ภาคการเกษตรจำเป็นต้องมีการปรับปรุงผลผลิตพืชครั้งใหญ่เพื่อให้ทันกับการเติบโตของประชากรและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของโลกซึ่งเป็นปัจจัยเสี่ยงที่จะนำไปสู่การขาดแคลนอาหารอย่างหนัก
น่ายินดีที่เขตนวัตกรรมระเบียงเศรษฐกิจภาคตะวันออก (EECi) ซึ่งตั้งอยู่ที่วังจันทร์วัลเลย์ จังหวัดระยอง ได้ผุดโครงการก่อสร้างศูนย์ประเมินสรีรวิทยาและรูปลักษณ์ขั้นสูงของพืช (Plant Phenomics Center) ที่นำเทคโนโลยีขั้นสูงต่างๆ มาใช้ในกระบวนการต่างๆ เพื่อให้ได้พันธุ์พืชที่มีคุณสมบัติยอดเยี่ยมตรงตามที่ต้องการ พร้อมเปลี่ยนถ่ายภาคการเกษตรของไทยให้มุ่งไปสู่การเกษตรที่เน้นมูลค่าเพิ่มและความยั่งยืน
“พันธุ์พืช” ถือเป็นหนึ่งปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อปริมาณและคุณภาพของผลผลิตทางการเกษตร ลักษณะของพันธุ์พืชที่เป็นที่ต้องการหรือพันธุ์พืชที่พึงประสงค์นั้นมีทั้งในแง่ของการตอบสนองความต้องการในการบริโภคของผู้บริโภค (รูปลักษณ์ สีสัน รสชาติ และคุณค่าทางโภชนาการ) รวมถึงการตอบสนองความต้องการของเกษตรกร (ความต้านทานโรคและแมลงศัตรูพืช ตลอดจนความสามารถในการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมต่างๆ) ดังนั้นเพื่อให้ได้มาซึ่งพันธุ์พืชที่มีลักษณะเป็นที่ต้องการหรือมีความใกล้เคียงกับความต้องการมากที่สุด จึงต้องเริ่มจากการศึกษาลักษณะสรีรวิทยาและรูปลักษณ์ขั้นสูงหรือฟีโนไทป์ (Phenotypic Characterization) ของพืชชนิดนั้นๆ ในเชิงลึก เช่น ลักษณะทางการเกษตรของเมล็ด ต้น ดอก และราก คุณสมบัติทางเคมีของผลผลิต ความต้านทานโรค และการตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของสภาวะแวดล้อม ซึ่งต้องใช้เวลานานในการปลูกเพื่อประเมิน ประกอบกับต้องควบคุมสภาวะแวดล้อม (ปริมาณธาตุอาหารในดินที่จำเป็นต่อการเจริญเติบโตของพืช น้ำ แสง ความชื้นในดิน/อากาศ อุณหภูมิ โรค และแมลงศัตรูพืช) ซึ่งโดยปกติควบคุมได้ยากและมีความแปรปรวนสูง เพราะเป็นปัจจัยธรรมชาติภายนอก
EECi ซึ่งมีเป้าหมายในการพัฒนาภาคการเกษตรของประเทศไทยให้มุ่งสู่การเกษตรแบบที่เน้นการเพิ่มมูลค่าและความยั่งยืน การปรับเปลี่ยนจากการทำเกษตรแบบดั้งเดิม (Traditional Farming) ท่ี่เอาแน่เอานอนไม่ได้ เพราะต้องพึ่งพาดินฟ้าอากาศเป็นสำคัญ มาสู่การเกษตรสมัยใหม่หรือเกษตรอัจฉริยะ (Smart Farming) ด้วยการพัฒนาและใช้เทคโนโลยี รวมถึงนวัตกรรมอย่างเข้มข้นมากขึ้น โดยเริ่มตั้งแต่การปรับปรุงพันธุ์พืช จึงเป็นที่มาของการจัดตั้ง “ศูนย์ประเมินสรีระวิทยาและรูปลักษณ์ขั้นสูงของพืช (Plant Phenomics Center)” ขึ้น ภายในพื้นที่ของเขตนวัตกรรมระเบียงเศรษฐกิจภาคตะวันออก โดยขณะนี้ยังอยู่ระหว่างการก่อสร้างและพัฒนาระบบ
