‘NANO nCote’ ปุ๋ยควบคุมการปลดปล่อยธาตุอาหาร ใช้ได้เต็มประสิทธิภาพ ลดปล่อยก๊าซเรือนกระจก

รู้หรือไม่ ‘ปุ๋ยธาตุอาหารหลัก’ ส่วนใหญ่เป็นปุ๋ยเม็ดที่ผ่านการพัฒนาสูตรมาให้ละลายน้ำได้ดีเพื่อให้พืชนำไปใช้ประโยชน์ได้สะดวก แต่ในทางปฏิบัติการคำนวณปริมาณปุ๋ยให้พอดีกับความต้องการของพืชเป็นเรื่องที่ทำได้ยาก เกษตรกรจึงมักให้ปุ๋ยเกินความต้องการของพืชอยู่เสมอ เพื่อให้มั่นใจได้ว่าพืชจะเจริญเติบโตได้ดีและให้ผลผลิตมากตามเป้าหมาย ผลที่เกิดขึ้นคือนอกจากปุ๋ยปริมาณมากจะละลายไปโดยเปล่าประโยชน์แล้ว ยังส่งผลให้ดินเสื่อมสภาพ น้ำเน่าเสีย และเกิดก๊าซเรือนกระจกด้วย

กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (อว.) โดยศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ (นาโนเทค) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) พัฒนา NANO nCote (นาโน เอ็นโคต) ปุ๋ยควบคุมการปลดปล่อย (Controlled Release Fertilizer: CRF) เพื่อการใช้งานปุ๋ยอย่างเต็มประสิทธิภาพ ลดการสร้างผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม และลดจำนวนรอบการใส่ปุ๋ยให้พืชเศรษฐกิจ เช่น ข้าว อ้อย ข้าวโพด เหลือเพียง 1 ครั้งต่อรอบการปลูก

ใส่ครั้งเดียวอยู่ได้ตลอดรอบเพาะปลูก

ปุ๋ยธาตุอาหารหลักประกอบด้วยธาตุอาหาร 3 ชนิดที่จำเป็นต่อการเจริญเติบโตของพืช คือ ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และโพแทสเซียม ในแวดวงการเกษตรมักเรียกรวมว่า N-P-K อย่างไรก็ตามปุ๋ยทั่วไปโดยเฉพาะปุ๋ยยูเรียมีสมบัติละลายน้ำเร็ว ทำให้การให้ปุ๋ยแต่ละครั้งมักสูญเสียปุ๋ยไปโดยเปล่าประโยชน์กว่าร้อยละ 60 ซึ่งปุ๋ยเหล่านั้นจะไหลไปสะสมในดินและแหล่งน้ำ ทำให้เกิดค่าความเป็นกรดในดินสูง เกิดปรากฏการณ์สาหร่ายบานสะพรั่งจนส่งผลกระทบต่อแหล่งน้ำ นอกจากนี้ยังก่อให้เกิดก๊าซไนตรัสออกไซด์ (N₂O) ซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจกชนิดหนึ่ง ที่มีศักยภาพในการทำให้โลกร้อนสูงกว่าคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) ถึงประมาณ 265 เท่า

ดร.กนิษฐา บุญภาวาณิชกุล นักวิจัยทีมวิจัยเกษตรนาโนขั้นสูง นาโนเทค สวทช. อธิบายว่า เพื่อลดปัญหาดังกล่าว ทีมวิจัยได้นำเทคโนโลยีการผลิตสารเคลือบนาโนคอมพอสิต (nanocomposite coating) มาใช้ในการผลิตสารเคลือบพอลิเมอร์ฐานธรรมชาติดัดแปรที่มีสมบัติย่อยสลายได้ตามชีวภาพ เพื่อใช้ในการเคลือบเม็ดปุ๋ย โดยสารเคลือบจะทำหน้าที่เป็นชั้นฟิล์มช่วยควบคุมการปลดปล่อยธาตุอาหารไม่ให้ละลายเร็วเกินไป และค่อย ๆ ปลดปล่อยธาตุอาหารออกมาอย่างต่อเนื่องผ่านการแพร่ผ่านของชั้นฟิล์ม โดยปุ๋ยที่ผ่านการเคลือบแล้วจะมีชื่อทางเทคนิคว่า ‘ปุ๋ยควบคุมการปลดปล่อย’

