พืชไร่

การวิจัยและพัฒนาแก่นตะวันเพื่อเป็นอาหารสุขภาพ Jerusalem artichoke Improvement for Functional Food

ลักษณะเด่นของผลงาน

จากการวิจัยแก่นตะวัน ได้ทดสอบเชื้อพันธุกรรมและเปรียบเทียบพันธุ์ ได้แนะนำพันธุ์แก่นตะวัน 3 พันธุ์ คือ แก่นตะวันเบอร์ 1 แก่นตะวันเบอร์ 2 และแก่นตะวันเบอร์ 3 โดยเฉพาะ แก่นตะวันเบอร์ 2 เป็นพันธุ์ที่เกษตรให้การยอมรับเป็นอย่างดีในการใช้เป็นพันธุ์ปลูก ปัจจุบัน ทีมงานวิจัยแก่นตะวัน ภายใต้ คณะเกษตรศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น ได้วิจัยและปรับปรุงพันธุ์แก่นตะวันพันธุ์ใหม่ ซึ่งเป็นพันธุ์ที่ให้ผลผลิตสูง 4,164 กิโลกรัมต่อไร่ ลักษณะหัวใหญ่ มีแขนงน้อย รสชาติหวาน

การนำไปใช้ประโยชน์/หรือผลกระทบที่ได้รับการถ่ายทอด

จากคุณสมบัติที่ดีเด่นของอินนูลิน (inulin) ที่มีอยู่ในหัวแก่นตะวัน ทำให้ภาคเอกชนให้ความสนใจนำผลผลิตแก่นตะวันไปใช้เป็นวัตถุดิบ และสกัดสารอินนูลิน สำหรับ การผลิตเป็นอาหารเพื่อสุขภาพ และผลิตภัณฑ์เสริมสุขภาพ ปัจจุบัน มีทั้งภาครัฐ และเอกชนจำนวนมาก โดยมีการปลูกในพื้นที่ จ. นครราชสีมา ชัยภูมิ ขอนแก่น สระบุรี สิงห์บุรี ฯลฯ ที่ได้นำพันธุ์แก่นตะวันที่ปรับปรุงพันธุ์ โดยคณะเกษตรศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น ไปใช้เป็นพันธุ์ปลูก เป็นการใช้พันธุ์แก่นตะวันที่เกิดจากงานวิจัยในการสร้าง และพัฒนาระบบการผลิต เพื่อเป็นการค้า และอุตสาหกรรม ด้วยการทำงานอย่างมุ่งมั่น จนถึงขณะนี้ เยรูซาเลมอาติโชค ซึ่งได้เปลี่ยนชื่อในภาษาไทยว่า “แก่นตะวัน” โดยนักวิจัยของมหาวิทยาลัยขอนแก่น จนเป็นที่รู้จักของคนไทยทั่วประเทศ ถึงขณะนี้ มีพันธุ์แก่นตะวันพันธุ์ดีที่ให้ผลผลิตสูงและสม่ำเสมอ สำหรับใช้หัวสดบริโภคและใช้ในอุตสาหกรรม  รวมทั้ง เทคโนโลยีการผลิตเพื่อให้ได้ผลผลิตสูงและคุณภาพดี ที่ได้รับการถ่ายทอดแก่เกษตรกรผู้สนใจนำไปปลูกเป็นการค้าจำนวนมาก

ลักษณะประจำพันธุ์  “ แก่นตะวัน50-4”

ลำต้นสีเขียว แตกกิ่งน้อย               ดอกสีเหลือง                             กลีบดอกรีปลายแหลม                                 หัวขนาดใหญ่ แขนงน้อย

เทคโนโลยีไส้เดือนดิน:  บทบาทสำคัญต่อการฟื้นฟูคุณภาพของทรัพยากรดินและสิ่งแวดล้อม

Earthworm: Vermiculture Technology:

An Eco-Tool inSustainable Waste Management and Land Resources Rehabilitation in Thailand

