Thailand Techshow

ปุ๋ยนาโนซิลิคอน (Nano Silicon Fertilizer)

นักวิจัย
ผศ.ดร.ณัฐบดี วิริยาวัฒน์ ผศ.ดร.สุรชาติ สินวรณ์ คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยสวนดุสิต

สถานภาพสิทธิบัตร

อนุสิทธิบัตร เลขที่ 1603002382 เรื่อง ยื่นคำขอวันที่ 18 พฤศจิกายน 2559

ที่มา ข้อมูลเบื้องต้น ความสำคัญของปัญหา

วัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรในประเทศไทยหลายชนิดมีปริมาณมาก และไม่มีการนำไปใช้ประโยชน์ อาทิเช่น ฟางข้าว เหง้ามันสำปะหลัง ยอดและใบอ้อย ไผ่ หญ้าคา ทะลายปาล์มเปล่า เป็นต้น ซึ่งวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรเหล่านี้ มีปริมาณซิลิกาสูง สามารถนำมาพัฒนาเป็นปุ๋ยนาโนซิลิคอนได้ ซึ่งซิลิคอนจัดเป็นธาตุเสริมประโยชน์ ที่มีความจำเป็นต่อการเจริญเติบโตของมันสำปะหลัง ช่วยควบคุม ป้องกัน ลดการเกิดโรคและการทำลายของแมลงศัตรูพืชได้เป็นอย่างดี โดยปุ๋ยซิลิคอนที่มีอนุภาคเล็กระดับนาโน จะช่วยให้มันสำปะหลังดูดซึมซิลิคอนไปใช้ได้ง่ายขึ้น ซึ่งกลไกการดูดซึมและสะสมของซิลิคอนจากปุ๋ยนาโนซิลิคอนในมันสำปะหลังนั้น เกิดขึ้นโดยสารประกอบซิลิคอนไดออกไซด์หรือซิลิคอน (SiO4) ที่ละลายน้ำอยู่ในดินในรูปกรดซิลิสิก (Si(OH)4) จะถูกพืชดูดซึมไปใช้ผ่านทางราก ไปตามท่อลำเลียงน้ำไปสะสมที่เนื้อเยื่อชั้นอีพิเดอร์มิส กาบใบ และเนื้อเยื่อลำเลียงของลำต้น โดยอยู่ในรูปซิลิกาอสัณฐาน (SiO2.nH2O) เมื่อเข้าไปสะสมที่ใบอย่างต่อเนื่อง ทำให้เกิดผลึกของกรดซิลิเกต (silicate) เคลือบเป็นเกล็ดแข็งที่ผิวใบ ทำให้แมลงศัตรูพืชของมันสำปะหลัง เช่น เพลี้ยแป้งมันสำปะหลังสีชมพูไม่สามารถเจาะดูดกินน้ำเลี้ยงของต้นมันสำปะหลังได้ จึงลดปัญหาการทำลายต้นมันสำปะหลัง นอกจากนี้ ซิลิคอนสามารถลดการคายน้ำของต้นมันสำปะหลังผ่านผิวเคลือบคิวติน (cutin) ได้ ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการสังเคราะห์แสงของต้นมันสำปะหลัง ส่งผลให้ผลผลิตมันสำปะหลังสูงขึ้น

สรุปและจุดเด่นเทคโนโลยี

ปุ๋ยนาโนซิลิคอนจากวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร เป็นปุ๋ยที่นำมาใช้เป็นสารเสริมการเติบโตของมันสำปะหลัง และแก้ไขปัญหาเพลี้ยแป้งมันสำปะหลังสีชมพู ซึ่งเป็นแมลงปากดูดที่ระบาดมากในพื้นที่ปลูกมันสำปะหลังในประเทศไทย ซึ่งซิลิคอนนับเป็นธาตุเสริมประโยชน์ที่มันสำปะหลังมีความต้องการในช่วงของการเติบโตและช่วยทำให้ผนังเซลล์ของมันสำปะหลังแข็งแรง ทำให้ใบและลำต้นมีความแข็งแรง จึงลดการทำลายของเพลี้ยแป้งลงได้ นอกจากนี้ยังส่งเสริมกระบวนการสังเคราะห์แสงเพื่อสร้างแป้งที่หัว (ราก) ของต้นมันสำปะหลัง โดยการสร้างคลอโรฟิลล์เพิ่มขึ้นที่ใบ ทำให้กระบวนการสังเคราะห์แสงมีประสิทธิภาพมากขึ้น ทำให้ได้แป้งที่มีทั้งปริมาณและคุณภาพสูง ซึ่งนอกจากปุ๋ยนาโนซิลิคอนจะใช้ได้ดีกับมันสำปะหลังแล้ว ยังสามารถนำไปขยายผล เพื่อใช้กับพืชอื่นที่ต้องการเสริมความแข็งแรง อาทิเช่น พืชประดับหรือพืชสวนได้ด้วย

ความร่วมมือที่เสาะหา

เสาะหาผู้รับอนุญาตใช้สิทธิ

สถานภาพของผลงานวิจัย

ต้นแบบระดับ pilot scale ได้ถูกทดสอบในสภาวะทำงานจริง