วิจัยและพัฒนาการผลิตมันเทศ

[doa]

วิจัยและพัฒนาการผลิตมันเทศ
ณรงค์ แดงเปี่ยม, ทวีป หลวงแก้ว, อนุรักษ์ สุขขารมย์, วราพงษ์ ภิระบรรณ์, มนัสชญา สายพนัส, ดรุณี สมณะ, เสงี่ยม แจ่มจำรูญ, นรินทร์ พูลเพิ่ม, ปัญญา ธยามานนท์, ไกรสิงห์ ชูดี, ทิพย์ดรุณี สิทธินาม, สมพร เหรียญรุ่งเรือง, รักชัย คุรุบรรเจิดจิต, เพ็ญจันทร์ สุทธานุกูล, อำนวย อรรถลังรอง, เชาวรีย์ อรรถลังรอง, สุวรรณ ทิพย์เมืองพรหม, พิชาภพ เกตุทอง, ยงศักดิ์ สุวรรณเสน, กำพล เมืองโคมพัส, อุราพร หนูนารถ, ลัดดาวัลย์ อินทร์สังข์, สมรวย รวมชัยอภิกุล และจีรนุช เอกอำนวย
ศูนย์วิจัยและพัฒนาการเกษตรพิจิตร, สำนักวิจัยและพัฒนาการเกษตรเขตที่ 2 และสำนักผู้เชี่ยวชาญ 

          โครงการวิจัยและพัฒนาการผลิตมันเทศ ประกอบด้วยงานวิจัย จำนวน 19 งานวิจัย คือ 

1. การศึกษาจำแนกลักษณะพันธุกรรมโดยสัณฐานวิทยาของมันเทศในแปลงรวบรวมพันธุ์ (Ex situ) 
2. ผสมและคัดเลือกพันธุ์มันเทศเพื่อการอุตสาหกรรมแป้งและเอทานอล 
3. เปรียบเทียบพันธุ์มันเทศเพื่อการอุตสาหกรรมการผลิตแป้งและเอทานอล 
4. การทดสอบพันธุ์มันเทศเพื่ออุตสาหกรรม 
5. เปรียบเทียบพันธุ์มันเทศเพื่อการบริโภคสด 
6. การเปรียบเทียบพันธุ์มันเทศญี่ปุ่น 
7. การผสมและคัดเลือกพันธุ์มันเทศคุณภาพสูง 
8. การเปรียบเทียบพันธุ์มันเทศลูกผสมเนื้อเหลือง 
9. การทดสอบเทคโนโลยีแบบบูรณาการในการผลิตมันเทศเขตพื้นที่ภาคเหนือตอนล่าง 
10. ทดสอบพันธุ์มันเทศเนื้อสีม่วงสายพันธุ์คัดในเขตพื้นที่ภาคเหนือตอนล่าง (ขุดที่1) 
11. การเปรียบเทียบพันธุ์มันเทศลูกผสมเนื้อสีม่วง (ชุดที่ 2) (2556 - 2557) 
12. การผสมและคัดเลือกพันธุ์มันเทศเนื้อสีม่วงเพื่อให้ได้สารแอนโทไซยานินสูง (ชุดที่3) 
13. ทดสอบพันธุ์มันเทศเนื้อสีส้มสายพันธุ์คัดในเขตพื้นที่ภาคเหนือตอนล่าง (ชุดที่ 1) 
14. การเปรียบเทียบพันธุ์มันเทศลูกผสมเนื้อสีส้ม(ชุดที่ 2) 2556 - 2557 
15. การเปรียบเทียบพันธุ์มันเทศเนื้อผสมสองสีเพื่อการบริโภคสด 
16. ศึกษาการย่อยแป้งจากมันเทศเพื่อใช้เป็นสับสเตรตสำหรับการหมักเอทานอลและกรดแลคติก 
17. ศึกษาองค์ประกอบของอาหารเลี้ยงเชื้อและสภาวะการหมักที่เหมาะสมในการผลิตเอทานอล 
18. ศึกษาองค์ประกอบของอาหารเลี้ยงเชื้อและสภาวะการหมักที่เหมาะสมในการผลิตกรดแลคติก
19. ประสิทธิภาพสารฆ่าแมลงในการป้องกันกำจัดด้วงงวงมันเทศ (sweet potato weevil Cylas formicarius Fabricius) ในมันเทศเพื่อทดแทนการใช้ฟูราดาน

