| บทคัดย่อ |
วัตถุประสงค์ของโครงการวิจัยการผลิตกัญชงพืชทางเลือกของเกษตรกรจังหวัดเพชรบูรณ์เพื่อประโยชน์ทางอุตสาหกรรมด้วยนวัตกรรม มีวัตถุประสงค์เพื่อ 1) เพื่อจำแนกความแตกต่างและศึกษาความสัมพันธ์ทางพันธุกรรมของกัญชงในจังหวัดเพชรบูรณ์ด้วยเครื่องหมายโมเลกุลอาร์เอพีดีเพื่อใช้ในการคัดเลือกและพัฒนาสายพันธุ์ 2) เพื่อศึกษาการผลิตกัญชงตามหลักการผลิตทางการเกษตรที่ดีและเหมาะสมเพื่อประโยชน์ทางอุตสาหกรรมของเกษตรกรจังหวัดเพชรบูรณ์ 3) เพื่อศึกษาระบบควบคุมโรงเรือนอัจฉริยะสำหรับการปลูกกัญชงเพื่อผลิตเมล็ดพันธุ์ และ 4) เพื่อพัฒนาและตรวจสอบความใช้ได้ของวิธีการวิเคราะห์ปริมาณสารกลุ่มแคนาบินอยด์ในตัวอย่างกัญชง ประกอบด้วย 4 โครงการวิจัยย่อยดังนี้
โครงการวิจัยย่อยที่ 1 ความสัมพันธ์ทางพันธุกรรมของกัญชงในจังหวัดเพชรบูรณ์ด้วยเครื่องหมายโมเลกุลอาร์เอพีดี กัญชง เป็นไม้ล้มลุกมีลักษณะทางพฤกษศาสตร์คล้ายกัญชา แต่มีลักษณะแตกต่างกัน มีต่อมน้ำมันของกัญชงมีน้อยกว่าต้นกัญชา ลักษณะคล้ายคลึงกับต้นกัญชาในด้านลักษณะทางพฤกษศาสตร์เท่านั้น กัญชง และ กัญชา เป็นพืชที่มีถิ่นกำเนิดมาจากพืชชนิดเดียวกัน การจำแนกความแตกต่างทางสัณฐานวิทยาจึงทำได้ค่อนข้างยาก การใช้เครื่องหมายโมเลกุลจึงเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพ โดยใช้เครื่องหมายโมเลกุลอาร์เอพีดี จำแนกกัญชงและกัญชา 5 สายพันธุ์ 8 ตัวอย่าง โดยเพิ่มปริมาณชิ้นดีเอ็นเอด้วยปฏิกิริยาลูกโซ่พอลิเมอเรส ด้วยไพรเมอร์ชนิด OPX1 วิเคราะห์ความสัมพันธ์ทางพันธุกรรมด้วยวิธี unweighted pair-group method with arithmetic averaging (UPGMA) ผลการวิเคราะห์ดัชนีความใกล้ชิดทางพันธุกรรมมีค่าอยู่ในช่วง 1.00-7.00 จัดกลุ่มตาม SSR UPGMA dendrogram ได้ 3 กลุ่ม คือ กลุ่มที่ 1 ได้แก่ BLC-001 BLC-002 พื้นเมือง2 กลุ่มที่ 2 ได้แก่ พบพระ1 พบพระ2 พื้นเมือง1 กลุ่มที่ 3 ได้แก่ KU1 KU2 เครื่องหมายโมเลกุลอาร์เอพีดี สามารถจำแนกกัญชงและกัญชาได้ และสามารถพัฒนาเพื่อการปรับปรุงพันธุ์มีคุณภาพที่ดีต่อไป
โครงการวิจัยย่อยที่ 2 การผลิตกัญชงตามหลักการผลิตทางการเกษตรที่ดีและเหมาะสมเพื่อประโยชน์ทางอุตสาหกรรมของเกษตรกรจังหวัดเพชรบูรณ์
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อ 1) พัฒนาองค์ความรู้การผลิตกัญชงเพื่อประโยชน์ทางการแพทย์และอุตสาหกรรมของเกษตรกรจังหวัดเพชรบูรณ์ ตามหลักเกณฑ์มาตรฐานการปฏิบัติด้านการเพาะปลูกที่ดี หรือ GAP (Good Agricultural Practice; GAP) 2) เพื่อศึกษาเทคโนโลยีการผลิตต้นพันธุ์ในสภาพปลอดเชื้อและการปลูกกัญชงเพื่อผลิตเส้นใยด้วยระบบแปลงปลูกในพื้นที่จังหวัดเพชรบูรณ์ และ 3) เพื่อศึกษาการผลิตกัญชงต้นแบบที่เหมาะสมสำหรับเกษตรกรเพื่อการใช้ประโยชน์ จากการศึกษาการผลิตกัญชงตามหลักการผลิตทางการเกษตรที่ดีและเหมาะสมเพื่อประโยชน์ทางอุตสาหกรรมของเกษตรกรจังหวัดเพชรบูรณ์ มีผลการศึกษาดังต่อไปนี้
