ปญหาพเศษ ปรญญาตร
การทดสอบวสดจากผกตบชวาทผานกระบวนการยอยสลายดวยความรอน
ชน (hydrothermal carbonization) เพอเปนวสดเพาะเมลด
Test of Water Hyacinth Materials Decomposed by Hydrothermal
Carbonization for Seed Sowing Medium
นางสาวทองกร สภาโชค
ภาควชาพชสวน
คณะเกษตร กาแพงแสน
มหาวทยาลยเกษตรศาสตร วทยาเขตกาแพงแสน
พ.ศ.2557
........................................................... วนท......... เดอน เมษายน พ.ศ 2557
(ผศ.ดร. ลพ ภวภตานนท)
........................................................... วนท......... เดอน เมษายน พ.ศ 2557
( รศ.ดร.กฤษณา กฤษณพกต )
ปญหาพเศษปรญญาตร
ภาควชาพชสวน
เรอง
การทดสอบวสดจากผกตบชวาทผานกระบวนการยอยสลายดวยความรอนชน
(hydrothermal carbonization) เพอเปนวสดเพาะเมลด
Test of Water Hyacinth Materials Decomposed by Hydrothermal Carbonization
for Seed Sowing Medium
โดย
นางสาว ทองกร สภาโชค
ควบคมและอนมตโดย
การทดสอบวสดจากผกตบชวาทผานกระบวนการยอยสลายดวยความรอนชน
(hydrothermal carbonization) เพอเปนวสดเพาะเมลด
ทองกร สภาโชค
บทคดยอ
ศกษาความเปนไปไดในการนาวสดผกตบชวาทผานกระบวนการ ยอยสลายดวยความรอนชน
(hydrothermal carbonization) ทอณหภม 160 200 และ 240°ซ มาเปนวสดเพาะเมลด การทดสอบ
เบองตนดวยวธ Petri dish Bioassay ในหองปฏบตการพบวา วสดผกตบชวามคาการนาไฟฟาสง และ
ยบยงการงอกของเมลดผกกาดหว จาเปนตองลางวสดหลายครงกอนนามาใชเปนวสดเพาะเมลด เมลด
พชทดสอบงอกไดดขนมากในวสดผกตบชวาทยอยสลายดวยอณหภม 160°ซ และผานการลาง แตยงคง
มความงอกตาในวสดผกตบชวาทยอยสลายดวยอณหภม 200 และ 240°ซ และผานการลาง การเพาะ
เมลดดาวเรองในวสดผกตบชวาทยอยสลายดวยอณหภม 160 180 และ 200°ซ (HTC 160 HTC 180
และ HTC 200) ทผานการลาง และตดยอยใหมเสนใยสนลง รวมกบการรดสารละลายป ยเสรมใหกบตน
กลา เปรยบเทยบกบการเพาะเมลดในพทมอส พบวา การเพาะเมลดในวสด HTC ทง 3 ชนดมเปอรเซนต
การงอกไมแตกตางจากการเพาะเมลดในพทมอส แตตนกลาทไดมการเตบโตดอยกวา โดยเฉพาะในวสด
HTC 180 และ HTC 200 การรดสารละลายป ยเสรมใหกบตนกลาทเพาะในวสด HTC 160 ทาใหตนกลา
มการเตบโตใกลเคยงกบตนกลาในพทมอส การเพาะเมลดดาวเรอง และแพงพวยในวสดผกตบชวาทยอย
สลายดวยอณหภม 160°ซ (HTC 160) แลวรดดวยสารละลายป ยแอมโมเนยซลเฟต หรอใสป ยละลายชา
(13-13-13) เสรมใหกบตนกลา เปรยบเทยบกบการเพาะ เมลดในพทมอส พบวา เมลดดาวเรองและ
แพงพวยทเพาะในวสด HTC 160 มเปอรเซนตความงอกมากกวาทเพาะในพทมอส แตตนกลาของพชทง
สองชนดในพทมอสมความสงและนาหนกแหงมากกวาตนกลาในวสดผกตบชวาทใสป ยทงสองแบ บ ใน
วสดผกตบชวา การรดสารละลายป ยทาใหตนกลาดาวเรองเตบโตดกวาการใสป ยละลายชา แตการใหป ย
ทงสองแบบใหผลทไมแตกตางกนในตนกลาแพงพวย ผลการทดลองแสดงความเปนไปไดในการใชวสด
ผกตบชวา ทยอยสลายดวยอณหภม 160°ซ ทผานการลาง และตดยอยเสนใยใหสน เปนวสดเพาะเมลด
รวมกบการใสป ยเสรมใหตนกลาเพอเพมการเตบโต
คาสาคญ : การงอกของเมลด การเตบโตของตน
สาขาวชา : สรรวทยาพชสวน
ปญหาพเศษ : ปรญญาตร ภาควชาพชสวน มหาวทยาลยเกษตรศาสตร วทยาเขตกาแพงแสน
อาจารยทปรกษา : ผศ.ดร. ลพ ภวภตานนท
ปทพมพ : 2557
จานวนหนา : 25
Test of Water Hyacinth Materials Decomposed by Hydrothermal Carbonization
for Seed Sowing Medium
Miss Thongkorn Supachok
Abstract
Water hyacinth materials which had been decomposed by hydrothermal carbonization
(HTC) process at the temperature of 160, 200 and 240ºC were tested for seed sowing
medium. A preliminary test in laboratory using soilless Petri-dish bioassay showed that water
hyacinth materials had high electrical conductivity and inhibited germination of Chinese radish
seeds. So, we must wash these materials several times before using it. Seed germination
was increased well in the pre-washed HTC 160°C material but the germination was still low in
the pre-washed HTC 200 and 240ºC materials. Marigold seeds were sowed in water hyacinth
materials decomposed by hydrothermal carbonization at the temperature of 160, 180 and
200ºC (HTC 160, HTC 180 and HTC 200). The HTC materials were washed and shredded into
short fiber and germinated seedlings were supplemented with ammonium sulfate fertilizer
solution. Germination and seedling growth were compared with those sowed in peat moss.
Seed germination percentage in all HTC materials and peat moss was not different but
seedling growth in HTC materials was less than that in peat moss especially in HTC 180 and
HTC 200. Growth of seedlings in HTC 160 supplemented with fertilizer solution was closed to
that in peat moss. Marigold and vinca seeds were sowed in the HTC 160 material
supplemented with fertilizer either as ammonium sulfate solution or 13-13-13 slow release
fertilizer and compared with those sowed in peat moss. It was found that germination
percentage of marigold and vinca seeds in the HTC 160 material was greater than that in peat
moss. However, the seedlings of both species in peat moss had greater height and dry
weight than those in the HTC material supplemented with fertilizer. In the HTC material,
marigold seedlings supplemented with fertilizer solution had better growth than those
supplemented with slow release fertilizer but the similar effect did not occur with vinca
seedlings. The results showed that it is possible to use the HTC 160 material which had been
pre-washed and shredded into short fiber for seed sowing medium and seedlings were later
supplied with fertilizer solution for better growth.
