บทความ: กระบะวัสดุปลูกกล้วยไม้ทดแทนกาบมะพร้าวจากสิ่งเหลือทิ้งทางการเกษตร

การอ้างอิง: พุทธธินันทร์ จารุวัฒน์. (2562). กระบะวัสดุปลูกกล้วยไม้ทดแทนกาบมะพร้าวจากสิ่งเหลือทิ้งทางการเกษตร. วารสารสิ่งแวดล้อม, ปีที่ 23 (ฉบับที่ 2). 

บทความ: กระบะวัสดุปลูกกล้วยไม้ทดแทนกาบมะพร้าวจากสิ่งเหลือทิ้งทางการเกษตร

พุทธธินันทร์ จารุวัฒน์
ศูนย์วิจัยเกษตรวิศวกรรมจันทบุรี กรมวิชาการเกษตร

ความเป็นมา 
อุตสาหกรรมกล้วยไม้สร้างรายได้ให้กับประเทศไทยจากการส่งออกสู่ตลาดโลกเป็นอันดับหนึ่งในกลุ่มไม้ดอกไม้ประดับทั้งหมด โดยกล้วยไม้สกุลหวายตัดดอกมีการผลิตและส่งออกประมาณร้อยละ 90 ของผลผลิตกล้วยไม้ทั้งหมด ด้วยเหตุนี้การปลูกกล้วยไม้จึงเป็นธุรกิจที่ได้รับความนิยมเป็นอย่างมากจนปัจจุบันวัสดุที่ใช้ในการปลูกสำคัญเช่นกาบมะพร้าวมีความขาดแคลน ซึ่งกาบมะพร้าวเป็นวัสดุปลูกที่มีราคาสูงอันเนื่องจากพื้นที่ปลูกและผลผลิตที่ลดลง ซึ่งเกิดจากการระบาดของหนอนหัวดำ ด้วงงวงและแมลงดำหนาม รวมถึงเกษตรกรได้ปรับเปลี่ยนใช้พื้นที่ไปปลูกพืชชนิดอื่น ซึ่งสถานการณ์ดังกล่าวส่งผลกระทบต่อเกษตรกรผู้ปลูกกล้วยไม้ในด้านของต้นทุนการผลิตเป็นอย่างมาก เกิดปัญหากาบมะพร้าวไม่เพียงพอและราคาสูงขึ้น จากเดิมกระบะปลูกกล้วยไม้ ราคา 5-7 บาท ขยับเป็น 15-20 บาท หรือกาบมะพร้าวเหมารถ 6 ล้อต่อคัน 3,000 บาท เพิ่มขึ้นเป็น 5,000 บาท นอกจากนี้เกษตรกรที่ปลูกกล้วยไม้ตัดดอกสกุลหวาย หลังจากปลูกไปแล้วทุก ๆ 3-5 ปี จะต้องมีการรื้อต้นกล้วยไม้เก่าและกาบมะพร้าวที่เป็นวัสดุปลูกออกจากสวน เพื่อปลูกต้นใหม่ในกระบะกาบมะพร้าวใหม่ เนื่องจากกล้วยไม้เริ่มให้ผลผลิตดอกลดลง มีจำนวนลำลูกกล้วยมากและหนาแน่น การระบายอากาศไม่ดี และมีการสะสมของโรคในลำกล้วยไม้เก่า รวมถึงกาบมะพร้าวจะเริ่มผุและเปื่อยยุ่ย บางครั้งกาบมะพร้าวที่อัดอยู่ในรูปของกระบะปลูกหลุดออกมา เกษตรกรเจ้าของแปลงกล้วยไม้จำเป็นต้องมีการวางแผนในการหากาบมะพร้าวทดแทนให้ได้ก่อนที่จะทำการรื้อแปลง เพราะหากหากาบมะพร้าวไม่ได้จะต้องทิ้งแปลงให้ว่างเปล่าส่งผลให้ผู้ประกอบการขาดรายได้ จากปัญหานี้ผู้วิจัยและคณะได้มีการศึกษาวิจัยวัสดุปลูกชนิดใหม่สำหรับนำมาทดแทนกาบมะพร้าว โดยเน้นไปที่การนำวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรมาใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับผลิตกระบะวัสดุปลูกกล้วยไม้ ซึ่งนอกจากจะเป็นการแก้ปัญหาดังกล่าวแล้ว ยังเป็นการเพิ่มมูลค่าให้กับวัสดุเหลือทิ้งเหล่านั้นได้อีกแนวทางหนึ่ง จากการศึกษาวิจัยพบว่า ต้นกระถินและทางปาล์มน้ำมันมีความเหมาะสมสำหรับผลิตเป็นกระบะวัสดุปลูกกล้วยไม้ทดแทนการใช้กาบมะพร้าว นอกจากนั้นได้มีการวิจัยในส่วนของเครื่องมือผลิตกระบะวัสดุปลูกกล้วยไม้จากต้นกระถินและทางปาล์มน้ำมัน ซึ่งสามารถใช้ประโยชน์ในการผลิตกระบะวัสดุปลูกทดแทนกาบมะพร้าวในเชิงพาณิชย์ได้ 

