การใช้สารสกัดจากพืชสมุนไพรด้วยเทคโนโลยี “ไอน้ำสมุนไพร” ในการป้องกันกำจัดแมลงศัตรูพืช เป็นเทคโนโลยีที่ถูกพัฒนามาจากความรู้ของคนในชุมชนบ้านรางยอม ตำบลหนองโรง อำเภอพนมทวน จังหวัดกาญจนบุรี ร่วมกับคณะเทคโนโลยีการเกษตร สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง ภายใต้แนวคิดในการพัฒนาชุมชนโดยใช้หลักเศรษฐกิจพอเพียง จึงต้องการถ่ายทอดองค์ความรู้และเทคโนโลยี “กระบวนการผลิตไอน้ำสมุนไพร” ให้กับชุมชนที่ด้อยโอกาสทางเทคโนโลยี เป็นการพัฒนาทักษะอาชีพของเกษตรในรูปแบบของกลุ่มเกษตร ให้เกิดความเท่าเทียมทางการใช้เทคโนโลยีที่ไม่เป็นอันตรายต่อเกษตรกรและผู้บริโภค รวมทั้งสามารถลดค่าใช้จ่ายในกระบวนการผลิตลงได้ หลักการทำงานของชุดกลั่นไอน้ำสมุนไพร เป็นการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการผลิต “ไอน้ำสมุนไพร” ตามวิธีการของปราชญ์ชุมชนบ้านรางยอม อำเภอพนมทวน จังหวัดกาญจนบุรี กับองค์ความรู้ด้านการใช้น้ำมันหอมระเหยจากพืชในการป้องกันกำจัดแมลงและไรพืชของนักวิจัย คณะเทคโนโลยีการเกษตร สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง สามารถอธิบายรายละเอียดของเทคโนโลยีการผลิตได้ดังต่อไปนี้ การกลั่น “ไอน้ำสมุนไพร” เป็นหลักการกลั่นน้ำมันหอมระเหยจากพืชสมุนไพรโดยวิธีการกลั่นด้วยน้ำ (Water distillation) ทั่วไป เพียงแต่ขั้นตอนสุดท้ายหลังจากการกลั่นแล้วนั้น ได้น้ำและน้ำมันหอมระเหยจากพืชอยู่รวมกัน ซึ่งไม่มีขั้นตอนการแยกออกจากกัน แต่สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้ทันที เรียกของผสมนี้ว่า “ไอน้ำสมุนไพร” วิธีการผลิตไอน้ำสมุนไพรเพื่อใช้ในการป้องกันกำจัดแมลงและไรศัตรูพืช ดังนี้ 1. การเตรียมพืชสมุนไพรรวม 50 กิโลกรัม (ตามสูตรของแต่ละชุมชน ซึ่งมีความแตกต่างกันไปตามชนิดของแมลงและไรศัตรูพืช และชนิดของพืชปลูก) 2. นำพืชสมุนไพรตามสูตรมาสับให้ละเอียด ผสมกับน้ำสะอาด 50 ลิตร ใส่ในถังกลั่นขนาด 200 ลิตร คลุกเคล้าให้เข้ากัน ปิดฝา รอจนน้ำเดือดเป็นไอออกมา ไอน้ำจะพาน้ำมันหอมระเหยจากพืชออกมาทางท่อทางออกของไอน้ำ ท่อนั้นผ่านไปยังถังควบแน่น และถูกควบแน่นเป็นของเหลวไหลออกมา สารที่ได้เรียกว่า “ไอน้ำสมุนไพร” ควบคุมคุณภาพการกลั่นโดยให้ได้ไอน้ำสมุนไพร 30 ลิตร (ใช้เวลาประมาณ 3-4 ชั่วโมง) จึงหยุดกระบวนการกลั่น 3. ผสมไอน้ำสมุนไพรที่ได้ทั้งหมดเข้าด้วยกัน เพิ่มสารช่วยผสมระหว่างน้ำมันหอมระเหยจากพืชสมุนไพรและน้ำด้วยสารช่วยผสม เช่น ปิโตรเลียมออยล์ ไวท์ออยล์ สารทวีน หรือสารจับใบ อัตรา 5 ซีซี ต่อ ลิตร เขย่าให้เข้ากัน บรรจุใส่ขวดพลาสติกทึบแสง 4. อัตราการใช้และวิธีการใช้ไอน้ำสมุนไพรในการป้องกันกำจัดแมลงและไรศัตรูพืช - เป็นสารไล่ ใช้ในอัตรา 80-100 ซีซี ต่อน้ำ 20 ลิตร ฉีดพ่นทุก ๆ 15 วัน สามารถป้องกันการเข้าทำลายของแมลงและไรศัตรูพืชได้ - เป็นสารฆ่า ใช้ในอัตรา 200-400 ซีซี ต่อน้ำ 20 ลิตร ฉีดพ่นทุก ๆ 3-4 วัน อย่างต่อเนื่อง สามารถฆ่าแมลงและไรศัตรูพืชได้"
จากยุทธศาตร์ชาติที่ 5 ด้านการจัดการน้ำและสร้างการเติบโตบนคุณภาพชีวิตที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมอย่างยั่งยืน ที่มีเป้าประสงค์เพื่อเพิ่ม eco-efficiency จากการใช้ทรัพยากรธรรมชาติอย่างมีคุณค่า ลดการใช้สารเคมีทางการเกษตร เพื่อลดปัญหาเรื่องการได้รับผลกระทบจากการใช้สารเคมีของเกษตรกร สารเคมีตกค้างในสินค้าเกษตรและสิ่งแวดล้อม มีความจำเป็นอย่างยิ่งที่ต้องมีการวิจัยเพื่อสร้างนวัตกรรมตอบโจทย์ที่ท้าทายกับปัญหาผลกระทบจากการได้รับสารเคมีโดยตรงของเกษตรกร ความต้านทานต่อสารเคมีทางการเกษตรของแมลงและไรศัตรูพืช รวมทั้งสารเคมีทางการเกษตรตกค้างในผลิตผลทางการเกษตรและสิ่งแวดล้อม ซึ่งการนำนวัตกรรมการใช้สารสกัดจากพืชสมุนไพร มาใช้ในการกำจัดแมลงและไรศัตรูทางการเกษตร เป็นทางเลือกที่สามารถบริหารจัดการทรัพยากรธรรมชาติเพื่อใช้ในการบริหารศัตรูพืชได้อย่างอย่างยั่งยืน จากรายงานการวิจัยของผู้รับผิดชอบโครงการก่อนหน้านี้พบว่าวิธีการกลั่นด้วยวิธีการต้มพืชสมุนไพรในน้ำ จะได้น้ำมันหอมระเหยจากพืชออกมา โดยน้ำมันหอมระเหยจากพืชสมุนไพรหลายชนิดสามารถป้องกันกำจัดแมลงศัตรูพืชได้หลายชนิด เช่น เพลี้ยแป้ง เพลี้ยไฟ เพลี้ยอ่อน แมลงหวี่ขาว หรือไรศัตรูพืช การผลิตสูตรน้ำมันหอมจากพืชมาใช้ในการป้องกันกำจัดแมลงเป็นไปได้โดยง่ายหากแต่ต้องซื้อน้ำมันหอมระเหยจากบริษัทผลิตน้ำมันหอมระเหยซึ่งมีราคาแพง ไม่คุ้มกับการลงทุน ชุมชนบ้านรางยอมได้ใช้ภูมิปัญญาของชาวบ้านในการสกัดน้ำมันหอมระเหยจากพืชสมุนไพรโดยใช้หลักการต้มเหล้าหรือกลั่นเหล้าในอดีต ของเหลวหลังจากการกลั่นจะประกอบด้วยน้ำมันหอมระเหยจากพืชและน้ำผสมกัน ชาวบ้านเรียกสารนี้ว่า “ไอน้ำสมุนไพร” จากกระบวนการกลั่นที่ประกอบด้วยหม้อต้มขนาด 50 ลิตร ใช้ฟืนเป็นแหล่งพลังงาน หล่อเย็นด้วยกระทะใบบัว พัฒนามาเป็นหม้อต้มขนาด 200 ลิตร ใช้ฟืนเป็นแหล่งพลังงานที่มีการดัดแปลงเป็นเตาประหยัดพลังงาน ทำให้เกิดนวัตกรรมด้านการเกษตรที่สามารถแก้ปัญหาการระบาดของแมลงศัตรูในพืชปลูกได้อย่างยั่งยืน มีรายได้เพิ่มขึ้นจากการลดการใช้สารฆ่าแมลง ไม่เป็นอันตรายต่อเกษตรกร