          โครงการวิจัยและพัฒนาการผลิตมันเทศได้ดำเนินการตั้งแต่ปี พ.ศ.2554 - 2558 รวม 5 ปี มีผลการดำเนินงานดังนี้ การปรับปรุงพันธุ์มันเทศได้ดำเนินการวิจัยการศึกษาจำแนกลักษณะพันธุกรรมโดยสัณฐานวิทยาของมันเทศในแปลงรวบรวมพันธุ์ (Ex Situ) ขณะนี้ได้มีการรวบรวมพันธุ์ไว้ได้ 527 พันธุ์ ณ ที่ ศวพ.พิจิตร โดยเป็นสายพันธุ์ไทย 358 พันธุ์ พันธุ์จากต่างประเทศ 169 พันธุ์ ได้ทำการบันทึกลักษณะประจำพันธุ์ของมันเทศ ต้น ใบ ดอก หัว และเมล็ด การผสมพันธุ์มันเทศเพื่อให้ได้พันธุ์มันเทศพันธุ์ใหม่ๆ นั้น ได้ดำเนินการผสมพันธุ์ คัดเลือกพันธุ์ เปรียบเทียบพันธุ์ และทดสอบพันธุ์มันเทศ เพื่อการอุตสาหกรรมแป้งและเอทานอล โดยได้ทำการผสมพันธุ์มันเทศที่มีปริมาณแป้งสูงจากพ่อแม่พันธุ์มันเทศ 9 พันธุ์ คัดเลือกลูกผสมมันเทศได้ 13 พันธุ์ นำมาปลูกเปรียบเทียบพันธุ์ คัดเลือกไว้เหลือ 8 พันธุ์ นำไปปลูกทดสอบพันธุ์ใน 3 สถานที่ คือ จ.พิจิตร กาญจนบุรี และศรีสะเกษ คัดเลือกเหลือ 4 พันธุ์ เพื่อทดสอบในแปลงเกษตรกรต่อไป คือ พจ.06-15 พจ.54-0104-1 พจ.54-0104-12 และพจ.010601 ให้ผลผลิตระหว่าง 3 - 4 ตันต่อไร่ สำหรับพันธุ์มันเทศเพื่อการบริโภคสดนั้น มีการเปรียบเทียบพันธุ์มันเทศเพื่อการบริโภคสด จำนวน 28 พันธุ์ ได้พันธุ์มันเทศพันธุ์ สท.25 ให้ผลผลิตสูงสุด 4.5 ตันต่อไร่ คัดเลือกไว้ จำนวน 6 พันธุ์เพื่อการทดสอบต่อไป มีการเปรียบเทียบพันธุ์มันเทศญี่ปุ่น ซึ่งมีการนำเข้ามาปลูกในประเทศไทย จำนวน 9 พันธุ์ คัดเลือกได้พันธุ์ที่ให้ผลผลิตและคุณภาพดี 3 พันธุ์ ได้แก่ JPY 0710 JPY1101 JPY1301

          มีการผสมและคัดเลือกพันธุ์มันเทศคุณภาพสูง โดยใช้คู่ผสมเป็นมันเทศจากญี่ปุ่น เกาหลี ไทย อเมริการ จากนั้นแยกมันเทศลูกผสมตามลักษณะสีเนื้อต่างๆ เช่น เนื้อสีม่วง เหลือง และส้ม จากนั้นนำมันเทศลูกผสมแต่ละสีมาปลูกเปรียบเทียบพันธุ์ใน 3 แหล่งปลูก คือ จ.พิจิตร กาญจนบุรี และศรีสะเกษ จากการเปรียบเทียบพันธุ์มันเทศลูกผสมโดยแบ่งแยกแต่ละสีนั้น พบการติดเชื้อไวรัส CMV หมดทุกการทดลอง จึงไม่สามารถคัดเลือกพันธุ์มันเทศลูกผสมสำหรับการแนะนำพันธุ์ หรือเผยแพร่ต่อไปได้ ได้ทำการผสมพันธุ์มันเทศลูกผสมเนื้อสีม่วง (ชุดที่3) เพิ่มเติมขึ้นใหม่ โดยใช้พ่อม่พันธุ์ที่มีความต้านทานไวรัสสูงมาเป็นคู่ผสม ได้คัดเลือกลูกผสมที่มีลักษณะดีไว้ได้จำนวน 24 พันธุ์ เพื่อดำเนินการปลูกเปรียบเทียบพันธุ์ในโครงการระยะที่ 2

          นอกจากมันเทศเนื้อสีต่างๆ แล้ว ยังมีมันเทศบริโภคสดที่เนื้อเป็นสีผสม ตั้งแต่ 2 สี ขึ้นไป ได้นำมาเปรียบเทียบพันธุ์สำหรับบริโภคได้มีทางเลือกใหม่ๆ โดยกานเปรียบเทียบพันธุ์ จำนวน 10 พันธุ์ คัดเลือกไว้ได้ 3 พันธุ์ คือ พจ.292-15 เนื้อสีเหลืองม่วง ผลผลิต 4.3 ตัน/ไร่ ญี่ปุ่น#4 เนื้อสีส้มปนม่วง ให้ผลผลิต 3.9 ตัน/ไร่ และพันธุ์ลี้ลำพูน เนื้อสีขาวส้ม ให้ผลผลิต 3.5 ตัน/ไร่

