โครงการวิจัย

สารบำรุงพืชกรดอะมิโนเป็นสารบำรุงพืชชนิดหนึ่งที่กำลังได้รับความสนใจในวงการเกษตรไทยเป็นอย่างมาก เนื่องจากกรดอะมิโนช่วยส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืช โดยการรดหรือฉีดพ่นให้กับพืชทำให้พืชมีการเจริญเติบโตดีขึ้น และมีอายุการเก็บเกี่ยวยาวนานขึ้น นอกจากนี้การผลิตสารบำรุงกรดอะมิโนเป็นเทคโนโลยีที่เกษตรกรสามารถผลิตเองได้ และเป็นการนำเอาวัสดุเหลือทิ้งจากภาคเกษตรกรรมหรือภาคอุตสาหกรรมอาหารมาทำให้เกิดประโยชน์ และยังสามารถนำมาใช้ในเกษตรแบบอินทรีย์ ปัจจุบันบริษัทปลาณีตฟาร์ม จำกัด อ.หาดใหญ่ จ.สงขลา เป็นหนึ่งในผู้ประกอบการที่ผลิตสารบำรุงพืชกรดอะมิโนจากเศษหัวปลาและก้างปลา จากของเหลือทิ้งในกระบวนการแปรรูปอาหารอาหารทะเลของบริษัทในเครือ ซึ่งสามารถผลิตกรดอะมิโนเหลวได้ 1,000 ลิตร/วัน และลดของเสียที่ต้องกำจัดทิ้งในอุตสาหกรรม อย่างไรก็ตามบริษัทกำลังประสบปัญหาผลิตภัณฑ์สารบำรุงพืชกรดอะมิโนเหลวของบริษัทภายหลังการบรรจุจะเกิดการหมักของจุลินทรีย์ต่อ ทำให้บรรจุภัณฑ์เกิดการบวม และมีค่าใช้จ่ายสูงในการขนส่ง จากโจทย์วิจัยดังกล่าวข้างต้น การพัฒนาผลิตภัณฑ์สารบำรุงพืชกรดอะมิโนในรูปแบบอื่น ๆ จึงเป็นอีกหนึ่งช่องทางในการขยายตลาด และลดปัญหาในการดำเนินการ

อย่างไรก็ตามกรดอะมิโนสามารถละลายน้ำได้ดี จึงสูญเสียไปกับการชะล้างของน้ำ โดยปุ๋ยที่มีองค์ประกอบของไนโตรเจนจะเกิดการชะล้างมากที่สุด และอาจเกิดเป็นแก๊สแอมโมเนีย หรือแก๊สไนโตรเจน ซึ่งส่งผลกระทบต่อกรดอะมิโนที่มีองค์ประกอบหลักเป็นไนโตรเจน ดังนั้นการใช้วัสดุช่วยดูดซับจึงเป็นอีกหนึ่งทางเลือกที่ช่วยลดการสูญเสียของธาตุอาหารที่สนใจ โดยวัสดุดูดซับที่มีราคาถูก และมีประโยชน์ต่อการเพาะปลูกชนิดหนึ่ง คือ ถ่านชีวภาพ โดยถ่านชีวภาพมีรูพรุนตามธรรมชาติเมื่อใส่ลงในดิน จะช่วยเพิ่มช่องว่างอากาศ การดูดซึมน้ำ การอุ้มน้ำ ดูดยึดธาตุอาหาร เป็นที่อยู่ของจุลินทรีย์ เมื่อนำถ่านชีวภาพมาผสมกับปุ๋ยหมัก หรือปุ๋ยคอก จะช่วยเก็บธาตุอาหารจากปุ๋ย และเป็นที่อยู่ของจุลินทรีย์จึงช่วยปลดปล่อยธาตุอาหารให้แก่พืชได้นาน และสามารถกักเก็บคาร์บอนตัดวงจรการปลดปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้ ซึ่งจะเป็นการเพิ่มคาร์บอนให้แก่ดินแทนที่จะเผาให้กลายเป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ โดยทีมผู้วิจัยมีความสนใจในการนำวัสดุเหลือทิ้งของอุตสาหกรรมอาหารในภาคใต้ที่มีศักยภาพในการพัฒนาเป็นถ่านชีวภาพและใช้เป็นตัวดูดซับกรดอะมิโนสำหรับงานวิจัยนี้ คือ ทะลายปาล์มเปล่า และเปลือกโกโก้ นอกจากนี้เศษผงถ่านจากระบวนการเผาถ่าน ยังเป็นอีหนึ่งวัสดุที่มีความน่านใจ 