ลักษณะเด่นของผลงาน

ไส้เดือนดินเป็นตัวชี้วัดทางชีวภาพ และมีบทบาทสำคัญต่อการฟื้นฟูคุณภาพของทรัพยากรที่ดิน และสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้ การผลิตปุ๋ยหมักมูลไส้เดือนดิน ยังเป็นการจัดการของเสีย ส่งผลดีต่อดิน เพิ่มผลผลิตพืช และยังปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อมและลดสารพิษตกค้างขึ้น จากการวิจัยและศึกษาไส้เดือนดินกับสิ่งแวดล้อมอย่างต่อเนื่องเป็นเวลา 5-6 ปีในพื้นที่จริง เปรียบกับพื้นที่ที่ใช้สารเคมีการเกษตร รวมทั้ง พื้นที่ป่าในบริเวณใกล้เคียง แต่ใช้ไส้เดือนท้องถิ่น สายพันธุ์ “เพอริทิม่า” ซึ่งมีลำตัวขนาดใหญ่ เป็นตัวปรับสภาพดิน พบว่า ขุย ซึ่งเป็นมูลของไส้เดือนชนิดนี้ มีธาตุอาหารที่เป็นประโยชน์กับพืช โดยเฉพาะธาตุฟอสฟอรัสสูงมาก ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อสภาพดิน ทำให้คุณสมบัติทางเคมีกายภาพ และชีวภาพของดินดีขึ้น และในพื้นที่การเกษตร ที่มีความแห้งแล้ง โดยเฉพาะภาคอีสาน ที่ส่วนใหญ่จะขาดธาตุฟอสฟอรัส นอกจากนี้ โครงการวิจัยนี้ ยังได้ทำการวิจัยในด้านต่างๆเพื่อศึกษาการใช้ไส้เดือนดิน เป็นตัวชี้ทางชีวภาพเพื่อวัดผลกระทบของมลพิษสิ่งแวดล้อมอีกด้วย และพัฒนามาใช้ในการศึกษาทางนิเวศพิษวิทยาทางดิน (Ecotoxicology and Ecological Risk Assessment)

การนำไปใช้ประโยชน์/หรือผลกระทบที่ได้รับการถ่ายทอด

งานวิจัยเทคโนโลยีการผลิตปุ๋ยหมักไส้เดือนดิน ได้เผยแพร่ให้กับหน่วยงานต่างๆ ทั้งภาครัฐและเอกชน เทศบาลต่างๆ นำเอาไปเป็นต้นแบบการจัดการของเสียในแต่ละอำเภอ และจังหวัดในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ โดยมีการใช้กากของเสียสิ่งเหลือทิ้งจากอุตสาหกรรมการเกษตรมาพัฒนาปรับปรุงเป็นปุ๋ย โดยนำกากของเสียมาทำเป็นปุ๋ยหมักอินทรีย์และปุ๋ยน้ำหมักชีวภาพ และทำการวิจัยพัฒนาสูตรและวิธีการ เทคโนโลยีปุ๋ยหมักโดยไส้เดือนดิน ที่มีคุณภาพสูง ไม่มีการปนเปื้อนสารพิษ เพื่อนำไปใช้ให้เกิดประโยชน์ต่อการทำการเกษตรที่อย่างยั่งยืน นอกจากนี้ เกษตรกรและชุมชนต้นแบบสามารถนำปฏิบัติได้จริง และเผยแพร่ให้ความรู้กับสมาชิกชุมชน เป็นการผลิตพืชที่ยั่งยืน ต้นทุนการผลิตต่ำ ได้ผลผลิตดี และได้ปุ๋ยอินทรีย์ที่มีคุณภาพสูง