อุปกรณ์และวิธีการ
1. ทำการคัดเลือกวัสดุเหลือทิ้งจากภาคการเกษตรที่มีคุณสมบัติเหมาะสมที่จะนำมาเป็นวัสดุปลูกสำหรับกล้วยไม้ตัดดอกสกุลหวาย ที่หาได้ง่าย ต้นทุนต่ำ ระบายน้ำได้ดี ไม่อุ้มน้ำจนแฉะ ช่วยให้ระบบรากและต้นกล้วยไม้เจริญงอกงามดี ปราศจากสารพิษเจือปน สะดวกต่อการใช้ปลูก โดยวัสดุที่คัดเลือกมามี 5 ชนิด ได้แก่ กระถิน ทางปาล์มน้ำมัน ทางสละ เศษเหลือทิ้งจากสับปะรด และทะลายเปล่าปาล์มน้ำมันจากโรงสกัดน้ำมันปาล์มดิบ โดยมีวัสดุปลูกกาบมะพร้าวเป็นตัวเปรียบเทียบในการทดสอบ (รูปที่ 1-6)

รูปที่ 1 กระถิน; รูปที่ 2 ทางปาล์มน้ำมัน; รูปที่ 3 สละ; รูปที่ 4 สัปปะรด; รูปที่ 5 ทะลายเปล่าปาล์มน้ำมัน; รูปที่ 6 กาบมะพร้าว

2. นำตัวอย่างวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรทั้งหมดที่คัดเลือกในข้อ 1. ไปหั่นย่อยเพื่อลดขนาด (รูปที่ 7) และผสมกับตัวประสานคือปูนซีเมนต์ (รูปที่ 8) ในอัตราส่วนผสม วัสดุเกษตร:ปูนซีเมนต์:น้ำ เท่ากับ 1 กก.: 2.5 กก.: 1 ลิตร ตามลำดับ ซึ่งจากการศึกษาพบว่า เป็นอัตราส่วนผสมที่เหมาะสมสำหรับการนำไปอัดขึ้นรูปเป็นกระบะวัสดุปลูกที่มีความแข็งแรง สำหรับปลูกกล้วยไม้ตัดดอกสกุลหวาย 

รูปที่ 7 วัสดุเกษตรหั่นย่อย

รูปที่ 8 ผสมวัสดุเกษตรกับปูนซีเมนต์ด้วยเครื่องผสม

3. กระบวนการอัดขึ้นรูปเป็นกระบะวัสดุปลูกสำหรับกล้วยไม้ ในโครงการวิจัยนี้ได้มีการศึกษาวิจัยเครื่องมือต้นแบบอัดกระบะวัสดุปลูกกล้วยไม้ โดยมีความสามารถในการทำงานที่ 30 กระบะต่อชั่วโมง ใช้ระบบกระบอกไฮโดรลิคเป็นแกนสำหรับอัดวัสดุในบล็อคอัดขึ้นรูปขนาด 22x36x20 ซม. (กว้างxยาวxสูง) แรงดันที่ใช้ในการอัด 10 เมกะปาสคาล เพื่อให้ได้กระบะวัสดุปลูกขนาด 22x36x8 ซม. สามารถปลูกกล้วยไม้ได้ 4 ต้นต่อกระบะวัสดุปลูก ดังแสดงในรูปที่ 9-11 และกระบวนการผลิตกระบะวัสดุปลูกกล้วยไม้ แสดงไว้ในรูปที่ 12

