บทคัดย่อ
การศึกษาวิจัยวัสดุปลูกกล้วยไม้สกุลหวายตัดดอกชนิดใหม่สำหรับนำมาทดแทนกาบมะพร้าว โดยเน้นไปที่การนำวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรมาใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับผลิตกระบะวัสดุปลูก เพื่อเพิ่มมูลค่าให้กับวัสดุเหลือทิ้งในอีกแนวทางหนึ่ง
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
วัสดุปลูก |
ความหนาแน่น |
การอุ้มน้ำ |
1. กระถิน | 1.49c | 30.63d |
2. ทางปาล์มน้ำมัน | 1.47c | 42.64b |
3. ทางสละ | 1.68ab | 40.35b |
4. เศษเหลือทิ้งจากสับปะรด | 1.63b | 36.20c |
5. ทะลายเปล่าปาล์มน้ำมัน | 1.75a | 19.02e |
6. กาบมะพร้าว | 1.16d | 72.91a |
หมายเหตุ: ตัวอักษร a, b, c, d, e แสดงถึงความแตกต่างกันทางสถิติเมื่อทำการวิเคราะห์สถิติด้วยวิธี DMRT ที่ระดับความเชื่อมั่น 95%
ตารางที่ 2 คุณสมบัติทางเคมีของกระบะวัสดุปลูกชนิดต่างๆที่ทำการศึกษา
กรรมวิธี |
พีเอช |
EC (dS/m) |
OC (%/น.น.) |
C/N |
T-N |
T-P |
T-K |
1. กระถิน | 11.37c | 0.87c | 9.55b | 51.12bc | 0.19b | 0.11a | 0.28b |
2. ทางปาล์มน้ำมัน | 11.34b | 1.48b | 8.99b | 44.36c | 0.20b | 0.04c | 0.31a |
3. ทางสละ | 11.61d | 1.57b | 7.71bc | 56.13b | 0.14cd | 0.08b | 0.26c |
4. เศษเหลือทิ้งจากสัปปะรด | 11.90e | 1.69a | 5.28c | 36.42d | 0.15c | 0.10a | 0.25c |
5. ทะลายเปล่าปาล์มน้ำมัน | 12.00f | 1.76a | 7.28bc | 58.14b | 0.13d | 0.08b | 0.25c |
6. กาบมะพร้าว | 6.52a | 0.24d | 48.79a | 114.73a | 0.43a | 0.07b | 0.02d |
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
กรรมวิธี |
หน่อกล้วยไม้ | จำนวนรากกล้วยไม้ | ใบกล้วยไม้ | ความยาวก้านช่อดอก (ซม.) |
ความยาวก้าน ใต้ดอกแรก (ซม.) |
จำนวนดอกต่อช่อ | ขนาดกลีบดอกเฉลี่ย | |||||
จำนวน (หน่อ) |
กว้าง (ซม.) |
ยาว (ซม.) |
จำนวนใบ | กว้าง (ซม.) | ยาว (ซม.) | กว้าง (ซม.) | ยาว (ซม.) | |||||
1. กระถิน | 3 | 1.34ab | 15.15a | 6 | 3 | 2.86 | 11.97b | 30.83 | 20.17 | 5 | 2.57 | 4.49 |
2. ทางปาล์มน้ำมัน | 3 | 1.32b | 12.91b | 6 | 3 | 2.79 | 12.10b | 29.17 | 19.67 | 5 | 2.59 | 4.58 |
3. ทางสละ | 3 | 1.29bc | 12.83b | 6 | 3 | 2.62 | 11.63b | 31.17 | 19.50 | 4 | 2.49 | 4.44 |
4. เศษเหลือทิ้งจากสัปปะรด | 3 | 1.13c | 12.51b | 7 | 2 | 2.54 | 10.50c | 28.17 | 18.83 | 4 | 2.48 | 4.31 |
5. ทะลายเปล่าปาล์มน้ำมัน | 3 | 1.23bc | 12.53b | 6 | 3 | 2.72 | 10.92c | 29.17 | 19.17 | 5 | 2.52 | 4.37 |
6. กาบมะพร้าว | 3 | 1.52a | 14.67a | 5 | 3 | 2.90 | 13.48a | 32.17 | 17.00 | 5 | 2.55 | 4.22 |
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