Key words : seed germination, seedling growth
Field : Horticultural Crop Physiology
Degree : B.S. (Agric.), Department of Horticulture, Faculty of Agriculture at
Kamphaeng Saen, Kasetsart University
Advisor : Assist. Prof. Dr. Lop Phavaphutanon
Year : 2014
Page : 25
1
คานา
ผกตบชวาจดเปนวชพช สาคญทกอใหเกดปญหาตอแหลงนา สาหรบการชลประทาน การไฟฟา
พลงนา การประมง การกสกรรม และการสาธารณสข ฯลฯ (คณะอนกรรมการลกเสอฝายพฒนาชมชน ,
2520) ผกตบชวาเปนพชในวงศ Pontederiaceae มชอสามญวา Water Hyacinth มชอวทยาศาสตรวา
Eichhornia crassipes (Mart.) Solms เปนพชลอยนาทมลาตนเปนไหลทอดไปตามผวนา ใบแตก
ออกเปนกอเหนอนา ใตกอมรากแขนงแตกออกเปนกระจก แตละกอจะมใบประมาณ 5-10 ใบ แตละใบม
กานใบ (petiole) กลม โคนและปลายเรยวตรงกลางปองพองลม ดอกออกเปนชอแบบ spike เกดตรงกาน
ใกลฐานใบ ดอกมมวงออนอมนาเงน ดอกบานวนเดยว หลงจากนนโคงงอลงไปเจรญใตนา ( วนดา ,
2532)
ผกตบชวาเตบโต และแพรกระจายในแหลงนาอยางรวดเรว การกาจดสวนใหญยงใชวธตกขนมา
กองรมตลงแลวปลอยใหผพงไปเองซงตองใชเวลานาน หองปฏบตการของสานกงานพฒนาวทยาศาสตร
และเทคโนโลยแหงชาตไดนา ผกตบชวาไปผานกระบวนการยอยสลายดวยความรอนชน (hydrothermal
carbonization) ในสภาพความดนสง ไดเปนวสดทมลกษณะคลายดน จงมความนาสนใจทนามาใชเปน
วสดเพาะเมลดทดแทนพทมอส ซงเปนวสดทตองนาเขาและมราคาสง หรอนาไปใชเปนวสดปรบปรงบารง
ดน สามารถเพมมลคาของผกตบชวาทเหลอทงและชวยลดปญหาวชพชในแหลงนาได
การยอยสลายชวมวล (biomass) ดวยกระบวนการ hydrothermal carbonization (HTC) คอ
การใหความรอนกบชวมวลใน reactor ทเปนสภาพปด (ความดนมากกวา 1 บรรยากาศ) มสารตวเรง
ปฏกรยา (catalysts) และความชน ภายใตอณหภม 180-300°ซ ระยะเวลา 1 - 48 ชวโมง ไดเปนของแขง
ทมคารบอนสงเรยกวา hydrochar หรอ biochar การยอยสลายชวมวลดวยวธนเปนวธทมการปลดปลอย
คารบอนไดออกไซดออกมานอยกวา biochar ทไดจากการเผาถานในกระบวนการ pyrolysis (อณหภม
สง แหง อบอากาศ) มาก ซง biochar ทผลตดวยวธ pyrolysis นนมสภาพเปนดาง ( Baccile et al.,
2009) ขณะทวสดทไดจากกระบวนการ HTC มสมบตเปน hydrophilic และ hygroscopic มากกวา และ
มคณสมบต graphitization นอยกวา เมอเปรยบเทยบกบถาน biochar (Titirici et al., 2008)
รายงานการศกษาเกยวกบการใชวสดจากกระบวนการ HTC ในการปลกพชยงมจากด และม
รายงานวจยทพบวาวสดทไดจากกระบวนการ HTC มผลเสยตอการเตบโตของพชเมอใชในอตราทสง
เกนไป เชน มการนา beet root ซงเปนพชทเศรษฐกจทใชทานาตาลมาสบเปนชนและผานกระบวนการ
HTC นาวสดทไดมาผสมในดนในอตราตางๆ และปลกพชทดสอบ พบวา ไมไดชวยใหการเตบโตของพช
ทดสอบเพมขน และการผสมวสดทผานกระบวนการ HTC ในอตราสวนมากกวา 10 เปอรเซนตโดย
ปรมาตรเรมทาใหการเตบโตของพชทดสอบ ( Taraxacum และ Trifolium) ลดลง แสดงใหเหนวากอนนา
วสดทผานกระบวนการ HTC ไปใชในการปลกพช จาเปนตองทดสอบอตราทเหมาะสมซงไมมผลเสยตอ
2
พชกอน นอกจากนยงพบวา การผสมวสดทผานกระบวนการ HTC ในดนในอตรามากกวา 30 เปอรเซนต
โดยปรมาตรทาใหเชอราในดนทเปนประโยชน ( mycorrhiza) เขาไปอยอาศยในรากพชทดสอบลดลง
(Rillig et al., 2010)
รายงานวจยเกยวกบการใชประโยชนทางการเกษตรของ biochar สวนใหญเปนการศกษาใน
biochar ทไดจากกระบวนการเผาถาน ( pyrolysis) เชน การใช biochar ทไดจากการเผาถานของกงกาน
ตนสม ผสมในวสดปลกพชจากเสนใยและกาบมะพราวชนเลก (ไมมดนเปนสวนผสม) ในอตราสวน 1-5
เปอรเซนตโดยนาหนก ทาใหตนพรกและมะเขอเทศมการเตบโตและการใหผลผลตเพมขน ( Graber et
al., 2010) การเตม biochar ทไดจากการเผาถานของเศษไมจากโรงเลอย ลงในแปลงปลกขาวไรและไถ
พรวนคลกเคลาในอตราสวน 4-8 ตน/เฮกตาร สามารถเพมผลผลตของขาวไดในแปลงทดนมธาต
ฟอสฟอรสตา และ biochar ทาใหการตอบสนองตอป ยไนโตรเจนและป ยฟอสฟอรสทใหเสรมดขน ขณะท
ในแปลงทเตม biochar แตไมมการใหป ยไนโตรเจนเสรมกลบพบวาผลผลตขาวลดลง ผลการศกษาแสดง
ใหเหนวาประสทธภาพของ biochar ในการเพมผลผลตพชนนขนกบสภาพความอดมสมบรณของดนและ
การจดการธาตอาหารทเหมาะสมรวมดวย (Asai et al., 2009)
อนทรยวตถและอนนทรยวตถทนามาเปนวสดเพาะเมลดควรมคณสมบตโปรง อมนาไดด ไมเนา
เปอยผพงเรวจนเกนไป มปรมาณเกลอทตา ราคาถก ปราศจากโรคแมลง ตลอดจนสารพษเจอปน ม
ความสมาเสมอ ไมเปนกรดหรอดางจด และหางาย (สมเพยร , 2522) ซงในตางประเทศนยม นาวตถ
เหลานมาเปนเครองปลก เชน พทมอส เพอรไลท และเวอรมคไลท ( Evans et al., 1996) วสดทนยมใช
เพาะเมลดในปจจบนคอ พทมอส ทเกดจากการทบถมของซากพชในสภาพอบอากาศในพนทเขตอบอน
เปนเวลานานหลายรอยป จงตองขดลงไปในแหลงทมการทบถมเพอนาขนมาใชประโยชน พทมอสเปน
วสดทตองนาเขาจากตางประเทศ และมราคาแพงเมอเทยบกบราคาของวสดอนทรยอนๆ ภายในประเทศ
ทใชในการปลกพช (Rillig et al., 2010) เนองจากพทมอสมคณสมบตทด คอ ความสามารถในการอม
นาด รวนโปรง ถายเทอากาศไดด มนาหนกเบา ม pH ประมาณ 3.5-4.0 มธาตอาหารทจาเปนตอพช
และเมอนาพทมอสไปอบแหง (oven dry) จะไดเสนใยของสแฟกนมมอสประมาณ 75% โดยนาหนกและ
มอนทรยวตถไมนอยกวา 90% ของนาหนกแหง (สมเพยร, 2524)
วสดอนทรยทผานการยอยสลายดวย กระบวนการ hydrothermal carbonization (HTC) ม
ลกษณะคลายดน ลกษณะของวสดทไดผนแปรตามชนดของชวมวลเรมตน ความละเอยดของอนภาค
เพมขนตามอณหภมในกระบวนการ ทเพมสงขน สาหรบวสดผกตบชวาทไดจากกระบวนการ HTC ใน
การศกษาครงนมลกษณะคลายกบ “พทมอส (peat moss)” ซงเปนวสดทใชแพรหลายในการเพาะเมลด
พช และเปนสวนผสมในวสดปลกพชในกระถาง จงทาการศกษาความเปนไปไดในการใชวสดดงกลาว
เปนวสดเพาะเมลดโดยมวตถประสงคดงน
3
1. เปรยบเทยบการงอกของ เมลดพชทดสอบในวสดผกตบชวาทผานการ ยอยสลายดวยความรอน
ชน (hydrothermal carbonization) ทอณหภมตางกนดวยวธ Soilless Petri-dish bioassay
