Page 6 - ผลของถ่านชีวภาพต่อการเจริญเติบโตและผลผลิตของข้าวโพดเลี้ยงสัตว์บนพื้นที่ลาดเทในกลุ่มชุดดินที่ 55 จังหวัดน่าน Effect of Biochar on the Growth and Yield of Maize on sloping Land in Soil Series Group No.55, Nan Province.

ห้องสมุดกรมพัฒนาที่ดิน

วัตถุประสงค์

1. เพื่อศึกษาการเปลี่ยนแปลงสมบัติของดินจากการใช้ถ่านชีวภาพ
2. เพื่อศึกษาการเจริญเติบโตและผลผลิตของข้าวโพดเลี้ยงสัตว์จากการใช้ถ่านชีวภาพ

การตรวจเอกสาร

ถ่านชีวภาพ (Biochar) มีลักษณะเหมือนถ่านหินที่มีรูพรุน ซึ่งสลารเหล่านั้นอาจจะได้มาจากซากต้นไม้ การ

นำเอาซากพืชเหล่านี้ใส่เข้าไปในเครื่องที่มีลักษณะเหมือนถังแปดเหลี่ยมที่สามารถให้ความร้อนด้วยอุณหภูมิสูงมาก
สลารเหล่านั้นจะถูกให้ความร้อนผ่านกระบวนการย่อยสลาย ด้วยการให้ความร้อนทางเคมี เรียกว่า ไพโรไลซิส
(Pyrolysis) หลังจากผ่านกระบวนการดังกล่าวภายในไม่กี่ชั่วโมง สลารจากสิ่งมีชีวิตเหล่านั้นจะถูกเปลี่ยนไปเป็นวัตถุ
ที่มีลักษณะกลมเหมือนถ่านหินซึ่งชาวไร่สามารถใช้สสานเหล่านี้เป็นปุ๋ย ปัจจุบันถ่านชีวภาพเป็นอีกหนึ่งทางเลือกใหม่
ในการแก้ปัญหาสิ่งแวดล้อม เช่น การสร้างพลังงานผลิตภัณฑ์อาหารและการลดภาวะโลกร้อน อีกทั้งยังเป็นการเพิ่ม
การย่อยสลายและแยกก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ของสารชีวภาพขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศและการช่วยให้พืชดูดก๊าซ
คาร์บอนไดออกไซด์ อย่างช้า ๆ ในขณะที่พืชสังเคราะห์แสง (Lehmann, 2007)

ประโยชน์ของถ่านชีวภาพนั้น จะช่วยลดการเกิดก๊าซเรือนกระจก ซึ่งเป็นการบรรเทาการเปลี่ยนแปลง
ภูมิอากาศ เนื่องจากถ่านชีวภาพสามารถลดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศในระยะยาวได้ด้วยการกักเก็บ
คาร์บอนในดิน ช่วยปรับปรุงดินและเพิ่มผลผลิตทางการเกษตร เนื่องจากเมื่อใส่ถ่านชีวภาพลงดินจากลักษณะความ
เป็นรูพรุนของถ่านชีวภาพจะช่วยกักเก็บน้ำและธาตุอาหารในดิน ทำให้เกิดกิจกรรมต่าง ๆ ขึ้นส่งผลให้ดินมีความอุดม
สมบูรณ์และผลผลิตทางการเกษตรเพิ่มขึ้นช่วยลดการสูญเสียปุ๋ยจากการชะล้าง เนื่องจากการใส่ถ่านชีวภาพจะเพิ่ม
ความสามารถในการกักเก็บธาตุอาหารในดิน ทำให้ลดปริมาณการใช้ปุ๋ยเคมี ซึ่งจะช่วยลดค่าใช้จ่ายทางการเกษตร
และส่งผลให้ผลผลิตทางการเกษตรเพิ่มขึ้น ซึ่งจะช่วยเพิ่มรายได้ นอกจากนั้นแล้วยังช่วยผลิตพลังงานทดแทนซึ่งเป็น
พลังงานทางเลือก เนื่องจากกระบวนการผลิตถ่านชีวภาพจากมวลชีวภาพเป็นการแยกสลายด้วยความร้อน จะทำให้
พลังงานชีวภาพซึ่งสามารถใช้เป็นพลังงานทดแทนในการขนส่งและในระบบอุตสาหกรรมได้ อาทิเช่น เชื้อเพลิง
ชีวภาพ และยังสามารถได้รับการพัฒนาเพื่อการพาณิชย์ในด้านต่าง ๆ เช่น ผลิตกระแสไฟฟ้า การสกัดสารชีวภาพ

และเป็นองค์ประกอบของยา เป็นต้น และช่วยในกระบวนการจัดการเศษวัสดุอินทรีย์ได้ เนื่องจากการใช้เทคโนโลยี
ถ่านชีวภาพมีศักยภาพในการกำจัดของเสียโดยเฉพาะการกำจัดกลิ่น ทำให้เกิดการเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
(Lehmann and Joseph, 2009)
นอกจากนั้นแล้วกระบวนการเผาถ่านชีวภาพสามารถผลิตน้ำส้มควันไม้ที่มีคุณภาพ ปัจจุบันเกษตรกรและ
หน่วยงานต่าง ๆ ให้ความสนใจเป็นอย่างมาก เนื่องจากผลพลอยได้ของน้ำส้มควันไม้ที่ผลิตได้สามารถนำมาใช้ในการ
ไล่แมลงได้อย่างมีประสิทธิภาพ อีกทั้งยังเป็นการใช้ทรัพยากรให้เกิดประโยชน์สูงสุดและคุ้มค่า กระบวนการผลิตถ่าน
ชีวภาพโดยทั่วไปมีกระบวนการทางเคมีที่สำคัญ 3 กระบวนการ คือ กระบวนการแรกเป็นการไล่ความชื้น

(Dehydration) กระบวนการที่สอง เป็นกระบวนการที่ไม่ใช้ออกซิเจนหรือใช้น้อยมาก และกระบวนการสุดท้ายเป็น
กระบวนการทำถ่านให้บริสุทธิ์ (Refinement) มีอุณหภูมิอยู่ในช่วง 500-600 องศาเซลเซียล (สถาบันวิจัยและพัฒนา
แห่งมหาวิทยาเกษตรศาสตร์, 2551) ปฏิกิริยาทั้งสามขั้นตอนสามารถเขียนได้ดังสมการข้างล่างนี้ (Demirbas, 2004)
Biomass → Water + Unreacted residue
Unreacted residue → (Volatile + Gases) 1 + (Char) 1

(Char) 1 → (Volatile + Gases) 2 + (Char) 2
ระหว่างกระบวนการไพโรไลซิสชีวภาพจะค่อย ๆ สูญหายไป (ส่วนใหญ่อยู่ในรูปของสารอินทรีย์ระเหยได้)
ซึ่งสอดคล้องกับรายงานของสุพรชัย (2551) ที่กล่าวว่ากระบวนการสลายตัวของสารอินทรีย์ต่าง ๆ เช่น เซลลูโลส
เฮมิเซลลูโลสและลิกนินในเนื้อไม้จะเริ่มสลายตัวที่อุณหภูมิ 310 องศาเซลเซียล และเสร็จสิ้นสมบูรณ์ที่อุณหภูมิ 400
องศาเซลเซียล ซึ่งสังเกตได้จากมีควันออกมาที่ปล่องควัน โดยควันที่ออกมาจะประกอบด้วยสารต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นใหม่