‘โรงงานผลิตพืช’ เพิ่มมูลค่าสมุนไพรไทย

ท่ามกลางสภาพปัญหาอันเป็นวิกฤตการณ์โลก ทั้งประชากรโลกเพิ่มมากขึ้น การขาดแคลนพื้นที่ในการเพาะปลูก ทรัพยากรที่มีจำกัด การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ รวมถึงปัญหาการใช้สารเคมีกำจัดศัตรูพืชที่ส่งผลกระทบต่อผลผลิต สิ่งแวดล้อม สุขภาพของเกษตรกรและผู้บริโภค ล้วนเป็นแรงผลักดันให้เกิดการปรับเปลี่ยนวิธีการปลูกพืชที่ต้องพึ่งพาธรรมชาติอย่างมาก ไปสู่การผลิตพืชแบบใหม่ที่อาศัยนวัตกรรมมากยิ่งขึ้น

‘โรงงานผลิตพืช’ หรือ ‘Plant factory’ คือเทคโนโลยีการผลิตพืชแบบใหม่ที่อาจเป็นหนึ่งในทางออกของปัญหาใหญ่ที่ทุกคนกำลังเผชิญ เพราะเป็นระบบการปลูกพืชในพื้นที่จำกัด ลดการใช้ทรัพยากรน้ำและธาตุอาหาร แต่สามารถสร้างผลผลิตที่มีคุณภาพได้สูง ที่สำคัญไม่ใช้สารเคมี และยังลดการปล่อยของเสียต่อสิ่งแวดล้อม ถือเป็นเทคโนโลยีสุดล้ำที่กำลังถูกจับตาและได้รับความนิยมแพร่หลายในประเทศชั้นนำทั่วโลก

ล่าสุด กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี โดยศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ (ไบโอเทค) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) ได้เปิดตัว โรงงานผลิตพืช (Plant factory) ณ อุทยานวิทยาศาสตร์ประเทศไทย จ.ปทุมธานี ภายใต้โครงการพัฒนาพิเศษขนาดใหญ่ หรือ BIG ROCK ในการประชุมวิชาการประจำปี สวทช. ครั้งที่ 15 (NAC2019)

Plant Factory ปลูกพืชปลอดภัย

ดร.สมวงษ์ ตระกูลรุ่ง ผู้อำนวยการศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ (ไบโอเทค) สวทช. กล่าวว่า กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ได้ดำเนินโครงการพัฒนาพิเศษขนาดใหญ่ หรือ BIG ROCK และให้การสนับสนุนงบประมาณแก่ไบโอเทค สวทช. ในการดำเนินโครงการโรงงานผลิตพืช ที่อุทยานวิทยาศาสตร์ประเทศไทย ซึ่งไบโอเทคได้รับการถ่ายทอดเทคโนโลยีโรงงานผลิตพืชด้วยแสงไฟเทียม หรือ Plant Factories with Artificial Lighting (PFALs) จากมหาวิทยาลัยชิบะ ประเทศญี่ปุ่น และได้รับเกียรติจาก ศาสตราจารย์โทโยกิ โคไซ (Prof. Toyoki Kozai) บิดา Plant Factory ของโลกมาเป็นที่ปรึกษาในโครงการ

“โรงงานผลิตพืช เป็นเทคโนโลยีการปลูกพืชในระบบปิดหรือกึ่งปิด ที่สามารถควบคุมสภาพแวดล้อมและปัจจัยต่างๆ ให้เหมาะสมต่อการเจริญเติบโตของพืชได้อย่างสมบูรณ์ เช่น ช่วงคลื่นแสง ความเข้มแสง อุณหภูมิ ความชื้น แร่ธาตุต่างๆ รวมถึงปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ โดยแหล่งกำเนิดแสงที่นำมาใช้แทนแสงอาทิตย์จากธรรมชาติ คือแสงจากหลอดไฟ LED ซึ่งให้ความร้อนน้อยกว่าและประหยัดไฟมากกว่าหลอดฟลูออเรสเซนต์ ที่สำคัญคือเลือกสี ความยาวคลื่นแสง ตามความเหมาะสมของชนิดพืชและระยะการเจริญเติบโตได้  ซึ่งจะช่วยให้พืชที่ปลูกให้ผลผลิตสูงและผลิตสารสำคัญตามต้องการ

นอกจากนี้จุดเด่นของโรงงานผลิตพืชคือสามารถปลูกพืชได้ตลอดทั้งปีโดยไม่ขึ้นกับฤดูกาล การปลูกพืชในชั้นปลูกซึ่งสามารถปลูกซ้อนกันได้สูงสุดถึง 10 ชั้น ทำให้เพิ่มผลผลิตได้มากถึง 10 เท่า ที่สำคัญการปลูกพืชในระบบปิดและมีระบบกรองอากาศทำให้ปราศจากเชื้อโรคและแมลง ไม่ต้องใช้สารเคมีปราบศัตรูพืช ได้ผลผลิตที่ได้สะอาด ปลอดภัย ไม่มีสารตกค้าง สามารถรับประทานได้เลยโดยไม่ต้องล้างน้ำ หรือนำลงบรรจุภัณฑ์เพื่อส่งขายได้ทันที ผลผลิตที่ได้จึงมีคุณภาพดีและมีราคาสูงกว่าตลาดทั่วไปประมาณ 1.3 เท่า”

