โครงการวิจัยมะพร้าวเพื่อเพิ่มมูลค่าทางการเกษตรและอุตสาหกรรมอย่างยั่งยืน

บทคัดย่อ

โครงการวิจัยมะพร้าวเพื่อเพิ่มมูลค่าทางการเกษตรและอุตสาหกรรมอย่างยั่งยืน มีวัตถุประสงค์ของโครงการ 1) เพื่อวิจัยและพัฒนาพันธุ์มะพร้าวที่มีลักษณะดีเด่นทางการเกษตรทั้งปริมาณ และคุณภาพเพื่อให้เพียงพอต่อปริมาณความต้องการในภาคการเกษตรและอุตสาหกรรม 2) เพื่อรวบรวมเชื้อพันธุกรรมมะพร้าวในสภาพแปลงอนุรักษ์เชื้อพันธุ์ เพื่อใช้เป็นฐานพันธุกรรมในการปรับปรุงพันธุ์ และการใช้ทรัพยากรชีวภาพอย่างยั่งยืน 3) เพื่อวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตพันธุ์มะพร้าวให้เพียงพอต่อความต้องการ เพื่อใช้ประโยชน์ในเชิงพาณิชย์ 4) เพื่อวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีชีวภาพเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต และการเก็บอนุรักษ์พันธุกรรมมะพร้าวในสภาพปลอดเชื้อ และ5) เพื่อวิจัยและพัฒนาเครื่องจักรอัตโนมัติสำหรับกระบวนการหลังการเก็บเกี่ยวมะพร้าวในเชิงอุตสาหกรรม เพื่อลดต้นทุนการผลิต ประกอบด้วย 11 โครงการวิจัยย่อยระยะเวลาการดำเนินการเดือนตุลาคม 2564-กันยายน 2565 มีผลการดำเนินงาน และรายละเอียด ดังนี้ การเปรียบเทียบพันธุ์มะพร้าวลูกผสมสำหรับแปรรูปอุตสาหกรรมกะทิ และน้ำมันมะพร้าว (ระยะที่ 1) จำนวน 6 พันธุ์ พบว่า สามารถได้พันธุ์ที่มีแนวโน้มมีลักษณะดีเด่นทางการเกษตร จำนวน 3 พันธุ์ ได้แก่ 1) พันธุ์มลายูสีเหลืองต้นเตี้ย x ไทยกะโหลก 2) พันธุ์มลายูสีแดงต้นเตี้ย x ไทยกะโหลก และ3) พันธุ์มลายูสีแดงต้นเตี้ย x เรนเนลล์ต้นสูง ส่วนการคัดเลือกสายต้นมะพร้าวท้องถิ่นจากแหล่งปลูกต่างๆที่ให้ผลผลิตสูง และคุณภาพดี (ระยะที่ 1) พบว่า ได้สายต้น/สายพันธุ์ ที่มีลักษณะดีเด่นทางการเกษตร จำนวน 134 สายต้น (9 สายพันธุ์) ได้แก่ 1) สายพันธุ์สายบัว จำนวน 29 สายต้น 2) สายพันธุ์ตื่นดก จำนวน 19 สายต้น 3) สายพันธุ์หัวลิง จำนวน 15 สายต้น 4) สายพันธุ์ก้นจุก จำนวน 15 สายต้น 5) สายพันธุ์ทุ่งเคล็ด จำนวน 26 สายต้น 6) สายพันธุ์เทิ้งบ้อง จำนวน 16 สายต้น 7) สายพันธุ์เปลือกหวาน จำนวน 7 สายต้น 8) สายพันธุ์ทนาน จำนวน 4 สายต้น และ 9) สายพันธุ์ซอสมุทรสงคราม จำนวน 3 สายต้น