1. การผลิตกัญชงเพื่อประโยชน์ทางการแพทย์และอุตสาหกรรมของเกษตรกรจังหวัดเพชรบูรณ์ ตามหลักเกณฑ์มาตรฐานการปฏิบัติด้านการเพาะปลูกที่ดี หรือ GAP (Good Agricultural Practice; GAP) มาตรฐานสินค้าเกษตร มกษ. 3502-2561 การปฏิบัติทางการเกษตรทีดีสำหรับพืชสมุนไพร ขอบข่ายมาตรฐานครอบคลุมข้อกำหนดในข้อ 1-8 สำหรับกระบวนการผลิตที่ได้ผลิตผลปลอดภัย ปลอดจากศัตรูพืชและคุณภาพเป็นที่พึงพอใจของผู้บริโภค ประกอบด้วย น้ำ พื้นที่ปลูก การใช้วัตถุอันตรายทางการเกษตร การเก็บรักษาและการขนย้ายผลิตผลภายในแปลง การบันทึกข้อมูล การผลิตให้ปลอดภัยจากศัตรูพืช การจัดการกระบวนการผลิตเพื่อให้ได้ผลิตผลคุณภาพ การเก็บเกี่ยว และการปฏิบัติหลังการเก็บเกี่ยว ระหว่างเดือนมีนาคม 2566 ถึงเดือนกรกฎาคม 2566 ณ โรงเรือนทดลองกัญชง คณะเทคโนโลยีการเกษตรแลเทคโนโลยีอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยราชภัฏเพชรบูรณ์ พื้นที่ในการดำเนินโครงการ ประมาณ 1,200 ตารางเมตร ประกอบด้วยโรงเรือนแบบกึ่งปิด จำนวน 2 โรงเรือน
2. การปลูกกัญชงเพื่อผลิตเส้นใยด้วยระบบแปลงปลูกแบบ outdoor พื้นที่ 80 ตารางเมตร ดำเนินการเพาะปลูกเป็นระยะเวลา 90 วัน ระหว่างเดือนมีนาคม 2566 ถึงเดือนพฤษภาคม 2566 การปลูกกัญชงเพื่อผลิตเส้นใยด้วยระบบแปลงปลูกในพื้นที่จังหวัดเพชรบูรณ์ ดำเนินการตามเอกสารคู่มือการปลูกเฮมพ์เพื่อผลิตเส้นใยภายใต้ระบบควบคุม จัดทำโดยสถาบันวิจัยและพัฒนาพื้นที่สูง (องค์การมหาชน) ทำการปลูกเป็นแถว โดยมีระยะห่างระหว่างต้นและระหว่างแถว 15-20 เซนติเมตร เมื่อต้นกัญชงอายุประมาณ 10 วันหลังปลูก มีการปลูกซ้อมในบางหลุมที่ไม่งอก และเมื่อต้นกัญชงมีอายุ 20-30 วันหลังปลูก ทําการถอนแยกในบางแถวที่มีต้นขึ้นหนาแน่นเกินไป กําจัดวัชพืชจะทําในช่วงแรกของการเจริญเติบโต เมื่ออายุประมาณ 15-30 วัน เพื่อช่วยให้ต้นกัญชงสามารถเจริญเติบโตได้อย่างเต็มที่ ในการทดลองครั้งนี้ใช้ปุ๋ยมูลไส้เดือน อัตรา 1 กิโลกรัมต่อตารางเมตร จำนวน 3 ครั้ง เมื่อต้นกัญชงอายุครบ 90 วัน ความสูงของต้นกัญชงประมาณ 2-3 เมตร ดำเนินการเก็บเกี่ยวและลอกเปลือกต้นกัญชง ทำการตัดลําต้นชิดดินหรือสูงจากพื้นดินประมาณ 5-10 เซนติเมตร ริบใบกัญชงออกให้หมด เหลือแต่ลําต้นการทำเส้นใยด้วยกัญชงเพื่อใช้สอยในครัวเรือนหรืองานหัตถกรรมหลังจากเก็บเกี่ยวควรนําต้นกัญชงไปตากแดด ประมาณ 4-5 วัน แล้วนํามาลอกเปลือกด้วยมือ
