นวัตกรรมปุ๋ยมันสำปะหลัง ช่วยพืชทนโรค ทนแมลง มีผลผลิตเพิ่ม 6-9 ตัน ต่อไร่

มันสำปะหลัง เป็นพืชที่ปลูกดูแลง่าย ทนแล้ง ทนทานต่อโรคแมลง แถมขายผลผลิตได้ทุกส่วน ตั้งแต่หัวมันสำปะหลัง ลำต้น ใบมันสำปะหลัง ปัจจุบันเกษตรกรที่มีอาชีพปลูกมันสำปะหลัง ไม่ต่ำกว่า 570,000 ครอบครัว ที่ประสบปัญหาต้นทุนการผลิตสูง ผลผลิตต่อไร่ต่ำ

 

“ปุ๋ยมันสำปะหลัง” นวัตกรรมใหม่ จาก “สวนดุสิต”

“ผศ.ดร. ณัฐบดี วิริยาวัฒน์” และ “ผศ.ดร. สุรชาติ สินวรณ์” อาจารย์ประจำคณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยสวนดุสิต ได้พัฒนานวัตกรรมปุ๋ย คือปุ๋ยชีวภาพอัดเม็ดกำจัดพาราควอท (Suan Dusit Green Fertilizer) และปุ๋ยสวนดุสิตนาโนซิลิคอน (Suan Dusit Nano Silicon Fertilizer) เพื่อช่วยเหลือเกษตรกรผู้ปลูกมันสำปะหลังให้มีผลผลิตต่อไร่เพิ่มขึ้น ควบคู่กับลดต้นทุนการผลิต เพื่อยกระดับรายได้และสร้างคุณภาพชีวิตที่ดีให้กับเกษตรกรผู้ปลูกมันสำปะหลังของไทย ผลงานทั้ง 2 ชิ้น ได้รับการจดอนุสิทธิบัตรเรียบร้อยแล้ว และได้รับรางวัลพิเศษ honorable mention ในงานนิทรรศการสิ่งประดิษฐ์นานาชาติ ครั้งที่ 45 เมืองเจนีวา สวิตเซอร์แลนด์

ผศ.ดร. ณัฐบดี วิริยาวัฒน์ รับประกาศนียบัตรนักวิจัย จาก พล.อ.อ. ประจิน จั่นตอง รองนายกรัฐมนตรี

ปุ๋ยชีวภาพอัดเม็ด กำจัดพาราควอท

สารพาราควอท (Paraquat) หรือชื่อทางการค้าคือ กรัมม็อกโซน (Gramoxone) เป็นสารกำจัดวัชพืชที่นิยมใช้ในการเกษตรกรรม โดยเฉพาะในแปลงมันสำปะหลังจะพบสารพาราควอทตกค้างในพื้นที่มากที่สุด สารพาราควอทก่อให้เกิดพิษต่อมนุษย์ทั้งแบบเฉียบพลันและแบบเรื้อรัง และสารพาราควอทยังมีความเป็นพิษต่อพืชอื่น รวมถึงมันสำปะหลังเองด้วย โดยมันสำปะหลังที่ได้รับสารพาราควอทจะแสดงอาการไหม้ เกิดจุดตาย (Necrotic) บนใบ และใบแห้งตาย หากพ่นโดนส่วนยอดอ่อนจะทำให้ยอดแห้งตาย (กรมส่งเสริมการเกษตร, 2557)

“สารพาราควอท (Paraquat) เป็นยาฆ่าวัชพืชที่นิยมใช้ที่สุดในประเทศไทย เมื่อนำไปใช้งานจะตกค้างในเนื้อดินนานประมาณ 8-9 เดือน ก่อนจะสลายตัวตามธรรมชาติ สาเหตุที่สารพาราควอทสลายตัวได้ช้าเพราะซึมลงเนื้อดิน ทำให้ไม่โดนแสง ไม่สามารถย่อยสลายได้เองตามธรรมชาติ ทำให้สภาพดินเสื่อมโทรมลง เพราะสภาพดินที่แข็งและเหนียว ทำให้ต้นมันสำปะหลังไม่สามารถขยายหัวได้อย่างเต็มที่ ซึ่งแนวทางแก้ไขปัญหาที่ดีที่สุด คือ “การใช้หลักธรรมชาติบำบัดธรรมชาติ” ผศ.ดร. สุรชาติ กล่าว

