ผลของคาร์บอนไดออกไซด์ต่ออัตราการเจริญเติบโตของผักสลัดในโรงงานผลิตพืชโดยใช้แสงประดิษฐ์
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
ความเป็นมาและวัตถุประสงค์: โรงงานผลิตพืชโดยใช้แสงประดิษฐ์ (Plant factory with artificial lighting; PFAL) เป็นระบบการผลิตพืชที่สามารถควบคุมปัจจัยที่สำคัญต่อการเจริญเติบโตของพืช เป็นอีกหนึ่งทางเลือกสำหรับการผลิตพืชในยุคปัจจุบันที่มีความเสี่ยงจากปัจจัยแวดล้อมภายนอกต่าง ๆ ที่เปลี่ยนแปลง ส่งผลต่อคุณภาพและปริมาณของผลผลิต ในปัจจุบันข้อมูลปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ที่เหมาะสมแก่ผักสลัดที่ปลูกในระบบ PFAL มีเพียงส่วนน้อย งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของคาร์บอนไดออกไซด์ต่ออัตราการเจริญเติบโตของผักสลัด 10 ชนิด ได้แก่ กรีนโอ๊ค กรีนคอส บัตเตอร์เฮด เบบี้คอส กรีนคอรัล เรดโอ๊ค เรดคอรัล เรดคอส แกรนแรพปิด และเรดโบว์ที่ปลูกเลี้ยงในระบบ PFAL
วิธีดำเนินการวิจัย: วางแผนแบบบล็อกสมบูรณ์เชิงสุ่ม (RCBD) โดยให้คาร์บอนไดออกไซด์ที่ 4 ระดับความเข้มข้น ได้แก่ 400 (ชุดควบคุม), 800, 1,200 และ 1,600 ppm เป็นเวลา 4 สัปดาห์ จำนวน 4 ซ้ำ ซ้ำละ 12 ต้น ในผักสลัด 10 ชนิด บันทึกข้อมูลด้านการเจริญเติบโต ได้แก่ ความสูงของทรงพุ่ม ความกว้างของทรงพุ่ม น้ำหนักสดของผลผลิตเมื่อเก็บเกี่ยว และน้ำหนักแห้งของผลผลิต นำข้อมูลมาวิเคราะห์ทางสถิติโดยวิธี Duncan's new multiple range test ที่ระดับความเชื่อมั่นร้อยละ 95
ผลการวิจัย: การได้รับคาร์บอนไดออกไซด์ที่ระดับ 1,200 ppm ส่งผลให้ผักสลัด 8 ชนิด ได้แก่ กรีนโอ๊ค กรีนคอส บัตเตอร์เฮด เบบี้คอส กรีนคอรัล เรดโอ๊ค เรดคอรัล และเรดคอส มีความสูงและความกว้างของทรงพุ่มสูงที่สุด ขณะที่ ผัก 5 ชนิด ได้แก่ บัตเตอร์เฮด กรีนคอรัล เรดโอ๊ค เรดคอส และแกรนแรพปิด มีน้ำหนักสดผลผลิตเมื่อเก็บเกี่ยวสูงที่สุด และผัก 6 ชนิด ได้แก่ บัตเตอร์เฮด เบบี้คอส เรดโอ๊ค เรดคอรัล เรดคอส และแกรนแรพปิด มีน้ำหนักแห้งสูงที่สุด เมื่อเปรียบเทียบกับการได้รับคาร์บอนไดออกไซด์ในระดับอื่น ๆ อย่างมีนัยสำคัญยิ่งทางสถิติ
สรุป: ปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ที่ระดับ 1,200 ppm เป็นระดับที่ส่งผลให้ผักสลัดมีอัตราการเจริญเติบโตดีที่สุดเมื่อปลูกเลี้ยงในระบบ PFAL
Article Details
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
เอกสารอ้างอิง
Chen, D., Y. Mei, Q. Liu, Y. Wu and Z. Yang. 2021. Carbon dioxide enrichment promoted the growth, yield, and light-use efficiency of lettuce in a plant factory with artificial lighting. Agron. J. 113(6): 5196–5206. https://doi.org/10.1002/agj2.20838.
Chowdhury, M., S. Kiraga, M.N. Islam, M. Ali, M.N. Reza, W.H. Lee and S.O. Chung. 2021. Effects of temperature, relative humidity, and carbon dioxide concentration on growth and glucosinolate content of kale grown in a plant factory. Foods. 10(7): 1524. https://doi.org/10.3390/foods10071524.