3. การผลิตต้นพันธุ์กัญชงในสภาพปลอดเชื้อ นำเนื้อเยื่อบริเวณปลายยอดและตาข้างของกัญชงเพาะเลี้ยงบนสูตรอาหารแข็ง MS ดัดแปลงร่วมกับสารควบคุมการเจริญเติบโต BA ระดับความเข้มข้นแตกต่างกัน เพาะเลี้ยงที่อุณหภูมิ 25±2 องศาเซลเซียส ความเข้มแสง 1,000 ลักซ์ เป็นเวลา 16 ชั่วโมงต่อวัน เพาะเลี้ยงเป็นระยะเวลา 8 สัปดาห์ พบว่า สารควบคุมการเจริญเติบโต BA ที่ระดับความเข้มข้น 1 มิลลิกรัมต่อลิตร ส่งผลให้ จำนวนยอด ในขณะที่ สารควบคุมการเจริญเติบโต BA ที่ระดับความเข้มข้น 5 มิลลิกรัมต่อลิตร และสูตรอาหารที่ไม่เติมสารควบคุมการเจริญเติบโต ส่งผลให้จำนวนข้อ และจำนวนใบสูงที่สุด ตามลำดับ ในขณะที่เนื้อเยื่อบริเวณปลายยอดและตาข้างของกัญชงเพาะเลี้ยงบนสูตรอาหารแข็ง MS ดัดแปลงร่วมกับสารควบคุมการเจริญเติบโต NAA ระดับความเข้มข้นแตกต่างกัน เพาะเลี้ยงที่อุณหภูมิ 25±2 องศาเซลเซียส ความเข้มแสง 1,000 ลักซ์ เป็นเวลา 16 ชั่วโมงต่อวัน เพาะเลี้ยงเป็นระยะเวลา 8 สัปดาห์ พบว่า ทุกการทดลองไม่มีผลต่อการชักนำให้เกิดรากในต้นอ่อนกัญชงในสภาพปลอดเชื้อ จึงไม่สามารถนำออกปลูกในสภาวะแวดล้อมภายนอกได้
โครงการวิจัยย่อยที่ 3 การพัฒนาวิธีการทดสอบปริมาณสารสำคัญในกัญชงและผลิตภัณฑ์จากกัญชง กัญชงเป็นพืชสมุนไพรที่มีประโยชน์ต่อสุขภาพ เนื่องจากอุดมไปด้วยแคนนาบินอยด์ซึ่งมีฤทธิ์ทางชีวภาพ ดังนั้นการวิเคราะห์ปริมาณสารกลุ่มแคนนาบินอยด์ จึงมีความจำเป็นสำหรับการควบคุมคุณภาพของตัวอย่างกัญชง การศึกษาในงานวิจัยนี้เพื่อพัฒนาวิธี HPLC-DAD สำหรับการวิเคราะห์เชิงปริมาณสาร CBD, CBDA, THC,THCA และ CBG ตัวอย่างพืชถูกนำมาทำให้แห้ง ทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน และสกัดด้วยการใช้คลื่นเสียงความถี่สูงร่วมด้วย (Ultrasound-assisted extraction ,UAE) สภาวะการสกัดที่เหมาะสมคือใช้เวลา 20 นาที กำลังไฟ 200 W และเอทานอล 80% การแยกทางโครมาโตกราฟีของสารที่วิเคราะห์ด้วยคอลัมน์ Bolimate LC-C18 ระบบการชะด้วยอัตราส่วนของตัวทำละลายคงที่ ด้วยสารละลายกรดฟอร์มิกความเข้มข้น 0.1% และอะซีโตไนไตรล์ (อัตราส่วน 30:70 %v/v) เวลาที่ใช้ในการวิเคราะห์เท่ากับ 26 นาที และตั้งความยาวคลื่นที่ 210
นาโนเมตรสำหรับ CDB, CBG และ THC และ 220 นาโนเมตรสำหรับ CBDA และ THCA วิธีการนี้มีความเฉพาะเจาะจง ว่องไว ความแม่นยำและความเที่ยง การทดสอบความถูกต้องของวิธีวิเคราะห์เป็นไปตามหลักเกณฑ์ของ AOAC สารกลุ่มแคนนาบินอยด์ทั้งหมดแสดงความสัมพันธ์เชิงเส้นในช่วงความเข้มข้น 0.5-100 µg/mL และมีค่า R2 มากกว่า 0.995 วิธีการวิเคราะห์แสดงถึงมีเที่ยง (RSD < 2.43 %) และความแม่นยำ (% การกลับคืนของการวิเคราะห์อยู่ในช่วง 89.43-104.05 เปอร์เซ็นต์) วิธีการวิเคราะห์ที่นำเสนอนี้นำมาใช้สำหรับการวิเคราะห์ตัวอย่างช่อดอกกัญชงจำนวน 5 ตัวอย่างได้ผลมีความสำเร็จเป็นอย่างดี