Plant Phenomics Center จะเป็นโครงสร้างพื้นฐานสำคัญของภาคเกษตรกรรมของประเทศไทย ที่จะช่วยสนับสนุนการศึกษาลักษณะการแสดงออกของพืช ทั้งทางด้านสรีรวิทยาและการสร้างผลผลิตที่ตอบสนองต่อสภาวะแวดล้อมต่างๆ ผ่านการประยุกต์ใช้ระบบประเมินสรีรวิทยาและรูปลักษณ์ขั้นสูงของพืชอย่างรวดเร็วและแม่นยำ (High throughput Phenotyping) และระบบ Image Analysis (กระบวนการจัดการและวิเคราะห์รูปภาพให้เป็นข้อมูลในแบบดิจิทัล โดยใช้คอมพิวเตอร์การ เพื่อให้ได้ข้อมูลที่เราต้องการทั้งในเชิงคุณภาพและปริมาณ เช่น ขนาดและรูปร่าง) ที่ประกอบไปด้วย Chlorophyll Fluorescence Units (หนึ่งในวิธีที่ได้รับความนิยมวในการศึกษาด้านสรีรวิทยาพืช ซึ่งวัดจากการเปลี่ยนแปลงปฏิกิริยาแสงของพืช หรือlight reaction), Thermal Imaging Unit (การตรวจจับหรือถ่ายภาพความร้อนโดยอาศัยหลักการของการแผ่รังสีอินฟราเรดจากวัตถุในการวัดอุณหภูมิ) และ Hyperspectral Imaging Unit ที่รองรับการประมวลผลในรูปแบบ 3D imaging (3D Laser Scanning) ซึ่งสามารถถ่ายภาพสรีรวิทยาและรูปลักษณ์ขั้นสูงของพืชได้ทั้งต้นพืชเลยทีเดียว ไม่ว่าจะเป็นส่วนเหนือดิน ส่วนราก และส่วนหัวใต้ดินของพืช ภายใต้การควบคุมด้วยระบบสายพานลำเลียงอัตโนมัติ ทั้งยังมีระบบรดน้ำและชั่งน้ำหนักที่สามารถควบคุมสภาพแวดล้อมต่างๆ ที่ยากจะควบคุม ให้เป็นไปตามที่ต้องการและเหมาะกับการเจริญเติบโตของพันธุ์พืชนั้นๆ
สำหรับโรงเรือนเทคโนโลยีฟีโนมิกส์ (Phenomics Greenhouse) จะมีอุปกรณ์ตรวจวัดลักษณะทางกายภาพของพืชที่ปลูกอยู่ในสภาวะต่างๆ ว่ามีความสูง และการเจริญเติบโตดีแค่ไหน จากนั้นจะรวบรวมเป็นฐานข้อมูล เพื่อช่วยคัดเลือกพันธุ์พืชที่แข็งแรงนำไปเพาะปลูก
โดยศูนย์ประเมินสรีรวิทยาและรูปลักษณ์ขั้นสูงของพืช นับได้ว่ามีประสิทธิภาพสูง เพราะสามารถตรวจวัดต้นพืชที่มีขนาดความสูงได้ถึง 2.5 เมตร และมีความกว้างทรงพุ่มที่ 1.5 เมตร โดยที่ไม่ทำลายต้นพืชแต่อย่างใด ทั้งยังสามารถตรวจวัดได้อย่างรวดเร็ว แม่นยำ ด้วยระบบควบคุมอัตโนมัติ และมีโปรแกรมการวิเคราะห์ข้อมูลที่สอดคล้องกับตัวแปรต่างๆ ที่จำเป็น
ความรู้ด้านสรีรวิทยาและชีววิทยาที่ได้มานี้จะช่วยในการคัดเลือกพันธุ์ที่มีศักยภาพ สามารถคัดเลือกพันธุ์พืชที่ให้ผลผลิตเชิงปริมาณที่สูงควบคู่กับมีคุณสมบัติที่ดี ทนต่อสภาวะแวดล้อมที่จำกัด เช่น ทนต่อภัยแล้ง ทนสภาวะน้ำท่วม ต้านทานต่อการระบาดของโรคและแมลงศัตรูพืช อีกทั้งยังรวมไปถึงการคัดเลือกพันธุ์ที่มีคุณสมบัติเชิงคุณภาพ เช่น มีปริมาณธาตุอาหารสูง มีคุณสมบัติตอบโจทย์ความต้องการของตลาดในทุกด้าน เพื่อสร้างมูลค่าเพิ่มและสร้างจุดขายให้กับพืชชนิดนั้นๆ
นอกจากนี้ หากมีการใช้กระบวนการจัดการและการควบคุมการเติบโตของพืชได้อย่างมีประสิทธิภาพ การใช้เกษตรแม่นยำสูง (Precision Agriculture) ที่สามารถติดตามและคาดการณ์สภาวะแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงไปสำหรับการให้ปุ๋ยและน้ำในปริมาณที่เหมาะสม ก็จะยิ่งช่วยทำให้อุตสาหกรรมเกษตรของไทยเติบโตต่อไปได้อย่างยั่งยืน และตอบโจทย์ความมั่นคงทางอาหาร (Food Security) ได้เป็นอย่างดี