2. เปรยบเทยบการงอกของเมลด และการเตบโตของตนกลาพชทดสอบ ใน วสดผกตบชวาทผาน
การยอยสลายดวยความรอนชน (hydrothermal carbonization) ทอณหภมตางกน รวมกบการ
ใสป ยเสรมใหกบตนกลา เมอเพาะเมลดในถาดหลม เปรยบเทยบกบการเพาะเมลดในพทมอส
3. เปรยบเทยบการงอกของเมลดดาวเรอง และ แพงพวย และการเตบโตของตนกลาทเพาะในว สด
ผกตบชวาทผานกระบวนการ ยอยสลายดวยความรอนชน ( hydrothermal carbonization) ท
ใหผลดจากขอ 2 รวมกบการใหป ยเคมเสรม เปรยบเทยบกบการเพาะเมลดในพทมอส
4. ทดสอบสมบตทางเคมและทางกายภาพบางประการในแงของวสดปลกพชของวสดผกตบชวาท
ผานกระบวนการสลายดวยความรอนชน (hydrothermal carbonization)
4
อปกรณและวธการ
การทดลองครงนแบงออกเปน 3 การทดลองยอยดงน
การทดลองยอยท 1 การทดสอบความงอกของเมลดผกกาดหวในวสดผกตบชวาทผานการ
ยอยสลายดวยกระบวนการ hydrothermal carbonization
ในการทดสอบเบองตน โดยให วสดผกตบชวาผานกระบวนการ ยอยสลาย ดวยความรอนช น
(HTC) ทอณหภม 160 200 และ 240°C เมอเตมนา deionized ใหมความชนสงแลวเพาะเมลดผกกาด
หว พบวา เมลดงอกไดนอยมาก และเมลดทงอกไดชะงกการเตบโต เมอตรวจสอบคาการนาไฟฟาของ
วสด HTC พบวามคาสง และคาดวาเปนสาเหตหนงทยบยงการงอกของเมลดพช จงทาการลางวสด HTC
กอนนาไปทดสอบตอไป
นาวสดผกตบชวาทผานกระบวนการ ยอยสลายดวยความรอนชน (HTC) ทอณหภม 160 200
และ 240°C มาลางดวยนา deionized ในสดสวน วสดผกตบชวาแหงตอนา 1:10 โดยปรมาตร กวนให
เขากน แลวเทนาลางทง ทาการลาง 6 ครง จนกระทงคาการนาไฟฟา ( EC) ของนาลางทได ตากวา 2000
µS/cm (วดคา pH และ EC ของนาลางในครงสดทายดวยเครอง pH mater และ electrical conductivity
meter) บบวสดผกตบชวาทผานการลางแลว ใหแหง และนาไปวางบนแผนอะลมนมฟอยลในทรม ผงลม
ใหแหงเปนเวลา 3 – 4 วน วสดผกตบชวาแหงยงคงมลกษณะเปนเสนใยคอนขางยาว จงทาการตดยอย
ใหเปนชนเลกๆ และนามาทดสอบความงอกของเมลดผกกาดหว ดวยวธ Soilless Petri dish bioassay
โดยใชเตมวสด HTC แตละชนดทผานการลาง ผงใหแหง และตดยอยเปนชนเลกๆ แลวลงใน Petri dish
ในอตราตางๆ กนคอ 0.5 1.0 2.5 และ 5 g/Petri dish แลวเตมนากลน 20 ml/Petri dish เพอทาใหวสด
ชน เพาะเมลดผกกาดหวจานวน 30 เมลด/Petri dish เปรยบเทยบกบการเพาะเมลดใน Petri dish บน
กระดาษกรองทเตมนากลน (= control ไมเตมวสด HTC) แตละ treatment ทา 3 ซา (1 Petri dish = 1
ซา)
หลงจากการเพาะเมลด 4 วน บนทกการงอกของเมลด และคานวณเปนเปอรเซนตความงอก
บนทกลกษณะของตนกลาทได ความยาวของสวนใตใบเลยง (hypocotyl) และความยาวราก
วางแผนการทดลองแบบ Completely randomized design วเคราะหอทธพลของทรทเมนต
ดวยวธวเคราะหความแปรปรวน (analysis of variance) และวเคราะหความแตกตางของคาเฉลยดวยวธ
Duncan’s new multiple range test
5
การทดลองยอยท 2 การทดสอบการใชวสดผกตบชวาทผานการยอยสลายดวยกระบวนการ
hydrothermal carbonization เปนวสดเพาะเมลดดาวเรอง
นาวสดผกตบชวาทผานกระบวนการ ยอยสลายความรอนชนทอณหภม 160 180 และ 200°C
มาลางนา และผงใหแหงเชนเดยวกบในการทดลองยอยท 1 วสด HTC 160 และ 180°C ยงคงมลกษณะ
เปนเสนใยคอนขางยาว จงทาการตดยอยใหเปนชนเลกๆ สวนวสด HTC 200°C ซงมลกษณะเสนใยทสน
กวา แบงออกเปน 2 สวน สวนแรกไมทาอะไรเพมเตม สวนทสองนามาตดยอยใหเปนชนเลกๆ นาวสด
HTC แตละชนดบรรจใน ถาดเพาะเมลดขนาด 72 หลม (ปรมาตร 43 ลกบาศกเซนตเมตร /หลม) เพาะ
เมลดดาวเรองพนธ อเมรกน ทอล โกลด หลมละ 1 เมลด เมอเมลดงอก ใหป ยแอมโมเนยมซลเฟตเสรมใน
อตรา 2.5 g ตอนา 50 L โดยรดนาวนเวนวนสลบกบการใหนาปกต เปรยบเทยบกบการใชพทมอสเปน
วสดเพาะเมลด (= control) รวมทงสน 9 ทรทเมนต แตละทรทเมนตม 3 ซา (1 ซา = 1 เมลด) ดงน
ทรทเมนตท 1 Control เพาะเมลดในพทมอส
ทรทเมนตท 2 HTC 160
ทรทเมนตท 3 HTC 160 รดป ย
ทรทเมนตท 4 HTC 180
ทรทเมนตท 5 HTC 180 รดป ย
ทรทเมนตท 6 HTC 200 ไมตดยอย
ทรทเมนตท 7 HTC 200 ไมตดยอย รดป ย
ทรทเมนตท 8 HTC 200 ตดยอย
ทรทเมนตท 9 HTC 200 ตดยอย รดป ย
การบนทกผล
1. สมบตของวสดปลก
สมบตทางเคม
1.1 ความเปนกรด-ดาง (pH)
นาตวอยางวสดปลก 10 กรม ใสในบกเกอร 50 มลลลตร เตมนาทผานกระบวนการ Reverse
osmosis (RO) ลงไป 25 มลลลตร คนวสดปลกกบนาใหเขากนประมาณ 30 นาท จากนนวางทงไว 30
นาท นาสวนใสทอยดานบนไปหาคาความเปนกรด-ดาง ดวย pH meter (จงรกษ, 2536)
1.2 คาการนาไฟฟา (electrical conductivity; EC)
นาตวอยางวสดปลก 10 กรม ใสในบกเกอร 50 มลลลตร เตมนา ทผานกระบวนการ Reverse
osmosis (RO) ลงไป 25 มลลลตร คนวสดปลกกบนาใหเขากนประมาณ 30 นาท จากนนวางทงไว 30
6
นาท นาสวนใสทอยดานบน ไปหาคาการ นาไฟฟา ( electrical conductivity; EC) ดวยเครอง
conductivity meter (จงรกษ, 2536)
สมบตทางกายภาพ
1.3 สดสวนอนภาคขนาดตางๆ
นาวสดผกตบชวาทง 3 อณหภม (160 180 และ 200ºC) มารอนเพอแยกสดสวนอนภาคขนาด
ตางๆ ของวสดผกตบชวาดวยตะแกรงรอน 2 ขนาด คอ 2.0 และ 1.0 mm
- อนภาคขนาดใหญ คอสวนทคางอยบนตะแกรงขนาด 2.0 mm คอมขนาดอนภาคใหญกวา 2.0
mm
- อนภาคขนาดกลาง คอสวนทคางอยบนตะแกรงขนาด 1.0 mm คอมขนาดอนภาคระหวาง 1.0 –
2.0 mm
- อนภาคขนาดเลก คอสวนทลอดผานตะแกรงขนาด 1.0 mm คอมขนาดอนภาคเลกกวา 1.0 mm
1.4 ความหนาแนน
ทาการวดความหนาแนนโดยการใชภาชนะทตดมาจากถาดหลมเพาะเมลด ซงมขนาดของชอง
ใกลเคยงกบสภาพทใชในการเพาะเมลด ในการทดลองนมขนาด 3x3x4 cm โดยมรอยทางดานลางของ
ภาชนะ ทาการปดรดานลางดวยเทปใสและใสนาลงไปใหปรมขอบแลวนาไปเทลงในกระบอกตวงจะได
ปรมาตรของภาชนะ (V) มหนวยเปน cm3 จากนนนาภาชนะเปลาไปชงนาหนกไดเปน m1 ตอมานาวสด
ปลกทไดผานการอบไลความชนมา ใสลงในภาชนะปลกแลวนาไปชงนาหนกไดเปน m2 แลวนาไป
คานวณความหนาแนนของวสดปลกโดยใชสตร ดงน
