที่เก็บไว้ จากนั้นจึงมีการนำรวงข้าวไปวางลงไปในแปลงเพาะกล้าข้าว (แบบที่ยังมีการทำกันอยู่ในฟิลิปปินส์) ก่อนที่จะแยกต้นกล้าของข้าวมาปลูก ก่อนที่พัฒนามาสู่การหย่อนหรือการหว่านเมล็ดหรือเป็นนาดำในลำดับต่อมา

การพัฒนาของนาดำที่มีการหยอดเมล็ดข้าวหรือเพาะต้นกล้ามีข้อได้เปรียบที่สำคัญหลายประการคือ (ก) การลดการกัดเซาะพังทะลายของดิน หากเปรียบเทียบกับการทำข้าวไร่ (ข) การกำจัดและควบคุมศัตรูพืชของข้าวโดยใช้น้ำขังเป็นตัวควบคุม (ค) ทำให้เราสามารถปลูกข้าวต่อเนื่องในพื้นที่เดิมได้ (ง) การที่มีน้ำขังทำให้การย่อยสลายของอินทรียวัตถุที่จะให้ไนโตรเจนต่อพืชเกิดขึ้นช้าลง (เพราะจุลชีพสัมผัสออกซิเจนในอากาศน้อยลง) ซึ่งจะส่งผลให้ดินมีความสมบูรณ์เพิ่มขึ้น

ดังจะเห็นได้จากการทดลองเปรียบเทียบการปลูกข้าวในแบบที่มีน้ำขังและไม่มีน้ำขัง (การทดลองนี้ทำในยุคปัจจุบัน) พบว่า ในกรณีที่ไม่ใส่ปุ๋ยเคมีเลย หรือใส่ปุ๋ยที่ขาด N, P, K เปรียบเทียบการได้รับปุ๋ยเคมีปกติ ปรากฏว่า ผลผลิตเฉลี่ยต่อไร่ของแปลงที่ปลูกในที่ราบลุ่ม (มีน้ำขัง) สูงกว่าแปลงที่ปลูกในที่ดอนอย่างชัดเจน แม้จะไม่มี N, P, K จากปุ๋ยเคมีก็ตาม

pastedGraphic_4.png

ภาพ ผลผลิตที่ลดลงโดยเปรียบเทียบเมื่อไม่มีการใช้ปุ๋ยเคมี ซึ่งจะเห็นว่าการทำนาดำมีผลกระทบน้อยมาก ภาพจากบทความของ Ikehashi (2007)

ผลการของปฏิวัตินาดำทำให้ (ก) ชาวนาสามารถทำนาในพื้นที่เดิมแบบต่อเนื่องกันได้ และ (ข) ผลผลิตต่อพื้นที่ของข้าวเพิ่มขึ้นอย่างมาก จากดินที่อุดมสมบูรณ์ขึ้นและการดูแลที่สะดวกและใกล้ชิดมากขึ้น  ดังนั้น การเพาะปลูกแบบนาดำจึงใช้พื้นที่น้อยลงมาก หรือในทางกลับกันสามารถรองรับการขยายตัวของประชากรได้เป็นอย่างมาก

ในงานวิจัยของเดวิด เวลช์ ถึงชุมชนโบราณในเขตพิมาย (จ. นครราชสีมา) ซึ่งมีชุมชนโบราณอยู่ถึง 334 แห่ง แต่ละแห่งมีประชากรอาศัยประมาณชุมชนละ 312 คน ซึ่งหากใช้วิธีปลูกข้าวไร่และทำไร่หมุนเวียน จำเป็นจะต้องใช้พื้นที่ทั้งหมดถึง 892,000 ไร่ แต่ทำนาดำแล้วจะใช้พื้นที่เพียง 127,430 ไร่เท่านั้น หรือลดลงได้ถึง 7 เท่าเลยทีเดียว