การจัดตั้งศูนย์ประเมินสรีระวิทยาและรูปลักษณ์ขั้นสูงของพืชที่ EECi นับได้ว่าสอดรับกับนโยบาย BCG Model ของรัฐบาล โดย BCG มีความสำคัญต่อประเทศสูงทั้งในมิติด้านสังคมเศรษฐกิจ และสิ่งแวดล้อม เนื่องจากเกี่ยวข้องกับ การจ้างงานมากถึงครึ่งหนึ่งของจำนวนการจ้างงานรวม มีมูลค่าเพิ่มทางเศรษฐกิจรวมกัน 3.4 ล้านล้านบาท คิดเป็น 21% ของผลิตภัณฑ์มวลรวมในประเทศ (GDP) รวมถึงการเพิ่มรายได้ของเกษตรกรและชุมชนเป็น 240,000 บาทต่อครัวเรือนต่อปีภายใน 5 ปี ซึ่ง BCG ครอบคลุม 4 สาขา คือ เกษตรและอาหาร สุขภาพ และการแพทย์ พลังงาน วัสดุและเคมีชีวภาพ และการท่องเที่ยวและเศรษฐกิจสร้างสรรค์ เมื่อรวมกันแล้วมีศักยภาพในการเพิ่มมูลค่าทางเศรษฐกิจเป็น 4.4 ล้านล้านบาทหรือคิดเป็น 24% ของจีดีพีในอีก 5 ปีข้างหน้า โดยทั้ง 4 สาขาดังกล่าวสามารถพัฒนาอย่างอิสระได้ แต่ถ้าจะให้เกิดประโยชน์สูงสุดจะต้องมีการเชื่อมโยงและพัฒนาไปพร้อมกันทั้ง People-Planet-Profit หรือ Tripple Bottom Line ที่วัดความสำเร็จจากทั้งคน โลก และผลกำไร เพื่อทำให้เกิดการเติบโตอย่างยั่งยืน
สำหรับใครที่ยังไม่รู้จักหรือยังไม่เข้าใจดีพอว่า BCG คืออะไร มีคำอธิบายพอสังเขปดังนี้
BCG ประกอบด้วย B = เศรษฐกิจชีวภาพ (Bio Economy) เป็นการนำความรู้ เทคโนโลยี และนวัตกรรม มาพัฒนาต่อยอดจากฐานความเข้มแข็งเดิม นั่นก็คือทรัพยากรชีวภาพ หรือผลผลิตทางการเกษตร เพื่อเพิ่มมูลค่าให้กับสินค้า เช่น การพัฒนาพันธุ์ข้าวที่มีธาตุอาหารสูง เป็นต้น C = เศรษฐกิจหมุนเวียน (Circular Economy) การนำทรัพยากรมาใช้ให้เกิดประโยชน์สูงสุดและคุ้มค่าที่สุด มุ่งเน้น ZERO WASTE หรือการลดปริมาณของเสียให้น้อยลงหรือเท่ากับศูนย์ ด้วยการปรับกระบวนการผลิต เช่น การเปล่ียนของเสียจากการผลิตให้กลับมาใช้งานใหม่ได้ G = เศรษฐกิจสีเขียว (Green Economy) มุ่งเน้นการลดผลกระทบต่อโลกอย่างยั่งยืน โดยเฉพาะความยั่งยืนด้านสิ่งแวดล้อม เช่น การใช้สารชีวภัณฑ์กำจัดแมลงศัตรูพืชทดแทนการใช้สารเคมี เป็นต้น
สำหรับเขตนวัตกรรมระเบียงเศรษฐกิจพิเศษภาคตะวันออก (EECi) ตั้งอยู่ ณ วังจันทร์วัลเลย์ จังหวัดระยอง มีเนื้อที่โดยรวมประมาณ 3,000 ไร่ แบ่งเป็นพื้นที่ของโรงเรียนกำเนิดวิทย์ (KVIS) สถาบันวิทยสิริเมธีย์ (VISTEC) และโครงการปลูกป่าวังจันทร์รวมกันประมาณ 1,000 ไร่ และพื้นที่พัฒนาร่วมกันระหว่างกระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรมและบริษัท ปตท. จำกัด (มหาชน) ประมาณ 2,000 ไร่ สำหรับที่แห่งนี้ จะมุ่งเน้นที่อุตสาหกรรม 2 ประเภท คือ ระบบอัตโนมัติ หุ่นยนต์ และระบบอัจฉริยะ (ARIPOLIS) รวมและ อุตสาหกรรมชีวภาพ (BIOPOLIS) โดยหนึ่งในโครงสร้างพื้นฐานสำคัญเพื่อการทำเกษตรสมัยใหม่ คือโรงเรือนอัจฉริยะ และโรงงานผลิตพืช สำหรับพัฒนาพันธุ์พืชให้เหมาะสมกับสภาพแวดล้อม เพิ่มผลผลิตทางการเกษตรให้มากขึ้น และลดระยะเวลาการเพาะปลูกน้อยลง
แหล่งข้อมูล
www.salika.co/2021/02/01/plant-phenomics-center-eeci