เมื่อปี 2557 คณะผู้วิจัยได้คัดเลือกสายพันธุ์แบคทีเรียที่มีความสามารถในการย่อยสลายสารพาราควอทที่มีประสิทธิภาพสูงสุด โดยแยกแบคทีเรียจากดินในแปลงมันสำปะหลัง ที่ปนเปื้อนสารพาราควอท จากการศึกษาพบว่า สายพันธุ์ที่มีประสิทธิภาพในการย่อยสลายพาราควอทมากที่สุด คือ Aeromonas veronii (GenBank accession number JN880412) จึงนำแบคทีเรียดังกล่าวไปจดทะเบียนรับรองเชื้อพันธุกรรมกับธนาคารเชื้อพันธุ์พืชและจุลินทรีย์ สำนักวิจัยพัฒนาเทคโนโลยีชีวภาพ กรมวิชาการเกษตร

ทีมนักวิจัย จากมหาวิทยาลัยสวนดุสิต

ทีมนักวิจัยได้นำผลงานวิจัยดังกล่าวไปพัฒนาต่อยอดในรูปปุ๋ยชีวภาพ อัดเม็ดเคลือบแบคทีเรีย เพื่อช่วยย่อยสารพาราควอทที่ตกค้างในดิน ปุ๋ยชนิดนี้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและมีสัดส่วนของธาตุอาหาร NPK 15-7-28 ที่เป็นประโยชน์ต่อการเจริญเติบโตของมันสำปะหลัง

คณะวิจัยได้นำปุ๋ยชีวภาพดังกล่าวไปประยุกต์ใช้แหล่งปลูกมันสำปะหลัง เริ่มจากการขยายเชื้อแบคทีเรีย โดยนำปุ๋ยสวนดุสิตไบโอกรีน 25 กิโลกรัม มาผสมกับปุ๋ยอินทรีย์ที่ขายตามท้องตลาด 25 กิโลกรัม ในถังพลาสติกที่มีฝาปิด (ควรใส่ถุงมือทุกครั้งก่อนสัมผัสปุ๋ย และล้างมือทุกครั้งที่สัมผัสปุ๋ยข้างต้น) หลังจากนั้นรดน้ำให้ชุ่ม คลุกเคล้าให้เข้ากัน โดยใช้ช้อนปลูกหรือส้อมพรวน ปิดฝาเก็บไว้ในที่ร่ม เป็นเวลา 3 วัน ก่อนนำออกมาผึ่งลมในที่ร่มจนแห้ง จึงนำไปใช้ได้

การทดสอบประสิทธิภาพปุ๋ยชีวภาพอัดเม็ด “กำจัดพาราควอท” ในแปลงทดลอง

วิธีใช้กับแปลงปลูกมันสำปะหลัง จะหว่านปุ๋ยชีวภาพ ในอัตรา 30-50 กิโลกรัม ต่อไร่ โดยใส่ที่ระยะ 1 เดือนครึ่ง (45 วัน) และระยะ 5 เดือนครึ่ง (165 วัน) หลังปลูกมันสำปะหลัง และใส่เป็นสารปรับปรุงดินก่อนปลูกมันสำปะหลัง ในอัตราส่วน 10 กิโลกรัม ต่อไร่ เพื่อปรับสภาพดินในแปลงให้เหมาะสม

“ผลการทดลองพบว่า แบคทีเรียสามารถย่อยสลายพาราควอทที่ตกค้างอยู่ในแปลงปลูกมันสำปะหลังได้หมดภายในระยะเวลา 3 เดือน ช่วยฟื้นฟูสภาพดินให้นุ่มขึ้น หัวมันสำปะหลังขยายตัวได้ง่ายขึ้น และได้ผลผลิตสูงขึ้นเป็นเท่าตัว จากเดิมไร่ละ 3 ตัน ก็เพิ่มขึ้นเป็น 6 ตัน หากมีการดูแลจัดการแปลงที่ดี มีแหล่งน้ำสมบูรณ์ จะได้ผลผลิตเพิ่มสูงถึงไร่ละ 9 ตัน แถมได้เปอร์เซ็นต์แป้งเพิ่มขึ้นอีก 30% ช่วยให้เกษตรกรขายผลผลิตได้ในราคาที่สูงขึ้น” ผศ.ดร. สุรชาติ กล่าว

ผลผลิตมันสำปะหลัง จากการใส่ “ปุ๋ยสวนดุสิตนาโนซิลิคอน”

 

ปุ๋ยสวนดุสิตนาโนซิลิคอน

เพลี้ยแป้งมันสำปะหลังสีชมพูเป็นแมลงปากดูดที่ระบาดในพื้นที่ปลูกมันสำปะหลังในประเทศไทย มีความรุนแรงมากในช่วง 10 ปีที่ผ่านมา ทำให้เกิดการสูญเสียทางผลผลิตและเศรษฐกิจค่อนข้างสูง การใช้สารกำจัดศัตรูพืชในการกำจัดเพลี้ยแป้งมิได้ผลดีนัก เนื่องจากเพลี้ยแป้งสามารถอพยพย้ายหนีบริเวณที่มีฉีดสารกำจัดศัตรูพืชได้ แล้วย้อนกลับมาใหม่เมื่อสารกำจัดศัตรูพืชหมดฤทธิ์