ผู้บริโภค และไม่มีสารพิษตกค้างในสภาพแวดล้อมอีกด้วย ขณะที่ยังมีชุมชนที่ด้อยโอกาสด้านการพัฒนาเทคโนโลยีอีกมากมายที่ยังขาดแคลนทุนทรัพย์ในการผลิต “ชุดกลั่นไอน้ำสมุนไพร” หรือขาดองค์ความรู้ด้านการผลิตที่ถูกต้อง ซึ่งหากมีการดำเนินการให้มีความเสมอภาคกันของการใช้เทคโนโลยีนี้ จะสามารถทำให้ชีวิตความเป็นอยู่ของเกษตรกรก็จะดีขึ้นตามไปด้วย
คณะวิศวกรรมศาสตร์
จุดมุ่งหมายของการประดิษฐ์นี้ เพื่อพัฒนาสารป้องกันการเกิดไฟป่าให้มีความสามารถในการป้องกันการเกิดไฟป่าระยะยาว มิใช่เพียงการใช้ระงับไฟป่า หรือป้องกันไม่ให้ไฟป่านั้นแพร่กระจายเป็นวงกว้าง แต่มุ่งเน้นที่การป้องกันไม่ให้เกิดการติดไฟตั้งแต่เริ่มต้น สามารถป้องกันการเกิดไฟป่าได้อย่างครอบคลุม สามารถป้องกันได้ยาวนานตลอดช่วงระยะเวลาที่เกิดไฟป่าสูงสุดหรือช่วงเข้าสู่ฤดูแล้ง นับเป็นระยะเวลาประมาณ 3 - 4 เดือน โดยหลังจากการที่มีการผลสารกันไฟป่าจะไม่ก่อให้เกิดความเป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อมและสิ่งมีชีวิตทั้งบนบกและในน้ำ ไม่มีสารตกค้างหรือตกค้างน้อยที่สุดโดยไม่ก่อให้เกิดอันตรายต่อสภาพแวดล้อมโดยรอบภายใต้มาตรฐานที่มีการระบุไว้ เน้นการใช้วัตถุดิบ อุปกรณ์ และเคมีภัณฑ์ที่สามารถหาได้ง่ายในประเทศไทย รวมไปถึงการใช้มูลค่าต้นทุนการผลิตให้ต่ำที่สุดเท่าที่เป็นไปได้ ซึ่งทำให้เหมาะสมต่อการใช้งานในปริมาณมากสำหรับการฉีดพ่นป้องกันพื้นที่ป่าไม้บริเวณพื้นที่ป่าที่เสี่ยงต่อการเกิดอัคคีภัย จากค่าเฉลี่ยโดยประมาณสำหรับมลพิษที่เกิดในรหว่างการเกิดไฟป่า ได้แก่ ฝุ่นละออง (PM) ประกอบด้วย PM2.5 PM10, คาร์บอนมอนออกไซด์ (CO), คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2), ไนโตรเจนออกไซด์ (NOx), สารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (VOCs) เป็นต้น
คณะวิทยาศาสตร์
เนื่องจากสายพันธุ์ Enterococcus lactis มีความใกล้ชิดกับ E. faecium และ ด้านคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์และมีผลทางโปรไบโอติก ในการศึกษานี้ สายพันธุ์ RRS4 ถูกแยกจากหัวไช้เท้าดอง (Raphanus sativus Linn.) และทำการระบุชนิดโดยอาศัยลักษณะทางฟีโนไทป์และจีโนไทป์ สายพันธุ์ RRS4 แสดงความสามารถในการอยู่รอดในสภาวะแวดล้อมที่มี NaCl 2-8% ค่า pH ระหว่าง 4 ถึง 9 และอุณหภูมิระหว่าง 4°C ถึง 45°C การวิเคราะห์จีโนมแบบครอบคลุมยืนยันว่า RRS4 เป็น E. lactis นอกจากนี้ E. lactis RRS4 ยังแสดงฤทธิ์ยับยั้งเชื้อ E. faecalis JCM 5803 ที่ดื้อต่อวานโคมัยซิน