การพัฒนาสารเคลือบเมล็ดพันธุ์อุ้มน้ำจากยางไม้ในท้องถิ่นเพื่อเพิ่มอัตราการรอดตายของข้าวไร่ในสภาวะขาดน้ำเนื่องจากฝนทิ้งช่วง

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

น้ำผึ้ง ปัญญา, เจษฎา สิทธิขันแก้ว, พิรชัช คชนิล

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

เกียรติศักดิ์ อินราษฎร

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนดำรงราษฎร์สงเคราะห์

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2561

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

ข้าวเป็นอาหารหลักและเป็นพืชเศรษฐกิจของคนไทย ในแต่ละปีประเทศไทยส่งออกข้าวเป็นอันดับต้นๆ ของโลก สร้างมูลค่าเป็นหลายล้านบาทต่อปี ทั้งนี้การปลูกข้าวมี 2 รูปแบบ คือข้าวนาสวนเป็นข้าวที่ปลูกในที่ลุ่มและข้าวไร่ซึ่งเป็นข้าวที่ปลูกบนที่สูง ด้วยลักษณะภูมิประเทศที่เต็มไปด้วยเทือกเขาสลับซับซ้อน ส่งผลให้เกษตรกรในภาคเหนือนิยมปลูกข้าวไร่ (สมพร อิศวิลานนท์, 2557) โดยพันธุ์ข้าวที่นิยมเพาะปลูก ได้แก่ ข้าวโป่งไคร้ ข้าวเจ้าฮ่อและข้าวซิวแม่จัน ประกอบกับดินชั้นบนที่มีลักษณะส่วนใหญ่ที่เป็นดินทรายทำให้มีศักยภาพต่ำในการอุ้มน้ำ ซึ่งน้ำถือเป็นปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อการงอกและการเจริญเติบโตของพืช โดยเฉพาะการเพาะปลูกพืชที่ต้องอาศัยน้ำฝนเพียงอย่างเดียวอย่างข้าวไร่ การขาดน้ำโดยเฉพาะระยะแรกปลูก ย่อมส่งผลกระทบต่อการเจริญเติบโตและคุณภาพของผลผลิต (Borghi et al., 2014) แม้ปัจจุบันเกษตรกรจะพยายามคัดเลือกพันธุ์ข้าวสายพันธุ์ที่มีอายุการเก็บเกี่ยวสั้นให้ทันต่อช่วงเวลาที่มีการตกของน้ำฝน แต่อย่างไรก็ตามจากสถานการณ์ภาวะโลกร้อน ทำให้ฝนไม่ตกตามฤดูกาลและเกิดฝนทิ้งช่วง โดยหากเมล็ดข้าวไร่ที่กำลังงอกหรือต้นกล้าข้าวในระยะแรกปลูกเกิดการขาดน้ำก็จะทำให้การเจริญเติบโตหยุดชะงักและตายในที่สุด การพัฒนาวิธีการที่จะช่วยให้ต้นข้าวไร่ในระยะแระปลูกสามารถเจริญเติบโตได้ในสภาวะขาดน้ำเนื่องจากฝนทิ้งช่วงจึงเป็นแนวทางหนึ่งในการแก้ปัญหาดังกล่าวข้างต้น

จากการศึกษาโครงสร้างของเมล็ดพืชหลายชนิด เช่น เมล็ดสำรอง เมล็ดกระบองเพชร พบว่ามีโครงสร้างของสารหุ้มเมล็ดที่สามารถพองตัวอุ้มน้ำได้ ซึ่งจะเป็นประโยชน์ต่อการงอกและการเจริญเติบโตของพืชในระยะแรกปลูกเพื่อจะรอเวลารากหยั่งลึกลงในดินต่อไป ซึ่งกลไกดังกล่าวได้ถูกนำมาพัฒนาเป็นสารเคลือบเมล็ดพันธุ์ (Gorim & Asch, 2012) โดยสารที่นิยมใช้ในการเคลือบเมล็ดพันธุ์ ได้แก่ พอลิอะคลิเลต พอลีเอธิลีนไกลคอล ซึ่งเป็นพอลิเมอร์สังเคราะห์ที่มีคุณสมบัติอุ้มน้ำได้ดี โดยนอกจากจะอุ้มน้ำได้ดีแล้ว สารดังกล่าวยังสามารถป้องกันการเข้าทำลายของเชื้อราและแมลงต่างๆ ได้ด้วย อย่างไรก็ตามพบว่าสารดังกล่าวมีอัตราการย่อยสลายที่ช้าและเมื่อเกิดการย่อยสลายแล้วทำให้ดินเป็นกรดหรือเกิดสารพิษที่มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม อีกทั้งสารดังกล่าวยังมีราคาสูง (Saad et al., 2009) การพัฒนาสารเคลือบเมล็ดพันธุ์จากธรรมชาติที่หาได้ง่ายในท้องถิ่นจึงเป็นแนวทางหนึ่งในการแก้ปัญหาดังกล่าวข้างต้นและจากการสังเกตในท้องถิ่นพบว่าพืชหลายชนิด ได้แก่ มะกอกป่า มะค่าและงิ้วป่ามีการผลิตน้ำยางสีเหลืองอำพัน เพื่อใช้ปิดบาดแผลป้องกันการเข้าทำลายของเชื้อจุลินทรีย์และแมลงต่างๆ ทั้งนี้พบสมบัติที่น่าสนใจคือการดูดซับน้ำและอุ้มน้ำไว้มีลักษณะเป็นไฮโดรเจล เมื่อตกสู่พื้นสามารถกระตุ้นให้พืชบางชนิดรอบต้นงอกได้ดี ซึ่งสารดังกล่าวยังไม่มีรายงานการนำมาใช้ประโยชน์มาก่อน ทางคณะผู้วิจัยจึงมีแนวคิดในการพัฒนานำยางไม้ดังกล่าวข้างต้นมาศึกษาสมบัติในการอุ้มน้ำเพื่อนำมาใช้เป็นสารเคลือบเมล็ดพันธุ์ข้าวไร่ให้สามารถงอกและเจริญเติบโตหยั่งรากลึกมากพอที่จะตั้งตัวได้ในสภาวะขาดน้ำเนื่องจากฝนทิ้งช่วง จึงได้จัดทำโครงงานนี้ขึ้น อันจะเป็นแนวทางในการนำเศษวัสดุในท้องถิ่นมาใช้ประโยชน์ในการอนุรักษ์ทรัพยากรน้ำเพื่อใช้ในทางการเกษตร ช่วยแก้ปัญหาของเกษตรกรในท้องถิ่นได้อีกทางหนึ่ง