การประเมินผลผลิตและลักษณะทางการเกษตรของพันธุ์มะพร้าวน้ำหอมเพื่อการบริโภคผลสด (ระยะที่ 1) จากการพัฒนาพันธุ์ และตรวจยีนความหอม Real time PCR จำนวน 4 พันธุ์ พบว่า ต้นแม่พันธุ์มะพร้าว กรรมวิธีที่ 1 พันธุ์น้ำหอมสีเขียว ต้นแม่พันธุ์มียีนความหอมแท้ทุกต้น รุ่นลูกระยะต้นกล้า มียีนความหอมแท้ จำนวน 78 ต้น คิดเป็น 86.7 เปอร์เซ็นต์ กรรมวิธีที่ 2 พันธุ์น้ำหอมสีเหลือง ต้นแม่พันธุ์มียีนความหอมแท้ทุกต้น รุ่นลูกระยะต้นกล้ามียีนความหอมแท้ จำนวน 88 ต้น คิดเป็น 97.8 เปอร์เซ็นต์ กรรมวิธีที่ 3 พันธุ์น้ำหอมสีน้ำตาล ต้นแม่พันธุ์มียีนความหอม 1 ต้น รุ่นลูกระยะต้นกล้า มียีนความหอมแท้ จำนวน 16 ต้น คิดเป็น 17.8 เปอร์เซ็นต์ และกรรมวิธีที่ 4 พันธุ์น้ำหอมพันธุ์การค้าของเกษตรกร (control) รุ่นลูกระยะต้นกล้า มียีนความหอมแท้ จำนวน 68 ต้น คิดเป็น 85.0 เปอร์เซ็นต์ และปลูกทดสอบรุ่นลูก (progeny test) ในแปลงปลูกเพื่อคัดเลือก และประเมินพันธุ์ต่อไป และการประเมินผลผลิตและลักษณะทางการเกษตรของประชากรพันธุ์มะพร้าวน้ำหอมสีเขียวเพื่อการบริโภคผลสด (ระยะที่ 1) พบว่า กลุ่มประชากรมะพร้าวน้ำหอมผลสีเขียวจากศูนย์วิจัยพืชสวนชุมพรมีต้นที่ออกจั่นจำนวน 55 ต้น (204 จั่น) และให้ผลผลิตรวมจำนวน 38 ผล ส่วนกลุ่มประชากรมะพร้าวน้ำหอมจากจังหวัดสมุทรสาคร มีต้นที่ออกจั่นจำนวน 3 ต้น 12 จั่น แต่ยังไม่ให้ผลผลิต การเปรียบเทียบพันธุ์มะพร้าวลูกผสมกะทิน้ำหอมจากการคัดเลือก พบว่า แปลงที่ 1 มีจำนวนผลผลิตเฉลี่ย 5.28 ผล/ทะลาย และจำนวนผลมะพร้าวกะทิเฉลี่ย 1.65 ผล/ทะลาย พบต้นที่ มียีนความเป็นลูกผสมมะพร้าวกะทิ จำนวน 177 ต้น และในจำนวนนี้มีต้นที่มียีนหอมแท้ จำนวน 28 ต้น สำหรับแปลงที่ 2 มีจำนวนผลผลิตเฉลี่ย 5.20 ผล/ทะลาย และจำนวนผลมะพร้าวกะทิเฉลี่ย 1.37 ผล/ทะลาย พบต้นที่มียีนความเป็นลูกผสมมะพร้าวกะทิ จำนวน 112 ต้น และในจำนวนนี้มีต้นที่มียีนมะพร้าวน้ำหอมแท้ จำนวน 37 ต้น และศึกษาความมีชีวิตและการเก็บรักษาละอองเกสรมะพร้าวกะทิพันธุ์แท้ พบว่า การบรรจุในขวดแก้ว และการเก็บรักษาละออง ที่อุณหภูมิ -20 องศาเซลเซียส ส่งผลให้ความมีชีวิตและความงอกของละอองเกสรสูงที่สุด ส่วนการศึกษาการขนส่งละอองเกสรมะพร้าวกะทิพันธุ์แท้ด้วยวิธีต่างกันต่อความมีชีวิตของละอองเกสร พบว่า