นาโนเทค เปลี่ยนของเหลือจากการเกษตร – โรงงานกระดาษ สู่ “สารชีวภัณฑ์ไฮบริดระดับนาโน” ป้องกัน-ยับยั้งเชื้อราก่อโรคในนาข้าว ตอบโจทย์ BCG

THW 2024

สารเคมีที่ตกค้างใน “ข้าว” นอกจากส่งผลต่อผู้บริโภคแล้ว ยังกระทบการส่งออกพืชเศรษฐกิจสำคัญของไทยอีกด้วย นักวิจัยศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ (นาโนเทค)  สวทช. ต่อยอดความเชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยีการปรับสภาพและการใช้ประโยชน์ชีวมวลสู่ “สารชีวภัณฑ์ไฮบริดระดับนาโน” จากวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรอย่างฟางข้าว หรือของเสียจากกระบวนการผลิตเยื่อและกระดาษ ที่มีจุดเด่นในการป้องกันและยับยั้งเชื้อราก่อโรคในนาข้าว พร้อมเสริมธาตุอาหารจำเป็น ทดสอบภาคสนามร่วมกับศูนย์วิจัยข้าว จ.ขอนแก่น ประสิทธิภาพเทียบเคียงสารเคมี หวังเป็นผลิตภัณฑ์ทางเลือก ตอบโจทย์ BCG หนุนเกษตรไทยเติบโตแบบยั่งยืนในเวทีโลก

ดร. วรรณวิทู วรรณโมลี ทีมวิจัยตัวเร่งปฏิกิริยา กลุ่มวิจัยการเร่งปฏิกิริยาและการคำนวณระดับนาโน ศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ (นาโนเทค) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) กล่าวว่า ข้าวเป็นพืชเศรษฐกิจที่สำคัญของไทย ซึ่งเราผลิตและส่งออกเป็นอันดับต้นๆ ของโลก แต่ต้องเผชิญปัญหาจากสารเคมีตกค้างจากการใช้สารเคมีทางการเกษตรที่เพิ่มขึ้นทุกปี นอกจากส่งผลต่อผู้บริโภคและสิ่งแวดล้อมแล้ว ยังกระทบการส่งออก เนื่องจากมีการตีกลับข้าวที่มีปริมาณสารเคมีเกินกว่าค่ามาตรฐานที่กำหนดอีกด้วย

“เราพบว่า เกษตรกรมีความจำเป็นต้องใช้สารเคมีเพื่อยับยั้งโรคในนาข้าว โดยโรคข้าวที่พบบ่อยในทุกส่วนของประเทศไทย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่นาน้ำฝนและนาชลประทาน ได้แก่ โรคไหม้ข้าว ซึ่งโรคดังกล่าวมีสาเหตุหลักมาจากเชื้อรา ที่สามารถทำลายผลผลิตของข้าวได้ในทุกระยะของต้นข้าวและสร้างความเสียหายในนาข้าวมากกว่า 80% ของผลผลิตข้าวทั้งหมด ซึ่งมีความรุนแรงและลุกลามอย่างรวดเร็ว ทีมวิจัยนาโนเทคจึงมองเห็นโอกาสในการพัฒนาสารชีวภัณฑ์ทางเลือกเพื่อแก้ปัญหาให้เกษตรกร ด้วยความเชี่ยวชาญของทีมวิจัยทางด้านการใช้ประโยชน์จากชีวมวล โดยเฉพาะลิกนิน ซึ่งเป็นสารธรรมชาติที่พบได้ในพืชทุกชนิด และมีคุณสมบัติเด่นในการยับยั้งเชื้อจุลินทรีย์ ต้านอนุมูลอิสระ รวมถึงป้องกันรังสียูวีได้อีกด้วย”  ดร. วรรณวิทู กล่าว

