การปลดปล่อยธาตุอาหารจากถ่านชีวภาพเหลือทิ้งเพื่อการอนุบาลสัตว์น้ำ

การเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำชายฝั่งบริเวณพื้นที่รอบเมือง มักเป็นการเลี้ยงในบ่อดิน มีทั้งการเลี้ยงแบบหนาแน่น แบบธรรมชาติ กึ่งธรรมชาติ  โดยมีเกษตรกรรายย่อยในพื้นที่ไม่เกิน 10 ไร่ อยู่เป็นจำนวนมาก   ปัจจุบันการเพาะเลี้ยงแบบธรรมชาติจะเป็นการใช้ลูกพันธุ์กุ้งจากโรงเพาะฟักมาปล่อยและเลี้ยงในบ่ออนุบาล เนื่องจากในแหล่งน้ำธรรมชาติปนเปื้อนทำให้จำนวนกุ้งตามธรรมชาติลดน้อยลง หรือไม่พบ โดยขนาดกุ้งอยู่ในช่วง P10 ปล่อยประมาณ 70,000 – 100,000 ตัวต่อไร่ ขึ้นกับความเค็มและความพร้อมของแต่ละฟาร์ม โดยจะเลี้ยงในบ่ออนุบาล หรือใช้วิธีการกั้นอวนในบ่อเพาะเลี้ยง ในช่วงนี้ ลูกกุ้งต้องการอาหารเพื่อการเจริญเติบโตมาก รวมทั้งพื้นบ่อต้องมีออกซิเจนเพียงพอ เพื่อให้ไนโตรเจนอยู่ในรูปไนเทรตเป็นธาตุอาหารให้เกิดแพลงตอนพืช  ประกอบกับกุ้งต้องการแร่ธาตุอื่นๆ เช่น แคลเซียม แมกนีเซียม เพื่อใช้ในการสร้างเปลือกกุ้ง โดยปกติแร่ธาตุต่างๆ มีอยู่ในน้ำทะเล แต่ในพื้นที่รอบเมือง คลองต่างๆ ได้รับอิทธิพลจากการระบายน้ำจากต้นน้ำ  และบ่อเพาะเลี้ยงอยู่ห่างจากทะเล ทำให้มีแร่ธาตุ และธาตุอาหารไม่เพียงพอ หรือไม่สมดุล ทำให้เกษตรกรมักจะเติมปุ๋ยเคมี เพื่อเร่งให้เกิดสาหร่าย แพลงตอนพืชและสัตว์ เพื่อเป็นอาหารให้ลูกกุ้ง  การใช้ปุ๋ยจะได้แต่เพียงเพิ่มปริมาณไนโตรเจนและฟอสฟอรัส ไม่มีแร่ธาตุอื่น ทำให้ดินพื้นบ่อยังขาดแร่ธาตุอยู่ ในระหว่างการเลี้ยงจึงต้องเติมแร่ธาตุอื่นๆ ด้วย ซึ่งสารเคมีต่างๆ ล้วนเกี่ยวโยงกับการใช้พลังงานในการผลิต จึงเกี่ยวข้องกับการปล่อยแก๊สเรือนกระจกอันเป็นสาเหตุของโลกร้อน   ดังนั้นจึงมีแนวคิดในการใช้ถ่านชีวภาพเหลือทิ้งจากโรงผลิตถ่านไม้โกงกาง ซึ่งมีขนาดประมาณ 5-10 เซนติเมตร ถ่านดังกล่าวไม่สามารถนำไปจำหน่ายได้โดยตรงเนื่องจากมีขนาดไม่สม่ำเสมอ หรือหากจะนำไปผลิตเป็นเชื้อเพลิงถ่านอัดแท่งจะต้องนำไปบดก่อนจึงมีความยุ่งยาก และประชาชนยังไม่นิยมใช้ ทำให้เศษถ่านดังกล่าวถูกกองอยู่ในบริเวณเตาเผาถ่านโดยรอบกระจัดกระจาย ไม่ถูกนำมาใช้ประโยชน์    งานวิจัยนี้จึงจะนำถ่านชีวภาพเหลือทิ้งมาใช้หมุนเวียนในการเพาะเลี้ยงกุ้งทะเล เป็นการทำเกษตรฟื้นฟู เพื่อให้ธรรมชาติเยียวยาธรรมชาติ ลดการใช้สารเคมี เพราะถ่านชีวภาพจะปลดปล่อยแร่ธาตุต่างๆ รวมทั้งไนเทรต และฟอสฟอรัส ที่เป็นธาตุอาหารพืชได้ รวมถึงมีความสามารถในการดูดซับสารอินทรีย์และโลหะหนักที่อาจปนเปื้อนมาในแหลงน้ำได้  โดยจะใช้ถ่านชีวภาพเหลือทิ้งในช่วงการอนุบาลกุ้ง  และจะได้ทำการศึกษาการใช้ซ้ำในด้านการปลดปล่อยและการดูดกลับ   โดยเลียนแบบน้ำกร่อยจากธรรมชาติ ซึ่งมีความแตกต่างด้านความเค็มตามฤดูกาล โดยปริมาณธาตุอาหารที่เหมาะสมในการผลิตแพลงตอนพืชตามทฤษฏีควรมีสัดส่วนตาม redfield ratio ซึ่งจะทำให้มีการเจริญเติบโตของปริมาณสาหร่ายที่เหมาะสม ไม่เกิดสภาวะการเจริญของสาหร่ายมากผิดปกติ หรือเกิดยูโทรฟิเคชัน (Eutrophication) เมื่อมีสาหร่ายเหมาะสมแล้ว จะเกิดระบบนิเวศที่เหมาะสม ทั้งแพลงตอนพืชและสัตว์ สร้างความหลากหลายในระบบนิเวศบ่อเพาะเลี้ยง    งานวิจัยนี้จะทำให้ทราบแนวทางในการนำไปใช้จริง และประเมินผลทางเศรษฐศาสตร์ในการใช้ถ่านชีวภาพเหลือทิ้งทดแทนการใช้สารเคมี