ความหนาแนน (g/cm3) = (m2-m1)/v
1.5 ความพรนของวสดปลก
นาภาชนะทมขนาดเดยวกบขอ 1.4 ทาการปดรดานลางดวยเทปใส ใสวสดปลกใหแนน
พอสมควรแลวเทนาจากกระบอกตวงททราบปรมาตรลงไปจนอมตว นาไปชงนาหนกเปน m3 โดยขณะน
ชองวางทงหมดในวสดปลกถกแทนทดวยนา ปรมาณนาทดดเขาไปจนอมตวมคาเทากบปรมาตรของ
ชองวางทงหมดหรอความพรนรวมทงหมด ( total porosity) และเนองจากนา 1 g มปรมาตรเทากบ 1
cm3 จงใชนาหนกนาทเปลยนแปลงไปในการคานวณปรมาตรชองวางได ดงน
ความพรนของวสดปลก (%) = (m3- m2) x 100/V
7
1.6 เปอรเซนตชองวางขนาดใหญ
จากขอ 1.5 ปลอยใหนาระบายออกมาทางดานลางโดยการเจาะรทเทปใส นาสวนทระบาย
ออกไปคอ นาในชองวางขนาดใหญ นาภาชนะปลกไปชงเปน m4 ปรมาณนาทระบายออกมา m5 = m3 –
m4 ซงมคาเทากบชองวางขนาดใหญ (air – filled porosity) โดยคานวณได ดงน
ชองวางขนาดใหญตอปรมาตร (%) = m5 x 100/V
1.7 เปอรเซนตชองวางขนาดเลก
จากขอ 1.6 ปรมาณทไมไดระบายออกมาเปน m6 = m4 – m2 ซงมคาเทากบปรมาตรชองวาง
ขนาดเลกทเกบนาไวได (water – filled porosity) สามารถคานวณได ดงน
ชองวางขนาดเลกตอปรมาตร (%) = m6 x 100/V
2. การงอกของเมลด การเตบโตของตนกลา และการยดเกาะของรากกบวสดเพาะเมลด
2.1 ความงอกของเมลด บนทกเปอรเซนตการงอกของเมลดหลงจากเพาะเมลด 7 วน และไมม
เมลดงอกเพมหลงจากนน โดยใชสตร
เปอรเซนตการงอก = จาวนเมลดทงอกx100
จานวนเมลดทงหมด
2.2 การเจรญเตบโตของตนกลา เรมทาการวด 7 วนหลงเพาะเมลดดงน
- ความสงของตน ความกวางและความยาวของใบ โดยวดความสงของตนจากโคนตนไปถง
สวนทสงทสดเมอตนกลาอาย 7 วน
- นาหนกแหงของตนและราก นาตนกลาดาวเรองอาย 7 วน มาแยกสวนตนและรากออก
จากกน อบทอณหภม 70°C เปนเวลา 3-4 วน จากนนนาไปชงนาหนกแหง
- คณภาพการยดเกาะของรากกบวสดเพาะเมลด (คะแนน)
คะแนน 5 หมายถง รากเกาะวสดแนน ไมหลด รากแผด และแขงแรง
คะแนน 4 หมายถง รากเกาะวสดแนน ไมหลด รากแผไดเลกนอย
คะแนน 3 หมายถง รากเกาะไมแนน หลดเลกนอย รากแผเลกนอย
คะแนน 2 หมายถง รากไมเกาะวสด หลดคอนขางมาก รากแผไมด
คะแนน 1 หมายถง รากไมเกาะวสด หลดมาก รากไมแผขยาย
คะแนน 0 หมายถง รากไมเกาะวสด หลดตงแตดงขน รากไมแผ และไมแขงแรง
8
วางแผนการทดลองแบบ Completely randomized design วเคราะหอทธพลของทรทเมนต
ดวยวธวเคราะหความแปรปรวน (analysis of variance) และวเคราะหความแตกตางของคาเฉลยดวยวธ
Duncan’s new multiple range test
การทดลองยอยท 3 การทดสอบการใชวสดผกตบชวาทผานการยอยสลายดวยกระบวนการ
hydrothermal carbonization เปนวสดเพาะเมลดดาวเรองและแพงพวย
นาวสดผกตบชวาทผานกระบวนการ ยอยสลายทอณหภม 160°C มาลางนาและผงใหแหง
เชนเดยวกบในการทดลองยอยท 1 นาวสด HTC 160 บรรจลงในถาดเพาะเมลดขนาด 72 หลม (ปรมาตร
43 cm3) เพาะเมลดดาวเรองพนธอเมรกน ทอล โกลดและเมลดแพงพวยพนธสผสม หลมละ 1 เมลด เมอ
ตนกลาดาวเรองมขนาด 1-2 cm และตนกลาแพงพวยมขนาด 2 cm จงเรมใหป ยเสรมกบตนกลาทงสอง
ชนด โดยใหป ย 2 แบบ แบบแรกรดสารละลายป ย (ป ยแอมโมเนยมซลเฟต สตร 21-0-0 ในอตราสวน
0.5 g ตอนา 20 L รดสารละลายป ยวนเวนวน ) แบบทสองใหป ยละลายชา (ออสโมโคส สตร 13-13-13
นาหนก 0.091 g ตอตน) เปรยบเทยบกบการใชพทมอสเปนวสดเพาะเมลด ในพชทดลองแตละชนดม 3
ทรทเมนต ดงน
ทรทเมนตท 1 Control เพาะเมลดในพทมอส
ทรทเมนตท 2 เพาะเมลดใน HTC 160 รดป ยแอมโมเนยมซลเฟต
ทรทเมนตท 3 เพาะเมลดใน HTC 160 หยอดป ยละลายชา
การบนทกผล
1. ความงอกของเมลด บนทกเปอรเซนตการงอกของเมลด หลงจากเพาะเมลด 10 วน และ
หลงจากนนไมมเมลดงอกเพมขนโดย
เปอรเซนตการงอก = จาวนเมลดทงอก x 100
จานวนเมลดทงหมด
2. การเจรญเตบโตของตนกลา บนทกผล 10 วนหลงเพาะเมลด ดงน
2.1 ความสงของตน ความกวางและความยาวของใบ โดยวดความสงของตนจากโคน
ตนไปถงสวนทสงทสดและวดความกวางความยาวใบโดยวดใบจรงคแรก
2.2 นาหนกแหงของตนและราก นาตนกลาดาวเรองและแพงพวย อาย 10 วน มาแยก
สวนตนและรากออกจากกน อบทอณหภม 70 °C เปนเวลา 2-3 วน จากนนนาไปชงนาหนกแหง
2.3 คณภาพการยดเกาะของรากกบวสดเพาะเมลด (คะแนน) ใชเกณฑการใหคะแนน
เชนเดยวกบการทดลองยอยท 2
9
วางแผนการทดลองแบบ Completely randomized design วเคราะหอทธพลของทรทเมนต
ดวยวธวเคราะหความแปรปรวน (analysis of variance) และวเคราะหความแตกตางของคาเฉลยดวยวธ
Duncan’s new multiple range test
สถานททาการทดลอง
โรงเรอน A3 แปลงทดลองท 1 และหองปฏบตการสรรวทยาพช ภาควชาพชสวน คณะเกษตร
กาแพงแสน มหาวทยาลยเกษตรศาสตร วทยาเขตกาแพงแสน จงหวดนครปฐม
ระยะเวลาในการทดลอง
เดอนพฤศจกายน พ .ศ. 2555 ถง เดอนมถนายน พ.ศ. 2556
10
ผลและวจารณ
การทดลองยอยท 1 การทดสอบความงอกของเมลดผกกาดหวในวสดผกตบชวาทผานการ
ยอยสลายดวยกระบวนการ hydrothermal carbonization
เปอรเซนตความงอก
การเพาะเมลดผกกาดหวในวสดผกตบชวาทผานการยอยสลายดวยกระบวนการ hydrothermal
carbonization ทอณหภม 160 200 และ 240°C (HTC 160 HTC 200 และ HTC 240) ทผานการลาง
จนมคาการนาไฟฟาของนาลางตากวา 2 mS/cm มความงอกตากวาในชดควบคมทเพาะบนกระดาษ
กรอง ซงมความงอกมากทสด (94.2%) ในวสด HTC 160 อตรา 2.5 g/Petri dish ใหความงอก 81.1%
ซงมากกวาทอตรา 0.5 และ 1 g/Petri dish ความงอกของเมลดยงลดลงในวสด HTC 200 และ HTC 240
ตามลาดบ (ตารางท 1)
ความยาวของสวนใตใบเลยง (hypocotyl) และราก
ความยาวสวนใตใบเลยงของตนกลาผกกาดหวทเพาะในวสด HCT 160 อตรา 2.5 g/Petri dish
มคามากทสดคอ 74.8 cm และใกลเคยงกบความยาวของสวนใตใบเลยงของตนกลาในชดควบคม (67.1
cm) สวนความยาวของสวนใตใบเลยงของตนกลาในวสด HCT 160 อตรา 2.5 และ 1 g/Petri dish และ
ในวสด HCT 200 และ HCT 240 ทกอตรามคานอยกวามาก (ตารางท 1) ซงคาทตาเปนเพราะบางเมลด
ทงอกรากออกมาแลว ตอมาชะงกการเตบโต และไมมการยดตวของสวนใตใบเลยง