“ปุ๋ยควบคุมการปลดปล่อยนี้ผ่านการทดสอบแล้วว่า พืชดูดซึมธาตุอาหารไปใช้ประโยชน์ได้มากกว่าร้อยละ 90 ขณะที่ปุ๋ยที่ไม่ผ่านการเคลือบ พืชจะดูดซึมไปใช้ได้เพียงร้อยละ 40–60 เท่านั้น สารที่ใช้เคลือบปุ๋ยสามารถควบคุมการปลดปล่อยได้ยาวนานถึง 6 เดือน เพียงพอต่อการให้ธาตุอาหารแก่พืชใน 1 รอบการผลิตโดยไม่ต้องให้ซ้ำ ดังนั้นการใช้งานปุ๋ยชนิดนี้นอกจากจะช่วยประหยัดค่าปุ๋ยและลดการสร้างผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมได้เป็นอย่างดีแล้ว ยังช่วยบรรเทาวิกฤตขาดแคลนแรงงานที่ภาคการเกษตรของไทยกำลังเผชิญหนักได้ด้วย”

ที่ผ่านมาทีมวิจัยได้ผลิตปุ๋ยควบคุมการปลดปล่อยในชื่อ NANO nCote เรียบร้อยแล้ว โดยสามารถออกแบบและพัฒนาตำรับปุ๋ยได้หลากหลายสูตร ปรับใช้ได้ทั้งตามความต้องการของพืชแต่ละชนิดพืช และตามค่าวิเคราะห์ดิน นำไปใช้ในการบำรุงพืชเศรษฐกิจไทยได้หลายชนิด เช่น ข้าว อ้อย ข้าวโพดเลี้ยงสัตว์ ปัจจุบันทีมวิจัยได้ถ่ายทอดเทคโนโลยีการผลิตให้แก่ภาคเอกชนเรียบร้อยแล้ว ทางภาคเอกชนกำลังดำเนินงานในขั้นตอนวางแผนการผลิตและจัดจำหน่าย

ส่งเสริมเกษตรกรไทย ‘ทำน้อยแต่ได้มาก’

ตั้งแต่ปี 2558 ทีมวิจัยได้ลงพื้นที่ดำเนินงานร่วมกับเกษตรกรไทยเพื่อจัดทำแซนด์บ็อกซ์ (sandbox) ทดสอบการใช้งานปุ๋ย NANO nCote ในการเพาะปลูกพืชเศรษฐกิจมาแล้วหลายชนิด เช่น ข้าว อ้อย ข้าวโพดเลี้ยงสัตว์ และกล้วยไม้

ดร.กนิษฐา เล่าถึงตัวอย่างความสำเร็จจากการทดสอบภาคสนามในช่วง 10 ปีที่ผ่านมาว่า เมื่อนำปุ๋ย NANO nCote ไปใช้กับการเพาะปลูกอ้อย พบว่ามีผลผลิตเพิ่มขึ้นตั้งแต่ร้อยละ 45–100 ขึ้นอยู่กับสายพันธุ์ที่ปลูก ส่วนการเพาะปลูกข้าวโพดเลี้ยงสัตว์พบว่าผลผลิตเพิ่มขึ้นประมาณร้อยละ 17 โดยทั้งการเพาะปลูกอ้อยและข้าวโพดเลี้ยงสัตว์ ทีมวิจัยใส่ปุ๋ยเพียง 1 ครั้งต่อรอบการผลิตเท่านั้น ทำให้ลดปริมาณการใช้ปุ๋ยไปได้มากถึงร้อยละ 50 ส่วนการทดสอบใช้งานในอุตสาหกรรมกล้วยไม้ พบว่ากล้วยไม้ที่ใส่ปุ๋ยชนิดนี้มีช่อดอกเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ และสามารถลดการใส่ปุ๋ยจาก 1–2 ครั้งต่อสัปดาห์ตลอดรอบการผลิต 18–24 เดือน ให้เหลือเพียง 5 ครั้งตลอดรอบการผลิต