โครงการวิจัยย่อยที่ 4 ระบบควบคุมโรงเรือนอัจฉริยะสำหรับการปลูกกัญชงเพื่อผลิตเมล็ดพันธุ์และเส้นใย การวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อออกแบบและพัฒนาระบบควบคุมโรงเรือนอัจฉริยะสำหรับการปลูกกัญชงเพื่อผลิตเมล็ดพันธุ์และเส้นใย และเพื่อทดสอบประสิทธิภาพ และประเมินความพึงพอใจระบบควบคุมโรงเรือนอัจฉริยะสำหรับการปลูกกัญชงเพื่อผลิตเมล็ดพันธุ์และเส้นใยเกษตรกรที่ขออนุญาตปลูกกัญชงเพื่อประโยชน์ทางอุตสาหกรรม ตั้งเวลาเปิด ปิดการทำงานของระบบแสงสว่างในโรงเรือนสำหรับการปลูกกัญชงเพื่อผลิตเมล็ดพันธุ์และเส้นใยของหลอดแอลอีดี ตั้งแต่เวลา 18.00 น.ถึงเวลา 02.00 น.รวมการทำงานของหลอดแอลอีดี 8 ชั่วโมงของแต่ละวัน ซึ่งระบบควบคุมแสงสว่างสามารถทำงานได้ตรงวัน เวลาได้ปกติ ค่าความสว่างของโรงเรือนเฉลี่ยอยู่ที่ 6,500 ลักต์ ต่อตารางเมตรซึ่งระบบควบคุมการทำงานและตัวทามเมอร์และระบบป้องกันการทำงาน ทำงานปกติ ตั้งเวลาการทำงานของระบบการให้น้ำในโรงเรือนสำหรับการปลูกกัญชงเพื่อผลิตเมล็ดพันธุ์และเส้นใยตั้งแต่เวลา 08.00 น.ถึงเวลา 08.15 น.รวมการทำงานของระบบการให้น้ำ 15 นาทีของแต่ละวัน เครื่องทำงานปกติ ตั้งเวลาเปิด ปิดการทำงานของระบบควบคุมอากาศในโรงเรือนสำหรับการปลูกกัญชงเพื่อผลิตเมล็ดพันธุ์และเส้นใยของหลอดแอลอีดี ตั้งแต่เวลา 08.00 น.ถึงเวลา 16.00 น.รวมการทำงานของพัดลมกวนอากาศ 8 ชั่วโมงของแต่ละวัน ซึ่งระบบควบคุมอากาศสามารถทำงานได้ตรงวันใช้การประเมินคุณภาพ 2 ด้าน ผลสรุปในการประเมินในแต่ละด้านมีดังนี้ คือ ด้านรูปแบบ ได้ค่าเฉลี่ยทั้งหมด 4.51อยู่ในเกณฑ์ ดีมาก ด้านการใช้งาน ได้ค่าเฉลี่ยทั้งหมด 4.71 อยู่ในเกณฑ์ ดีมาก และผลรวมค่าเฉลี่ยอยู่ที่ 4.61อยู่ในเกณฑ์ ดีมาก
The objectives of Hemp Production of Alternative Crops by Farmers in Phetchabun Province for Industrial Benefits by Innovation were. 1) to identified genetic diversity of Hemp in Phetchabun Province using by RAPD marker, 2) to study of hemp production according to Good Agricultural Practice for industrial benefits of farmers in Phetchabun Province, 3) to study method development for Quantitative testing of Hemp active substances and Hemp products and 4) to study smart greenhouse control system for growing hemp to seeds and fiber production. There are 4 sub projects in these studies.
