การพัฒนาวัสดุชะลอการบานของไม้ตัดดอก

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

ศศิมา หมายรอกลาง, ธวัลรัตน์ สังเกตุ, ภูริชญา เยี่ยมมโน

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

เปรมฤดี พาลีรักษ์, ณัฐกฤตา ศิริกิจ

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนหนองกี่พิทยาคม

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2566

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

ไม้ตัดดอกในยุคปัจจุบันมีการใช้ในประเพณีและพิธีการศาสนา ใช้เนื่องในโอกาสต่าง ๆมีการนำพรรณไม้ที่มีชื่อเป็นมงคลใช้ในพีธีแต่งงาน นอกจากนี้ยังมีวัฒนธรรมทางตะวันตก เช่น การเยี่ยมไข้การแสดงความ ยินดีในโอกาสต่าง ๆ และมีการนำไปตกแต่งอาคารสถานที่ ตลอดจน บ้านพักอาศัย จึงถือว่าไม้ตัดดอกเป็นพรรณพืชที่มีคุณค่าทางใจ ส่วนในด้านเศรษฐกิจมีการนำไม้ตัดออกมาใช้ทำสินค้าทางด้านหัตถกรรม เช่น พวงมาลัย ดอกไม้ช่อตกแต่งงานพิธี โดยไม้ดอกไม้ประดับมีพื้นที่การผลิตในช่วงเดือนมกราคม - มีนาคม ของปี 2563 เมื่อเปรียบเทียบกับปี 2562 ในช่วงเวลาเดียวกัน พบว่า มีพื้นที่การผลิตรวมลดลงจาก 58,920 ไร่ เหลือ 54,774 ไร่ หรือลดลง 4,146 ไร่ โดยไม้ดอกไม้ประดับที่มีพื้นที่ปลูก 10 ไร่ โดยเฉพาะดอกกุหลาบ

กุหลาบเป็นไม้ตัดดอกที่ได้รับความนิยมในทุกโอกาส ถือได้ว่าเป็นพืชเศรษฐกิจที่สร้างรายได้ให้เกษตรกรได้ดี กุหลาบเป็นไม้ดอกที่มีความสวยงามยากที่จะหาดอกไม้ชนิดอื่นมาเปรียบเทียบ ได้จนกระทั่งมีผู้ให้ฉายาว่า "ราชินีแห่งดอกไม้" ดังนั้นกุหลาบจึงเป็นดอกไม้ที่ นิยมปลูกและใช้กันอย่างแพร่หลายทั้งในและต่างประเทศ นอกจากนี้กุหลาบยัง มีคุณสมบัติที่ดีเด่นอีกหลายประการ สามารถใช้ประโยชน์ได้กว้างขวาง เช่น ใช้ เป็นไม้กระถาง ไม้ตัดดอก ตกแต่งสถานที่ ตลอดจนใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับทำเป็น น้ำมันหอมระเหยและดอกไม้แห้ง ในการปลูกเป็นการค้าก็ยังได้เปรียบดอกไม้อีก หลายชนิดเป็นต้นว่า สามารถควบคุมการออกดอกได้ง่ายซึ่งทำให้กำหนดการออกดอก ให้ตรงกับเทศกาลทำให้สามารถจำหน่ายได้ราคาดี และเนื่องจากดอกกุหลาบเป็นดอกไม้ ที่นิยมของคนทั่วไป ดังนั้น จึงสามารถหาตลาดจำหน่ายได้ง่ายกว่าดอกไม้อื่น ๆ นอกจากนี้ดอกกุหลาบที่ปลูกในประเทศไทยยังเจริญเติบโตได้ดีในฤดูหนาวซึ่งต่างกับ ประเทศในแถบยุโรปที่ต้องการกุหลาบมาก การจะปลูกกุหลาบในฤดูหนาวต้อง ปลูกในเรือนกระจก ทำให้เสียค่าใช้จ่ายสูงจึงส่งผลให้ดอกกุหลาบมีราคาแพง ดังนั้น ประเทศที่ปลูกกุหลาบได้ดีในฤดูหนาวจึงสามารถตัดดอกส่งไปขายในตลาดต่าง ประเทศได้ราคาดี