นอกจากนี้ การทำนาดำที่มีน้ำขังมีส่วนสำคัญในการสร้างระบบนิเวศวัฒนธรรมข้าว-ปลา หากมองในแง่ของมนุษย์ ปลาช่วยทำให้สมดุลธาตุอาหารของพืชและของคนดีขึ้น และหากมองในแง่ของปลา การปรับปรุงระบบชลประทานโบราณ การสร้างบึงข้าว การทำนาน้ำขังของมนุษย์ ก็เป็นการเพิ่มถิ่นอาศัย ที่ขยายพันธุ์ และที่หลบภัยในบางฤดูกาล สำหรับปลาด้วยเช่นกัน

การพัฒนาระบบชลประทาน

แม้ว่า การทำนาดำจะให้ผลผลิตที่สูงกว่า แต่การทำนาดำก็มีเงื่อนไขที่สำคัญอย่างหนึ่งคือ การควบคุมน้ำ (หรือจะเรียกว่า การชลประทานก็ได้) จากหลักฐานการขุดค้นทางโบราณคดีพบว่า บึงเล็กๆ ที่มีการปลูกข้าว ในมณฑลเจียงชูประเทศจีนประมาณ 8,000 ปีก่อน หลังจากนั้น จึงมีการค้นพบภูมิประเทศที่เป็นคล้ายกับบุ่ง (หรือบึง) ริมแม่น้ำ ในพื้นที่ขนาด 40,000 ตารางเมตร ซึ่งมีการขุดค้นบ้านเรือน เมล็ดข้าว และเศษกระดูกของควายด้วย จึงคาดการณ์กันว่า น่าจะเป็น “ทุ่งนา” ที่ใช้ทำนาดำในอดีตประมาณ 5,000-7,000 ปีก่อน

ต่อมาจึงมีการพบระบบการชลประทานขนาดใหญ่ขึ้น ซึ่งมีทั้งเขื่อน ฝายน้ำล้น และคลองชลประทาน ในช่วงราชวงศ์ฉิน ประมาณ 2,200 ปีก่อน ซึ่งบางแห่งยังคงมีการใช้กันอยู่ในปัจจุบัน (เช่นในมณฑลกวางสี ประเทศจีน)

ตอนหน้า พบกับประวัติศาสตร์ข้าวในประเทศไทย (ตอนที่ 2) คนไทยกินข้าวอะไรมาก่อน และหุงข้าวหรือนึ่งข้าวกันอย่างไร

บทความนี้ผมค้นหาและย่อความจากหนังสือ

ประวัติศาสตร์เทคโนโลยีการเกษตร เขียนโดย สุวิทย์ ธีรศาศวัต พ.ศ. 2548 สำนักพิมพ์มติชน

วิทยาการข้าวไทย เขียนโดย เบญจวรรณ ฤกษ์เกษม มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ พ.ศ. 2561

บทความ The Origin of Flooded Rice Cultivation เขียนโดย Hiroshi Ikehashi ใน Rice Science ปี 2007, 14(3) หน้า 161-171

บทความ Modelling the Geographical Origin of Rice Cultivation in Asia Using Rice Archeological Database โดย Fabio Silva และคณะ ใน PLOS ONE ปี 2015

 บทความ The Evolving Story of Rice Evolution ของ Duncan Vaughan ใน Plant Science ปี 2008 174(4) หน้า 394-408

บทความ Origin, Dispersal, Cultivation, and Variation of Rice เขียนโดย Gurdev Khush ใน Plant Molecular Biology 35 หน้า 25-34

ภาพปกจาก https://thumbs-prod.si-cdn.com/-4ZVCnnxyp4W9IKQ5AmHYCeuIVE=/800×600/filters:no_upscale()/https://public-media.si-cdn.com/filer/7b/e6/7be65822-b6db-454c-9a71-f8ce61e8b96d/rice_field.jpg

ดร.เดชรัต สุขกำเนิด ย่อความเพื่อเตรียมสอนนิสิตในวิชา เศรษฐกิจการเกษตรไทยและโลก ในภาคการศึกษาหน้า โดยวิชานี้จะเล่าถึงประวัติศาสตร์เศรษฐกิจการเกษตร จนมาถึงโครงสร้างเศรษฐกิจการเกษตรในปัจจุบัน และเป็นวิชาใหม่ที่ผมเพิ่งรับหน้าที่สอนเป็นครั้งแรกครับ 

Photo by Eduardo Prim on Unsplash

Leave a Reply