กระถางชีวมวลจากฟางข้าวเพื่อควบคุมการปลดปล่อยธาตุอาหารพืช

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการเตรียมกระถางชีวมวลจากฟางข้าว โดยใช้น้ำยางพรีวัลคาไนซ์ (PVL) และแป้งมันสำปะหลัง (ST) เป็นสารประสานและเคลือบผิวด้านในของกระถางชีวมวลด้วยไฮโดรเจล เพื่อควบคุมการปลดปล่อยปุ๋ยยูเรีย การดำเนินการวิจัยประกอบด้วย 4 ส่วนหลัก ดังนี้
(1) การศึกษาสภาวะที่เหมาะสมในการขึ้นรูปแผ่นคอมโพสิตจากฟางข้าวด้วยเทคนิคการขึ้นรูปแบบอัดเบ้าพิมพ์ ได้แก่ อุณหภูมิ แรงอัด และเวลา อัตราส่วน PVL/ST และปริมาณสารประสานต่อน้ำหนักฟางข้าว
(2) การศึกษาเคลือบแผ่นคอมโพสิตจากฟางข้าวด้วยไฮโดรเจลสำหรับควบคุมการปลดปล่อยปุ๋ยยูเรีย
(3) การศึกษาสภาวะในการขึ้นรูปกระถางชีวมวลจากฟางข้าวและการเคลือบกระถางชีวมวลจากฟางข้าวด้วยไฮโดรเจล
(4) การศึกษาการใช้กระถางชีวมวลจากฟางข้าวในการปลูกพืชเปรียบเทียบกับกระถางพลาสติก

ผลการทดลองพบว่า สภาวะที่เหมาะสมในการเตรียมแผ่นคอมโพสิตจากฟางข้าว คือ อุณหภูมิในการขึ้นรูป 100 °C แรงอัด 125 กก./ซม.² และเวลา 11 นาที อัตราส่วน PVL/ST เท่ากับ 50/50 %w/w และปริมาณสารประสาน 30% โดยน้ำหนักของฟางข้าว เมื่อเคลือบแผ่นคอมโพสิตจากฟางข้าวด้วยไฮโดรเจล จะมีการปลดปล่อยปุ๋ยยูเรียในช่วงระยะเวลา 1–5 วัน ในปริมาณ 5–8% โดยน้ำหนัก จากนั้นอัตราการปลดปล่อยปุ๋ยยูเรียค่อยๆ ลดลง และไม่พบการปลดปล่อยปุ๋ยยูเรียที่ประมาณวันที่ 35

การเคลือบไฮโดรเจล 2 ครั้งทับลงไปบนชั้นไฮโดรเจลผสมปุ๋ยยูเรียที่ความเข้มข้น 15% w/w มีความเหมาะสมในการนำไปเคลือบกระถางชีวมวลที่อัดขึ้นรูปด้วยสภาวะเดียวกับแผ่นคอมโพสิต กล่าวคือ
ชั้นที่ 1: เคลือบด้วยน้ำยางพรีวัลคาไนซ์ เพื่อป้องกันการซึมผ่านของปุ๋ยออกนอกกระถาง
ชั้นที่ 2: เคลือบด้วยไฮโดรเจลผสมปุ๋ยยูเรีย
ชั้นที่ 3 และ 4: เคลือบด้วยไฮโดรเจล เพื่อชะลอการปลดปล่อยของปุ๋ย

เมื่อใช้กระถางชีวมวลดังกล่าวปลูกพืช ได้แก่ โหระพาและดาวเรือง พบว่า การเคลือบไฮโดรเจลผสมปุ๋ยยูเรียในกระถางชีวมวลส่งผลให้โหระพามีการเจริญเติบโตที่ดี ทั้งขนาดของใบและความสูงของลำต้นดีกว่าการใช้กระถางพลาสติก ส่วนดาวเรืองที่ปลูกในกระถางชีวมวลเคลือบไฮโดรเจลมีใบขนาดใหญ่และสีเขียวเข้มมากกว่า ซึ่งเกิดจากการปลดปล่อยยูเรียออกจากกระถางชีวมวลที่ช่วยให้พืชเจริญเติบโตได้ดี อย่างไรก็ตาม ดาวเรืองที่ปลูกในกระถางชีวมวลเคลือบไฮโดรเจลมีการออกดอกช้ากว่าประมาณ 1 สัปดาห์ เนื่องจากยูเรียที่ปลดปล่อยออกมาเสริมสร้างการเจริญเติบโตของใบและลำต้นก่อน ทำให้เกิดการออกดอกและบานช้ากว่าดาวเรืองที่ปลูกในกระถางพลาสติกและกระถางชีวมวลที่ไม่เคลือบไฮโดรเจล

นอกจากนี้ การเคลือบกระถางชีวมวลยังช่วยลดการเกิดราและยืดอายุการใช้งานของกระถางได้อีกทางหนึ่ง โดยสรุป งานวิจัยนี้สามารถนำฟางข้าวเหลือทิ้งมาใช้ประโยชน์ในการผลิตกระถางชีวมวลจากฟางข้าว และเคลือบไฮโดรเจลสำหรับควบคุมการปลดปล่อยปุ๋ยยูเรีย เพื่อใช้เป็นต้นแบบกระถางชีวมวลในการปลูกพืช และสามารถย่อยสลายได้ตามธรรมชาติ

คำสำคัญ: คอมโพสิตฟางข้าว กระถางชีวมวล ไฮโดรเจล การปลดปล่อยปุ๋ยยูเรีย