แผ่นไฮโดรเจลจากเปลือกข้าวโพดและอาหารเพาะเมล็ดจากน้ำมะพร้าวเร่งการเจริญเติบโตของพืช

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

กัลยรัตน์ แตงอ่อน, สุวรรณษา มากหลาย

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

ทวีศักดิ์ เปี่ยมทัพ

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย พิษณุโลก

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2563

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

ประเทศไทยเป็นประเทศเกษตรกรรมมีการเพาะปลูกพืชเป็นจำนวนมากตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน แต่ในปัจจุบันได้ประสบปัญหาดินขาดความอุดมสมบูรณ์ ซึ่งเป็นสาเหตุหลักของการทำเกษตรกรรม อันเป็นผลมาจากการชลประทานที่ไม่เหมาะสม และการแก้ไขปัญหาที่ปลายเหตุ ซึ่งการแก้ปัญหาดังกล่าวส่งผลเพียงระยะสั้นเท่านั้น ส่งผลให้การงอกของเมล็ดไม่สามารถงอกเป็นต้นอ่อนได้ รวมถึงมีการเจริญเติบโตได้ช้า ทำให้ผลผลิตทางการเกษตรมีปริมาณน้อยรวมถึงคุณภาพต่ำ ดังนั้นจึงมีการนำเอาเทคโนโลยีไฮโดรเจลดูดน้ำยิ่งยวด (superabsorbent hydrogel) และอาหารเพาะเมล็ดจากธรรมชาติเพื่อเร่งการเจริญเติบโต เข้ามาใช้ในการทำเกษตรกรรม ไฮโดรเจลดังกล่าวคือวัสดุดูดซับน้ำที่มีประโยชน์หลายด้านและสามารถผลิตโดยใช้เซลลูโลสจากพืชได้ ซึ่งประเทศไทยมีวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรที่มีเซลลูโลสเป็นองค์ประกอบหลัก เช่น ฟางข้าว เปลือกหรือซังข้าวโพด และชานอ้อย อยู่เป็นจํานวนมาก (ธัญญภรณ์ ศรีสุบิน, 2557) ซึ่งประกอบด้วยส่วนที่ชอบน้ำ (hydrophilic) ซึ่งเป็นหมู่ฟังก์ชั่นที่มีความสามารถในการกักเก็บน้ำไว้ภายในโครงสร้างได้มากกว่า 100 เท่าของน้ำหนักแห้ง นอกจากนี้สามารถกักเก็บน้ำและแร่ธาตุได้อย่างรวดเร็ว ส่งผลต่อเนื่องให้ผลผลิตทางการเกษตรมีปริมาณเพิ่มขึ้น มีคุณภาพสูงและลดปริมาณการชลประทานลง ทำให้เป็นการแก้ไขปัญหาอย่างยั่งยืนและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม (ศาสตราจารย์ ดร.สุวบุญ จิรชาญชัย และคณะ, 2551)

​จากเหตุผลดังกล่าว จึงทำให้ผู้ศึกษาเกิดแนวคิดที่จะนำวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรมาทำเป็นวัสดุดูดซับน้ำที่มีประโยชน์หลายด้านและผลิตโดยใช้เซลลูโลสจากพืช รวมถึงอาหารเพาะเมล็ดจากธรรมชาติเพื่อเร่งการเจริญเติบโตของพืช ได้แก่ เปลือกข้าวโพด และน้ำมะพร้าว โดยน้ำมะพร้าวเป็นเครื่องดื่มช่วยดับกระหาย และมีสรรพคุณทางยาคือสามารถเป็นเครื่องดื่มเกลือแร่ เนื่องจากอุดมไปด้วยโพแทสเซียม และน้ำมะพร้าวยังมีคุณสมบัติปลอดเชื้อโรค และเป็นสารละลายไอโซโทนิก (สารละลายที่มีความเข้มข้นเท่ากับภายในเซลล์ ซึ่งไม่ทำให้เซลล์เสียรูปทรง) ด้วยเหตุนี้จึงสามารถนำน้ำมะพร้าวไปใช้ฉีดเข้าหลอดเลือดเวน (หลอดเลือดดำ) ใน ผู้ป่วยที่มีอาการขาดน้ำหรือปริมาณเลือดลดผิดปกติได้ นอกจากนี้ในภาคเกษตรกรรม ในน้ำมะพร้าวมีสารไซโตไคนิน (Cytokinins) ซึ่งเป็นสารที่สามารถทำหน้าที่เป็นสารควบคุมการเจริญเติบโต หรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า ฮอร์โมนพืช มีคุณสมบัติสามารถกระตุ้นให้มีการแบ่งเซลล์ในพืช มีบทบาทสำคัญในการควบคุมการขยายตัวและเปลี่ยนแปลงของเซลล์พืช และควบคุมกระบวนการสำคัญในการเจริญเติบโตและพัฒนาการของพืช ซึ่งน้ำมะพร้าวเป็นหนึ่งในองค์ประกอบของอาหารเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชอีกด้วย (อภิญญ์ คุ่ยชูชีพ, 2554) จึงทำให้ผู้ศึกษาเกิดแนวคิดที่จะทำเป็นการสังเคราะห์แผ่นไฮโดรเจลจากเปลือกข้าวโพดและอาหารเพาะเมล็ดจากน้ำมะพร้าวเพื่อเร่งการเจริญเติบโตของพืช รวมถึงช่วยเพิ่มผลผลิตทางการเกษตรให้แก่เกษตรกร