“ข้าว” จัดเป็นพืชเศรษฐกิจที่มีความสำคัญของประเทศไทย โดยเกษตรกรส่วนใหญ่มักปลูกข้าวเป็นพืชหลักของประเทศ ทั้งยังเป็นที่ต้องการของตลาดทั้งภายในประเทศและต่างประเทศ แต่ยังมีหลายพื้นที่ที่ผลผลิตต่อไร่มีปริมาณต่ำ เพราะประสบปัญหาเรื่องโรคที่มากับข้าวทำให้คุณภาพและปริมาณผลผลิตที่ได้ในแต่ละปีไม่เป็นไปตามเป้าหมาย
ปัจจุบันประชากรโลกนับวันจะเพิ่มจำนวนขึ้นเรื่อย ๆ โดยกว่าครึ่งหนึ่งของประชากรโลกบริโภคข้าวเป็นอาหารหลัก และกว่า 60 เปอร์เซ็นต์ ของประชากรในแถบเอเชียที่มีความต้องการบริโภคข้าวเป็นอาหารหลักทุกวัน จากสถิติพบว่า ประชากรโลกบริโภคข้าวเฉลี่ย 118 กิโลกรัมต่อคนต่อปี ส่วนคนไทยบริโภคข้าวเฉลี่ยสูงถึง 335 กิโลกรัมต่อคนต่อปี
ในขณะที่พื้นที่ในการเพาะปลูกข้าวในประเทศไทยนับวันจะมีจำนวนลดลงไม่เพียงพอต่อการผลิตข้าวให้ได้ตามปริมาณที่ต้องการ ตามมาด้วยปัญหาเรื่องคุณภาพข้าว โดยส่วนใหญ่เป็นปัญหาที่เกิดจากการปลูกที่ขาดประสิทธิภาพ ทำให้ได้ผลผลิตที่ด้อยคุณภาพ ไม่สามารถสร้างมูลค่าเพิ่มแก่ผลผลิตได้ ปัญหาเหล่านี้กำลังสร้างผลกระทบต่อเศรษฐกิจของประเทศไทย ผนวกกับคู่แข่งทางการค้าอย่างประเทศอินเดียที่กลับมาส่งออกข้าวอีกครั้งในราคาต่ำเมื่อปีที่ผ่านมาหลังหยุดส่งออกมาหลายปี
ทางด้านเวียดนามก็กำลังรุกหนักในเรื่องของการส่งออกข้าวในตลาดโลก โดยเสนอขายราคาข้าวที่ต่ำกว่าอย่างต่อเนื่องหลายเดือน เพราะเป็นช่วงต้นฤดู เพิ่งมีการเก็บเกี่ยวทำให้ตลาดการแข่งขันรุนแรงมาก ส่งผลให้ปริมาณการส่งออกข้าวไทยทุกชนิดในช่วงไตรมาสแรกของปี 2555 มีปริมาณเพียง 4 แสนตัน ซึ่งลดลง 41.6% เมื่อเทียบกับช่วงเดียวกันของปีก่อน ซึ่งมีปริมาณสูงถึงเกือบ 8 แสนตัน ดังนั้น จึงมีความจำเป็นที่จะต้องนำเทคโนโลยีใหม่ ๆ มาใช้ในการเพิ่มผลผลิตต่อหน่วยพื้นที่ให้สูงขึ้น
รศ.ดร.จิติ หนูแก้ว คณบดีวิทยาลัยนาโนเทคโนโลยี พระจอมเกล้าลาดกระบัง สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง กล่าวถึงการผลิตข้าวในประเทศไทยว่า จากที่ผ่านมาใช้การเพาะปลูกข้าวแบบดั้งเดิม โดยมีการเติมปุ๋ยลงไปในนาข้าวเท่านั้น ซึ่งเป็นสาเหตุของปัญหาต่าง ๆ ที่ทำให้ผลผลิตเกิดการขาดแคลนและด้อยคุณภาพลง ด้วยเหตุนี้ ทีมนักวิจัยจากวิทยาลัยนาโนเทคโนโลยี สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง (สจล.) จึงร่วมกันคิดค้นเทคโนโลยีที่สามารถลดปัญหาต่าง ๆ ที่จะเกิดกับการเพาะปลูกข้าวขึ้น