การสร้างห้องเย็นที่มีประสิทธิภาพสำหรับการเก็บเมล็ดพันธุ์

This article is from ECHO Asia Note #27

หลักที่ควรพิจารณาเกี่ยวกับการเก็บเมล็ดพันธุ์

เมื่อวางแผนการสร้าง “ห้องเย็น” หรือ “ห้องเก็บเมล็ดพันธุ์” เพื่อจุดประสงค์คือการเก็บรักษาเมล็ดพันธุ์ให้มีชีวิต สิ่งแรกที่ต้องคำนึงถึงคือหลักการของห้องเก็บที่เหมาะสมที่สุด ในสาร เอคโค เอเชีย 14 (ก.ค 2012) เราได้พูดถึงผลจากการเปรียบเทียบการผนึกสูญญากาศและการแช่เย็น และได้เน้นถึงความสำคัญของการควบคุมความชื้นและควบคุมอุณหภูมิในการเก็บเมล็ดพันธุ์ เราพบว่าในการรักษาเมล็ดพันธุ์ให้มีชีวิตนั้น การควบคุมความชื้น (การผนึกสูญญากาศ) เป็นวิธีที่ใช้ได้ผลกว่าการควบคุมอุณหภูมิ (แช่เย็น) จากประสบการณ์ของเอคโค เอเชีย คือเมล็ดในเขตร้อนชื้นจะเก็บรักษาได้ดีที่สุดด้วยการปิดผนึกแบบสูญญากาศหลังจากตากแห้งแล้ว (เพื่อรักษาให้ความชื้นในเมล็ดอยู่ในระดับต่ำ) จากนั้นจึงเก็บเมล็ดไว้ในที่เย็น ในการออกแบบห้องเย็นเพื่อให้เหมาะสมกับการเก็บเมล็ดพันธุ์นั้นสิ่งสำคัญคือฉนวนและความเย็น แต่อย่างไรก็ตาม ถ้าหากไม่มีตัวควบคุมความชื้นที่เหมาะสม ขบวนการที่ทำให้เกิดความเย็นจะดึงเอาความชื้นจากภายนอกเข้ามาและทำให้เกิดการควบแน่นที่ทำให้ความชื้นเพิ่มสูงขึ้น ในกรณีที่เมล็ดพันธุ์ไม่ได้บรรจุเก็บไว้ในถุงผนึกสูญญากาศ หรือถ้าถุงฉีกขาด ความชื้นก็จะทำให้เมล็ดพันธุ์เสียหาย

มีวัสดุหลายชนิดที่สามารถนำมาใช้สร้างห้องเย็นที่ทั้งมีประหยัดและเก็บรักษาความมีชีวิตของเมล็ดพันธุ์ได้ ลองถามตัวเองดูว่า “มีวัสดุอะไรบ้างในท้องถิ่นที่มีคุณสมบัติความเป็นฉนวนและกันความชื้นได้ดี?” ส่วนใหญ่แล้ว คำตอบที่ได้มักจะเป็นวัสดุมากกว่าหนึ่งอย่างที่ต้องใช้ร่วมกัน ตัวอย่างเช่น ถ้าเรารู้ว่ามีวัสดุธรรมชาติที่เป็นฉนวนได้ดีแต่เป็นตัวเก็บกักความชื้น ทำให้เกิดเชื้อราและ/หรือเปื่อยเน่า อาจนำตัวกันความชื้น(เช่นพลาสติก) มาใช้ทั้งภายในและภายนอกของอาคารได้ นอกจากนี้เมื่อคิดถึงความชื้นและฉนวน ควรพิจารณาทั้งส่วนพื้นและส่วนผนัง ส่วนพื้นสำคัญพอๆกันเพราะเป็นตัวป้องกันไม่ให้เกิดการเก็บกักความชื้นและการสูญเสียอุณหภูมิ

