นักวิจัย มมส ประดิษฐ์เครื่องกำจัดแมลงศัตรูในกระบวนการผลิตเมล็ดพันธุ์ข้าว

               เครื่องกำจัดแมลงศัตรูในกระบวนการผลิตเมล็ดพันธุ์ข้าว

              การผลิตข้าวเป็นอุตสาหกรรมเกษตรหลักของประเทศไทย การได้ผลผลิตข้าวที่มีคุณภาพดีนั้นขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย ซึ่งเมล็ดพันธุ์ถือเป็นปัจจัยที่สำคัญอย่างหนึ่ง อย่างไรก็ดีแมลงในโรงเก็บถือเป็นปัญหาสำคัญที่พบในขั้นตอนการจัดการเมล็ดพันธุ์ ก่อนถึงฤดูกาลเพาะปลูก โดยปัจจุบันแนวทางการจัดการปัญหาแมลงศัตรู แนวทางในการป้องกันและกำจัดแมลงศัตรูของเมล็ดพืชนั้นมีการดำเนินการหลายวิธีอาทิเช่น ลดความชื้นในเมล็ดเพื่อลดจำนวนแมลง การควบคุมอุณหภูมิโดยใช้ความร้อนและความเย็นจัดเพื่อหยุดการเจริญเติบโตและบางชนิดตายไป เก็บรักษาในสภาพสุญญากาศหรือภาชนะที่ปิดมิดชิด และการใช้ยาฆ่าแมลง ซึ่งแต่ละวิธีมีข้อดี ข้อเสียแตกต่างกันไป โดยเฉพาะการใช้ยาฆ่าแมลงทำให้เกิดปัญหาด้านความเป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อมรวมทั้งการนำเข้าสารเคมีจากต่างประเทศ สำหรับการใช้สารเคมีนั้นเป็นวิธีการหนึ่งที่นิยมใช้กันอย่างกว้างขวางทั้งในผลิตผลเกษตรที่ต้องการเก็บรักษา และเพื่อการส่งออกทั้งในเมล็ดธัญพืช ผักและผลไม้ เนื่องจากสามารถทาลายแมลงศัตรูผลิตผลเกษตรได้เกือบทุกชนิดและทุกระยะการเจริญเติบโต ไม่มีพิษตกค้างเมื่อเทียบกับวิธีการใช้สารฆ่าแมลง สารรมที่นิยมใช้กันอยู่ในปัจจุบันมีเพียง 2 ชนิด คือ เมทิลโบรไมด์ (methyl bromide) และฟอสฟีน (phosphine) การใช้สารรมฟอสฟีนในการป้องกันกำจัดแมลงศัตรูให้กับผลิตผลเกษตร อย่างไรก็ดีสารเคมีถึงแม้ว่าจะมีประสิทธิภาพสูงแต่ก็มีความเป็นพิษสูงต่อสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม และมีผลการทำลายชั้นบรรยากาศของโลก รวมถึงเป็นอุปสรรคต่อการค้าในตลาดโลกมีการกีดกันทางการค้าเกิดขึ้น ด้วยเห็นผลของหลักการอาหารปลอดภัย ทำให้ในปัจจุบันสารเคมีดังกล่าวถูกลดความสำคัญลงและมีแนวโน้มในการยกเลิกการใช้ในอนาคต นอกจากนั้นในการใช้งานสารเคมีบางประเภท เช่นส่วนฟอสฟีนเป็นสารรมอีกชนิดที่เป็นสารทางเลือกเพื่อใช้ทดแทนเมทิลโบรไมด์ แต่กลับมีแนวโน้มการต้านทานของแมลงศัตรูโรงเก็บเพิ่มมากขึ้นทำให้การใช้สารเคมีมีประสิทธิภาพลดลงจึงมีความพยายามในการหาวิธีการใหม่ๆ นำมาใช้ในการจัดการปัญหาแมลงศัตรูโดยเฉพาะเมล็ดพันธุ์ เพื่อทดแทนการใช้สารเคมี ซึ่งแนวทางหนึ่งที่กำลังมีการดำเนินการคือการใช้คลื่นวิทยุความถี่สูง ลำแสงพลาสม่า หรือการใช้ประโยชน์จากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เช่น รังสีอินฟราเรด คลื่นไมโครเวฟ อีกจำนวนหนึ่งโครงการนี้เป็นการพัฒนา เครื่องกำจัดแมลงศัตรูในกระบวนการผลิตเมล็ดพันธุ์ข้าว โดยใช้หลักการให้ความร้อนข้าวเปลือกด้วยรังสีอินฟราเรดที่เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามีคุณสมบัติสามารถจัดการได้ทั้งแมลงตัวเต็มวัยและไข่ที่ฝังอยู่ในเนื้อเมล็ดพันธุ์ทำให้สามารถเก็บรักษาเมล็ดพันธุ์เป็นเวลานานได้เป็นอย่างดีเป็นประโยชน์ต่ออุตสาหกรรมการผลิตในภาคเกษตรกรรมของประเทศและยกระดับอุตสาหกรรมชุมชนได้อย่างน่าภาคภูมิใจ