เรียกว่า อนุภาคนาโนซิงค์ออกไซด์ ซึ่งมีคุณสมบัติในการช่วยการเจริญเติบโตของพืช อีกทั้งพืชที่ได้รับซิงค์ออกไซด์นั้นจะมีการต้าน ทานต่อโรคได้ดีกว่าพืชที่ไม่ได้รับ โดยสามารถช่วยยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อราได้ โดยวงราจะไม่แพร่กระจายเพิ่มขึ้น และช่วยฆ่าเชื้อแบคทีเรีย ส่งผลให้ปริมาณผลผลิตที่ได้รับหลังการเก็บเกี่ยวได้สูงกว่าเดิมประมาณ 3-5 เท่า
นอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติที่ช่วยในการลดปริมาณการใช้ปุ๋ยในธาตุอาหารหลัก ซึ่งก็คือ NPK ตลอดจนเป็นสารที่ไม่มีความเป็นพิษต่อร่างกาย สามารถเก็บรักษาได้ตามปกติเหมือนสารเคมีทั่วไป เช่น ให้พ้นมือเด็ก มีอายุการใช้งาน 10-20 ปี เพราะเป็นอนุภาพที่มีความเสถียรแล้ว ฉะนั้นหากมีการนำอนุภาคนาโนซิงค์ออกไซด์มาใช้ในการปลูกข้าวก็จะสามารถเพิ่มผลผลิตและคุณภาพของข้าวไทยได้
หลังจากที่ทีมนักวิจัยได้ค้นพบประสิทธิภาพของอนุภาคนาโนซิงค์ออก ไซด์ที่มีต่อพืช จึงมีการเริ่มนำนาโนซิงค์ออก ไซด์มาใช้ในการเพาะปลูกข้าวขึ้นที่ หมู่บ้านข้าวนาโนเทคโนโลยีนาบ่อคำ พระจอมเกล้าลาดกระบัง ตำบลนาบ่อคำ อำเภอเมือง จังหวัดกำแพงเพชร ซึ่งถือเป็นชุมชนต้นแบบ ในการนำนาโนซิงค์ออกไซด์มาใช้ในการปลูกข้าวแบบหว่านตม
“เมื่อปี 2554 ที่ผ่านมา ทางวิทยาลัยนาโนฯ ได้มีการจัดการอบรมความรู้ด้านนาโนเทคโนโลยีสู่ท้องถิ่น โดยเริ่มสอนตั้งแต่การให้ความรู้ไปจนถึงวิธีการเพาะปลูกพืชผลทางเกษตรกรรมอย่างมีคุณภาพ ซึ่งชุมชนนาบ่อคำได้แสดงความพร้อมและศักยภาพในการเพาะปลูกมันสำปะหลังด้วยนาโนเทคโนโลยี โดยในปีนี้ ทางวิทยาลัยนาโนฯ จึงได้สนับสนุนให้ชุมชนนาบ่อคำ เป็นชุมชนต้นแบบด้านนาโนเทคโนโลยีสำหรับการเพาะปลูกข้าว
จากปัญหาที่ผ่านมา พบว่า ชุมชนในตำบลนาบ่อคำ มีการเพาะปลูกข้าวเป็นจำนวนมาก แต่เมื่อนำมาเปรียบเทียบกับปริมาณการปลูกและผลผลิตที่ควรจะได้นั้น ยังถือว่าเป็นตัวเลขที่ต่ำมาก โดยเกณฑ์ที่ควรจะได้ผลผลิตนั้น อยู่ที่ประมาณ 650-774 กิโลกรัมต่อไร่ แต่กลับได้ผลผลิตเพียง 400 กิโลกรัมต่อไร่ ซึ่งปัญหาเกิดจากการปลูกที่ขาดประสิทธิภาพ เช่น การเพาะกล้า การเติบโตไม่สม่ำเสมอ การใช้ปุ๋ยเคมีที่มีต้นทุนสูง ซึ่งหลาย ๆ พื้นที่ในประเทศไทยก็กำลังเกิดปัญหาในลักษณะนี้เช่นเดียวกัน ดังนั้น การนำอนุภาคนาโนซิงค์ออกไซด์เข้ามาช่วยก็จะสามารถลดปัญหาเหล่านี้ได้”