อย่าลืมว่า ถ้าสร้างห้องเย็นในภูมิอากาศชื้น ก็อาจเป็นไปไม่ได้เลยที่จะกันความชื้นออกไปทั้งหมด ขณะที่เราทำให้ห้องมีอุณหภูมิเย็น ระดับความชื้นก็จะเพิ่มขึ้นและวัสดุที่เป็นธรรมชาติก็จะดูดความชื้นและเก็บความชื้นนั้นไว้ เปอร์เซนต์ความชื้นสัมพัทธ์คิดจากปริมาณความชื้นที่มีอยู่จริงในอากาศต่อปริมาณความชื้นที่อากาศสามารถรับได้ในอุณหภูมิขณะนั้น อากาศที่ร้อนสามารถรับความชื้นได้มากกว่าอากาศที่เย็น เปอร์เซนต์ความชื้นสัมพัทธ์โดยทั่วไปจะผกผันกับอุณหภูมิ นั่นคือเมื่ออุณหภูมิลดลง ปริมาณความชื้นที่อากาศในบรรยากาศรับได้ก็ลดลงจึงทำให้ความชื้นสัมพัทธ์เพิ่มขึ้น เนื่องจากปริมาตรอากาศเกิดการอิ่มตัวมากกว่า นี่จึงเป็นสาเหตุว่าเพราะอะไรห้องเก็บความเย็นมากๆเช่นตู้เย็นจึงมีความชื้นสัมพัทธ์สูง ซึ่งอาจทำให้เมล็ดพันธุ์ที่ไม่ได้ปิดผนึกไว้อย่างดีเสียหายได้ เมล็ดพันธุ์เป็นสิ่งมีชีวิตและจะปรับสมดุลตัวเองให้เข้ากับความชื้นสัมพัทธ์ในบรรยากาศแม้หลังจากถูกตากแห้งจนเมล็ดมีความชื้นต่ำสุดที่ 3-10%แล้วก็ตาม การเก็บเมล็ดในตู้เย็นจึงไม่เป็นผลดีต่อความมีชีวิตของเมล็ด เนื่องจากในตู้เย็นมีความชื้นสูง เมล็ดที่เก็บไว้ในภาชนะปิดผนึกสูญญากาศสามารถเก็บได้ดีกว่าในตู้เย็น แต่ภาวะการเก็บแบบนี้ก็ยังไม่ถือว่าเหมาะสมที่สุด

[หมายเหตุ: ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับความชื้นสัมพัทธ์http://ocw.usu.edu/Forest__Range__and_Wildlife_Sciences/Wildland_Fire_Management_and_Planning/Unit_4__Temperature-Moisture_Relationship_4.html]

ถ้าคุณกำลังสร้างห้องเย็นติดกันหรืออยู่ในอาคารเดิมที่มีอยู่แล้ว ให้หาตำแหน่งที่คิดว่าจะให้ห้องเย็นทำงานอย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุด ในเขตซีกโลกเหนือ มุมทางทิศตะวันตกเฉียงใต้ของอาคารใดก็ตามที่ไม่มีต้นไม้บังจะเป็นส่วนที่ร้อนที่สุดของอาคาร และเช่นเดียวกับในเขตซีกโลกใต้ มุมทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือของอาคารที่ไม่มีต้นไม้บังจะเป็นส่วนที่ร้อนที่สุดของอาคารนั้น ดังนั้นการวางตำแหน่งห้องเย็นในอาคารที่เหมาะสมที่สุดคือด้านทิศตะวันออกเฉียงเหนือสำหรับเขตซีกโลกเหนือ และด้านตะวันออกเฉียงใต้สำหรับเขตซีกโลกใต้ และการมีต้นไม้ที่ให้ร่มเงาก็จะช่วยลดอุณหภูมิด้วย ทั้งนี้ให้หลีกเลี่ยงหน้าต่าง เพราะแสงธรรมชาติจะส่งเสริมให้เมล็ดพันธุ์เผาผลาญสารอาหารที่เตรียมไว้เพื่อการงอก และทำให้อายุการเก็บสั้นลง

ห้องเย็นของเอคโค เอเชีย

ทางเอคโค เอเชียได้ผลิตและเผยแพร่เมล็ดพันธุ์เพิ่มขึ้นเป็นจำนวนมากทั้งชนิดและปริมาณเมื่อไม่นานมานี้เราได้ปรับเปลี่ยนห้องเย็นและทำห้องเพิ่มขึ้นอีกห้องเพื่อเพิ่มขีดความสามารถและประสิทธิภาพของห้องเก็บเมล็ดพันธุ์