การปรับปรุงพันธุ์ข้าวโพดรับประทานฝักสด

Vegetable Corn Breeding Program

ลักษณะเด่นของผลงาน

งานวิจัยของโครงการปรับปรุงพันธุ์ข้าวโพดรับประทานฝักสด มีลักษณะเป็นการทำงานเชิงรุกเพื่อสร้างนวัตกรรมใหม่ให้ตอบสนองต่อความต้องการของผู้บริโภครุ่นใหม่ในอนาคต  โดยจะมุ่งเน้นการสร้างพันธุ์ผสมเปิดสำหรับเกษตรกรรายย่อย เพื่อให้เกษตรกรสามารถนำไปใช้เพาะปลูกและเก็บเมล็ดพันธุ์ไว้ใช้เองได้ และให้ภาครัฐและเอกชนนำไปใช้เป็นเชื้อพันธุกรรมในโครงการปรับปรุงพันธุ์ของหน่วยงาน นอกจากนี้ ยังมีการพัฒนาสายพันธุ์แท้ สำหรับใช้สร้างพันธุ์ลูกผสมพันธุ์ใหม่  ที่มีลักษณะหลากหลาย ได้แก่ สีเมล็ด ทั้งสีเดียว และหลายสีในฝักเดียวกัน (ขาว เหลือง ม่วง ขาวสลับเหลือง ขาวสลับม่วง เหลืองสลับม่วง และขาวเหลืองม่วง เป็นต้น ขนาดฝัก (ใหญ่ กลาง และเล็ก) รูปทรงฝัก และการเพิ่มคุณภาพในการบริโภคโดยการใช้ประโยชน์จากยีนร่วม นอกเหนือจากกิจกรรมข้างต้นแล้ว ยังได้เริ่มพัฒนาพันธุ์ที่มีสารพฤกษเคมีสูง อาทิ แอนโทไซยานิน และแคโรทีนอยด์   เพื่อใช้ในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่ที่เพิ่มมูลค่าให้กับพันธุ์พืช   โดยทำการวิจัยแบบบูรณาการกับนักวิจัยในหลายสาขา เช่น  ด้านวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีการอาหาร และเภสัชศาสตร์ เป็นต้น สำหรับ การเผยแพร่เพื่อใช้ประโยชน์จากสายพันธุ์แท้ และพันธุ์ลูกผสมในการผลิตเชิงการค้านั้น และมีการทำสัญญาข้อตกลงความร่วมมือกับหน่วยงานผู้ประสงค์จะนำไปใช้ประโยชน์

ผลการดำเนินงานวิจัยของโครงการฯ ได้พัฒนาพันธุ์ข้าวโพดข้าวพันธุ์ผสมเปิด 2 พันธุ์ คือ พันธุ์สำลีอีสาน มีลักษณะฝักใหญ่ ใบเขียวเข้ม ลำต้นโปร่ง ระบบรากแข็งแรง เมล็ดมีความเหนียวนุ่ม และมีเมล็ดหวานแทรก และ พันธุ์ข้าวเหนียวข้าวก่ำ มีลักษณะเมล็ด เปลือก ไหม และซังสีม่วงเข้ม ทั้งในระยะฝักสดและระยะฝักแห้ง มีปริมาณสารแอนโทไซยานินสูงมาก นอกจากนี้ ยังได้มีการพัฒนาข้าวโพดข้าวเหนียวลูกผสม 3 พันธุ์ คือ ข้าวเหนียวหวาน มีลักษณะฝักใหญ่ ติดเมล็ดเต็มทั้งฝัก เมล็ดมีเนื้อเหนียว นุ่ม รสชาติดี และมีเมล็ดหวานแทรก และข้าวก่ำหวาน เบอร์ 1 และ เบอร์ 2 มีลักษณะคล้ายกับข้าวเหนียวหวาน แต่มีเมล็ดและซังสีม่วงเข้ม ข้าวโพดหวานลูกผสม พันธุ์นวลทอง มีลักษณะฝักคู่ เมล็ดมีรสชาติหอม หวาน และมีอายุเก็บเกี่ยวสั้น