ด้านการเพาะปลูกข้าว ทีมวิจัยได้ดำเนินการทดสอบร่วมกับเกษตรกรมาอย่างต่อเนื่องเช่นกัน ทั้งในพื้นที่ภาคเหนือและตะวันออกเฉียงเหนือ

ดร.กนิษฐา เล่าต่อว่า ล่าสุดในปี 2567 ทีมวิจัยได้ลงพื้นที่ไปทดสอบการใช้ปุ๋ย NANO nCote ในการเพาะปลูกข้าวพันธุ์หอมมะลิ 105 หรือข้าวหอมมะลิทุ่งกุลาซึ่งเป็นพืช GI ของไทย โดยทีมวิจัยได้ร่วมกับทีมสถาบันการจัดการเทคโนโลยีและนวัตกรรมเกษตร (สท.) สวทช. และเกษตรกรในพื้นที่ทุ่งกุลาร้องไห้ จังหวัดร้อยเอ็ดและจังหวัดศรีสะเกษ นำร่องทดสอบการใช้ปุ๋ยในการเพาะปลูกข้าวแบบนาปีภายใต้โครงการ ‘ทุ่งกุลาม่วนซื่น’

“การทดลองเริ่มจากการวิเคราะห์ค่าดิน และปรับสูตรการใส่ปุ๋ยให้เหมาะสม ผลการทดสอบพบว่าการทดลองเพาะปลูกข้าวโดยใส่ปุ๋ยแค่เพียง 1 ครั้งต่อรอบการผลิต ได้ผลผลิตเพิ่มขึ้นร้อยละ 25–41 เกษตรกรมีรายได้สุทธิเพิ่มขึ้นร้อยละ 42–56 เมื่อเทียบกับการใช้ปุ๋ยสูตรเดิมที่มีการใช้งานทั่วไป ทีมวิจัยจึงมีแผนจะร่วมมือกับหน่วยงานที่เกี่ยวข้องในการสร้างความรู้ความเข้าใจให้แก่เกษตรกรเกี่ยวกับการเลือกใช้งานปุ๋ยและการวางแผนการใส่ปุ๋ยอย่างเหมาะสม เพื่อสนับสนุนให้เกษตรกรไทยเข้าถึงการทำเกษตรกรรมแบบทำน้อยแต่ได้มาก และช่วยรักษาความมั่นคงด้านอาหารให้แก่ประเทศไทยต่อไป”

นอกจากการทดสอบประสิทธิภาพด้านการบำรุงพืช ทีมวิจัยยังมีแผนจะประเมินประสิทธิภาพเรื่องการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก เพื่อนำไปสู่การขับเคลื่อนนโยบายลดโลกร้อนด้วย

ดร.กนิษฐา กล่าวทิ้งท้ายว่า ปัจจุบันทีมวิจัยได้วางแผนการดำเนินงานความร่วมมือกับสถาบันเทคโนโลยีและสารสนเทศเพื่อการพัฒนาที่ยั่งยืน (TIIS) โดยศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค) สวทช. ในการประเมินผลการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากการปรับเปลี่ยนมาใช้ปุ๋ย NANO nCoteเรียบร้อยแล้ว โดยคาดว่าจะเริ่มตรวจวัดและคำนวณแล้วเสร็จภายในปี 2569 และจะมีการนำผลไปยื่นขึ้นทะเบียนกับองค์การบริหารจัดการก๊าซเรือนกระจก (อบก.) เพื่อนำไปสู่การขับเคลื่อนเชิงนโยบายด้านการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในภาคเกษตรกรรมต่อไป

ผู้ประกอบการที่สนใจติดต่อสอบถามรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับ NANO nCote ได้ที่ งานพัฒนาธุรกิจ (BDV) นาโนเทค สวทช. เบอร์โทรศัพท์ 0 2564 7100 หรืออีเมล bdis@nanotec.or.th

เรียบเรียงโดย ภัทรา สัปปินันทน์ ฝ่ายสร้างสรรค์สื่อและผลิตภัณฑ์ สวทช.
อาร์ตเวิร์กโดย ภัทรา สัปปินันทน์
ภาพประกอบโดย นาโนเทค สวทช. และภาพจาก Shutterstock