การตัดดอกกุหลาบเพื่อจำหน่ายนั้น มักจะตัดให้มีกิ่งเหลืออยู่อย่างน้อย 2 กิ่งและเมื่อตัดดอกออกจากต้นแล้วเกษตรกรจะรีบแช่ก้านดอกในน้ำทันทีเพื่อป้องกันการสูญเสียน้ำจากกิ่ง โดยทั่วไปเกษตรกรนิยมตัดดอกในตอนบ่ายและเย็น แต่เนื่องจากดอกกุหลาบมีอายุการใช้งานสั้นและกลีบดอก ก็ช้ำได้ง่าย ฉะนั้นการตัดดอกกุหลาบในช่วงที่ยังไม่เหมาะสมจะทำให้เกิดปัญหาได้ เช่น ถ้าตัดดอกตูมเกินไป ดอกก็จะไม่บานและคอดอกจะโค้งงอง่าย แต่ถ้าตัดดอกที่บานเกินไป ดอกกุหลาบจะบานเร็ว และมีอายุการปักแจกันสั้น ดังนั้นเกษตรกรจึงมักจะใช้โฟมตาข่ายห่อดอกเพื่อป้องกันไม่ให้ดอกบาน และบอบช้ำจากการขนส่ง ไม้ดอกจะมีการปล่อยก๊าซเอทิลีนจำนวนมากก่อนที่จะดอกโรย ซึ่งก๊าซเอทิลีน (ethylene) อาจส่งผลต่อการบานของไม้ตัดดอก ซึ่งส่งผลให้ไม้ดอกนั้นเหี่ยวเฉาและเน่าเปื่อยในเวลาต่อมา จึงได้มีการลดการสังเคราะห์เอทิลีน โดยส่วนใหญ่ในการยับยั้งสารเอทิลีนนั้นจะใช้สารเคมีที่เป็นที่ยอมรับในระดับสากล คือ 1-MCP ( 1-methylcyclopropane)ซึ่งมีคุณสมบัติในการยับยั้งการทำงานของเอทิลีน โดยไปจับกับตัวรับเอทิลีน ทําให้สามารถยับยั้งเอทิลีนทั้งจากที่พืชผลิตเองและเอทิลีนที่ได้รับจากภายนอกในระหว่างการขนส่งหรือเก็บรักษา นอกจากนี้ยังมีการใช้เอทานอล (ethanol) ในการยับยั้งการสังเคราะห์เอทิลีนและลดการอุดตันของไซเล็ม (xylem) นอกจากนี้ยังสามารถยับยั้งการทำงานของเอทิลีนโดยใช้ด่างทับทิมหรือโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต (KMnO₄) โดยปกติแล้วโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตจะมีสถานะเป็นของแข็งซึ่งทำปฏิกิริยาต่อสารชนิดอื่นไม่ดี จึงมีการใช้ในรูปของสารละลาย แต่ในรูปของสารละลายนั้นอาจไม่สะดวกต่อการนำไปใช้งาน ดั้งนั้นจึงได้มีการนำถ่านกัมมันต์มาเป็นตัวดูดซับ ซึ่งถ่านกัมมันต์เป็นตัวดูดซับที่มีพื้นที่ผิวสูง (ประมาณ 1000 ตารางเมตรต่อกรัม) และสามารถสังเคราะห์ให้มีโครงสร้างรูพรุนที่มีการกระจายขนาดของรูพรนที่เหมาะสมต่อการนำไปใช้งานในด้านต่างๆ ได้อย่างกว้างขวาง เช่น ใช้ฟอกหรือกรองอากาศ ใช้ผลิตกาแฟชนิดที่ปราศจากคาเฟอีน ใช้สกัดหินแร่ เช่น ทองคำ (Au)

เนื่องจากถ่านกัมมันต์มีพื้นที่ผิวสูงมีการกระจายตัวของรูพรุนสม่ำเสมอและเพียงพอต่อการดูดซับมลพิษ ถ่านกัมมันต์มีรูพรุนหลายขนาดซึ่งขนาดที่จะถูกนำมาใช้ในการดูดซับแก๊สหรือไอระเหย มักใช้ถ่านกัมมันต์ที่มีรูพรุนขนาดเล็ก (micropores) โดยการใช้สารละลายโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตนั้นที่ความเข้มข้น 7% จะมีประสิทธิภาพในการดูดซับก๊าซเอทิลีนได้ดีที่สุด

เซลลูโลสจากเปลือกทุเรียน เป็นเส้นใยที่ มีความเหนียว ยืดหยุ่น เหมาะแก่การขึ้นรูปเป็นวัสดุเนื่องจากนำมาขึ้นรูปได้ง่ายและยังย่อยสลายได้ในธรรมชาติ

ผู้ศึกษาจึงมีความสนใจที่จะพัฒนาวัสดุชะลอการบานของไม้ตัดดอกโดยใช้เซลลูโลสจากเปลือกทุเรียนร่วมกับสารละลายโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตและถ่านกัมมันต์