การนำไปใช้ประโยชน์/หรือผลกระทบที่ได้รับการถ่ายทอด

จากการดำเนินงานที่ผ่านมา ได้เผยแพร่เมล็ดพันธุ์และถ่ายทอดเทคโนโลยีการผลิตข้าวโพดไปสู่เกษตรกร   สำหรับพื้นที่ใช้ประโยชน์จากพันธุ์ข้าวโพดของโครงการฯ อยู่ในเขตภาคตะวันออกเฉียงเหนือและภาคกลาง อาทิ จังหวัดขอนแก่น มหาสารคาม กาฬสินธุ์ เลย สุพรรณบุรี นครปฐม กาญจนบุรี ราชบุรี และประจวบคีรีขันธ์ และยังได้พัฒนาหมู่บ้านต้นแบบการผลิตเมล็ดพันธุ์ เพื่อเป็นการสร้างอาชีพให้กับเกษตรกรได้อีกทางหนึ่ง นอกจากนี้ ได้เผยแพร่เชื้อพันธุกรรมไปสู่หน่วยงาน ทั้งภาครัฐและเอกชน เพื่อใช้สำหรับงานปรับปรุงพันธุ์ข้าวโพด

พันธุ์สำลีอีสาน                                                            พันธุ์ข้าวเหนียวหวานขอนแก่น                                                    พันธุ์นวลทอง

เทคโนโลยีการลดคาร์บอนฟุตพริ้นท์ของก๊าซ CH₄ ในนาและเพิ่มผลผลิตข้าว

ลักษณะเด่นของผลงาน

ประเทศไทยผลิตข้าว และส่งออกข้าวเป็นอันดับหนึ่งของโลก ก๊าซมีเทน (CH₄) และคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) เป็นก๊าซเรือนกระจกที่สำคัญทีมีแหล่งปล่อยจากนาข้าวน้ำขังและมีศักยภาพทำให้โลกร้อนขึ้น (Global Warming Potential, GWP)  ก๊าซ CH₄ มี GWP มากกว่า CO₂ ถึง 25 เท่า (IPCC, 2007) และส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (Climate Change)  ในประเทศไทยการให้ได้มาซึ่งข้อมูลคาร์บอนฟุตพริ้นท์ (Carbon Footprint) จากการผลิตข้าวในลักษณะต่างๆ เป็นข้อมูลที่จำเป็นมากต่อการทำฉลากคาร์บอนของข้าวถุง ทั้งนี้ คาร์บอนฟรุตพริ้นท์จากนาข้าว  หมายถึง ปริมาณก๊าซคาร์บอนที่วัดได้ประกอบด้วยคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) และมีเทน (CH₄) ที่ปล่อยออกจากนาข้าวพื้นที่หนึ่งของช่วงฤดูปลูกหนึ่งสู่บรรยากาศ ทั้งนี้จากปัญหาภาวะโลกร้อนและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ซึ่งมีสาเหตุหลักมาจากการเพิ่มขึ้นของปริมาณการปล่อยก๊าซเรือนกระจก ทำให้มนุษย์มีการพัฒนาคาร์บอนฟุตพริ้นท์ขึ้นเพื่อใช้เป็นเครื่องมือในการประเมินปริมาณการปล่อยก๊าซเรือนกระจก อันนำไปสู่การกระตุ้นให้มีการจัดการ เพื่อลดปริมาณการปล่อยคาร์บอนฟรุตพริ้นท์จากนาข้าว แนวทางการลดปริมาณการปล่อยก๊าซ CH₄ จากนาข้าวและเพิ่มผลผลิตข้าว สามารถทำได้โดยให้ไถกลบฟางข้าว ตอซัง วัชพืชสดหรือใส่ปุ๋ยอินทรีย์ลงดิน โดยไถกลบในสภาพดินชื้นทิ้งไว้อย่างน้อย 2 สัปดาห์ก่อนการเตรียมดิน แนะนำให้ทำนาหว่านในพื้นที่ชลประทานเพราะสามารถควบคุมน้ำได้และใช้น้ำน้อยกว่านาดำ (มีจำนวนวันที่ขังน้ำน้อยกว่านาดำ ลดปริมาณการปล่อยก๊าซ CH₄ได้มากกว่านาดำ) ใส่ปุ๋ยรองพื้นสูตร 16-20-0 ให้ดินเหนียวหรือ 16-16-8 ให้ดินร่วนในอัตรา 15-20 กก./ไร่ เมื่อกล้าอายุ 15-20 วันหลังหว่านหรือ 7 วันหลังปักดำ แล้วแต่งหน้าในช่วงข้าวแตกกอถึงก่อนข้าวตั้งท้องด้วยปุ๋ย urea, ปุ๋ย ammonium sulfate หรือ gypsum ในอัตรา 20-30 กก./ไร่ การใส่ปุ๋ยเคมีควรแบ่งใส่เมื่อมีน้ำขังในนาประมาณ 5 ซม. ตลอดฤดูปลูกเริ่มจากระยะข้าวตั้งตัวควรดูแลให้ต้นข้าวใช้น้ำขังให้หมดจนผิวดินแตก 2-3 วันสำหรับดินเหนียว หรือ 4-5 วันสำหรับดินร่วน แล้วจึงทดน้ำเข้านาให้ท่วมประมาณ 5 ซม. โดยที่ดูแลให้ดินชุ่มและข้าวไม่ขาดน้ำในช่วงข้าวตั้งท้องถึงข้าวออกดอก และปล่อยให้ดินแห้งช่วง 14 วันก่อนเก็บเกี่ยวสำหรับดินเหนียวหรือ 7 วันก่อนเก็บเกี่ยวสำหรับดินร่วน จะทำให้ได้ผลผลิตข้าวดีและลดปริมาณการปล่อยก๊าซ CH₄ได้