งานวิจัย “การพัฒนาสารชีวภัณฑ์ไฮบริดระดับนาโนจากลิกนินที่สกัดจากวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรเพื่อใช้ในการป้องกันและยับยั้งเชื้อราก่อโรคในนาข้าว” จึงเกิดขึ้น ด้วยเป้าหมายเพื่อแก้ไขและลดความเสียหายได้โดยการฟื้นฟูระบบการเกษตรจากการนำวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรในท้องถิ่นอย่างฟางข้าว ซึ่งมีปริมาณคงเหลือมากถึง 11 ล้านตันต่อปี หรือของเสียจากกระบวนการผลิตของอุตสาหกรรมเยื่อและกระดาษ มาผลิตเป็นสารชีวภัณฑ์จากธรรมชาติ เพื่อทดแทนการใช้สารเคมีอันตราย

ดร. วรรณวิทู กล่าวว่า ทีมวิจัยสกัดลิกนินจาก 2 แหล่งคือ ฟางข้าว โดยเริ่มจากการนำวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรมาผ่านกระบวนการปรับสภาพทางกายภาพร่วมกับการบำบัดทางเคมีด้วยด่าง เพื่อแยกสารละลายลิกนิน ในขณะเดียวกัน ก็สามารถใช้ลิกนินจากน้ำดำ (Black Liquid) ซึ่งเป็นของเสียจากกระบวนการต้มเยื่อของอุตสาหกรรมเยื่อและกระดาษ หรือโรงงานกระดาษต่างๆ ที่มีจำนวนมากถึง 8 แสนตันต่อปี ไปผ่านกระบวนการตกตะกอนด้วยสารละลายกรดร่วมกับการลดขนาดอนุภาคด้วยแรงเชิงกลภายใต้ความดันสูง เพื่อทำให้เกิดเป็นอนุภาคระดับนาโนที่มีความเสถียร

โดยทีมวิจัยนาโนเทค สวทช. พัฒนา 3 ต้นแบบผลิตภัณฑ์ คือ ลิกนิน ที่มีสมบัติในการป้องกันเชื้อราก่อโรคในข้าว ซึ่งเหมาะที่จะใช้ก่อนเกิดโรคไหม้ข้าว, ลิกนินผสมสารสกัดธรรมชาติ  ซึ่งนอกจากจะสามารถป้องกันและยับยั้งเชื้อราก่อโรคแล้ว ยังเสริมประสิทธิภาพของสารสกัดธรรมชาติ ต้นแบบสุดท้ายคือ ลิกนินผสมสารสกัดธรรมชาติและพอลิเมอร์ธรรมชาติ ช่วยเพิ่มความสามารถในการยึดเกาะของสารออกฤทธิ์และเพิ่มประสิทธิภาพในป้องกันและยับยั้งเชื้อราที่ก่อโรคไหม้ข้าว รวมถึงมีธาตุอาหารหลักที่ช่วยบำรุงต้นข้าวอีกด้วย นอกจากนี้ สารชีวภัณฑ์ดังกล่าวยังสามารถใช้ร่วมกับชีวภัณฑ์เชื้อราไตรโคเดอร์มาได้โดยไม่เป็นปฏิปักษ์กัน

ทีมวิจัยได้มีการทดสอบในระดับภาคสนามจำนวน 4 ไร่ ร่วมกับ ธีระวัช สุวรรณนวล นักวิชาการเกษตรชำนาญการ จากศูนย์วิจัยข้าว จ.ขอนแก่น ตั้งแต่เดือนสิงหาคม 2566 ที่ผ่านมา จากนั้น เก็บข้อมูลเปรียบเทียบสารชีวภัณฑ์นาโนไฮบริดจากลิกนินกับสารเคมีทางการค้าที่เกษตรกรนิยมใช้ โดยดูจากอาการที่ปรากฏบนใบข้าวแสดงอาการของโรค และประเมินความเสียหายของใบข้าวจากการเข้าทำลายของเชื้อราโรคไหม้ตามเกณฑ์ของ Standard Evaluation System for Rice (IRRI, 2013) ผลการทดสอบพบว่า สารชีวภัณฑ์นาโนไฮบริดจากลิกนินมีคะแนนการเกิดโรคไหม้ = 3 ต้านทานได้ใกล้เคียงกับสารเคมีทางการค้า