ปุ๋ยนาโนซิลิคอน

ฉะนั้น การพัฒนาความแข็งแรงให้กับต้นมันสำปะหลังจึงเป็นแนวทางหนึ่งเพื่อป้องกันเชิงรับในการบรรเทาความรุนแรงของการทำลายผลผลิตมันสำปะหลังลงได้ โดยให้ธาตุบางชนิดเพื่อเพิ่มความแข็งแรงให้กับต้นมันสำปะหลัง ซึ่งซิลิคอนเป็นธาตุที่มันสำปะหลังมีความต้องการในการช่วยการเติบโตและช่วยทำให้ผนังเซลล์ของมันสำปะหลังแข็งแรง ลดการทำลายของเพลี้ยแป้งลงได้ นอกจากนี้ ยังส่งเสริมกระบวนการสังเคราะห์แสงเพื่อสร้างแป้งที่หัว (ราก) ของต้นมันสำปะหลัง โดยการสร้างคลอโรฟิลล์เพิ่มขึ้นที่ใบ ทำให้กระบวนการสังเคราะห์แสงมีประสิทธิภาพมากขึ้น ทำให้ได้แป้งที่มีทั้งปริมาณและคุณภาพสูง

ผศ.ดร. ณัฐบดี วิริยาวัฒน์ ได้ศึกษาวิธีสกัดสารซิลิคอนจากวัสดุเหลือใช้ในพื้นที่การเกษตรพัฒนาเป็นปุ๋ยนาโนซิลิคอน เพื่อใช้เป็นสารเสริมการเติบโต แก้ปัญหาเพลี้ยแป้งมันสำปะหลังสีชมพู เนื่องจากพื้นที่เขตเกษตรกรรมมันสำปะหลังตำบลห้วยบง จังหวัดนครราชสีมา ซึ่งพื้นที่ดังกล่าวมีวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรหลายชนิดเป็นจำนวนมาก อาทิ แกลบข้าว ฟางข้าว ชานอ้อย ข้าวโพด ไผ่ หญ้าคา เป็นต้น

วัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรเหล่านี้ สามารถนำมาพัฒนาเป็นปุ๋ยนาโนซิลิคอนได้ เนื่องจากมีปริมาณซิลิกาสูง และปุ๋ยซิลิคอนที่มีอนุภาคเล็กระดับนาโน จะช่วยให้มันสำปะหลังดูดซึมซิลิคอนเข้าไปสะสมที่ใบอย่างต่อเนื่อง จะทำให้เกิดผลึกของกรดซิลิเกต (silicate) เคลือบเป็นเกล็ดแข็งที่ผิวใบ ทำให้แมลงศัตรูพืช เช่น เพลี้ยแป้งมันสำปะหลังสีชมพูไม่สามารถเจาะดูดกินน้ำเลี้ยงได้

ผู้วิจัยได้ส่งเสริมให้เกษตรกรผลิตปุ๋ยนาโนซิลิคอนในชุมชน โดยใช้เตาเผาที่ทำจากถังน้ำมันเก่า ขนาด 200 ลิตร และใช้วิธีการบด เพื่อให้มีต้นทุนผลิตต่ำ ลดการซื้อปุ๋ยซิลิคอนที่ขายตามท้องตลาดซึ่งมีราคาแพง ทำให้เกษตรกรมีรายได้มากขึ้น จากผลผลิตมันสำปะหลังที่สูงขึ้นและต้นทุนการผลิตที่ต่ำลง เป็นการลดปัจจัยการผลิตจากการใช้สารเพิ่มผลผลิตมันสำปะหลังประเภทซิลิคอนลงได้ 950-1,250 บาท ต่อไร่ (ใช้ 50 กิโลกรัม ต่อไร่) สามารถนำไปประยุกต์ใช้กับพืชอื่น ที่ต้องการเสริมความแข็งแรงให้กับต้นและใบ เช่น อ้อย ข้าว ได้ด้วย จึงนับเป็นการสร้างความเข้มแข็งในการพึ่งพาตนเองของชุมชนได้อย่างมั่นคงและยั่งยืน

 

ขั้นตอนการผลิตปุ๋ยนาโนซิลิคอน

เกษตรกรที่สนใจสามารถผลิตปุ๋ยนาโนซิลิคอนได้ด้วยตัวเอง เริ่มจากล้างทำความสะอาดวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร แล้วตากแดดให้แห้งสนิท นำมาเผาในเตาเผาถ่านแกลบ ชนิด semi-oxidize ขนาด 200 ลิตร โดยใส่วัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรลงในถัง เกลี่ยให้เรียบเสมอ จนระดับผิวบนของวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรอยู่ต่ำกว่าท่ออากาศออกด้านบน ประมาณ 3 เซนติเมตร