การประเมินความปลอดภัยโดยใช้วิธี in silico รวมถึงการวิเคราะห์ด้วย KEGG annotation พบว่า E. lactis RRS4 ไม่มียีนที่เกี่ยวข้องกับความรุนแรงของเชื้อหรือยีนที่ไม่พึงประสงค์ การวิเคราะห์ด้วย VirulenceFinder พบว่ายีนที่เกี่ยวข้องกับความรุนแรงของเชื้อมีความสอดคล้องกับยีนใน E. lactis สามสายพันธุ์ และ E. faecium สี่สายพันธุ์ แม้ว่าจะพบว่ายีนต้านทานยาปฏิชีวนะยังคงมีอยู่ แต่ไม่มีความสัมพันธ์กับลักษณะการก่อโรคที่สำคัญ นอกจากนี้ การประเมินความปลอดภัยยังชี้ให้เห็นว่า E. lactis RRS4 มีความปลอดภัยโดยทั่วไป แม้ว่าจะมียีนที่เกี่ยวข้องกับการดื้อยาปฏิชีวนะก็ตาม สุดท้ายนี้ เราขอเสนอแนวทางในการประเมินความปลอดภัยของสายพันธุ์จุลินทรีย์โดยใช้การวิเคราะห์จีโนมทั้งหมด ซึ่งผลการศึกษานี้เป็นก้าวสำคัญในการวิจัยโปรไบโอติก
วิทยาลัยนวัตกรรมการผลิตขั้นสูง
การเกษตรอัจฉริยะ (Smart Agriculture) ได้รับการพัฒนาอย่างรวดเร็วในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา โดยเฉพาะการนำเทคโนโลยีหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติเข้ามาใช้ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิต เเละลดต้นทุน โดยกระดับคุณภาพการทำเกษตรกรรมในปัจจุบัน ซึ่งนวัตกรรมที่สำคัญในด้านนี้คือ แขนกลระบบราง ซึ่งถูกออกแบบเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงาน โดยใช้ระบบรางที่มีความแม่นยำและประสิทธิภาพสูง การใช้งานของแขนกลนี้ครอบคลุมหลายกระบวนการ เช่น การปลูกพืช การคัดเเยก การดูแลรักษา การเก็บเกี่ยว รวมถึงการจัดการทรัพยากรต่างๆ โดยที่สามารถทำงานได้ต่อเนื่องและลดการใช้แรงงานมนุษย์ในงานที่ซ้ำๆเเละมีความเสี่ยงสูง ผลการศึกษาพบว่า การใช้แขนกลระบบรางในภาคการเกษตรสามารถช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน ลดต้นทุนการผลิต และช่วยลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยการใช้หุ่นยนต์ในกระบวนการเกษตรสามารถลดการปนเปื้อน ลดความเสี่ยงที่จะทำให้พืชเสียหาย ทำให้การเกษตรมีความยั่งยืนมากขึ้น นอกจากนี้ยังสามารถเพิ่มความแม่นยำในการดำเนินงานในพื้นที่จำกัดหรือฟาร์มที่มีการปลูกพืชหลากหลายชนิด จากผลการวิจัยนี้สามารถสรุปได้ว่า การนำเทคโนโลยีแขนกลระบบรางมาใช้ในเกษตรกรรมไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตในระยะยาว แต่ยังเป็นการส่งเสริมการเกษตรที่ยั่งยืนและใช้ทรัพยากรอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด เพื่อรองรับความต้องการในอนาคตของในด้านการเกษตร