ความยาวรากของตนกลาผกกาดหวมคาไปในทานองเดยวกนคอ ตนกลาในชดควบคม และใน
วสด HTC 160 อตรา 2.5 g/Petri dish มคามาก (93.7 และ 75.9 cm ตามลาดบ) ขณะทตนกลาในวสด
HTC 160 อตรา 0.5 และ 1 g/Petri dish ในวสด HTC 200 ทกอตราและ HTC 240 อตรา 0.5 g/Petri
dish มคาความยาวรากลดลง สวนในวสด HTC 240 อตรา 1.0 และ 2.5 g/Petri dish พบวาเมลดงอก
ได รากยดตวไมเกน 1 mm (ตารางท 1) แลวหยดชะงกทาใหไมสามารถวดคาความยาวของรากได อาจ
เปนผลมาจากในวสด HTC 240 มสารบางอยางทไปยบยงการงอก และการยดตวของรากซงเหนผล
เดนชดขนเมอใสวสดในอตราทมากขน
คา pH และ EC ของวสดแตละชนด
วสด HTC ทง 3 ชนดทผานการลางนา 6 ครง ยงคงมสภาพเปนกรดจด มคา pH ของนาลางครง
สดทายอยในชวง 4.22-4.30 การลางดวยนาสะอาดหลายๆ ครงทาให EC ของวสด HTC ลดลงจากเดม
(12.15 10.94 และ 3.84 mS/cm) มากคอมคาอยในชวง 0.11-0.19 mS/cm ซงยงคงมคามากกวานา
deionized ทใชในชดควบคม คอ 0.001 mS/cm (ตารางท 1)
11
จากการทดลองยอยท 1 พบวาวสด HTC ทมความเปนไปไดในการนามาใชเปนวสดเพาะเมลด
คอ HTC 160 ทผานการลาง ซงใหคาเปอรเซนตการงอก ความยาวของสวนใตใบเลยง ( hypocotyl) และ
ความยาวของรากของเมลดพชทดสอบใกลเคยงกบชดควบคม เมอใชในอตรา 2.5 g/Petri dish ซงเปน
อตราสงสดททดสอบไดในสภาพ Petri dish และแสดงใหเหนวา สามารถใชวสดนเพาะเมลดพชไดโดยไม
ตองเจอจางโดยการผสมกบวสดอนๆ สวนวสด HTC 200 และ HTC 240 ไมเหมาะสมทจะเปนวสดเพาะ
เมลดเพราะเมลดงอกไดนอย และตนกลาไมเตบโต วสด HTC ทงสามชนดมสภาพเปนกรดจด และมคา
EC มากกวาชดควบคมมาก แมจะผานการลางมาแลวกตาม วสด HTC 200 และ HTC 240 ม pH และ
EC ไมตางจากวสด HTC 160 แตใหคาเปอรเซนตความงอก และขนาดของตนกลานอยกวามาก คาดวา
วสดดงกลาวมสารบางชนดทยบยงการงอก ของเมลด และการเตบโตของตนกลาตกคางอย แสดงใหเหน
วาอณหภมทใชในการยอยสลายมผลตอองคประกอบทางเคมของวสด HTC ทได มรายงานวา
สารประกอบไฮโดรคารบอนทเกดขนจากการยอยสลายวสดอนทรยดวยความรอนชน เชน levulinic acid
และ glycolic acid มผลยบยงการงอกของเมลดพชทดสอบ สวน acetic acid, glycoaldehyde dimer
และ catechol ทเกดขนกมผลเสยตอการเตบโตของพชทดสอบ (Bargmann et al., 2013)
12
ตารางท 1 คาความเปนกรด – ดาง (pH) คาการนาไฟฟา (EC) ของวสดผกตบชวาทผานการยอยสลาย
ดวยกระบวนการ hydrothermal carbonization (HTC) แตละชนดในอตราตางๆ และผลตอ
เปอรเซนตการงอก ความยาวของสวนใตใบเลยง ( hypocotyl) และความยาวรากของ
ผกกาดหวในการทดลองยอยท 1 ทดสอบดวยวธ Petri dish bioassay หลงจากเพาะเมลด 4
วน
ตวเลขทตามดวยตวอกษรทเหมอนกนในแนวตง หมายถง ไมมความแตกตางทางสถตตามการวเคราะห
แบบ Duncan’s new multiple range test ทระดบความเชอมน 95%
* แตกตางทางสถตทระดบความเชอมน 95%
Treatment pH EC
(mS/cm)
ความงอก
(%)
ความยาว
Hypocotyl (cm)
ความยาวราก
(cm)
Control 6.44 0.001 94.2d 67.1b 93.7c
HTC 160 0.5 46.7c 2.4a 4.6a
1.0 4.23 0.19 39.4bc 3.0a 4.6a
2.5 81.1d 74.8c 75.9b
HTC 200 0.5 32.5bc 1.4a 2.9a
1.0 4.30 0.11 15.8ab 1.3a 1.5a
2.5 15.8ab 2.7a 2.8a
HTC 240 0.5 4.9a 0.5a 0.9a
1.0 4.22 0.12 2.2a 0.0a 0.0a
2.5 4.2a 0.0a 0.0a
F-test * * *
CV (%) 47.55 14.58 24.71
13
การทดลองยอยท 2 การทดสอบการใชวสดผกตบชวาทผานการยอยสลายดวยกระบวนการ
hydrothermal carbonization มาเปนวสดเพาะเมลดดาวเรอง
เปอรเซนตความงอก
การเพาะเมลดดาวเรองในพทมอสและในวสด HTC ทง 3 ชนด มเปอรเซนตความงอกไม
แตกตางกนทางสถต คอมคาอยในชวง 51.4 - 73.6 เปอรเซนต (ตารางท 2)
ลกษณะตนกลาและความสง
ตนกลาดาวเรองในวสดตางๆ มความสงแตกตางกนทางสถต โดยตนกลาในพทมอสมความสง
มากทสดคอ 4.53 cm ตนกลามความสมบรณ แขงแรง ลาตนตรง มใบเลยงและมใบจรงคแรกงอก
ตามปกต และขนาดสมาเสมอเมอเทยบกบวสด HTC ทง 3 ชนดทตดยอย และทตดยอยรวมกบการใส
ป ย เมลดดาวเรองทเพาะในวสด HTC ทง 3 ชนดทตดยอย มการงอกทดแตเมอเวลาผานไปตนกลาแคระ
แกรน ความสงไมสมาเสมอ และตนกลามใบจรงขนาดเลก (ภาพท 1) ถงแมวาการตดยอยจะชวยทาให
ขนาดอนภาคเลกลง การแทรกซมของนาดขนในระดบหนงแตวสด HTC กยงไมสามารถอมนาไดดเทากบ
พทมอส ในวสด HTC แตละชนดเมอมการรดสารละลายป ยเพม ทาใหความสงของตนเพมขนเมอเทยบ
กบการไมใสป ย ตนกลามการเจรญเพมมากขน มความแขงแรง และมความสงทใกลเคยงกบ ตนกลาพ
ทมอส (ตารางท 2) การตอบสนองตอป ยของตนกลาดาวเรองแสดงใหเหนวา วสด HTC มธาตอาหารท
จาเปนตอการเตบโตของพชในระดบตา
ความกวางและความยาวใบ
การเพาะเมลดดาวเรองในพทมอสและวสด HTC ทง 3 ชนด มความกวางใบไมแตกตางกนทาง
สถต คอ มคาอยในชวง 0.19 – 0.63 cm (ตารางท 2) สวนความยาวใบในวสดตางๆ มความแตกตางกน
ทางสถต โดยตนกลาในพทมอสมความยาวใบมากทสด คอ 1.31 cm รองลงมาคอ วสด HTC 160 ใสป ย
คอ 0.89 เซนตเมตรซงมคาใกลเคยงกบวสด HTC 180 ใสป ย คอ 0.81 cm ความยาวใบในวสด HTC
200 ตดยอยใสป ย HTC 200 ไมตดยอยใสป ย HTC 160 HTC 180 HTC 200 ไมตดยอย และ HTC 200
ตดยอย มคาไมแตกตางกนและมคานอยกวา 3 กลมแรกอยางมนยสาคญทางสถต (ตารางท 2)
นาหนกแหงของรากและตน
ตนกลาดาวเรองในพทมอสมนาหนกแหงรากมากทสดคอ 0.017 g สวนตนกลาในวสด HTC ทง
3 ชนด ทงทใสป ย และไมใสป ย มนาหนกแหงไมแตกตางกน และมคานอยกวาตนกลาใน พทมอส อยางม
นยสาคญทางสถต (ตารางท 2)
14
นาหนกแหงตนของดาวเรองมความแตกตางกนทางสถต โดยในวสดพทมอสมนาหนกแหงตน
มากทสด คอ 0.036 g รองลงมาคอ วสด HTC 160 ใสป ย คอ 0.018 g ซงมคาใกลเคยงกบวสด HTC
180 ใสป ย คอ 0.011 g นาหนกแหงตนในวสด HTC 200 ไมตดยอยและใสป ย HTC 160 HTC 180 HTC
200 ตดยอยและใสป ย HTC 200 ไมตดยอย และ HTC 200 ตดยอย มคาไมแตกตางกน และมคานอย
กวาใน 3 กลมแรกอยางมนยสาคญทางสถต (ตารางท 2)