หลังจากนั้น ใส่ฟางข้าว หนาประมาณ 10 เซนติเมตร ลงไปบนวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร เพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิงในการเผา เมื่อวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรไหม้จนหมด ให้ปิดฝาท่ออากาศเข้าด้านล่างและปล่องควัน รอให้เตาเย็นลง (ใช้เวลา 7-8 ชั่วโมง) หรือทิ้งไว้ข้ามคืน เปิดฝาถังนำซิลิคอนออกกองไว้ในที่โล่งแจ้ง เพื่อให้แน่ใจว่าไฟดับสนิทแล้ว จึงบรรจุใส่กระสอบ นำซิลิคอนมาบดหรือตำให้ละเอียดด้วยครก แล้วนำมาร่อนผ่านตะแกรง ขนาด 60 เมช นำผงที่ร่อนผ่านตะแกรงไปใช้ได้ เมื่อต้องการใช้งาน ให้นำปุ๋ยไปฝังกลบ ในอัตรา 25 กิโลกรัม ต่อไร่ ที่ระยะ 1 เดือนครึ่ง (45 วัน) และระยะ 5 เดือนครึ่ง (165 วัน) หลังปลูก และสามารถใช้เป็นสารปรับปรุงดินในการเตรียมแปลงปลูกมันสำปะหลังได้

นวัตกรรมปุ๋ยมันสำปะหลัง มี 2 รางวัลระดับโลก เป็นเครื่องการันตรีผลงาน

“ในช่วงฤดูแล้งที่มีการแพร่ระบาดของเพลี้ยแป้ง ภาครัฐมักแนะนำให้เกษตรกรใช้ตัวห้ำ ตัวเบียน รวมทั้งเปลี่ยนวิธีการจัดการระบบน้ำ เพื่อแก้ไขปัญหาแมลงศัตรูพืช ซึ่งมีต้นทุนค่าจัดการค่อนข้างสูง วิธีแก้ไขปัญหาที่ง่ายที่สุดคือ ใช้ปุ๋ยนาโนซิลิคอนบำรุงต้นมันสำปะหลังให้เติบโตแข็งแรง เพื่อให้แมลงศัตรูพืชกัดกินลำต้นและใบได้ยากขึ้น แล้วยังลดปัญหาอาการใบร่วง ใบมีขนาดใหญ่ สังเคราะห์แสงได้มากขึ้น เปอร์เซ็นต์แป้งก็สูงขึ้นตามไปแล้ว” ผศ.ดร. ณัฐบดี กล่าว

ผศ.ดร. สุรชาติ กล่าวเพิ่มเติมว่า นวัตกรรมปุ๋ยมันสำปะหลังของมหาวิทยาลัยสวนดุสิต จำหน่ายในราคากิโลกรัมละ 500 บาท ถือว่ามีราคาถูกมาก เมื่อเทียบกับแม่ปุ๋ยยูเรียที่ขายในราคากิโลกรัมละ 900 บาท ดังนั้น หากเกษตรกรเปลี่ยนมาใช้นวัตกรรมปุ๋ยสำหรับมันสำปะหลัง จะช่วยให้มีต้นทุนการผลิตต่อไร่ลดลง และได้ผลผลิตคุณภาพดี ในสัดส่วนที่มากขึ้นด้วย ล่าสุดผลงานวิจัยดังกล่าว กำลังถูกผู้ผลิตปุ๋ยรายใหญ่ขอซื้ออนุสิทธิบัตร เพื่อนำไปพัฒนาต่อยอดเชิงพาณิชย์ อดใจรออีกสักนิด เกษตรกรไทยจะมีโอกาสทดลองใช้นวัตกรรมปุ๋ยใหม่นี้ในไม่ช้า

หากใครสนใจผลงานนวัตกรรมนี้ สามารถสอบถามข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่ ผศ.ดร. จิระ จิตสุภา มหาวิทยาลัยสวนดุสิต เลขที่ 295 ถนนนครราชสีมา เขตดุสิต กทม. เบอร์โทร. (02) 244-5280-2 หรือทาง อี-เมล jirajitsupa@gmail.com 

บทความก่อนหน้านี้แนะชาวสวนมะพร้าวต้องพึ่งพาตนเอง เพื่อความยั่งยืนในการแก้ปัญหาหนอนหัวดำ
บทความถัดไปเฮ! ผู้ประกอบการกระชังปลาอ่างทอง ขอบคุณ ‘บิ๊กตู่’ หลังยกเว้นโทษปรับรุกล้ำลำน้ำให้