Sub Project 1: Genetic diversity of Hemp in Phetchabun Province using by RAPD marker. Hemp is a herbaceous plant whose botanical characteristics are similar to Cannabis, but they are fewer hemp oil glands than the hemp plant. It resembles the Cannabis plant only in terms of its botanical characteristics. The plants that originate from the same plant. Morphological differentiation is therefore quite difficult. The use of molecular markers is therefore an effective method by using the molecular marker RAPD in identify five cannabis cultivars and eight samples for increasing the amount of DNA fragments by polymerase chain reaction with OPX1 type primers. The genetic associations were analyzed by unweighted pair-group method with arithmetic averaging (UPGMA). The results of the genetic proximity index analysis of coffee were in the range of 1.00 -7.00. Grouped according to the SSR UPGMA dendrogram into 3 groups, 1 includes BLC-001, BLC-002 and Culture2, 2 includes Phop Phra 1, Phop Phra 2 and Culture1 and 3 includes KU1 and KU2. The Molecular marker RAPD can distinguish hemp and marijuana and can be further develop for good quality in breeding.
Sub Project 2: Hemp Production according to Good Agricultural Practice for Industrial Benefits of Farmers in Phetchabun Province.
The objectives of this research were: 1) Develop knowledge on hemp production for medical and industrial benefits of farmers in Phetchabun Province that according to the principles and standards of good farming practices or GAP (Good Agricultural Practice; GAP), 2) to study the technology for producing seedlings in sterile conditions and growing hemp for fiber production using a planting system in Phetchabun province; and 3) to study the production of hemp prototypes suitable for farmers for use. From a study of hemp production according to good and appropriate agricultural production principles for the industrial benefit of farmers in Phetchabun Province. The results of the study are as follows.
1. Hemp production for medical and industrial benefits of farmers in Phetchabun Province that according to the standards for good cultivation practices or GAP (Good Agricultural Practice; GAP), agricultural product standards, TAS 3502-2018, Good Agricultural Practices for medicinal plants. The scope of the standard covers the requirements of items 1-8 for the production process that produces safe products free from pests and of quality that is satisfactory to consumers, consisting of water, growing area, and use of agricultural hazardous substances, storing and transporting produce within the plot, data recording production was safe from pests. Managing the production process to produce quality products harvest and post-harvest practices. The hemps were experimented between March 2023 and July 2023 at greenhouse. Faculty of Agricultural Technology and Industrial Technology Phetchabun Rajabhat University The project area was approximately 1,200 square meters, at 2 greenhouses.
2. Growing hemp to produce fiber with an outdoor planting system, area 80 square meters, cultivation for a period of 90 days between March 2023 and May 2023. Growing hemp to produce fiber with an outdoor planting system in the Phetchabun province. Follow the documentation for growing hemp to produce fiber under a controlled system. Prepared by the Highland Research and Development Institute (Public Organization) planted in rows. There is a distance of 15-20 centimeters between the plants and between the rows. When the hemp plants are about 10 days old after planting, they are replanted in some holes that do not germinate. And when the hemp plants are 20-30 days old after planting, remove them separately in some rows where the plants grow too densely. Weed control is done during the first period of growth. When approximately 15-30 days old to help the hemp plants grow fully. In this experiment, vermicompost was used at the rate of 1 kilogram per square meter, 3 times when the hemp plants were 90 days old. The height of the hemp trees is approximately 2-3 meters. The hemp trees are harvested and peeled. Cut the stem close to the ground or about 5-10 centimeters above the ground. Remove all the hemp leaves. Only the trunk is left to make fiber with hemp for household use or handicrafts. After harvesting, the hemp plants should be dried in the sun for about 4-5 days, then peeled by hand.