รูปที่ 9 เครื่องผลิตกระบะวัสดุปลูกกล้วยไม้ต้นแบบ

รูปที่ 10 กระบะวัสดุปลูกจากวัสดุเกษตรทดแทน; รูปที่ 11 กระบะวัสดุปลูกจากกาบมะพร้าว

รูปที่ 12 ขั้นตอนกระบวนการผลิตกระบะวัสดุปลูกทดแทน

ผลการศึกษาวิจัย
ผลการวิเคราะห์คุณสมบัติทางกายภาพได้แก่ ค่าความหนาแน่นและค่าการอุ้มน้ำของกระบะวัสดุปลูกจากสิ่งเหลือทิ้งทางการเกษตรทั้ง 5 ชนิดและกาบมะพร้าว พบว่ามีความแตกต่างกันทางสถิติ โดยกาบมะพร้าว ทางปาล์มน้ำมัน ต้นกระถิน เศษเหลือทิ้งจากสับปะรด ทางสละ และทะลายเปล่าปาล์มน้ำมัน จะมีค่าความหนาแน่นของวัสดุ 1.16,  1.47,  1.49,  1.63,  1.68 และ 1.75 ก./ลบ.ซม. ตามลำดับ (ตารางที่ 1) ในขณะที่กาบมะพร้าวมีค่าการอุ้มน้ำสูงที่สุด (72.91 %/น.น.) รองลงมาได้แก่ ทางปาล์มน้ำมัน และทางสละ (42.64 และ 40.35 %/น.น.) สำหรับคุณสมบัติทางเคมีของกระบะวัสดุปลูกทั้ง 6 ชนิด มีความแตกต่างกันทางสถิติเช่นกัน (ตารางที่ 2) 

ตารางที่ 1 คุณสมบัติทางกายภาพของกระบะวัสดุปลูกชนิดต่างๆที่ทำการศึกษา

 หมายเหตุ: ตัวอักษร a, b, c, d, e แสดงถึงความแตกต่างกันทางสถิติเมื่อทำการวิเคราะห์สถิติด้วยวิธี DMRT ที่ระดับความเชื่อมั่น 95%

ตารางที่ 2 คุณสมบัติทางเคมีของกระบะวัสดุปลูกชนิดต่างๆที่ทำการศึกษา

หมายเหตุ: ตัวอักษร a, b, c, d, e, f แสดงถึงความแตกต่างกันทางสถิติเมื่อทำการวิเคราะห์สถิติด้วยวิธี DMRT ที่ระดับความเชื่อมั่น 95%
คำย่อภาษาอังกฤษ: EC คือค่าการนำไฟฟ้า, OC คือสารอินทรีย์คาร์บอน, C/N คืออัตราส่วนคาร์บอนต่อไนโตรเจน, T-N คือไนโตรเจนทั้งหมด, T-P คือฟอสฟอรัสทั้งหมด, T-K คือโพแทสเซียมทั้งหมด

จากข้อมูลการวิเคราะห์ในตารางที่ 1 และตารางที่ 2 เมื่อนำมาวิเคราะห์ในภาพรวมพบว่า กระบะวัสดุปลูกที่เรียงตามลำดับจากคะแนนการวิเคราะห์ดีที่สุดได้แก่ กาบมะพร้าว ทางปาล์มน้ำมัน กระถิน ทางสละ เศษเหลือทิ้งจากสัปปะรดและทะลายเปล่าปาล์มน้ำมัน ตามลำดับ อย่างไรก็ตามในการศึกษานี้ต้องนำกระบะวัสดุปลูกทั้งหมดไปทำการปลูกกล้วยไม้ตัดดอกสกุลหวาย เพื่อดูผลการตอบสนองของกล้วยไม้อีกครั้ง และนำผลการเจริญเติบโตของต้นกล้วยไม้ ปริมาณและคุณภาพของดอกกล้วยไม้ที่ปลูกบนกระบะวัสดุปลูกทั้งหมด มาทำการวิเคราะห์ร่วมกับผลการวิเคราะห์คุณสมบัติทางกายภาพและเคมีอีกครั้ง จึงจะสามารถสรุปเลือกชนิดของวัสดุเกษตรในการนำมาทดแทนกาบมะพร้าว สำหรับการผลิตเป็นกระบะวัสดุปลูกกล้วยไม้ตัดดอกสกุลหวายได้