ทะลายเปล่าปาล์มน้ำมันในปี 2564 มีปริมาณ 298,036 ตัน/ปี และมีการนำไปใช้ประโยชน์ในด้านต่าง ๆ เช่น ภาคเกษตรกรรม 101,887 ตัน/ปี ภาคอุตสาหกรรม 187,868 ตัน/ปี และมีปริมาณเหลือทิ้ง 8,281 ตัน/ปี จึงมีความจำเป็นในการศึกษาการใช้ประโยชน์เพิ่มเติมของทะลายเปล่าปาล์มน้ำมันในส่วนที่เหลือทิ้ง นอกจากนี้ทะลายเปล่าปาล์มน้ำมันยังมีธาตุไนโตรเจน 0.32% ฟอสฟอรัส 0.09% และโพแทสเซียม 0.12% ซึ่งสามารถช่วยเพิ่มธาตุอาหารในดิน สำหรับเปลือกโกโก้เป็นวัสดุเหลือทิ้งอีกชนิดหนึ่งจากกระบวนการผลิตเมล็ดโกโก้แห้ง ในประเทศไทยโดยเฉพาะภาคใต้ มีเกษตรกรปลูกโกโก้เป็นพืชแซมจำนวนมาก โดยผลผลิตเมล็ดโกโก้ในปี 2562 ของจังหวัดนครศรีธรรมราชมีปริมาณสูงถึง 25,800 กก. ซึ่งเป็นอันดับสองของประเทศรองจากจังหวัดจันทบุรี ซึ่งมีปริมาณผลผลิต 79,240 กก. ในแต่ละปีจะมีเปลือกโกโก้เหลือทิ้งเป็นจำนวนมาก โดยเปลือกโกโก้แห้งประกอบด้วย คาร์บอน 387.7 g/kg ไนโตรเจน 7.5 g/kg ฟอสฟอรัส 2.3 g/kg โพแทสเซียม 10.2 g/kg แคลเซียม 19.8 g/kg และ C/N 51.7 g/kg  ซึ่งสามารถช่วยเพิ่มธาตุอาหารในดิน นอกจากนี้การผลิตถ่านในภาคใต้ ซึ่งมีกำลังผลิตรวม 155,967 ตัน/ปี (92.5% ของปริมาณถ่านที่ผลิตทั้งประเทศ) และใช้ไม้ยางพาราเป็นวัตถุดิบหลักในการผลิตถ่าน (มูลนิธิพลังงานเพื่อสิ่งแวดล้อม, 2560) โดยกระบวนการผลิตถ่านจะมีเศษถ่านเกิดขึ้น อย่างไรก็ตามราคารับซื้อเศษถ่านมีราคาต่ำคือ 1 บาท/กก. ผู้ประกอบการรายเล็กจึงไม่ได้ให้ความสนใจในเศษถ่านเหล่านี้ และปล่อยทิ้งในพื้นที่เผาถ่าน โดยไม้ยางพาราประกอบด้วยร้อยละขององค์ประกอบต่าง ๆ ได้แก่ คาร์บอน 45.4±1.2 เซลลูโลส 46.4±4.6 และไนโตรเจน 0.3±0.1  ดังนั้นเศษถ่านที่ผลิตจากไม้ยางพาราจึงมีศักยภาพในการนำมาใช้ผลิตถ่านเพื่อเป็นตัวดูดซับ เนื่องจากมีราคาถูก มีปริมาณสูง สามารถใช้วัสดุปรับปรุงดินและเพิ่มธาตุอาหารให้แก่พืช  ดังนั้นทะลายเปล่า เปลือกโกโก้ แลเศษผงถ่าน จึงมีศักยภาพในการนำมาศึกษาพัฒนาเป็นถ่านชีวภาพเพื่อใช้เป็นตัวดูดซับสารบำรุงพืชกรดอะมิโน เพื่อเป็นวัสดุปรับปรุงดินและเพิ่มธาตุอาหารพืช เนื่องจากวัสดุที่ศึกษามีปริมาณเหลือทิ้งจำนวนมาก ราคาถูก และการใช้ของเหลือทิ้งเหล่านี้ในการผลิตถ่านชีวภาพยังเป็นการลดการปล่อยคาร์บอนด้วยการกักเก็บคาร์บอนลงให้แก่ดินแทนที่จะเผาให้กลายเป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