ปัจจุบันโรงงานผลิตพืชของ ไบโอเทค สวทช. ดำเนินการสร้างเสร็จเรียบร้อยแล้ว มีพื้นที่ปลูกพืช 1,200 ตารางเมตร ภายในโรงงานแบ่งเป็นโซนวิจัยและโซนการทดลองระดับ production scale ซึ่งการทดลองปลูกพืชในโซนวิจัยจะมีการประยุกต์ใช้องค์ความรู้จากการวิจัยของไบโอเทค เกี่ยวกับการจัดการสารอาหารพืช โดยเพิ่มเติมอาหารเสริมและวิตามินบางชนิดเข้าไปในระบบสารอาหารหลัก อาหารรอง ร่วมกับการปรับค่า pH ตามความต้องการ ทำให้สามารถออกแบบสูตรสารอาหารที่เหมาะสมตามการเจริญเติบโตของพืช

มุ่งเป้าปลูกพืชมูลค่าสูง ยกระดับสมุนไพร

ด้วยจุดเด่นของโรงงานผลิตพืชที่สามารถผลิตสารสำคัญที่มีความเสถียร และเพิ่มคุณภาพของพืชเพื่อสร้างมูลค่าเพิ่มของผลผลิต เช่น การเพิ่มวิตามิน สารต้านอนุมูลอิสระ สารสกัดที่ใช้เป็นยารักษาโรค และยังช่วยลดการปนเปื้อนจากโลหะหลักทางการเกษตรได้ ไบโอเทคจึงมีเป้าหมายในการนำเทคโนโลยีโรงงานผลิตพืชมาใช้ในการวิจัยและผลิตพืชมูลค่าสูง โดยเฉพาะกลุ่มพืชสมุนไพรไทยที่มีสารออกฤทธิ์สำคัญต่างๆ

ดร.เฉลิมพล เกิดมณี หัวหน้าทีมวิจัยนวัตกรรมโรงงานผลิตพืชสมุนไพร ไบโอเทค สวทช. กล่าวว่า ไบโอเทคจะดำเนินงานวิจัยเพื่อศึกษาปัจจัยการเพาะปลูกที่ทำให้พืชสมุนไพรสร้างสารออกฤทธิ์สำคัญต่างๆ ได้ปริมาณสูง เนื่องจากประเทศไทยมีการใช้และส่งออกสมุนไพรและผลิตภัณฑ์แปรรูปมูลค่าประมาณ 1 แสนล้านบาท ขณะที่ตลาดโลกมีมูลค่าสูงถึง 3.2 ล้านล้านบาท ซึ่งสาเหตุที่ประเทศไทยยังไม่สามารถขยายตลาดการส่งออกได้ เพราะการปลูกสมุนไพรในระบบเดิมยังมีปัญหาการปนเปื้อนสารเคมีกำจัดศัตรูพืช และความไม่คงที่สม่ำเสมอของปริมาณสารสำคัญต่างๆ ดังนั้นโรงงานผลิตพืชจะช่วยการควบคุมปัจจัยที่จะทำให้สมุนไพรเจริญเติบโต และให้ผลผลิตสารออกฤทธิ์สำคัญได้ในปริมาณสูงและสม่ำเสมอ สำหรับนำไปใช้พัฒนาผลิตภัณฑ์สมุนไพร ซึ่งกำลังเป็นที่ต้องการของตลาดโลก

ทั้งนี้การดำเนินงานในช่วงแรก จะเริ่มทดลองปลูกพืชสมุนไพร เช่น บัวบก ฟ้าทะลายโจร รวมถึงพืชมูลค่าสูงชนิดอื่นๆ เพื่อเป็นวัตถุดิบสำหรับสกัด ‘สารสำคัญมูลค่าสูง’ เพื่อนำไปใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตยาจากกระบวนการชีวภาพ เวชสำอาง และสารเสริมสุขภาพที่ปลอดภัย ขณะเดียวกันข้อมูลและองค์ความรู้ที่ได้จากการทดลองปลูกพืชในโรงงานผลิตพืชจะถ่ายทอดไปยังภาคเกษตร ชุมชน และอุตสาหกรรม

ดร.เฉลิมพล กล่าวว่า ขณะนี้มีบริษัทที่แสดงความสนใจในเทคโนโลยีโรงงานผลิตพืชอยู่จำนวนหนึ่งแล้ว นอกจากนี้ไบโอเทคยังมี ‘โรงงานผลิตพืชต้นแบบระดับชุมชน’ อยู่ที่ ต.นาราชควาย จ.นครพนม ซึ่งจะช่วยส่งเสริมและพัฒนาระบบการผลิตสมุนไพรของจังหวัดนครพนม ให้ได้วัตถุดิบที่มีคุณภาพสำหรับผลิตยาให้แก่โรงพยาบาลเรณูนคร เพื่อใช้ในโรงพยาบาลและกระจายในโรงพยาบาลส่งเสริมสุขภาพตำบลของ จ.นครพนม และยังมีการส่งเสริมการมีส่วนร่วมในชุมชนนาราชควาย ของกลุ่มผู้สูงอายุ จากโรงเรียนผู้สูงอายุ ตำบลนาราชควาย เพื่อเป็นการส่งเสริมสังคมสุขภาพและเตรียมความพร้อมสู่สังคมผู้สูงอายุ ขับเคลื่อนการพัฒนาเศรษฐกิจ สังคม และสุขภาพ ที่สอดคล้องกับบริบทและชุมชนในพื้นที่บนฐานวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และนวัตกรรมตั้งแต่ระดับท้องถิ่นไปจนถึงระดับประเทศ

โรงงานผลิตพืช นับเป็นเทคโนโลยีใหม่ที่จะช่วยเพิ่มมูลค่าความหลากหลายทรัพยากรชีวภาพ สร้างจุดแข็งให้กับประเทศในการยกระดับอุตสาหกรรมสมุนไพรไทย และขับเคลื่อนประเทศไทยไปสู่เศรษฐกิจชีวภาพได้สำเร็จ

เรียบเรียงโดย วัชราภรณ์ สนทนา ฝ่ายเผยแพร่วิทยาศาสตร์ สวทช.