คะแนนคณภาพของราก
ตนกลาในพทมอสมคะแนนคณภาพของรากมากทสดคอ 4.78 คะแนน ซงใกลเคยงตนกลาใน
วสด HTC 160 ใสป ย รองลงมาคอตนกลาในวสด HTC 160 สวนในวสด HTC 180 และ HTC 200 ทงท
ตดยอย ใสป ยและไมใสป ย ตนกลามคะแนนคณภาพรากไมแตกตางกน และมคาตากวาใน 3 กลมแรก
อยางมนยสาคญทางสถต (ตารางท 2)
สดสวนอนภาคขนาดตางๆ
สดสวนอนภาคขนาดตางๆ (เปอรเซนตโดยปรมาตร) ของวสด HTC ทง 3 ชนดมคาดงน
HTC 160 ขนาดใหญ 72.28%
ขนาดกลาง 14.21%
ขนาดเลก 13.51%
HTC 180 ขนาดใหญ 69.63%
ขนาดกลาง 11.35%
ขนาดเลก 19.02%
HTC 200 ตดยอย ขนาดใหญ 17.21%
ขนาดกลาง 41.53%
ขนาดเลก 41.25%
HTC 200ไมตดยอย ขนาดใหญ 96.48%
ขนาดกลาง 1.76%
ขนาดเลก 1.76%
วสด HTC 160 และ HTC 180 ทตดยอยใหเสนใยสนลง มอนภาคขนาดใหญในสดสวน
ประมาณ 70 เปอรเซนตโดยปรมาตร และมอนภาคขนาดกลาง และขนาดเลกอยางละไมเกน 20
เปอรเซนตโดยปรมาตร สวนวสด HTC 200 ทไมตดยอยมสดสวนอนภาคขนาดใหญมากถง 96
เปอรเซนตโดยปรมาตร เมอตดยอยวสด HTC 200 ทาใหมสดสวนอนภาคขนาดกลางและขนาดเลก
เพมขนหลายเทา ขณะทอนภาคขนาดใหญมสดสวนตาวา 20 เปอรเซนต
15
คณสมบตทางเคมและทางกายภาพบางประการของพทมอสและวสด HTC แตละชนด
คา pH และ EC
วสด HTC ทง 3 ชนดทผานการลางดวยนาสะอาดหลายๆ ครงมสภาพเปนกรดปานกลาง มคา
pH อยในชวง 5.67 - 6.02 ขณะทพทมอสซงเปนชดควบคมมสภาพเปนกรดออน โดยปกต ระดบ pH ท
พชเจรญเตบโตไดดอยในชวงกรดออน-กลาง (pH ประมาณ 5.8-6.5) การลางทาใหคา EC ของวสด HTC
ทง 3 ชนดลดลง แตวสด HTC 180 และ HTC 200 ยงคงมคา EC มากกวาพทมอส อยางไรกตามระดบ
EC ของวสดทตากวา 2 mS/cm จดวามเกลอตกคางอยนอย และไมนาจะเปนอนตรายตอพช (ตารางท 3)
ในดานคณสมบตทางกายภาพของพทมอส และวสด HTC ตดยอยแตละชนด มความแตกตาง
กนทางสถต โดยพทมอสมความหนาแนน และสดสวนชองวางขนาดใหญตาทสด มสดสวนชองวางขนาด
เลก และความพรนรวมมากทสด สมบตดงกลาวสงผลใหพทมอสเปนวสดทอมนาไดมากกวาวสดชนดอน
ททดสอบ ซงมความสาคญตอการเตบโตของตนกลา แมวาความหนาแนนทเหมาะสมของวสดเพาะเมลด
กลาควรอยในชวง 1.0-1.6 g/cm3 (วทยา, 2524) แตความหนาแนนของวสดแตละชนด ททดสอบมคาตา
กวาเกณฑทเหมาะสมเนองจากเปนวสดอนทรย ซงมนาหนกเบา แตกไมพบวามตนกลาลมในวสด HTC
ทตดยอย แสดงใหเหนวา ความหนาแนนของวสดทตากวาเกณฑ ไมเปนปญหาในการยดพยงตนกลา
โดยทวไปวสด HTC ทงสามชนดมสดสวนชองวางขนาดเลกซงเกยวของกบการอมนานอยกวา และม
สดสวนชองวางขนาดใหญซงเกยวของกบการระบายอากาศมากกวา เมอเทยบกบพทมอส แสดงใหเหน
วาวสด HTC อมนาไดนอยกวา และแหงไดงายกวาพทมอส ซงอาจเปนผลเสยตอการเตบโตของตนกลา
ได แตระหวางการทดลอง มการใหนาสมาเสมอทกวน จงไมนาจะเปนสาเหตใหตนกลาในวสด HTC
เตบโตดอยกวาในพทมอส สดสวนของชองวางขนาดเลกทเหมาะสมของวสดปลกคอ 30 – 60 เปอรเซนต
(Criley and Watanabe, 1974) ซงวสดทกชนดททดสอบมสดสวนชองวางขนาดเลกอยในเกณฑน
สดสวนของชองวางขนาดใหญทเหมาะสมของวสดปลกคอ 10-20 เปอรเซนต (Criley and Watanabe,
1974) วสดททดสอบสวนใหญมคาตากวาเกณฑทเหมาะสม ยกเวน HTC 200 ซงเกดขนจากการใช
ภาชนะขนาดเลกในการประเมนสมบตของวสดปลก (ตารางท 3)
จากการทดลองยอยท 2 พบวามความเปนไปไดในการนาวสด HTC 160 ทผานการลางและตด
ยอย มาเปนวสดเพาะเมลด ซงใหคาเปอรเซนตความงอก ความสงของตน ความกวางและความยาวใบ
นาหนกแหงของตนและราก และคณภาพรากของเมลดดาวเรองใกลเคยงกบพทมอส (Control) เมอมการ
ใสป ยแอโมเนยมซลเฟต สวนในวสด HTC 180 และ HTC 200 ไมเหมาะสมจะเปนวสดเพาะเมลด ถง
เมลดจะงอกไดด แตตนกลาเตบโตไมด ซงอาจเกดจากยงมสารทมผลยบยงการเตบโตของพชตกคางอย
16
ตารางท 2 เปอรเซนตความงอกของเมลดดาวเรอง ความสง ความกวาง และความยาวใบ นาหนกแหง
ของรากและตน และคณภาพการยดเกาะของรากกบวสดเพาะเมลดแตละชนดในการทดลอง
ยอยท 2 เมอตนกลาดาวเรองอาย 7 วน
ตวเลขทตามดวยตวอกษรทเหมอนกนในแนวตง หมายถง ไมมความแตกตางทางสถตตามการวเคราะห
แบบ Duncan’s new multiple range test ทระดบความเชอมน 95%
* แตกตางทางสถตทระดบความเชอมน 95%
NS ไมแตกตางทางสถตทระดบความเชอมน 95%
Treatment เปอรเซนต
การงอก
(%)
ความสง
ตน
(cm)
ความ
กวาง
ใบ
(cm)
ความ
ยาวใบ
(cm)
นาหนก
แหง
ราก (g)
นาหนก
แหง
ตน (g)
คณภาพ
ราก
(คะแนน)
Control 63.9 4.5f 0.34 1.31c 0.017b 0.036c 4.78c
HTC160 67.9 1.9c 0.31 0.59a 0.005a 0.005a 2.7b
HTC160 ป ย 73.6 3.5e 0.33 0.89b 0.006a 0.018b 3.6b
HTC180 61.1 1.6bc 0.23 0.58a 0.004a 0.004a 1.2a
HTC180 ป ย 58.3 2.6d 0.63 0.81b 0.002a 0.011ab 1.3a
HTC200 57.8 1.2a 0.19 0.52a 0.003a 0.003a 1.2a
HTC200 ป ย 51.4 1.9c 0.19 0.63a 0.002a 0.007a 0.9a
HTC200ไมตดยอย 54.2 1.3ab 0.19 0.57a 0.001a 0.003a 1.3a
HTC200ไมตดยอย
ป ย
55.6 1.8bc 0.20 0.61a 0.001a 0.004a 0.5a
F-test NS * NS * * * *
CV% 40.36 29.81 74.76 41.09 56.17 30.67 35.05
17
Control (พทมอส)
HTC 160 HTC 160 ใสป ย
�
�
�
� HTC 180 HTC 180 ใสป ย
HTC 200 ตดยอย HTC 200 ตดยอยใสป ย
HTC 200 ไมตดยอย HTC 200 ไมตดยอยใสป ย
ภาพท 1 ลกษณะตนกลาดาวเรองทไดเมอเพาะเมลด ในวสดผกตบชวาทผานกระบวนการ ยอยสลาย
ความรอนชน ทอณหภม 160 180 และ 200ºC (HTC 160, HTC 180, HTC 200) รวมกบ
การรดสารละลายป ยแอมโมเนยมซลเฟต เปรยบเทยบกบการเพาะเมลดในพทมอส (Control)
18
ตารางท 3 คาความเปนกรด-ดาง (pH) คาการนาไฟฟา (EC) ของวสดผกตบชวาทผานกระบวนการ
ยอยสลายดวยกระบวนการ hydrothermal carbonization (HTC) แตละชนด และความ
หนาแนน สดสวนชองวางโดยปรมาตรและความพรนรวมของพทมอส และวสด HTC ท
ทดสอบในการทดลองยอยท 2
ตวเลขทตามดวยตวอกษรทเหมอนกนในแนวตง หมายถง ไมมความแตกตางทางสถตตามการวเคราะห
แบบ Duncan’s new multiple range test ทระดบความเชอมน 95%