สำหรับกระบวนการในการนำนาโนซิงค์ออกไซด์มาใช้ในการปลูกข้าว น้อง ๆ นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 โรงเรียนนาบ่อคำวิทยาคม ซึ่งเป็นหนึ่งในพื้นที่ที่เข้าร่วมโครงการ ช่วยกันอธิบายให้ฟังว่า เริ่มจากการคัดเลือกเมล็ดข้าวที่สมบูรณ์ ไม่ลีบ ไม่มีแมลง แช่ลงไปในสารละลายนาโนซิงค์ออกไซด์ ที่ผสมน้ำด้วยอัตราส่วน 1 ลิตร ต่อน้ำ 200 ลิตร สามารถแช่เมล็ดข้าวได้ประมาณ 150 กิโลกรัม แต่สำหรับการทดลองจะใช้น้ำเพียง 5 ลิตร ผสมสาร ละลายนาโนซิงค์ออกไซด์ 2.5 มิลลิลิตร สำหรับแช่ข้าวเปลือก 2 กิโลกรัม โดยแช่ไว้ประมาณ 24 ชั่วโมง
เมื่อแช่จนครบแล้ว จะนำเมล็ดข้าวที่แช่ด้วยสารละลายนาโนซิงค์ออกไซด์ขึ้นจากน้ำ นำมาใส่กระสอบที่มีรูระบายน้ำ และมีอากาศถ่ายเทได้ดี จากนั้นมัดกระสอบแล้วเก็บไว้ในที่ร่ม รดน้ำวันละ 1 ครั้ง เป็นเวลา 2 วัน ขั้นตอนต่อมา นำเมล็ดพันธุ์ข้าวที่งอกแล้วยาวประมาณ 1-2 เซนติเมตร และต้นอ่อนยาวประมาณ 1-4 มิลลิเมตร เอาไปหว่านในอัตรา 15-16 กิโลกรัมต่อไร่ เมื่อหว่านไปแล้วทุก ๆ 7 วัน ฉีดพ่นด้วยสารละลายนาโนซิงค์ออกไซด์ที่ผสมน้ำด้วยอัตราส่วน 1 ลิตรต่อน้ำ 200 ลิตร เช่นเดิมจำนวน 5 ครั้ง หลังจากนั้นสังเกตแปลงข้าวหากพบการระบาดของโรคให้ใช้สารละลายนาโนซิงค์ออก ไซด์ฉีดซ้ำตามอัตราส่วนเดิม
รศ.ดร.จิติ กล่าวถึงการเจริญเติบโตของเมล็ดข้าวที่แช่ด้วยสารละลายนาโนซิงค์ออกไซด์ก่อนนำไปปลูกให้ฟังว่า เมื่อลองวัดการเจริญเติบโตทุก ๆ 7 วัน พบว่า มีอัตราการงอกคิดเป็นร้อยละ 93 และในการเจริญเติบโตของต้นข้าวตั้งแต่เริ่มหว่านจนครบ 6 สัปดาห์ พบว่าต้นข้าวที่ผ่านการแช่ด้วยนาโนซิงค์ออกไซด์มีความสูง 85.17 เซนติเมตร ซึ่งโตได้ดีกว่าข้าวที่ไม่ได้แช่เกือบ 10 เซนติเมตร
“เมื่อมีการเก็บเกี่ยวผลผลิตนั้น ข้าวที่แช่สารละลายนาโนซิงค์ออกไซด์ ให้ผลผลิตสูงถึง 660 กิโลกรัมต่อไร่ ซึ่งแต่เดิมให้ผลผลิตเพียง 548 กิโลกรัมต่อไร่ ซึ่งให้ค่าผลผลิตที่แตกต่างกันถึง 112 กิโลกรัม ทำให้ได้ผลผลิตเป็นที่น่าพอใจ สามารถเพิ่มผลผลิตของข้าวได้มากถึง 20 เปอร์เซ็นต์ สอดคล้องกับปริมาณความต้องการได้ จึงทำให้มีพื้นที่ที่เข้าร่วมโครงการกับวิทยาลัยนาโนฯ มากกว่า 100 พื้นที่แล้วในปัจจุบัน”