การนำไปใช้ประโยชน์

ควรมีการนำ “คาร์บอนฟุตพริ้นท์” มาใช้เป็นเครื่องมือจัดการการผลิตข้าว นอกจากจะช่วยลดปริมาณการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่ก่อให้เกิดภาวะโลกร้อนแล้ว ยังเป็นการลดต้นทุนการผลิตด้านพลังงานอีกด้วย ซึ่งสามารถใช้ข้อมูลคาร์บอนฟุตพริ้นท์ด้วยการติด “ฉลากคาร์บอน” ที่ข้าวถุง ย่อมส่งผลดีต่อสิ่งแวดล้อมเป็นการแสดงความรับผิดชอบต่อสังคม ตลอดจนเป็นการสร้างความแข็งแกร่งให้กับแบรนด์สินค้าได้

แปลงทดลองลดคาร์บอนฟุตพริ้นต์   

เก็บตัวอย่างก๊าซมีเทนจากนาข้าว

งานวิจัยระบบการทำฟาร์ม

Farming Systems Research

ลักษณะเด่นของผลงาน

ทีมงานเป็นการรวมพลังของนักวิจัยจำนวนมาก (กว่า 50 คน)  จากหลายสาขาวิชา ทั้งทางด้านวิทยาศาสตร์ธรรมชาติและสังคมศาสตร์ และมีการดำเนินงานในแบบที่เป็นแบบสหสาขาวิชา (interdisciplinary) และมีการบูรณาการของงานอย่างแท้จริง

วิธีการ (methodologies) ที่โครงการได้พัฒนาขึ้นมา ได้ถ่ายทอดให้หน่วยงานผู้ปฏิบัติหลากหลาย และหน่วยงานเหล่านั้นได้มีการนำไปใช้ในการดำเนินงานของตนอย่างแพร่หลายและส่งผลกระทบที่เด่นชัด

