บราซิลเปลี่ยนแก้วให้เป็นปุ๋ยทางการเกษตร

ปุ๋ยเป็นสารอาหารที่พืชต้องดูดซึมเพื่อใช้สำหรับการเจริญเติบโต ในทุกๆ ปีทั่วโลกมีการใช้ปุ๋ยทางการเกษตรเกือบ 200 ล้านเมตริกตัน แต่ปัญหาสำคัญคือปุ๋ยแบบเดิมจำนวนมากสูญเสียไปด้วยกระบวนการทางธรรมชาติ เช่น การชะล้าง หรือการเปลี่ยนเป็นก๊าซในเวลาไม่นานหลังจากการใช้ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง “ไนโตรเจน” ซึ่งพืชสามารถดูดซึมไปใช้ได้เพียง 35% ส่งผลให้มีการใช้ปุ๋ยบ่อยและมากเกินไป ก่อให้เกิดปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมต่อแหล่งดินและแหล่งน้ำ

การเคลือบปุ๋ยด้วยวัสดุที่มีการซึมผ่านต่ำจะช่วยชะลอการปล่อยสารอาหาร ตัวอย่างเช่น การใช้สารเคลือบโพลีเมอร์แบบไฮโดรโฟบิกทำให้มีการละลายน้ำต่ำ เช่น โพลียูรีเทน จะช่วยยืดระยะเวลาการปลดปล่อยฟอสฟอรัสจากอนุภาคปุ๋ย แต่วิธีนี้มีข้อจำกัดเนื่องจากรูปร่างของเม็ดปุ๋ยจะไม่สม่ำเสมอและพื้นที่ผิวจำเพาะสูง อีกวิธีหนึ่งคือการใช้นาโนวัสดุหรือโครงข่ายโพลีเมอร์ (Interpenetrating polymer networks) เป็นตัวหุ้มปุ๋ย นักวิจัยจาก University of São Paulo บราซิลจึงคิดว่าแก้วมีประโยชน์ในเรื่องนี้เพราะมีโครงสร้างเฉพาะตัว กล่าวคือ แก้วเป็นเป็นสสารที่ไม่มีผลึก หรือมีโครงสร้างอสัณฐาน (Amorphous) และสามารถรวมธาตุส่วนใหญ่ที่จัดอยู่ในกลุ่มธาตุอาหารหลักหรือธาตุอาหารรองได้ ยกเว้นไนโตรเจน จึงสามารถปรับองค์ประกอบให้ตรงตามความต้องการได้ นอกจากนี้ เมื่อปุ๋ยละลายแล้ว ซิลิกอนไดออกไซด์ซึ่งเป็นองค์ประกอบของแก้วจะถูกทิ้งไว้เป็นเจลไม่ละลายน้ำซึ่งช่วยกักเก็บน้ำไว้ได้

นักวิจัยจาก University of São Paulo ได้คิดค้นแก้วออกไซด์ที่มีองค์ประกอบของสารอาหารต่างๆ ที่จำเป็นต่อการเจริญเติบโตของพืช ทีมวิจัยได้ผสม หลอม ทำให้เย็น และบดแก้วให้เป็นเมล็ดเล็กๆ ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.85–2.0 มิลลิเมตร ทีมวิจัยได้ทดสอบปุ๋ยแก้วกับพืช Palisade แล้วใช้เทคนิคการวิเคราะห์เพื่อตรวจสอบอัตราการปลดปล่อยสารอาหารและความสามารถในการละลาย จากผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าปุ๋ยแก้วสามารถปลดปล่อยสารอาหารอย่างต่อเนื่อง ส่งผลให้มีผลผลิตสูงกว่าปุ๋ยทั่วไป นอกจากนี้ ยังพบว่าปุ๋ยนี้เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ไม่ส่งผลเสียต่อพืช นับว่าเป็นการส่งเสริมการพัฒนาปุ๋ยที่ยั่งยืนโดยให้สารอาหารที่ยาวนานขึ้น และสามารถส่งมอบสารอาหารตามความต้องการเฉพาะของพืชได้ การศึกษาเรื่อง glass-based fertilizer นี้ได้ถูกตีพิมพ์ใน ACS Agricultural Science & Technology Journal

-------------------

แหล่งข้อมูลอ้างอิง

Turning Glass Into Agricultural Fertilizer, https://axial.acs.org/agriculture-and-food-chemistry/turning-glass-into-agricultural-fertilizer