ลองจินตนาการถึงการเลี้ยงปลาดุกในโลกยุคใหม่ ที่ใช้พื้นที่ในการเลี้ยงน้อย ไม่จำเป็นต้องขุดบ่อเลี้ยงปลา เลี้ยงไว้ได้ในอาคาร ควบคุมอุณหภูมิ ควบคุมปริมาณอาหาร หมุนเวียนน้ำเลี้ยงปลากลับมาใช้ใหม่ได้ ซึ่งต่างไปจากการเลี้ยงปลาแบบเดิมๆ ที่ต้องอาศัยพื้นที่เยอะและควบคุมปัจจัยในการเลี้ยงได้ยาก วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีได้ทำให้การผลิตอาหารสมัยใหม่และอุตสาหกรรมเกษตรเปลี่ยนไป

 

อย่างการเลี้ยงปลาดุกในระบบเลี้ยงแบบหมุนเวียน ที่สามารถเลี้ยงปลาดุกไว้ในอาคารและหมุนเวียนน้ำกลับมาใช้ใหม่ อีกทั้งยังช่วยควบคุมต้นทุนและคุณภาพผลิตภัณฑ์ได้ ซึ่งหลายประเทศนำระบบนี้มาทดแทนการเลี้ยงปลาดุกแอฟริกันแบบดั้งเดิม ทำให้การผลิตอาหารสมัยใหม่มีประสิทธิภาพ ยั่งยืนและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากยิ่งขึ้น

 

นอกจากการหมุนเวียนน้ำในระบบเลี้ยงแล้ว ของเสียที่เกิดจากการเลี้ยงปลาดุกยังมีศักยภาพที่จะนำไปประยุกต์ใช้ในการเพาะปลูกได้ เนื่องจากมีฟอสฟอรัสซึ่งเป็นหนึ่งในธาตุที่มีความสำคัญต่อการเจริญเติบโตของพืช นักวิทยาศาสตร์จึงสนใจศึกษาวัฏจักรการเปลี่ยนรูปแบบของฟอสฟอรัสในระบบการเลี้ยงสัตว์น้ำแบบหมุนเวียน ซึ่งจะนำไปสู่การจัดการฟอสฟอรัสในของเสียจากการเลี้ยงปลาได้อย่างมีประสิทธิภาพ และนำไปประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมอื่นๆ ได้ ทำให้เกิดความคุ้มทุน และช่วยรักษาสิ่งแวดล้อมโดยลดการเกิดน้ำเสียจากระบบ

เราจะนำตะกอนของเสียจากการเลี้ยงปลาดุกแอฟริกันในระบบเลี้ยงแบบหมุนเวียน ไปประยุกต์ใช้เป็นปุ๋ยชีวภาพในการปลูกพืชได้หรือไม่ เราต้องพิจารณารูปแบบของธาตุฟอสฟอรัสในตะกอนของเสียดังกล่าว ซึ่งฟอสฟอรัสที่อยู่ในรูปแบบสารประกอบร่วมกับธาตุแคลเซียมจะเป็นประโยชน์ต่อพืชเมื่อผสมกับดินเพาะปลูก และสามารถใช้แสงซินโครตรอนช่วยวิเคราะห์ได้ว่า ฟอสฟอรัสนั้นอยู่ในรูปแบบใด โดยใช้เทคนิคการดูดกลืนรังสีเอกซ์ที่ขอบการดูดกลืน K-edge ของธาตุฟอสฟอรัส

ตัวอย่างตะกอนของเสียจากการเลี้ยงปลาดุกแอฟริกันในระบบเลี้ยงสัตว์น้ำแบบหมุนเวียนที่มหาวิทยาลัยรอสต็อค สหพันธรัฐเยอรมนี ที่ผ่านการอบแห้งนาน 24 ชั่วโมง และย่อยด้วยกรดไนตริกและกรดไฮโดรคลอริก ถูกส่งมาวิเคราะห์ ณ ระบบลำลียงแสงที่ 8 ของสถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน (องค์การมหาชน) ด้วยเทคนิคการดูดกลืนรังสีเอกซ์ที่ขอบการดูดกลืน K-edge ของธาตุฟอสฟอรัสในโหมดการเรืองรังสีเอกซ์ โดยศึกษาตัวอย่างตะกอนจากการเลี้ยงปลาดุก 3 แบบ คือการเลี้ยงแบบไม่หนาแน่น การเลี้ยงกึ่งหนาแน่น และการเลี้ยงแบบหนาแน่น ผลจากการวิเคราะห์พบว่า ฟอสฟอรัสส่วนใหญ่จะอยู่ในรูปสารประกอบร่วมกับธาตุแคลเซียม

 

ทั้งนี้ การเลี้ยงปลาดุกแบบไม่หนาแน่นหรือการเลี้ยงระบบเปิดจะพบแคลเซียมไฟเตต (Ca-phytate) เป็นรูปแบบหลัก ในขณะที่การเลี้ยงแบบกึ่งหนาแน่นจะพบแคลเซียมไฮโดรเจนฟอสเฟต (Ca-hydrogen phosphate, CaHPO₄) เป็นหลัก ส่วนตัวอย่างตะกอนจากการเลี้ยงแบบหนาแน่นนั้น จะพบแคลเซียมไฮดรอกซี่อาพาไทต์, Ca-hydroxyapatite) มากกว่าตัวอย่างตะกอนจากการเลี้ยงแบบอื่นๆ ซึ่งผลจากการวิเคราะห์นี้จะเป็นประโยชน์ต่อการพิจารณาการใช้ตะกอนของเสียจากการเลี้ยงปลาดุกแอฟริกันในระบบเลี้ยงแบบหมุนเวียน เพื่อเป็นปุ๋ยชีวภาพในการปลูกพืชต่อไป

                                      

(ซ้าย) ระบบเลี้ยงปลาดุกแอฟริกันในระบบเลี้ยงแบบหมุนเวียนในเรือนกระจกเลี้ยงปลาเพื่อการวิจัยในมหาวิทยาลัยรอสต็อค สหพันธรัฐเยอรมันนี [1] (ขวา) สเปกตรัมการดูดกลืนรังสีเอกซ์ที่บริเวณขอบการดูดกลืน K-edge ของธาตุฟอสฟอรัสที่วัดได้ ณ ระบบลำเลียงแสงที่ 8 สถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน (องค์การมหาชน) แสดงให้เห็นถึงรูปแบบของฟอสฟอรัสที่แตกต่างกันในตะกอนของเสียจากระบบเลี้ยงปลาดุกแอฟริกันแบบหมุนเวียนที่ความหนาแน่นที่แตกต่างกัน [2]

 

บทความโดย
ดร.วุฒิไกร บุษยาพร นักวิทยาศาสตร์ระบบลำเลียงแสง

เอกสารอ้างอิง
[1] https://www.auf.uni-rostock.de/fakultaet/ueber-uns/veranstaltungen/lange-nacht-der-wissenschaften/standpunkt-fischglashaus/

[2] Julia Prüter, Sebastian Marcus Strauch, Lisa Carolina Wenzel, Wantana Klysubun, HarryWilhelm Palm and Peter Leinweber, Organic Matter Composition and Phosphorus Speciation of Solid Waste from an African Catfish Recirculating Aquaculture System , Agriculture, 10, 466 (2020)