3. Production of hemp plants in sterile conditions tissues from the shoot tip and lateral buds of hemp were cultured on modified MS solid formula along with different concentrations of the growth regulator BA. Culture was grown at 25±2 °C, light intensity 1,000 lux, for 16 hours per day. Cultured for a period of 8 weeks, it was found that Growth regulator BA at a concentration of 1 mg/L resulted in the number of shoots, while growth regulator BA at a concentration of 5 mg/L and food formulas without added growth regulators. The resulting in the number of items and the highest number of leaves, respectively. Meanwhile, the tissues of the shoot tip and lateral buds of hemp were cultured on MS solid formula modified with different concentrations of the growth regulator NAA. Culture was grown at 25±2 °C, light intensity 1,000 lux, for 16 hours per day. Cultured for a period of 8 weeks, it was found that every experiment had no effect on root induction in hemp seedlings under sterile conditions. Therefore, Seedling of hemp cannot be planted in the outside environment.
Sub Project 3: Method development for Quantitative testing of Hemp active substances and Hemp products. Hemp is a medicinal plant with health benefits. Because it is rich in cannabinoids, which are biologically active Therefore, cannabinoid content analysis is essential for quality control of hemp samples. This study aims to develop HPLC- DAD method for the determination of cannabidiol (CBD), cannabidiol acid (CBDA), ∆9-tetrahydrocannabinol (THC), ∆9-tetrahydrocannabinolic acid A (THCA), and cannabigerol (CBG). Plant material was dried, homogenized, and extracted by Ultrasound-assisted extraction (UAE) at optimum extraction conditions of 20 min time, 200 W power and 80% ethanol. Chromatographic separation of the analytes was achieved on a Bolimate LC-C18 column using isocratic elution with 0.1% formic acid and acetonitrile (30:70 %v/v). The analytical run time was 26 min, and analytes were detected at 210 nm for CDB, CBG and THC and 220 nm for CBDA and THCA. The method is selective, sensitive, accurate, and precise, confirmed through validation according to AOAC guidelines. All cannabinoids exhibited a linear relationship in the 0.5-100 µg/mL concentration range with R2 > 0.995. The method showed high precision (RSD < 2.43 %) and accuracy (% recovery in the range 89.43-104.05). The presented method was successfully applied to analyze the applicability of five hemp flower bouquet samples.
Sub Project 4: Smart Greenhouse Control System for Growing Hemp to Seeds and Fiber Production. This research aims to design and develop a smart house control system for Grow hemp to produce seeds and fibers. and to test performance And assess the satisfaction of the smart greenhouse control system for hemp cultivation for Seed and fiber production, Farmers who request permission to grow hemp for industrial use, Set the on-off time of the lighting system in the greenhouse for hemp cultivation for Seed production. Varieties and filaments of LED bulbs from 6:00 p.m. to 2:00 a.m., Including the operation of LED bulbs for 8 hours each day. Which the lighting control system can work on time and on time as usual. The average brightness of the house is 6,500 lux per square meter, Which the control system and timer and protection system work normally. Set the working time of the system. Watering in the greenhouses for hemp cultivation for seed and fiber production from 8:00 a.m. to 8:15 a.m., Including the operation of the watering system for 15 minutes each day. The machine is working normally, Set the on-off time of the air control system in the house. For growing hemp to produce seeds and filaments of LED lamps From 8:00 a.m. to 8:15 a.m., Including the operation of the watering system for 15 minutes each day. The machine works normally, Set the time to turn on and off the air control system in the house for hemp cultivation to produce seeds and filaments of LED lamps from 8:00 a.m. to 4:00 p.m., Including the operation of the agitator fan 8 hours of the day In which the air control system can work on a day-to-day basis, Two aspects of quality assessment are used. The results of the assessment in each aspect are as follows: 4.51In Criteria Very Good Usability The total average was 4.71, in a very good criterion, and the total average was at 4.61In Criteria Very Good
|
|---|