ห้องเก็บเมล็ดพันธุ์ห้องเดิมของเราตั้งอยู่ในอาคารที่มีหลังคาเหล็กและมีฝ้าเพดานต่ำ และเนื่องจากเป็นส่วนมุมของอาคารที่สร้างไว้ก่อนหน้าที่ไม่ได้วางแผนว่าจะทำเป็นห้องเก็บเมล็ดพันธุ์ ในส่วนนั้นจึงมีหน้าต่างอยู่ทั้งสองด้านของผนังห้อง เราได้ติดตั้งฉนวนใยแก้วไว้ด้านบนเพดานและบุผนังด้วยแผ่นโฟมหนา 50 มม. ภายในห้องใช้เครื่องปรับอากาศแบบแยกส่วนขนาด 9265 BTU/ชั่วโมง ที่เราปรับเปลี่ยนรูปแบบด้วยเครื่องควบคุมอุณหภูมิ CoolBot CoolBot purchased from Storeitcold.com เครื่อง CoolBot นี้เราสามารถใช้เองได้ง่าย ไม่ต้องมีผู้เชี่ยวชาญมาติดตั้งและไม่มีผลต่อการรับประกันการทำงานของเครื่องปรับอากาศ เครื่อง CoolBot จะควบคุมอุณหภูมิภายในและช่วยให้เครื่องปรับอากาศทำงานได้ดียิ่งขึ้น เมื่อมีเครื่องปรับอากาศกับเครื่อง CoolBot ทำงานด้วยกัน จะทำให้เรารักษาอุณหภูมิในห้องเก็บเมล็ดพันธุ์ได้ที่ประมาณ 10 – 16 องศาเซลเซียส

นอกจากนี้เรายังใช้เครื่องดูดความชื้นภายในห้องเพื่อช่วยควบคุมปริมาณการควบแน่นจากความเย็น ห้องเย็นนี้ใช้งานได้ดีแต่ยังไม่ค่อยประหยัดพลังงานมากนัก (จากที่บอกไปว่าห้องนี้สร้างขึ้นตั้งแต่แรกให้เป็นห้องธรรมดา) คือไม่สามารถเก็บอุณหภูมิที่ต่ำกว่า 15^oC และมีหยดน้ำจากการควบแน่นปริมาณมากที่หยดลงมาตามเพดาน เราได้เรียนรู้ว่าเพดานมีฉนวนไม่มากพอที่จะยับยั้งให้เกิดจุดไอน้ำกลั่นตัวในช่องว่างเหนือเพดาน รวมทั้งเพดานไม่กันน้ำ น้ำจึงมารวมตัวกันและซึมเข้ามาในห้อง ยิ่งทำให้ความชื้นในห้องเพิ่มขึ้น ห้องใหม่สร้างขึ้นต่อออกมาจากห้องเย็นเดิม (ภาพที่1) พื้นเป็นหินคลุกปูทับด้วยแผ่นพลาสติกเพื่อกันไอน้ำ และใช้แผ่นโฟมขนาด 2 นิ้วทับบนพลาสติกเพื่อกันไอน้ำอีกชั้นหนึ่ง จากนั้นเทพื้นด้วยคอนกรีตธรรมดา (หนา 4 นิ้ว) ทับบนแผ่นโฟม (ภาพที่ 2) และชั้นถัดมาเราใช้คอนกรีตมวลเบา ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปที่ผลิตขึ้นมาให้มีน้ำหนักเบา เนื้อคอนกรีตมีฟองอากาศแบบปิด ไม่ดูดซึมน้ำ น้ำหนักเบา เป็นฉนวนกันความร้อน และกันเชื้อรา ปัจจุบันนี้อิฐมวลเบาในประเทศไทยเริ่มหาซื้อได้มากขึ้นเพราะกันความร้อนได้ดี