* แตกตางทางสถตทระดบความเชอมน 95%
Treatment pH EC
(mS/cm)
ความ
หนาแนน
(g/cm3)
ความพรน
รวม
(%)
ชองวาง
ขนาดเลก (%
โดยปรมาตร)
ชองวาง
ขนาดใหญ
(% โดย
ปรมาตร)
พทมอส
HTC 160
HTC 180
HTC 200
6.43
6.02
5.67
5.59
0.15
0.12
0.52
0.42
0.33a
0.48c
0.85d
0.44b
56.41b
55.54ab
53.85ab
52.62a
52.74c
47.96b
49.24bc
32.91a
3.66a
7.58b
4.62a
19.35c
F-test * * * *
CV% 74.91 2.72 4.57 13.37
19
การทดลองท 3 การทดสอบการใชวสดผกตบชวาทผานการยอยสลายดวยกระบวนการ
hydrothermal carbonization เปนวสดเพาะเมลดดาวเรองและแพงพวย
การทดสอบกบเมลดดาวเรอง
เปอรเซนตการงอก
การเพาะเมลดดาวเรองในพทมอส ( Control) HTC 160°C รดป ยแอมโมเนยมซลเฟต และ HTC
160°C หยอดป ยออสโมโคส มเปอรเซนตความงอกทไมแตกตางกนทางสถต คอ มคาอยในชวง 79.2 –
91.7 เปอรเซนต (ตารางท 4)
ลกษณะตนกลาและความสง
ตนกลาดาวเรองในทรทเมนตตางๆ มความสงแตกตางกนทางสถต ซง ตนกลาในพทมอสมความ
สงมากทสด คอ 6.7 cm ตนกลามความสมบรณ แขงแรง ลาตนตรง ขนาดสมาเสมอ ในวสด HTC 160
(รดป ยแอมโมเนยมซลเฟต) และวสด HTC 160 (หยอดป ยออสโมโคส) ตนกลามความสมบรณ แขงแรง
ลาตนตรง แตมความสงทนอยกวาพทมอส (ตารางท 4)
ความกวางและความยาวใบ
ตนกลาดาวเรองในพทมอส (Control) HTC 160°C รดป ยแอมโมเนยมซลเฟต และ HTC 160°C
หยอดป ยออสโมโคส มความกวางและความยาวใบไมแตกตางกนทางสถต คอ ความกวางใบมคาอย
ในชวง 0.27 – 0.33 cm และความยาวใบมคาอยในชวง 1.10 – 1.37 cm (ตารางท 4)
นาหนกแหงรากและตน
นาหนกแหงรากและตนในดาวเรองมความแตกตางกนทางสถต โดย ตนกลาใน พทมอสใหคา
นาหนกแหงรากและตนมากทสด คอ 0.226 g และ 0.243 g รองลงมาคอ วสด HTC 160 (รดป ย
แอมโมเนยมซลเฟต) คอ 0.141 g และ 0.153 g นาหนกแหงรากและตนมคาตาทสด ในวสด HTC 160
(หยอดป ยออสโมโคส) (ตารางท 4)
คะแนนคณภาพของราก
คะแนนคณภาพของรากของตนกลาดาวเรองมความแตกตางกนทางสถตโด ยตนกลาในพทมอส
มคะแนนคณภาพรากมากทสด ในขณะทคะแนนคณภาพรากในวสด HTC 160 ทรดป ยแอมโมเนยม
ซลเฟต หรอหยอดป ยออสโมโคส มคะแนนคณภาพรากใกลเคยงกน และนอยกวาในพทมอส (ตารางท 4)
20
การเพาะเมลดดาวเรองในวสด HTC 160 ทใสป ยเสรม 2 วธ มความงอกไมแตกตางจากใน
พทมอส การรดสารละลายป ยแอมโมเนยมซลเฟต เสรม ทาใหตนกลามลกษณะแขงแรง สมบรณ มความ
กวางและความยาวใบ นาหนกแหงรากและตน และคะแนนคณภาพรากใกลเคยงกบพทมอส สวนการ
หยอดป ยออสโมโคสยงไมเหมาะสม เพราะตนกลามลกษณะไมสมบรณ และมขนาดทไมสมาเสมอ อาจ
เนองมาจากใสป ยในปรมาณนอยเกนไป หรอการปลดปลอยธาตอาหารไมทนตอความตองการของตนกลา
จากผลการทดลองยอยท 3 จงมความเปนไปไดในการใชวสด HTC 160 เปนวสดเพาะเมลด และรด
สารละลายป ยแอมโมเนยมซลเฟตเสรมเพอเพมการเตบโตของตนกลา
ตารางท 4 เปอรเซนตการงอกของเมลดดาวเรอง ความสงของตน และความยาวรากของตนกลาทไดใน
วสด HTC ทรดป ยแอมโมเนยมซลเฟต หรอหยอดป ยละลายชา เปรยบเทยบกบการเพาะ
เมลดในพทมอสในการทดลองยอยท 3 เมอตนกลาอาย 10 วน
Treatment เปอรเซนต
การงอก
(%)
ความสง
ของตน
(cm)
ความ
กวางใบ
(cm)
ความ
ยาวใบ
(cm)
นาหนก
แหงราก
(g)
นาหนก
แหงตน
(g)
คณภาพ
ราก
(คะแนน)
Control 79.2 6.7c 0.33 1.20 0.226c 0.243c 5.00c
HTC 160
รดป ย
86.1 4.9b 0.27 1.10 0.141b 0.153b 3.18b
HTC 160
หยอดป ย
91.7 3.8a 0.29 1.37 0.058a 0.090a 2.00a
F-test NS * NS NS * * *
%CV 12.52 27.22 21.81 78.40 31.69 39.04 23.00
ตวเลขทตามดวยตวอกษรทเหมอนกนในแนวตง หมายถง ไมมความแตกตางทางสถตตามการวเคราะห
แบบ Duncan’s new multiple range test ทระดบความเชอมน 95%
* แตกตางทางสถตทระดบความเชอมน 95%
NS ไมแตกตางทางสถตทระดบความเชอมน 95%
21
การทดสอบกบเมลดแพงพวย
เปอรเซนตการงอก
การเพาะเมลดแพงพวยในพทมอส (Control) HTC 160°C รดป ยแอมโมเนยมซลเฟต และ HTC
160°C หยอดป ยออสโมโคส มเปอรเซนตความงอกไมแตกตางกนทางสถต คอมคาอยในชวง 30.6 –
55.6 เปอรเซนต (ตารางท 5)
ลกษณะตนกลาและความสง
ตนกลาแพงพวยในพทมอส (Control) HTC 160°C รดป ยแอมโมเนยมซลเฟต และ HTC 160°C
หยอดป ยออสโมโคส มความสงไมแตกตางกนทางสถต คออยในชวง 1.2 – 1.5 cm ตนกลามลกษณะ
สมบรณ แขงแรง (ตารางท 5)
ความกวางและความยาวใบ
ความกวางและความยาวใบของตนกลาแพงพวย มความแตกตางกนทางสถต โดยตนกลาใน
พทมอสมความกวางและความยาวใบมากทสดคอ 0.39 cm และ 1.24 cm รองลงมาคอ ในวสด HTC
160 รดป ยแอมโมเนยมซลเฟต มคา 0.24 cm และ 0.80 cm ความกวางและความยาวใบมคาตาทสดคอ
ในวสด HTC 160 หยอดป ยออสโมโคส มคา 0.20 cm และ 0.67 cm (ตารางท 5)
นาหนกแหงของรากและตน
นาหนกแหงรากและตน ของตนกลา แพงพวยมความแตกตางกนทางสถต โดยพทมอสใหคา
นาหนกแหงรากและตนมากทสดคอ 0.006 g และ 0.014 g รองลงมาคอ วสด HTC 160 (รดป ย
แอมโมเนยมซลเฟต ) คอ 0.003 g และ 0.004 g นาหนกแหงรากและตนมคาตาทสดในวสด HTC 160
(หยอดป ยออสโมโคส) (ตารางท 5)
คะแนนคณภาพราก
คะแนนคณภาพรากของตนกลาแพงพวยมความแตกตางกนทางสถต โดยพทมอสมคะแนน
คณภาพรากมากทสด คอ 4.50 คะแนน สวนคะแนนคณภาพรากยงลดลงในวสด HTC 160 (รดป ย
แอมโมเนยมซลเฟต หยอดป ยออสโมโคส) ตามลาดบ (ตารางท 5)
การเพาะเมลดแพงพวยในวสด HTC 160 ทใสป ยเสรมทง 2 วธ มความงอกและความสงไม
แตกตางจากในพทมอส แตคณภาพของตนกลาเมอพจาณาจากขนาดใบ นาหนกแหงของราก และตน
และคณภาพของรากยงดอยกวาตนกลาในพทมอส การรดป ยแอมโมเนยซลเฟตเสรมใหผลดกวาการ
หยอดป ยละลายชาเพยงเลกนอย คอทาใหนาหนกแหงราก และคณภาพรากมคามากกวา แตขนาดใบ
22
และนาหนกแหงของตนไมตางกน การตอบสนองทตางกนของตนกลาแพงพวย และตนกลาดาวเรอง ใน
วสด HTC 160 จงจาเปนตองมการทดสอบกบเมลดพชชนดอนๆ เพมเตมกอนทจะยนยน ถงความเปนไป
