สิงคโปร์สร้าง “แผ่นฉีดปุ๋ย” แปะบนใบและกิ่ง ช่วยพืชโตเร็วขึ้น ใช้ปุ๋ยน้อยลง

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแห่งชาติสิงคโปร์ (National University of Singapore – NUS) เปิดตัว “แผ่นเข็มจิ๋วฉีดปุ๋ย” Microneedle Biofertilizer (ไมโครนีดเดิล ไบโอเฟอร์ทิไลเซอร์) แผ่นเข็มขนาดไมโคร ที่จะช่วยให้เราใส่ปุ๋ยลงในต้นพืช ด้วยการแปะเข็มลงไปที่ใบหรือกิ่งได้โดยตรง

Microneedle Biofertilizer คืออะไร ?

Microneedle Biofertilizer (ไมโครนีดเดิล ไบโอเฟอร์ทิไลเซอร์) คือแผ่นเข็มขนาดจิ๋ว ที่สามารถฉีดปุ๋ยเข้าสู่ใบหรือกิ่งของต้นพืชได้โดยตรง แทนการใส่ปุ๋ยลงในดินตามปกติทั่วไป ซึ่งทีมวิจัยพัฒนาขึ้นโดยได้รับแรงบันดาลใจจากการฉีดยา และการเคลื่อนที่ของจุลินทรีย์ในร่างกายของมนุษย์

แผ่นเข็มนี้สร้างขึ้นด้วยการพิมพ์ 3 มิติ โดยใช้วัสดุ โพลีไวนิลแอลกอฮอล์ (PVA) ซึ่งเป็นวัสดุราคาถูก สามารถย่อยสลายได้ และปลอดภัยต่อพืช มีขนาดประมาณ 1 ตารางเซนติเมตร ภายในแผ่นมีเข็มขนาดเล็กขนาดประมาณ 140 – 430 ไมครอนจำนวนมากที่บรรจุ “ชีวปุ๋ย” (Biofertilizer) หรือจุลินทรีย์ส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืชเอาไว้ โดยแผ่นเข็มนี้สามารถเก็บไว้ใช้ได้นาน 4 สัปดาห์หลังสร้างขึ้นมาสำเร็จ

สำหรับการใช้งาน เมื่อกดแผ่นเข็มลงไปบนใบหรือกิ่งของต้นพืช เข็มที่บรรจุจุลินทรีย์ จะซึมเข้าไปในเนื้อเยื่อของพืช เพื่อปล่อยจุลินทรีย์ในชีวปุ๋ยเข้าสู่พืชโดยตรง และละลายหายไปในเวลาประมาณ 60 วินาที โดยไม่ทิ้งความเสียหายใด ๆ เอาไว้

ศาสตราจารย์ Andy Tay (แอนดี เท) ผู้นำทีมวิจัยอธิบายว่า หากจุลินทรีย์ที่เป็นประโยชน์ถูกส่งเข้าไปในเนื้อเยื่อของพืชโดยตรง พวกมันจะสามารถเคลื่อนที่ไปยังรากและทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ต่างจากการใส่ปุ๋ยลงในดิน ที่จะทำให้จุลินทรีย์เสียหาย เพราะต้องเผชิญกับสภาพแวดล้อมในดินที่ไม่เหมาะสม อย่างเรื่องความเป็นกรดในดินและจุลินทรีย์ชนิดอื่น ๆ ที่มักทำให้มีปุ๋ยเพียงบางส่วนเท่านั้น ที่จะไปถึงรากของต้นพืชได้สำเร็จ

โดยปุ๋ยที่ใช้กับแผ่นเข็มนี้ จะเป็น “ชีวปุ๋ย” หรือปุ๋ยที่ยังมีชีวิต ซึ่งประกอบไปด้วยเชื้อราและแบคทีเรียที่เป็นประโยชน์กับต้นพืช ซึ่งยู่ในกลุ่ม PGPR (Plant Growth-Promoting Rhizobacteria) เช่น Streptomyces (สเตร็พโตไมซีส) และ Agromyces-Bacillus (แอโกรไมซีส บาซิลลัส) ถูกออกแบบมาเพื่อเป็น “ผู้ช่วยดูแลพืช” ทำหน้าที่ช่วยให้พืชสามารถดูดซึมสารอาหารได้ดีกว่าเดิม ทนต่อความเครียดจากสิ่งแวดล้อมได้มากขึ้น รวมไปถึงยังช่วยไปกระตุ้นการทำงานของฮอร์โมนการเจริญเติบโตอีกด้วย

ผลการทดลอง: พืชโตเร็วขึ้น ใช้ปุ๋ยน้อยลง

จากการทดลองในเรือนกระจกกับผักอย่าง คะน้า (Kale) และ ผักกวางตุ้ง (Choy Sum) พบว่า ต้นพืชจะมีความสูงเพิ่มขึ้นเร็วกว่าเดิม มีพื้นที่ใบและมวลชีวภาพของลำต้นมากขึ้น รากพืชมีจุลินทรีย์ที่ดีกว่าเดิม ระบบพลังงานของพืชทำงานดีขึ้น พืชสามารถสร้างสารต้านอนุมูลอิสระได้มากขึ้น โดยการใช้แผ่นเข็มนี้ ยังช่วยประหยัดการใช้ชีวปุ๋ยลงได้อีกประมาณ 15% เมื่อเทียบกับการใส่ชีวปุ๋ยลงในดินตามปกติ

ทีมวิจัยมองว่า Microneedle Biofertilizer (ไมโครนีดเดิล ไบโอเฟอร์ทิไลเซอร์) นี้ เหมาะที่จะใช้กับทั้งฟาร์มแนวตั้ง ฟาร์มในเมือง รวมไปถึงในสมาร์ตฟาร์ม โดยเป้าหมายต่อไปของทีมนักวิจัย คือการขยายการใช้งานในฟาร์มขนาดใหญ่ ด้วยการผสานเทคโนโลยีนี้เข้ากับ หุ่นยนต์เกษตรและระบบอัตโนมัติ รวมถึงทดลองกับพืชชนิดอื่น ๆ เช่น สตรอว์เบอร์รี เพื่อศึกษาการเคลื่อนที่ของจุลินทรีย์จากใบไปสู่รากได้ละเอียดมากกว่าเดิม

งานวิจัยนี้ได้รับการตีพิมพ์ลงในวารสารวิชาการระดับนานาชาติ Advanced Functional Materials เมื่อวันที่ 13 กันยายน 2025 ที่ผ่านมา : https://apbb.fftc.org.tw/scientificarticle/800?utm_source=chatgpt.com

แหล่งที่มา : National University of Singapore