การบรรจุในกระติกน้ำแข็งให้ความงอกของละอองเกสรมะพร้าวดีที่สุด สำหรับอุปกรณ์เก็บรักษาความเย็น พบว่า เปอร์เซ็นต์ความมีชีวิตของละอองเกสรสูงที่สุดที่การใช้เจลเก็บความเย็น และเปอร์เซ็นต์ความงอกของละอองเกสรสูงที่สุดคือการใช้ไอซ์แพคเก็บความเย็น ศึกษาการใช้ปุ๋ยตามค่าวิเคราะห์ดินและพืชในแปลงมะพร้าว ดำเนินการทดลองที่ศูนย์วิจัยพืชสวนชุมพร โดยทำการเก็บตัวอย่างดินและใบมะพร้าวมาวิเคราะห์ปริมาณธาตุอาหาร วางแผนการทดลองแบบ RCB มี 3 กรรมวิธี จำนวน 8 ซ้ำ ประกอบด้วย กรรมวิธีที่ 1 ใส่ปุ๋ยตามวิธีเกษตรกร กรรมวิธีที่ 2 ใส่ปุ๋ยตามคำแนะนำของกรมวิชาการเกษตร กรรมวิธีที่ 3 ใส่ปุ๋ยตามค่าวิเคราะห์ดินและใบพืช พบว่า การใส่ปุ๋ยตามกรรมวิธีต่างๆ ไม่ทำให้ผลผลิตมะพร้าวแตกต่างกัน แต่การใส่ปุ๋ยตามคำแนะนำกรมวิชาการเกษตรมีแนวโน้มให้ผลผลิตเฉลี่ยต่อต้นมากที่สุด และศึกษาความต้องการน้ำและระดับวิกฤติของต้นมะพร้าว เก็บข้อมูลสภาพภูมิอากาศและค่าความต้องการน้ำของมะพร้าวเพื่อคำนวณสัมประสิทธิ์การใช้น้ำของพืชรายวัน (Kc daily) พบว่า สัมประสิทธิ์การใช้น้ำของเดือนมีนาคมถึงพฤศจิกายน 2565 แปลงมะพร้าวพันธ์ไทยต้นสูง ในแปลงทดลองศูนย์วิจัยพืชสวนชุมพร ได้ค่า คือ 1.03, 0.51, 3.00, 0.17, 1.88, 0.13, 1.49, 2.60 และ 2.31 ตามลำดับ และแปลงมะพร้าวน้ำหอมที่สวนผลิตพันธุ์มะพร้าวลูกผสมคันธุลี คือ 1.23, 1.32, 1.33, 1.01, 1.02, 1.36, 2.72, 2.93 และ 2.18 ตามลำดับ ผลของการจัดการธาตุอาหารและให้น้ำต่อการติดผลของมะพร้าวพันธุ์ลูกผสมชุมพร 2 จากการจัดการธาตุอาหารและให้น้ำตามความจุความชื้นที่เป็นประโยชน์ (AWC) พบว่า ในช่วงหน้าแล้ง (เดือนกุมภาพันธ์ ถึงเดือนพฤษภาคม 2565) ในพื้นที่ของสวนผลิตพันธุ์มะพร้าวลูกผสมคันธุลี อำเภอท่าชนะ จังหวัดสุราษฎร์ธานี มีปริมาณฝนปานกลาง ถึงฝนหนักมาก โดยปริมาณน้ำฝนดังกล่าวสูงกว่าค่า AWC ทำให้ไม่ต้องให้น้ำเพิ่ม ส่งผลให้จำนวนดอกตัวเมียต่อจั่น เปอร์เซ็นต์การผสมติดและเปอร์เซ็นต์การติดผล ไม่มีความแตกต่างกันทางสถิติ และศึกษาวัสดุเพาะกล้าที่เหมาะสมต่อการผลิตต้นกล้ามะพร้าวลูกผสมชุมพร 2 จากการศึกษาวัสดุเพาะกล้าที่เหมาะสมต่อการผลิตต้นกล้ามะพร้าวลูกผสมชุมพร 2 พบว่า ดัชนีการงอกและเปอร์เซ็นต์การงอกของผลพันธุ์ ไม่มีความแตกต่างทางสถิติ สำหรับการเจริญเติบโตของต้นกล้า พบว่า ความสูงของต้น และจำนวนใบของต้นกล้าที่อายุ 20 สัปดาห์หลังเพาะกล้ามีความแตกต่างทางสถิติ โดยการใส่ไมคอร์ไรซา อัตรา 1 กก./10 ตรม. ส่งผลให้มีการเจริญเติบโตสูงที่สุด จำนวนสปอร์เชื้อราอาร์บัสคูลาร์ไมคอร์ไรซา และเปอร์เซ็นต์การเข้าอยู่อาศัยในรากต้นกล้ามะพร้าวสูงที่สุด ส่วนผลของการฉีดพ่นปุ๋ยทางใบต่อการเจริญเติบโตของต้นกล้ามะพร้าวลูกผสมชุมพร 2 พบว่า การเจริญเติบโต ด้านความสูงของต้นกล้าที่อายุ 20 สัปดาห์หลังเพาะผลพันธุ์ มีความแตกต่างกันทางสถิติอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งการฉีดพ่นปุ๋ย สูตร 30-10-10 อัตรา 50 กรัม + ปุ๋ยแคลเซียมซิลิเกต 15 กรัม ต่อน้ำ 20 ลิตร ทุก 14 วัน ส่งผลให้ต้นกล้ามีความสูงมากที่สุด สำหรับความเข้มข้นของธาตุอาหารในใบของต้นกล้ามะพร้าว และ ปริมาณคลอโรฟิลล์ทั้งหมดมีความแตกต่างกันทางสถิติ การพัฒนาการเพาะเลี้ยงเอ็มบริโอสายพันธุ์มะพร้าวน้ำหอมสีเขียว โดยขั้นตอนการชักนำให้คัพภะเกิดรากแรกเกิด และเกิดยอด เอ็มบริโอที่เลี้ยงบนอาหารแข็งสูตร Y3 ที่เติม GA ความเข้มข้น 15 ?M มีความยาวยอดเฉลี่ยสูงที่สุด คือ 3.63 เซนติเมตร ส่วนการเกิดรากแรกหรือรากหลัก พบว่า ทุกกรรมวิธีมีจำนวนรากหลักเฉลี่ยใกล้เคียงกัน คือ 1 ราก และขั้นตอนการชักนำให้เกิดรากแขนง ต้นอ่อนที่มีอายุ 4-5 เดือน และมีใบ 1-2 ใบ จากขั้นตอนที่ 1 เลี้ยงในอาหารเหลวสูตร Y3 ที่เติม IBA ความเข้มข้น 0.1 ?M มีจำนวนรากหลักเฉลี่ยสูงที่สุด คือ 2.47 ราก (นับจากสภาพในขวดเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ) และการขยายพันธุ์มะพร้าวสายพันธุ์มะพร้าวน้ำหอมสีเขียว ด้วยเทคนิคการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ somatic embryogenesis โดยขั้นตอนศึกษาผลของอาหารและสารควบคุมการเจริญเติบโตต่อการเกิดแคลลัสจากชิ้นส่วนเอ็มบริโอ พบว่า เอ็มบริโอที่วางบนอาหารสูตร Y3 ที่เติม 2,4-D ความเข้มข้น 100 - 400 ?M เกิดแคลลัสแบบ friable callus เมื่อเลี้ยงเป็นเวลา 14 สัปดาห์ ศึกษาการชักนำรากและเร่งการปรับสภาพการเพาะกล้าของมะพร้าวน้ำหอมที่ได้จากการเพาะเลี้ยงเอ็มบริโอ ในสภาพ ex vitro (ปี 