ไดในการนาวสด HTC 160 มาเปนวสดเพาะเมลด สวนการหยอดป ยออสโมโคสเสรมใหกบตนกลาใน
วสด HTC 160 ยงไมเหมาะสมเพราะตนกลายงไมสมบรณแขงแรง และมขนาดทไมสมาเสมอ
ตารางท 5 เปอรเซนตการงอกของเมลด แพงพวย ความสงของตน และความยาวรากของตนกลาทได
ในวสด HTC ทรดป ยแอมโมเนยมซลเฟต หรอหยอดป ยละลายชา เปรยบเทยบกบการ
เพาะเมลดในพทมอสในการทดลองยอยท 3 เมอตนกลาอาย 10 วน
Treatment เปอรเซนต
การงอก
(%)
ความสง
ของตน
(cm)
ความ
กวางใบ
(cm)
ความ
ยาวใบ
(cm)
นาหนก
แหงราก
(g)
นาหนก
แหงตน
(g)
คณภาพ
ราก
(คะแนน)
Control 30.6 1.2 0.39b 1.24b 0.006c 0.014b 4.50c
HTC160
รดป ย
52.8 1.5 0.24a 0.80a 0.003b 0.004a 2.14b
HTC160
หยอดป ย
55.6 1.2 0.20a 0.67a 0.001a 0.003a 0.91a
F-test NS NS * * * * *
%CV 52.98 36.46 35.71 27.89 57.75 70.39 29.34
ตวเลขทตามดวยตวอกษรทเหมอนกนในแนวตง หมายถง ไมมความแตกตางทางสถตตามการวเคราะห
แบบ Duncan’s new multiple range test ทระดบความเชอมน 95%
* แตกตางทางสถตทระดบความเชอมน 95%
NS ไมแตกตางทางสถตทระดบความเชอมน 95%
23
สรป
1. การทดสอบวสดผกตบชวาทผานการยอยสลายดวยความรอนชน 3 ระดบอณหภม คอ 160 200
240°C (HTC 160 HTC 200 และ HTC 240) เปนวสดเพาะเมลดดวยวธ Soilless Petri dish
bioassay พบวา เมลด พชทดสอบ (ผกกาดหว) งอกไดนอยมาก และรากไมยดตว การลางวสด
HTC ดวยนาหลายครงจนมคาการนาไฟฟาของนาลางตากวา 2 mS/cm ทาใหการงอกของเมลด
เพมขนในวสด HTC 160 แตยงคงมความงอกตาในวสด HTC 200 และ HTC 240 จงมความเปนไป
ไดในการใชวสด HTC 160 ทผานการลาง เปนวสดเพาะเมลด
2. การทดสอบวสดผกตบชวาทผานการยอยสลายดวยความรอนชน 3 ระดบอณหภม คอ 160 180
และ 200°C (HTC 160 HTC 180 และ HTC 200) เปนวสดเพาะเมลดดาวเรอง โดยเพาะในถาด
หลม รวมกบการรดสารละลายป ยแอมโมเนยมซลเฟตเสรมใหกบตนกลา เปรยบเทยบกบการเพาะ
เมลดในพทมอส พบวา การเพาะเมลดดาวเรองในวสด HTC 160 มเปอรเซนตการงอกมากทสด
และการรดดวยสารละลายป ยแอมโมเนยมเสรมทาใหตนกลามลกษณะแขงแรง สมบรณ มขนาดท
สมาเสมอใกลเคยงกบการเพาะเมลดในพทมอส
3. เปรยบเทยบการงอกของเมลดดาวเรอง และ แพงพวย และการเตบโตของตนกลาทเพาะในวสด
ผกตบชวาทผานกระบวนการยอยสลายดวยความรอนชน (hydrothermal carbonization) ทใหผลด
จากขอ 2 รวมกบการใหป ยเคมเสรมโดยการรดสารละลายป ยแอมโมเนยมซลเฟต หรอ หยอดป ย
ละลายชาสตร 13-13-13 กบการเพาะเมลดในพทมอส พบวา การงอกของเมลดดาวเรองและ
แพงพวย ในวสด HTC 160 และในพทมอส มคาไมแตกตางกน แตตนกลาเตบโตนอยกวา เมอเทยบ
กบพทมอส ในวสด HTC 160 การรดสารละลายป ยแอมโมเนยมซลเฟตทาใหตนกลาดาวเรอง
เตบโตดกวาการหยอดป ยละลายชา แตเหนผลไมเดนชดในตนกลาแพงพวย
4. ผกตบชวาทผานกระบวนการยอยสลายดวยความรอนชน (HTC) ทระดบอณหภมตางๆ กน มสภาพ
เปนกรดจด และมคาการนาไฟฟาสง จาเปนตองลางหลายๆ ครงกอนนามาใชเปนวสดเพาะเมลด
อณหภมในการยอยสลายทเพมขนทาใหขนาดอนภาคของวสดเลกลง วสด HTC มความหนาแนน
และสดสวนชองวางขนาดใหญมากกวา และสดสวนชองวางขนาดเลกนอยกวาเมอเทยบกบพทมอส
24
เอกสารอางอง
คณะอนกรรมการลกเสอฝายพฒนาชมชน. 2520. ผกตบชวา. สานกงานคณะกรรมการการบรหาร
ลกเสอแหงชาต 9 น.
จงรกษ จนทรเจรญสข. 2536. การวเคราะหดนและพชทางเคม. ภาควชาปฐพวทยา, คณะเกษตร,
มหาวทยาลยเกษตรศาสตร, กรงเทพฯ
วนดา ธนประโยชนศกด. 2532. ความสมพนธระหวางอตราการเจรญเตบโตของพชนากบสารอาหารใน
บงมกกะสน, กรงเทพ. วทยานพนธปรญญาโท. มหาวทยาลยเกษตรศาสตร, กรงเทพฯ
วทยา สรยาภณานนท. 2524. ดนผสมพชสวน. ขาวสารเกษตรศาสตร, 26(4) : 12-23
สมเพยร เกษมทรพย. 2522. การปลกไมดอก. ฟนน พบบลชชง, กรงเทพฯ 446 น.
สมเพยร เกษมทรพย. 2524. ไมดอกไมกระถาง. อกษรพทยา, กรงเทพฯ 241 น.
Asai, H., K. B. K. Samson, H. M. Stephan, K. Songyikhangsuthor, K. Hommaa, Y. Kiyono, Y.
Inoue, T.Shiraiwa and T. Horie. 2009. Biochar amendment techniques for upland rice
production in Northern Laos. 1. Soil physical properties, leaf SPAD and grain yield.
Field Crops Res. 111: 81-84.
Baccile, N., G. Laurent, F. Babonneau, F. Fayon, M. M. Titirici and M. Antonietti. 2009.
Structural characterization of hydrothermal carbon by advanced solid-state MAS 13C
NMR Investigations. J. Physical Chem. 113: 9644-9654.
Bargmann, M. C. Rillig, W. Buss, A. Kruse and M. Kuecke. 2013. Hydrochar and biochar
effects on germination of spring barley.
Criely, R.A. and R.T. Watanabe. 1974. Response of chrysanthemum in four soilless media.
Hort. Sci. 9(4): 365-387.
Evans, M. R., S. Konduru, and R.H. Stamps. 1996. Source of variation in physical and
chemical properties of coconut coir dust. HortScience 31: 965-967.
Graber, E. R., Y. M. Harel, M. Kolton, E. Cytryn, A. Silber, D. R. David, L. Tsechansky, M.
Borenshtein and Y. Ela. 2010. Biochar impact on development and productivity of
pepper and tomato grown in fertigated soilless media. Plant and Soil 337: 481-496.
Rillig, M. C., M. Wagnera, M. Salema, P. M. Antunesa, C. Georgea, H. G. Ramkeb, M. M.
Titirici and M. Antoniettic. 2010. Material derived from hydrothermal carbonization:
Effects on plant growth and arbuscular mycorrhiza. Applied Soil Ecol. 45: 238-242.
25
Titirici, M. M., M. Antonietti and N. Baccile. 2008. Hydrothermal carbon from biomass: a
comparison of the local structure from poly- to monosaccharides and
pentoses/hexoses. Green Chem. 10: 1204–1212.