ผลการศึกษาการนำกระบะวัสดุปลูกทดลองทั้ง 6 ชนิด ไปทำการปลูกกล้วยไม้ที่โรงเรือนของเกษตรกร และเก็บข้อมูล (รูปที่ 13-19) เพื่อศึกษาผลตอบสนองของต้นกล้วยไม้ในการเจริญเติบโตและการออกดอก พบว่ากระบะวัสดุปลูกกาบมะพร้าว ต้นกระถินและทางปาล์มน้ำมันให้ผลการตอบสนองต่อการเจริญเติบโตของหน่อและใบกล้วยไม้ดีที่สุดในกลุ่มที่ 1 และกลุ่มที่ให้ผลการตอบสนองรองลงมาได้แก่ ทางสละ ทะลายเปล่าปาล์มน้ำมันและเศษเหลือทิ้งจากสับปะรด โดยแตกต่างกันที่ขนาดของหน่อกล้วยไม้และขนาดของใบกล้วยไม้ ในขณะที่ข้อมูลด้านต่างๆ ของการออกดอกกล้วยไม้ในกระบะวัสดุปลูกแต่ละชนิดไม่แตกต่างกัน เมื่อทำการวิเคราะห์ทางสถิติโดยวิเคราะห์ความแปรปรวน (Analysis of Variance) และเปรียบเทียบค่าเฉลี่ยด้วยวิธี Duncan’s Multiple Range Test (DMRT) ที่ระดับความเชื่อมั่น 95% ผลการศึกษาแสดงในตารางที่ 3

รูปที่ 13 กระบะวัสดุปลูกกระถิน; รูปที่ 14 กระบะวัสดุปลูกทางปาล์ม; รูปที่ 15 กระบะวัสดุปลูกทางสละ

รูปที่ 16 กระบะวัสดุปลูกทะลายปาล์ม; รูปที่ 17 กระบะวัสดุปลูกสัปปะรด; รูปที่ 18 กระบะวัสดุปลูกกาบมะพร้าว

รูปที่ 19 ปลูกกล้วยไม้ในโรงเรือนของเกษตรกรและเก็บข้อมูล

ตารางที่ 3 การเจริญเติบโตของต้นกล้วยไม้และการออกดอกของกล้วยไม้ในวัสดุปลูกแต่ละชนิด

หมายเหตุ: ตัวอักษร a, b, c แสดงถึงความแตกต่างกันทางสถิติเมื่อทำการวิเคราะห์สถิติด้วยวิธี DMRT ที่ระดับความเชื่อมั่น 95%

จากผลการศึกษาทำให้สรุปได้ว่า กระถินและทางปาล์มน้ำมันเป็นวัสดุเกษตรที่เหมาะสมที่จะนำมาปลูกกล้วยไม้ตัดดอกสกุลหวายทดแทนกาบมะพร้าว โดยให้คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี รวมถึงผลการตอบสนองของพืชดีที่สุด เมื่อเทียบกับวัสดุเกษตรทั้งหมดที่ทำการศึกษา นอกจากนั้นเมื่อพิจารณาถึงการอุ้มน้ำที่มากเกินไปของกาบมะพร้าว ซึ่งจะทำให้เป็นแหล่งสะสมของโรคและวัชพืช และส่งผลต่ออายุการใช้งานของกระบะวัสดุปลูก ทำให้กระบะวัสดุปลูกกาบมะพร้าวมีอายุการใช้งานประมาณ 3 ปี โดยหลังจากปีที่ 3 กาบมะพร้าวบางส่วนจะผุย่อยสลายและร่วงหล่นสู่พื้น (รูปที่ 20) ในขณะที่กระบะวัสดุปลูกกระถินและทางปาล์มน้ำมันจะมีวัชพืชสะสมน้อยกว่าและมีอายุการใช้งานมากกว่า 5 ปี ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อม (รูปที่ 21)