2565-2567) และเพื่อศึกษาแนวทางการใช้ราอาบัสคูลาร์ไมคอร์ไรซาเพื่อเพิ่มความแข็งแรงของต้นอ่อนมะพร้าวจากการเพาะเลี้ยงเอ็มบริโอ พบว่า การชักนำต้นมะพร้าวน้ำหอมที่ได้จากการเพาะเลี้ยงเอ็มบริโอให้ออกรากในสภาพ ex vitro โดยขั้นตอนที่ 1 การเพาะเลี้ยงเอ็มบริโอมะพร้าวน้ำหอมบนอาหารแข็งสูตร Y3 ที่เติม GA ความเข้มข้น 15 ?M ในที่มืดนาน 2 เดือน พบว่า เอ็มบริโอที่มีการพัฒนาเป็นยอดและรากจำนวน 211 ชิ้นส่วน คิดเป็น 68.5 เปอร์เซ็นต์ โดยมีความยาวยอดเฉลี่ยเท่ากับ 3.62 เซนติเมตร และจำนวนรากหลักเฉลี่ย เท่ากับ 1.08 ราก และย้ายต้นอ่อนเลี้ยงในอาหารแข็งสูตร Y3 (Eeuwens, 1976) เพาะในที่สว่าง ขณะนี้ต้นอ่อนมีอายุ 4-5 เดือน และมีใบ 1-2 ใบ นำต้นอ่อนมะพร้าวที่ได้เข้าสู่ขั้นตอนที่ 2 ผลของ IBA ต่ออัตราการออกรากของต้นอ่อน และการปรับตัวให้เข้ากับสภาวะแวดล้อม ตามกรรมวิธีที่กำหนดต่อไป ในเดือนมกราคม 2566 การศึกษาเทคโนโลยีการเก็บรักษาเชื้อพันธุกรรมมะพร้าวกลุ่มต้นเตี้ยพื้นเมืองของไทยในสภาพเยือกแข็ง ในขั้นตอนการเพาะเลี้ยงเอ็มบริโอมะพร้าวน้ำหอมกลุ่มต้นเตี้ย จำนวน 6 สายพันธุ์ ได้แก่ น้ำหอม น้ำหวาน ทุ่งเคล็ด ปะทิว หมูสีเหลือง และ พวงร้อย พบว่า มะพร้าวกลุ่มต้นเตี้ย 6 พันธุ์ มีขนาดความยาวเฉลี่ยของเอ็มบริโออยู่ในช่วง 0.69-1.05 เซนติเมตร หลังนำเอ็มบริโอเพาะเลี้ยงบนอาหารแข็งสูตร Y3 ในที่มืดนาน 2 เดือน พบว่า เอ็มบริโอของมะพร้าวสายพันธุ์พวงร้อย น้ำหวาน ปะทิว และทุ่งเคล็ด มีการพัฒนาเป็นรากและยอด 70 ถึง 80 เปอร์เซ็นต์ ส่วนเอ็มบริโอของมะพร้าวสายพันธุ์น้ำหอมและหมูสีเหลือง มีการพัฒนาเป็นยอดและราก 45 และ 25 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับ เมื่อวัดความยาวยอดเฉลี่ยของมะพร้าวกลุ่มต้นเตี้ย 6 พันธุ์ มีความยาวยอดอยู่ในช่วง 1.61-2.21 เซนติเมตร การพัฒนาเป็นต้นกล้าของมะพร้าวกลุ่มต้นเตี้ย 6 พันธุ์ หลังจากการเลี้ยงในอาหารเหลวสูตร Y3 (Eeuwens, 1976) ในที่สว่าง 10 เดือน (อายุ 12 เดือน) เพื่อให้พัฒนาเป็นต้นอ่อน/ต้นกล้า พบว่า มะพร้าวสายพันธุ์พวงร้อยมีการพัฒนาเป็นต้นกล้าสูงที่สุด คือ 74.29 เปอร์เซ็นต์ ส่วนมะพร้าวสายพันธุ์น้ำหวาน น้ำหอม ปะทิว ทุ่งเคล็ด และหมูสีเหลือง พบการพัฒนาเป็นต้นกล้าต่ำกว่า 50 เปอร์เซ็นต์ ศึกษาปัจจัยที่เหมาะสมในกระบวนการผลิตน้ำมันมะพร้าวบริสุทธิ์ โดยศึกษาเรื่องอุณหภูมิที่มีผลต่อการเกิดน้ำมันมะพร้าวบริสุทธิ์ ได้ดำเนินการออกแบบและสร้างชุดทดสอบ ประกอบด้วยถังปิดหุ้มฉนวนโดยรอบเพื่อรักษาสภาพแวดล้อมภายในถังให้มีอุณหภูมิคงที่ ถังต้มน้ำร้อนใช้หลอดอินฟราเรดเป็นต้นกำเนิดความร้อน ใช้เป็นแหล่งกำเนิดความร้อนแทนหม้อต้มน้ำ มีหัววัดอุณหภูมิใช้วัดอุณหภูมิของน้ำต้ม และใช้แผงวงจรควบคุมใช้ Arduino ในการควบคุมอุณหภูมิของน้ำต้มให้มีค่าตามที่กำหนด ทำการทดสอบการหมักโดยการควบคุมอุณหภูมิในช่วงอุณหภูมิต่างๆกัน พบว่าที่อุณหภูมิน้ำต้มที่ 65-70 องศาเซลเซียส สามารถทำให้เกิดน้ำมันมะพร้าวบริสุทธิ์ได้ทั้งนี้ต้องทำการทดสอบเพิ่มเติมเพื่อหา อุณหภูมิต่ำที่สุดที่ทำให้เกิดน้ำมันมะพร้าวบริสุทธิ์ได้ ศึกษาระดับปัจจัยที่เหมาะสมสำหรับขั้นตอนการปอกเปลือกด้วยเครื่องจักรของกระบวนการผลิตมะพร้าวน้ำหอมทรงเพชร ที่มีผิวที่เรียบเนียนในลักษณะเดียวกันกับการทำงานด้วยแรงงานคน จากผลการศึกษาพบว่ากระบวนการผลิตมะพร้าวน้ำหอมทรงเพชรในปัจจุบันจะนิยมใช้แรงงานคนมากกว่าการใช้เครื่องจักร เนื่องจากคุณภาพของผลผลิตที่ได้นั้นดีกว่าการผลิตด้วยเครื่องจักรทั้งในส่วนของคุณภาพผิวหลังการปอกและปัญหาอื่นๆ ที่เกิดจากการใช้งานเครื่องอีกด้วย จึงได้ทำการศึกษาและทดสอบระดับปัจจัยต่างๆ ที่มีผลกับการปอกเปลือกมะพร้าวน้ำหอมทรงเพชรด้วยเครื่องจักร สำหรับการนำไปใช้ในการออกแบบและพัฒนาเครื่องจักรอัตโนมัติในกระบวนการผลิตมะพร้าวน้ำหอมทรงเพชรที่สามารถนำไปใช้งานได้ต่อไปในอนาคต ศึกษาปัจจัยที่เหมาะสมในกระบวนการผลิตน้ำตาลมะพร้าว โดยศึกษาเรื่องประเภทหัวกวนน้ำตาลมะพร้าว ขนาดของหัวกวนน้ำตาลมะพร้าว ความเร็วรอบของเครื่องกวนน้ำตาลมะพร้าว ที่มีผลต่อคุณภาพน้ำตาลมะพร้าว จากการศึกษาพบว่ากระบวนการผลิตน้ำตาลมะพร้าวในปัจจุบันยังมีการใช้ทั้งแรงงานคนและการนำเครื่องจักรเข้ามาช่วยในกระบวนการผลิตแต่ก็ยังมีการใช้แรงงานในการควบคุมการทำงานของใบกวนอยู่เพื่อให้ได้คุณภาพน้ำตาลมะพร้าวเดียวกันทั้งกระทะ จึงได้ทำการศึกษาและทดสอบระดับปัจจัยต่าง ๆ ที่มีผลต่อคุณภาพน้ำตาลมะพร้าวด้วยชุดทดสอบสอบ สำหรับการนำไปใช้ในการออกแบบและพัฒนาเครื่องกวนน้ำตาลมะพร้าวเคี่ยว ที่สามารถนำไปใช้งานได้ต่อไปในอนาคต

คำสำคัญ