Demmers-Derks, H., R.A.C. Mitchell, V.J. Mitchell and D.W. Lawlor. 1998. Response of sugar beet (Beta vulgaris L.) yield and biochemical composition to elevated CO2 and temperature at two nitrogen applications. Plant Cell Environ. 21(8): 829–836. https://doi.org/10.1046/j.1365-3040.1998.00327.x.
Drennan, P.M. and P.S. Nobel. 2000. Responses of CAM species to increasing atmospheric CO2 concentrations. Plant Cell Environ. 23(8): 767–781. https://doi.org/10.1046/j.1365-3040.2000.00588.x.
Fierro, A., A. Gosselin and N. Tremblay. 1994. Supplemental carbon dioxide and light improved tomato and pepper seedling growth and yield. HortScience. 29(3) 152–154. https://doi.org/10.21273/HORTSCI.29.3.152.
Gruda, N. and J. Tanny. 2015. Protected crops – recent advances, innovative technologies and future challenges. Acta Hortic. 1107: 271–278. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2015.1107.37.
Holley, J., N. Mattson, E. Ashenafi and M. Nyman. 2022. The impact of CO2 enrichment on biomass, carotenoids, xanthophyll, and mineral content of lettuce (Lactuca sativa L.). Horticulturae. 8(9): 820. https://doi.org/10.3390/horticulturae8090820.
Kozai, T., G. Niu and M. Takagaki. 2020. Plant Factory: An Indoor Vertical Farming System for Efficient Quality Food Production. 2nd edition. Academic Press, London, UK.
Li, X., S. Kang, F. Li, X. Zhang, Z. Huo, R. Ding, L. Tong, T. Du and S. Li. 2017. Light supplement and carbon dioxide enrichment affect yield and quality of off-season pepper. Agron. J. 109(5): 2107–2118. https://doi.org/10.2134/agronj2017.01.0044.
Li, X., J. Zhao. M. Shang, H. Song, J. Zhang, X. Xu, S. Zheng, L. Hou, M. Li and G. Xing. 2020. Physiological and molecular basis of promoting leaf growth in strawberry (Fragaria ananassa Duch.) by CO2 enrichment. Biotechnol. Biotechnol. Equip. 34(1): 905–917. https://doi.org/10.1080/13102818.2020.1811766.
Miyagi, A., H. Uchimiya and M. Kawai-Yamada. 2017. Synergistic effects of light quality, carbon dioxide and nutrients on metabolite compositions of head lettuce under artificial growth conditions mimicking a plant factory. Food Chem. 218: 561–568. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2016.09.102.
Mortensen, L.M. 1994. Effects of elevated CO2 concentrations on growth and yield of eight vegetable species in a cool climate. Sci. Hortic. 58(3): 177–185. https://doi.org/10.1016/0304-4238(94)90149-X.
Park, M.H. and Y.B. Lee. 2001. Effects of CO2 concentration, light intensity and nutrient level on growth of leaf lettuce in a plant factory. Acta Hortic. 548(43): 377–384. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2001.548.43.
Park, Y.G., J.E. Park, S.J. Hwang and B.R. Jeong. 2012. Light source and CO2 concentration affect growth and anthocyanin content of lettuce under controlled environment. Hortic. Environ. Biotechnol. 53: 460–466. https://doi.org/10.1007/s13580-012-0821-9.
Prior, S.A., G.B. Runion, H.H. Rogers, H.A. Torbert and D.W. Reeves. 2005. Elevated atmospheric CO2 effects on biomass production and soil carbon in conventional and conservation cropping systems. Glob. Chang. Biol. 11(4): 657–665. https://doi.org/10.1111/j.1365-2486.2005.00935.x.
Richards, J.T., S.L. Edney, N.C. Yorio, G.W. Stutte, N. Cranston, R.M. Wheeler and G.D. Goins. 2004. Effects of lighting intensity and supplemental CO2 on yield of potential salad crops for ISS. In Proc. the International Conference on Environmental Systems, July 19, 2004.
Thongbai, P., T. Kozai and K. Ohyama. 2010. CO2 and air circulation effects on photosynthesis and transpiration of tomato seedlings. Sci. Hortic. 126(3): 338–344. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2010.07.018.