รูปที่ 20 กระบะวัสดุปลูกกล้วยไม้จากกาบมะพร้าว อายุใช้งานมากกว่า 3 ปี

รูปที่ 21 กระบะวัสดุปลูกกล้วยไม้จากกระถินและทางปาล์มน้ำมัน อายุใช้งานมากกว่า 3 ปี

การวิเคราะห์ทางเศรษฐศาสตร์
ผลการวิเคราะห์ทางเศรษฐศาสตร์วิศวกรรม เพื่อหาต้นทุนการผลิตกระบะวัสดุปลูกกล้วยไม้จากวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรทดแทนกาบมะพร้าว จุดคุ้มทุนในการผลิต และระยะเวลาการคืนทุนจากการลงทุน พบว่ามีต้นทุนในการผลิตกระบะวัสดุปลูกกล้วยไม้ 11.18 บาท/กระบะ ซึ่งรวมค่าใช้จ่ายตั้งแต่การตัด การรวบรวมวัสดุเกษตร การหั่นย่อย และการผลิตกระบะวัสดุปลูกกล้วยไม้ด้วยเครื่องต้นแบบ มีจุดคุ้มทุนเมื่อทำการผลิตกระบะวัสดุปลูกกล้วยไม้ 75,336 กระบะ/ปี และระยะเวลาการคืนทุนจากการลงทุนผลิตกระบะวัสดุปลูกกล้วยไม้ประมาณ 1 ปี 

สรุปผลการทดลอง
วัสดุเกษตรเหลือทิ้งจากต้นกระถินและทางปาล์มน้ำมัน เมื่อนำมาผลิตเป็นกระบะวัสดุปลูกกล้วยไม้ที่ใช้ปูนซีเมนต์เป็นตัวประสาน มีความเหมาะสมและสามารถนำมาปลูกกล้วยไม้ตัดดอกสกุลหวาย ทดแทนกระบะกาบมะพร้าวซึ่งเป็นกระบะวัสดุปลูกเดิมได้เป็นอย่างดี และเมื่อพิจารณาถึงความสะดวกในการนำมาใช้สำหรับเกษตรกรสวนกล้วยไม้ พบว่าต้นกระถินเป็นพืชที่เจริญเติบโตง่าย มีอยู่ในทุกสภาพพื้นที่ของประเทศไทย เมื่อตัดลำต้นมาใช้งานก็สามารถเจริญเติบโตขึ้นได้อีก ในขณะที่ทางปาล์มน้ำมันก็เป็นเศษวัสดุที่หาได้ง่าย โดยจะมีจำนวนมากในช่วงที่เกษตรกรชาวสวนปาล์มทำการเก็บเกี่ยวทะลายปาล์มน้ำมัน ซึ่งมีรอบระยะเวลาการเก็บเกี่ยวประมาณ 15-20 วันต่อครั้ง ทำให้มีทางปาล์มน้ำมันที่เป็นเศษวัสดุทางการเกษตรเหลือทิ้งตลอดทั้งปี นอกจากนี้เครื่องผลิตกระบะวัสดุปลูกกล้วยไม้ต้นแบบที่พัฒนาขึ้น สามารถนำไปใช้ได้ในเชิงพาณิชย์ เป็นทางเลือกให้กับเกษตรกรชาวสวนกล้วยไม้สำหรับการผลิตกระบะวัสดุปลูกกล้วยไม้ใช้เอง หรือเป็นทางเลือกสำหรับผู้ประกอบการที่ผลิตกระบะวัสดุปลูกกล้วยไม้จำหน่าย สามารถนำไปขยายการผลิตจำหน่ายให้กับเกษตรกรผู้ปลูกกล้วยไม้ได้เช่นกันเพื่อทดแทนการใช้กาบมะพร้าวเป็นวัตถุดิบ