“ไม่ว่าจะเป็นน้ำดำจากอุตสาหกรรมเยื่อและกระดาษ หรือฟางข้าวจากภาคเกษตรกรรม ล้วนเป็นวัสดุเหลือใช้ในกระบวนการผลิต ซึ่งหลายคนต่างพยายามหาวิธีใช้ประโยชน์ การพัฒนาเป็นสารชีวภัณฑ์นาโนไฮบริดจากลิกนินก็เช่นกัน เรามองว่า นวัตกรรมนี้เป็น Waste to Worth ที่สามารถลดต้นทุนการผลิตเป็นทางเลือกให้เกษตรกร รักษาสภาพแวดล้อม อนุรักษ์ทรัพยากรธรรมชาติและเป็นการเพิ่มรายได้แก่เกษตรกร จนนำไปสู่การพัฒนาระบบการเกษตรที่ปลอดภัยจากสารเคมีจนถึงระบบเกษตรอินทรีย์ และระบบเกษตรกรรมที่ยั่งยืน ตอบโจทย์ BCG ทั้ง 3 มิติไม่ว่าจะเป็นเศรษฐกิจชีวภาพ (Bioeconomy) เศรษฐกิจหมุนเวียน (Circular Economy) และ เศรษฐกิจสีเขียว (Green Economy)” ดร. วรรณวิทู กล่าว

สารชีวภัณฑ์ไฮบริดระดับนาโนจากลิกนิน โดยนาโนเทค สวทช. จดสิทธิบัตรเรียบร้อยแล้ว และพร้อมสำหรับการถ่ายทอดเทคโนโลยีให้ผู้ที่สนใจ ซึ่งอาจเป็นกลุ่มธุรกิจเคมีภัณฑ์ที่ต้องการผลิตภัณฑ์ทางเลือกใหม่ หรือกลุ่มเกษตรกรต่างๆ ที่ให้ความสนใจจากการทดสอบใช้ผลิตภัณฑ์ โดยล่าสุด ธนาคารเพื่อการเกษตรและสหกรณ์การเกษตร (ธ.ก.ส.) ซึ่งเป็นแหล่งทุนนั้น มีแผนต่อยอดนำผลิตภัณฑ์ต้นแบบสารชีวภัณฑ์ไฮบริดระดับนาโนจากลิกนินนี้ ไปใช้ในเชิงสาธารณประโยชน์ เพื่อตอบโจทย์องค์กรทั้งด้านนวัตกรรม ความยั่งยืน และความรับผิดชอบต่อสังคม รวมถึงเพื่อเกษตรกรไทยเช่นกัน


เราใช้คุกกี้เพื่อพัฒนาประสิทธิภาพ และประสบการณ์ที่ดีในการใช้เว็บไซต์ของคุณ คุณสามารถศึกษารายละเอียดได้ที่ นโยบายความเป็นส่วนตัว และสามารถจัดการความเป็นส่วนตัวของคุณได้เองโดยคลิกที่ ตั้งค่า

Privacy Preferences

คุณสามารถเลือกการตั้งค่าคุกกี้โดยเปิด/ปิด คุกกี้ในแต่ละประเภทได้ตามความต้องการ ยกเว้น คุกกี้ที่จำเป็น

Allow All
Manage Consent Preferences
  • คุกกี้ที่จำเป็น
    Always Active

    คุกกี้มีความจำเป็นสำหรับการทำงานของเว็บไซต์ เพื่อให้คุณสามารถใช้ได้อย่างเป็นปกติ และเข้าชมเว็บไซต์ คุณไม่สามารถปิดการทำงานของคุกกี้นี้ในระบบเว็บไซต์ของเราได้

  • คุกกี้เพื่อการวิเคราะห์

    คุกกี้ประเภทนี้จะทำการเก็บข้อมูลการใช้งานเว็บไซต์ของคุณ เพื่อเป็นประโยชน์ในการวัดผล ปรับปรุง และพัฒนาประสบการณ์ที่ดีในการใช้งานเว็บไซต์ ถ้าหากท่านไม่ยินยอมให้เราใช้คุกกี้นี้ เราจะไม่สามารถวัดผล ปรังปรุงและพัฒนาเว็บไซต์ได้

Save