1) ออกแบบและสร้างเครื่องกำจัดแมลงศัตรูในกระบวนการผลิตเมล็ดพันธุ์ข้าว

2) ทดสอบความสามารถการทำงานของเครื่องกำจัดแมลงศัตรู

3) ติดตามตรวจสอบคุณภาพเมล็ดพันธุ์ข้าวที่ผ่านการกำจัดแมลงศัตรูถึงผลในด้านการควบคุมและด้านคุณภาพเมล็ดพันธุ์ตามเกณฑ์มาตรฐาน

การกำจัดแมลงศัตรูถึงผลในด้านการควบคุมและด้านคุณภาพเมล็ดพันธุ์

มีการพัฒนาเทคโนโลยีการใช้รังสีอินฟราเรดในการให้ความร้อนวัสดุมาอย่างต่อเนื่อง กว่า 10 ปี ตั้งแต่ระดับห้องปฏิบัติการของหน่วยวิจัยเทคโนโลยีหลังการเก็บเกี่ยวและวิศวกรรมเครื่องจักรกลเกษตร คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม โดยพัฒนาเป็น เครื่องอบแห้งต้นแบบ และโรงงานต้นแบบที่ใช้งานได้จริง โดยมีตัวอย่างการดำเนินการประกอบด้วย

  1) เครื่องอบแห้งอินฟราเรดแบบถังหมุน (วช)

  2) โรงงานต้นแบบอบแห้งข้าวเปลือกด้วยรังสีอินฟราเรดร่วมกับการเทมเปอร์ริ่งและลมร้อน (สวก.)

            ทั้ง 2 เทคโนโลยี ถูกออกแบบมาเพื่อใช้ในภารกิจลดความชื้นผลผลิต อย่างไรก็ดีหลังจากลดความชื้นแล้ว คณะนักวิจัยได้ดำเนินการเพิ่มเติมเกี่ยวกับคุณภาพของผลิตที่เก็บรักษา เช่น เปอร์เซ็นต์ข้าวเต็มเมล็ด และค่าดัชนีความขาวของ ข้าว เมื่อผ่านการเก็บรักษาเป็นระยะเวลา 9 เดือน   นอกจากนั้นยังติดตามเรื่องของศัตรูโรงเก็บของเมล็ดพืช  อาทิเช่น เชื้อรา และรวมถึงแมลงศัตรูที่สำคัญ  ซึ่งพบว่าในระยะเวลา 3 เดือนแรกของการเก็บรักษาเทคโนโลยีการให้ความร้อนด้วยรังสีอินฟราเรดสามารถควบคุมไม่ให้มีปัญหาแมลงศัตรูได้เป็นอย่างดี ซึ่งเลยระยะเวลาวงจรชีวิตของแมลง 45 วัน นับจากระยะไข่จนกระทั่งโตเต็มวัยได้