2. หลักการและเหตุผล (แสดงถึงบริบทของพื้นที่และระบุที่ไปที่มาของปัญหาและความต้องการของพื้นที่ (Situation Review) และอธิบายความจำเป็นและความสำคัญที่โครงการวิจัยจะเข้าไปแก้ไขปัญหาสำคัญ/พัฒนาศักยภาพที่สำคัญ และระบุคำถามงานวิจัยของโครงการวิจัย) (ไม่เกิน 3000 คำ)

พื้นที่เพาะเลี้ยงกุ้งทะเลบริเวณรอบเมือง โดยเฉพาะพื้นที่ชายฝั่งของกรุงเทพมหานคร และสมุทรปราการ มักทำการเลี้ยงกุ้งในบ่อดิน นอกจากจะได้รับอิทธิพลจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศแล้ว  ยังพบปัญหาการเสื่อมโทรมของคุณภาพสิ่งแวดล้อม โดยเฉพาะแหล่งน้ำที่ใช้ในการเพาะเลี้ยงกุ้ง  เทคนิคในการจัดการคุณภาพน้ำและเลนตะกอนจึงเป็นประเด็นที่สำคัญที่จะต้องทำการฟื้นฟู เพื่อให้บ่อเพาะเลี้ยงมีปริมาณแร่ธาตุต่างๆ และธาตุอาหารที่เหมาะสมต่อการเจริญของแพลงตอนพืช เพื่อเป็นอาหารของลูกกุ้งให้เพียงพอ เพิ่มอัตราการรอดของกุ้ง รวมถึงได้ขนาดเหมาะสมกับความต้องการของตลาดรับซื้อ  นอกจากนี้แหล่งน้ำที่ใช้ในการเพาะเลี้ยงอาจมีการปนเปื้อนสารอินทรีย์อื่นๆ จากพื้นที่เมืองและอุตสาหกรรมต้นน้ำ จึงนับเป็นความท้าทายของเกษตรกรในการที่จะเติบโตภายใต้การเปลี่ยนแปลงทั้งการขยายตัวของเมืองและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ  การใช้เทคโนโลยีที่สามารถทำได้ง่ายและราคาไม่แพง หรือ inclusive technology จึงเป็นแนวทางสำหรับชุมชนเกษตรกรที่มีต้นทุนไม่สูงที่ทำการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำในบ่อดิน  การปล่อยลูกกุ้งในบ่อดินโดยไม่อนุบาลก่อน จะทำให้ลูกกุ้งมีอัตราการรอดต่ำได้ เนื่องจากมีศัตรูธรรมชาติ เช่นปลาหมอสี และการหาอาหารของลูกกุ้งเอง ดังนั้นจึงควรอนุบาลกุ้งให้มีขนาดใหญ่ขึ้นก่อนเพื่อเพิ่มอัตราการรอดจากการถูกล่า และการเพิ่มแพลงตอนให้เหมาะสมด้วยการเพิ่มธาตุอาหารในแหล่งน้ำ ซึ่งการใช้ถ่านชีวภาพใส่ในบ่ออนุบาลสามารถปลดปล่อยธาตุอาหารออกมาได้ทีละช้าๆ ทำให้เพิ่มปริมาณแพลงตอนได้  ดังนั้นจึงควรศึกษาความสามารถในการปลดปล่อยธาตุอาหาร และการนำมาใช้ซ้ำเพื่อให้เกิดประโยชน์สูงสุด