การสร้างเครือข่ายที่กว้างขวาง ทั้งภายในประเทศ และระดับนานาชาติ ส่งผลกระทบทั้งในแง่ของพัฒนาวิชาการและการรวมพลังในการดำเนินงาน และการมีชื่อเสียงและเป็นที่ยอมรับทั้งในระดับชาติและระดับนานาชาติของกลุ่มวิจัยระบบการทำฟาร์มของมหาวิทยาลัยขอนแก่น

การนำไปใช้ประโยชน์/หรือผลกระทบที่ได้รับการถ่ายทอด

มีการจัดฝึกอบรมวิธีการ (methodology) ในการดำเนินงานวิจัยระบบการทำฟาร์มโดยเฉพาะวิธีการวิเคราะห์พื้นที่ (area analysis) การวิเคราะห์ระบบนิเวศเกษตร (agroecosystem analysis) และการประเมินสภาวะชนบทแบบเร่งด่วน (rapid rural appraisal, RRA) ให้แก่หน่วยงานผู้ปฏิบัติหลายต่อหลายหน่วยงาน ทั้งภาครัฐและเอกชนที่สำคัญและมีผลกระทบสูงได้แก่ การฝึกอบรมเรื่องงานวิจัยระบบการทำฟาร์มให้แก่กลุ่มนักวิชาการรุ่นแรกของกรมวิชาการเกษตรที่ทำงานวิจัยระบบการปลูกพืช การฝึกอบรมเรื่องการวิจัยในฟาร์มเกษตรกร (on-farm research)  ให้แก่นักวิชาการของศูนย์และสถานีวิจัยพืชไร่ที่อยู่ในภาคเหนือ ภาคกลาง และภาคตะวันออกเฉียงเหนือ การฝึกอบรมเรื่องการวิเคราะห์พื้นที่ การวิเคราะห์ระบบนิเวศเกษตรและการประเมินสภาวะชนบทแบบเร่งด่วนให้แก่โครงการชลประทานขนาดเล็กในภาคตะวันออกเฉียงเหนือสำนักงานเศรษฐกิจการเกษตร นิคมสร้างตนเอง กระทรวงสาธารณสุข องค์กรเอกชนจากประเทศญี่ปุ่น อาสาสมัคร Peace Corps จากสหรัฐ นักวิจัยในโครงการที่มณฑลยูนานประเทศจีน กระทรวงกสิกรรมและป่าไม้ ประเทศสาธารณรัฐประชาธิปไตยประชาชนลาว เป็นต้น

การถ่ายทอดเทคโนโลยีจากเกษตรกรไปสู่เกษตรกร โดยเฉพาะการขยายผลการปลูกถั่วลิสงหลังนาโดยไม่มีการชลประทานของเกษตรกรที่จังหวัดสุรินทร์ไปยังท้องที่อื่นในจังหวัดขอนแก่น และกรมส่งเสริมการเกษตรได้นำไปทดสอบเพื่อขยายผลในอีกหลายจังหวัด

การสร้างเครือข่ายทั้งในและต่างประเทศ กลุ่มงานวิจัยระบบการทำฟาร์ม เป็นแกนนำสำคัญในการรวมตัวกันเป็นเครือข่ายของผู้ที่ทำงานวิจัยและพัฒนาทางด้านนี้ในประเทศไทยและเป็นหนึ่งในผู้ที่มีบทบาทหลักในการจัดการสัมมนาระบบการปลูกพืชแห่งชาติซึ่งจัดรวม 5 ครั้ง ในช่วงปี พ.ศ.2520-2526 และต่อด้วยการสัมมนาระบบการทำฟาร์มแห่งชาติรวม 11 ครั้งในช่วงปี พ.ศ.2527-2539 และเปลี่ยนมาเป็นการสัมมนาระบบเกษตรแห่งชาติซึ่งจัดต่อเนื่องมาจนถึงปัจจุบัน เครือข่ายกับสถาบันต่างประเทศที่สำคัญ ได้แก่ Southeast Asian Universities (SUAN) และ Program on Environment ของ East-West Center ประเทศสหรัฐอเมริกา เป็นต้น