          สำหรับการทดสอบพันธุ์มันเทศในแปลงเกษตรกร ได้ดำเนินการทดสอบพันธุ์มันเทศเนื้อสีม่วงและเนื้อสีส้ม ในแปลงเกษตรกร จ.พิจิตร พษณุโลก สุโขทัย เพชรบูรณ์ ผลการทดสอบพันธุ์ พบว่าพันธุ์มันเทศเนื้อสีส้ม พันธุ์ T101 ให้ผลผลิตสูงกว่าพันธุ์ของเกษตรกร 14 เปอร์เช็นต์ และมันเทศเนื้อสีมม่วงพันธุ์ พจ.65-3 ให้ผลผลิตสูงกว่าพันธุ์ของเกษตรกร 20 เปอร์เช็นต์

          การทดสอบเทคโนโลยีเพื่อเพิ่มผลผลิตมันเทศแก่เกษตรกรในเขตภาคเหนือตอนล่าง ดำเนินการโดย สวพ. 2 โดยวิธีแนะนำ มีการไถเตรียมยแปลง การยกร่องปลูก การรองพื้นด้วยปุ๋ยเคมี และแช่ท่อนพันธุ์ด้วยสารป้องกันกำจัดด้วงงวง และการตลบเถาทุกๆ เดือน พบว่าวิธีแนะนำให้ผลตอบแทน 17,001 บาท/ไร่ แตกต่างจากวิธีของเกษตรกร ที่ให้ผลตอบแทน 10,412 บาท/ไร่

          การศึกษาการแปรรูปมันเทศเพื่อผลิตแอลกอฮอล์และกรดแลคติก ได้ศึกษาการย่อยแป้งมันเทศและขบวนการผลิต เพื่อให้ทราบองค์ประกอบของอาหารเลี้ยงเชื้อ และสภาวะการหมักที่เหมาะสม

          จากการศึกษาการย่อยด้วยเอนไซม์แอลฟาอะไมเลส คือ อัตรา 0.89 มล./มันเทศ 1 กก. ย่อยที่ 75 องศาเซลเซียส นาน 120 นาที (มันเทศผสมน้ำ 1:1 โดยน้ำหนัก) และการย่อยด้วยเอนไซม์กลูโคอะไมเลส คือ อัตรา 0.85 มล./มันเทศ 1 กก. ย่อยที่ 65 องศาเซลเซียส นาน 48 ชั่งโมง ผลที่ได้จากการย่อยในสภาวะดังกล่าวจะได้สารละลายที่มีความเข้มข้นของน้ำตาลกลูโคสและน้ำตาลรีดิวซ์ที่ 95 - 98 และ 105 - 112 กรัม/ลิตร เพื่อนำไปผลิตแอลกอฮอล์ และกรดแลคติกในขบวนการต่อไป การผลิตแอลกอฮอล์จากมันเทศ พบองค์ประกอบของอาหารเลี้ยงเชื้อและสภาวะการหมักที่เหมาะสม คือ ยีสต์เหลือจากการหมักไวน์ 30 กรัม/ลิตร เปปโทน 15 กรัม/ลิตร แมกนีเซียมซัลเฟต 1 กรัม/ลิตร หมักที่อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส เขย่าที่ 170 รอบ/นาที เป็นเวลา 72 ชั่วโมง ได้เอทานอล 15.25 เปอร์เซ็นต์ (V/V) การผลิตกรดแลคติกจากมันเทศ ใช้เชื้อ Lactobacillus casei พบอาหารเลื้ยงเชื้อและสภาวะการหมักที่เหมาะสมคือ เปปโทน 10 กรัม/ลิตร meat extract 12 กรัม/ลิตร ทวีน 801 มล./ลิตร ไดแอมโมเนียมซีเตรต 2.83 กรัม/ลิตร โซเดียมอะซีเตต 5 กรัม/ลิตร แมกนีเซียมซัลเฟต 0.2 กรัม/ลิตร หมักที่อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส เขย่าที่150 รอบ/นาที ให้กรดแลคติก 113.42 กรัม/ลิตร ภายใน 48 ชั่วโมง 

          การป้องกันกำจัดด้วงงวงแมลงศัตรูสำคัญของมันเทศโดยใช้สารเคมีชนิดอื่น ทดแทนการใช้ฟูราดาน ซึ่งมีอันตรายต่อผู้บริโภคสูง พบว่าการใช้สาร fipronil 0.3%G อัตรา 2.8 กก./ไร่ และกรรมวิธีพ่นสาร imidacloprid 70%WG อัตรา 2 กรัม/น้ำ 20 ลิตร มีประสิทธิภาพดีที่สุด และทุกกรรมวิธีที่ทดลองไม่พบอาการเป็นพิษต่อมันเทศ