โครงการวิจัยนี้เป็นการวิจัยและพัฒนา มีวัตถุประสงค์เพื่อ 1) เพื่อศึกษาองค์ประกอบของกรดอะมิโน และถ่านชีวภาพต่าง ๆ ที่ใช้ศึกษา 2) เพื่อศึกษาสภาวะที่เหมาะสมสำหรับการดูดซับสารบำรุงพืชกรดอะมิโนบนถ่านชีวภาพต่าง ๆ 3) เพื่อศึกษาต้นทุน และความเป็นไปได้ทางเศรษฐศาสตร์ในการผลิตถ่านกรดอะมิโนชีวภาพมูลค่าสูงจากของเหลือทิ้งในอุตสาหกรรม คณะนักวิจัยมีประสบการณ์การทำงานและวิจัยในพื้นที่อย่างต่อเนื่อง มีการบูรณาการระหว่างศาสตร์ ได้แก่ ศาสตร์ทางเกษตรศาสตร์ อุตสาหกรรมเกษตร และวิศวกรรมศาสตร์ เป็นต้น และได้รับความร่วมมือเป็นอย่างดีจากภาคประชาชน ภาคเอกชนและองค์กรปกครองส่วนท้องถิ่น เช่น บริษัทปลาณีตฟาร์ม จำกัด และกลุ่มเกษตรกรใน จ.สงขลา เป็นต้น โครงการวิจัยนี้จะเกิดผลผลิตที่เป็นองค์ความรู้  คือ สภาวะที่เหมาะสมในการผลิตสารบำรุงพืชกรดอะมิโนที่ถูกดูดซับบนถ่านชีวภาพจากวัสดุเหลือทิ้งในอุตสาหกรรม  ที่เป็นนวัตกรรม คือ สารบำรุงพืชกรดอะมิโนที่ถูกดูดซับบนถ่านชีวภาพจากจากวัสดุเหลือทิ้งในอุตสาหกรรม ซึ่งเป็นการบริหารจัดการของเหลือทิ้งจากอุตสาหกรรมอาหารให้ปริมาณลดลงและมีมูลค่าเพิ่มขึ้น ผลกระทบเชิงชุมชนและสังคมนั้น จะทำให้เกษตรกรสามารถผลิตสารบำรุงพืชที่มีคุณภาพ และใช้งานในชุมชน สำหรับประโยชน์เชิงเศรษฐกิจจะสามารถเพิ่มรายได้จากการจำหน่ายผลิตภัณฑ์สารบำรุงพืชถ่านกรดอะมิโนชีวภาพ จากจากวัสดุเหลือทิ้งในอุตสาหกรรมให้แก่ผู้ประกอบการ ลดรายจ่ายของเกษตรกรผู้ผลิตเพื่อใช้เอง และเป็นการเพิ่มมูลค่าแก่จากวัสดุเหลือทิ้งในอุตสาหกรรมซึ่งสอดคล้องกับ BCG Model ด้วยการใช้กรดอะมิโนจากอุตสาหกรรมอาหารทะเล ร่วมกับทะลายปาล์มเปล่า เปลือกโกโก้ และเศษผงถ่าน  ซึ่งเป็นทรัพยากรชีวภาพเพื่อพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์ถ่านกรดอะมิโนชีวภาพมูลค่าสูงสำหรับบำรุงพืช รวมถึงการนำทะลายปาล์มเปล่า เปลือกโกโก้ และเศษผงถ่าน ซึ่งเป็นวัสดุเหลือทิ้งกลับมาใช้ประโยชน์ และผลิตถ่านกรดอะมิโนจากทะลายปาล์มเพื่อใช้บำรุงพืชด้วยการใส่ลงในดินยังเป็นการช่วยเพิ่มการกักเก็บคาร์บอนลงในดินแทนที่จะเผาให้กลายเป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งเป็นการส่งเสริมเศรษฐกิจสีเขียวอีกทางหนึ่ง  นอกจากนั้นในเชิงนโยบาย ข้อมูลและแนวทางที่ได้จากโครงการวิจัยนี้ หน่วยงานที่เกี่ยวข้องสามารถนำมาใช้กำหนดเป็นนโยบายในการพัฒนาการเกษตรแบบอินทรีย์อย่างยั่งยืนได้ต่อไป

• -