กระถางชีวมวลจากฟางข้าวเพื่อควบคุมการปลดปล่อยธาตุอาหารพืช

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการเตรียมกระถางชีวมวลจากฟางข้าว โดยใช้น้ำยางพรีวัลคาไนซ์ (PVL) และแป้งมันสำปะหลัง (ST) เป็นสารประสานและเคลือบผิวด้านในของกระถางชีวมวลด้วยไฮโดรเจลเพื่อควบคุมการปลดปล่อยปุ๋ยยูเรีย ในการดำเนินการวิจัยประกอบด้วย 4 ส่วนหลักๆ ดังนี้ (1) การศึกษาสภาวะที่เหมาะสมในการขึ้นรูปแผ่นคอมโพสิตจากฟางข้าวด้วยเทคนิคการขึ้นรูปแบบอัดเบ้าพิมพ์ ได้แก่ อุณหภูมิ แรงอัดและเวลา อัตราส่วน PVL/ST และปริมาณสารประสานต่อน้ำหนักฟางข้าว (2) การศึกษาเคลือบแผ่นคอมโพสิตจากฟางข้าวด้วยไฮโดรเจลสำหรับควบคุมการปลดปล่อยปุ๋ยยูเรีย (3) การศึกษาสภาวะในการขึ้นรูปกระถางชีวมวลจากฟางข้าวและการเคลือบกระถางชีวมวลจากฟางข้าวเคลือบด้วยไฮโดรเจลเพื่อควบคุมการปลดปล่อยปุ๋ยยูเรีย และ (4) การศึกษาการใช้กระถางชีวมวลจากฟางข้าวในการปลูกพืชเปรียบเทียบกับกระถางพลาสติก ผลการทดลอง พบว่า สภาวะที่เหมาะสมในการเตรียมแผ่นคอมโพสิตจากฟางข้าว คือ อุณหภูมิในการขึ้นรูป 100 C แรงอัด 125 Kg/cm2 และเวลา 11 นาที อัตราส่วน PVL/ST 50/50 %w/w และปริมาณ สารประสาน 30 % โดยน้ำหนักของฟางข้าว เมื่อเคลือบแผ่นคอมโพสิตจากฟางข้าวด้วยไฮโดรเจลจะมีการปลดปล่อยปุ๋ยยูเรียในช่วงระยะเวลา 1–5 วัน ในปริมาณ 5–8% โดยน้ำหนัก หลังจากนั้นอัตราปลดปล่อยปุ๋ยยูเรียค่อยๆ ลดลงและตรวจสอบไม่พบการปลดปล่อยปุ๋ยยูเรียที่ประมาณ 35 วัน โดยการเคลือบไฮโดรเจล 2 ครั้งทับลงไปบนชั้นไฮโดรเจลผสมปุ๋ยยูเรียที่ความเข้มข้น 15% %w/w มีความเหมาะสมในการนำไปเคลือบกระถางชีวมวลที่อัดขึ้นรูปด้วยสภาวะเดียวกับแผ่นคอมโพสิต กล่าวคือ ทำการเคลือบกระถางชีวมวลด้วยชั้นแรกน้ำยางพรีวัลคาไนซ์เพื่อป้องกันการซึมผ่านของปุ๋ยออกนอกกระถาง ชั้นที่สองคือชั้นไฮโดรเจลผสมปุ๋ยยูเรีย และเคลือบชั้นที่สามและสี่ด้วยไฮโดรเจลเพื่อชะลอการปลดปล่อยของปุ๋ย โดยเมื่อนำกระถางชีวมวลมาใช้มาปลูกพืช คือ โหระพาและดาวเรือง พบว่า การเคลือบไฮโดรเจลผสมปุ๋ยยูเรียในกระถางชีวมวลจะทำให้โหระพามีการเจริญเติบโตที่ดีทั้งขนาดของใบและความสูงของลำต้นดีกว่าการใช้กระถางพลาสติก และการเคลือบไฮโดรเจลผสมปุ๋ยยูเรียในกระถางชีวมวลจะทำให้ดาวเรืองมีใบที่มีขนาดใหญ่และสีใบมีความเขียวเข้มมากกว่า ซึ่งเป็นผลมาจากการปลดปล่อยยูเรียออกมาจากการเคลือบด้านในกระถางชีวมวลช่วยทำให้ต้นพืชเจริญเติบโตได้ดี แต่อย่างไรก็ตามดาวเรืองที่ปลูกในกระถางชีวมวลที่เคลือบไฮโดรเจลมีการออกดอกช้ากว่าประมาณ 1 สัปดาห์ทั้งนี้เป็นผลมาจากปุ๋ยยูเรียที่ปลดปล่อยออกมาจากจากระถางชีวมวลที่เคลือบไฮโดรเจลไปเสริมสร้างการเจริญเติบโตของใบและความสูงของต้น ทำให้เกิดการออกดอกและบานช้ากว่าดาวเรืองที่ปลูกในกระถางพลาสติกและกระถางชีวมวลจากฟางข้าวที่ไม่เคลือบไฮโดรเจล นอกจากนี้การเคลือบกระถางชีวมวลจะช่วยลดการเกิดราและยืดอายุการใช้งานของกระถางชีวมวลได้อีกทางหนึ่ง โดยสรุปงานวิจัยนี้สามารถนำฟางข้าวเหลือทิ้งมาใช้ประโยชย์ในการผลิตเป็นกระถางชีวมวลจากฟางข้าวและเคลือบไฮโดรเจลสำหรับควบคุมการปลดปล่อยปุ๋ยยูเรีย เพื่อใช้เป็นต้นแบบกระถางชีวมวลใช้ในการปลูกพืชและสามารถการย่อยสลายได้ตามธรรมชาติ

คำสำคัญ

ระดับความพร้อมของโครงการ