ด้าน อาจารย์ อรววรณ บุญรอด หัวหน้าโครงการวิจัยการเพาะปลูกข้าว โรงเรียนนาบ่อคำวิทยาคม เล่าถึงความรู้สึกในการเข้าร่วมโครงการครั้งนี้ว่า โครงการการเผยแพร่องค์ความรู้เรื่องการนำนาโนซิงค์ออกไซด์มาใช้ในการปลูกข้าวแบบหว่านตม นับเป็นโครงการที่ดีและสร้างประโยชน์ให้กับเกษตรกรในพื้นที่ได้เป็นอย่างมาก ซึ่งชุมชนอื่น ๆ สามารถนำความรู้ด้านนาโนเทคโนโลยีนี้ไปใช้ให้เกิดประโยชน์ต่อเกษตรกรรมในชุมชนได้เช่นเดียวกัน
จากการทดลองปลูกข้าวด้วยการแช่น้ำนาโนซิงค์ออกไซด์ที่ผ่านมานั้น ทำให้เกษตรกรในชุมชน รวมถึงนักเรียนของโรงเรียนมีความรู้เพิ่มขึ้นเกี่ยวกับอนุภาคของนาโนซิงค์ออกไซด์ ที่มีผลในการกำจัดเชื้อราและแบคทีเรีย ซึ่งเป็นสาเหตุของการเกิดโรคที่ทำให้เกิดการตายของต้นข้าวขึ้น และอนุภาคของนาโนซิงค์ออกไซด์นี้ยังมีผลต่อการเจริญเติบโตของต้นข้าว ทำให้ต้นข้าวมีการเจริญเติบโตที่ดี เนื่องจากมีคุณสมบัติความเป็นปุ๋ย และที่สำคัญลดต้นทุนในการดูแลต้นข้าว โดยข้าวที่ปลูกด้วยนาโนซิงค์ออกไซด์จะอยู่ที่ไร่ละ 100 บาท ในขณะที่การปลูกแบบเดิมที่ใช้ปุ๋ยและยาอยู่ที่ไร่ละ 800 บาท ซึ่งนับเป็นการสร้างมูลค่าเพิ่มให้กับข้าว และเป็นการช่วยลดรายจ่ายให้กับเกษตรกรได้เป็นอย่างดี.
รู้จักนาโนเทคโนโลยี
• นาโนเทคโนโลยี (nanotechnology) คือ เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการจัดการ การสร้าง การวิเคราะห์ วัสดุ อุปกรณ์ เครื่องจักร ผลิตภัณฑ์ ตลอดจนการออกแบบเครื่องมือ เพื่อใช้สร้างหรือวิเคราะห์วัสดุในระดับเล็กมาก ๆ ส่งผลให้โครงสร้างของวัสดุหรืออุปกรณ์มีคุณสมบัติพิเศษขึ้น และสามารถนำไปใช้ให้เกิดประโยชน์ได้
• ซิงค์ออกไซด์ (ZnO) เป็นที่รู้จักกันในนามของคาลาไมล์ คือ ผงอนุภาคละเอียดสีขาว เป็นสารที่ใช้ยับยั้งแบคทีเรีย ไม่มีความเป็นพิษต่อร่างกาย นอกจากมีฤทธิ์ในการฆ่าแบคทีเรียแล้ว ยังช่วยป้องกันและยับยั้งการแบ่งเซลล์ของแบคทีเรีย ด้วยเหตุนี้ซิงค์ออกไซด์จึงเป็นหนึ่งในสารที่สำคัญในการเป็นยาต้านแบคทีเรีย และยังสามารถป้องกันรังสี UV-A และ UV-B ระงับกลิ่นไม่พึงประสงค์
• ซิงค์ออกไซด์นาโน (ZnO Nano) คือ ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากกระบวนการเปลี่ยนขนาดอนุภาคซิงค์ออกไซด์ให้มีขนาดเล็กลงอยู่ในระดับอนุภาคนาโนเมตร มีลักษณะเป็นผงอนุภาคละเอียดสีขาว ไม่เปลี่ยนสี ความบริสุทธิ์สูง สามารถป้องกันรังสี UV-A และ UV-B ต้านแบคทีเรีย ระงับกลิ่นไม่พึงประสงค์ นำไปใช้ในอุตสาหกรรมต่าง ๆ ได้โดยกระบวนการสังเคราะห์อนุภาคนาโนซิงค์ออกไซด์.
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น