นอกจากนั้นมีการพัฒนาเทคนิคตะแกรงเขย่าแบบฐานขั้นบันได เป็นครั้งแรกในประเทศสำหรับงานเมล็ดพันธุ์ ทั้งนี้เพื่อให้สามารถทำให้เมล็ดพันธุ์ถูกเขย่าเคลื่อนที่ผ่านตะแกรงพลิกตัวไปมาและได้รับรังสีอินฟราเรดทั่วทั้งเมล็ดเพื่อให้มั่นใจว่าแมลงศัตรูรวมถึงไข่ที่ฝังอยู่ในเนื้อเมล็ดพันธุ์ได้รับรังสีอินฟราเรดทั่วถึงทั้งเมล็ด

การหาเงื่อนไขการจัดการที่เหมาะสม ค่อนข้างยาก ใช้เวลาในการรอผลการศึกษาค่อนข้างนาน จึงต้องใช้ความระมัดระวังในการทดสอบ

ปัญหาโรคโควิด 19 ระบาดทำให้ไม่สามารถดำเนินการวิจัยได้ต่อเนื่อง

งานถ่ายทอดเทคโนโลยีสู่การสร้างจริงโดยโรงงานค่อนข้างยาก บางข้อมูลที่ได้จากระดับการศึกษาในห้องปฏิบัติการต้องมีการปรับแก้เมื่อสร้างเครื่องจริง

เกษตรกรผู้ผลิตเมล็ดพันธุ์ หน่วยงานราชการ บริษัทเอกชนด้านเมล็ดพันธุ์

ได้รับทุนอุดหนุนการทำกิจกรรมส่งเสริมและสนับสนุนการพัฒนาต่อยอดสิ่งประดิษฐ์ ผลงานวิจัย และนวัตกรรม จากสำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.) สนับสนุนงบประมาณ 1,990,000 บาท

ขอขอบคุณมหาวิทยาลัยมหาสารคาม คณะ สำหรับการทำงานวิจัยนี้ ดำเนินการศึกษาโดยคณะนักวิจัยของ หน่วยวิจัยเทคโนโลยีหลังการเก็บเกี่ยวและวิศวกรรมเครื่องจักรกลเกษตร คณะวิศวกรรมศาสตร์ ร่วมกับ คณาจารย์จากคณะเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยมหาสารคาม 

มีการพัฒนาเพื่อรองรับการใช้งานในระดับ กลุ่มเกษตรกรผู้ผลิตเมล็ดพันธุ์ ทั้งนี้รอการประสานจากสำนักงานการวิจัยแห่งชาติเพื่อดำเนินการใช้งานมากขึ้น 

เครื่องต้นแบบรุ่นที่พัฒนาถึงแม้จะออกแบบให้มีความเป็นมิตรกับผู้ใช้งานแล้ว แต่ยังต้องมีการพัฒนาให้มีความง่ายต่อการใช้ทั้งนี้เพื่อลดข้อจำกัดของผู้ใช้งานที่ไม่มีความชำนาญให้สามารถใช้งานได้ดียิ่งขึ้น

2 สิ่งที่ทำให้งานวิจัยถูกใช้ประโยชน์ต่อสังคม และชุมชนจริง คือ 1 ต้องเป็นความต้องการของผู้ใช้จริงจึงจะตอบโจทย์การใช้งานได้ และ 2 นักวิจัยควรเลือกทำงานที่ตนเองมีความรู้จริงหรือทำการค้นคว้างานวิจัยที่ผ่านๆ มาจนมั่นใจว่าสิ่งที่กำลังจะลงมือทำมีโอกาสทำได้สำเร็จ จะทำให้งานที่ทำมีโอกาสประสบความสำเร็จได้สูง 

งานทุกอย่างจะสำเร็จได้ต้องมีความเพียร 

รองศาสตราจารย์ ดร. จักรมาส เลาหวณิช วิศวะกรรมเครื่องกล

คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม ต.ขามเรียง อ.กันทรวิชัย จ.มหาสารคาม

043754 316  มือถือ 0815444408  e-mail juckamas.l@msu.ac.th

หน่วยงาน คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม 

สถานที่ติดต่อ ต.ขามเรียง อ.กันทรวิชัย จ.มหาสารคาม