เป็นวัสดุใช้ง่ายที่ทำมาจากซีเมนต์ อลูมิเนียม และส่วนผสมอื่นๆที่ผ่านขบวนการทำปฏิกิริยาเคมีจนเกิดฟองไฮโดรเจนที่ติดอยู่ในซีเมนต์จึงมีลักษณะเป็นรูพรุนและกันความร้อนได้ดีมาก เราวางอิฐมวลเบานี้บนพื้นคอนกรีต และสุดท้ายวางแผ่นพลาสติกและแผ่นไม้เพื่อป้องกันน้ำหนักกดทับที่จะทำให้อิฐแตกหรือร้าว ส่วนห้องนั้นสร้างด้วยเสาและผนังตามปกติโดยมีเสาหลักที่มุม 4 เสา เป็นเสาปูนซีเมนต์ที่หาได้ทั่วไป และเราใช้อิฐมวลเบาก่อผนังห้องเย็นใหม่และด้านที่เป็นผนังเก่าที่ติดอยู่กับห้องเย็นเดิมนั้นเราใช้อิฐมวลเบาก่อซ้อนเข้าไป ส่วนหลังคามุงด้วยกระเบื้องและโครงเหล็กที่ยึดติดกับผนังและเสาเข้าด้วยกัน เราใช้โฟมฉนวนความร้อนแบบสเปรย์ฉีดที่ผนังเป็นความหนา 25 มม.ทั้งสี่ด้านและที่ด้านใต้หลังคาหนา 50 มม. มีการฉาบผนังและติดฉนวนที่หลังคาเพื่อกันความชื้น (หรือทั้งกันไอน้ำและกันความร้อนในเวลาเดียวกัน) จากนั้นมีการติดตั้งเครื่องปรับอากาศแบบแยกส่วนขนาด 15,000 BTU/ชั่วโมง และติดตั้งเครื่องปรับอุณหภูมิ CoolBot ที่เพิ่มความเย็นของห้อง ห้องเย็นใหม่นี้เก็บอุณหภูมิที่ประมาณ 4⁰C ได้สบายๆด้วยการทำงานของเครื่องปรับอากาศร่วมกับเครื่องปรับอุณหภูมิ

ส่วนการสร้างพื้นที่ให้ใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพนั้น เราได้ออกแบบปรับปรุงห้องเย็นเก่าในช่วงการก่อสร้างห้องเย็นใหม่ เราได้เปลี่ยนประตูจากประตูพลาสติกแกนกลวงให้เป็นประตูพีวีซีแกนตันเพื่อจะกันความร้อนและความชื้นได้ดีกว่า และเราได้เอาหน้าต่างที่มีอยู่ออก โดยเปลี่ยนตำแหน่งที่เคยเป็นหน้าต่างด้านหนึ่งให้เป็นประตูทางเข้าไปยังห้องเย็นใหม่ ส่วนหน้าต่างเดิมอันอื่นเราก่อปิดด้วยอิฐมวลเบา จากนั้นฉีดโฟมฉนวนด้านเพดานหนา 50 มม.และด้านผนังหนา 25 มม.เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและกันความชื้นห้องเย็นที่ได้รับการปรับปรุงนี้ปกติเก็บอุณหภูมิได้ที่16⁰C และทำหน้าเป็นเหมือนห้องairlockสำหรับห้องเย็นใหม่และยังใช้เป็นห้องเก็บเมล็ดพันธุ์ชั่วคราว ช่วยเพิ่มพื้นที่ในการทำงานให้กับเจ้าหน้าที่ในการทำรายการเมล็ดพันธุ์และปิดผนึกเมล็ดพันธุ์

ผลที่ได้

หลังจากที่ทำห้องเก็บเมล็ดพันธุ์ใหม่เสร็จแล้ว เจ้าหน้าที่เอคโค เอเชียได้สังเกตเห็นความแตกต่างหลายอย่างที่เกิดขึ้นระหว่างห้องเก่าและห้องที่ออกแบบใหม่นี้ แม้ว่าที่ธนาคารเมล็ดพันธุ์จะมีเครื่องปรับอากาศที่ใช้งานเพิ่มขึ้นเป็นสองตัวแล้ว แต่ค่าไฟในแต่ละเดือนโดยรวมแล้วแทบจะไม่ต่างจากก่อนหน้านี้เลย และหลังจากทำห้องใหม่เสร็จและปรับปรุงห้องเก่า เราไม่เห็นน้ำที่มาจากหยดน้ำควบแน่นเลย เมื่อความชื้นในห้องอยู่ในระดับต่ำ เจ้าหน้าที่ก็ไม่ต้องใช้เครื่องดูดความชื้นในช่องเก็บเมล็ดพันธุ์ และสุดท้าย เนื่องจากฉนวนกันความร้อน ห้องใหม่จึงมีช่องเก็บที่เย็นกว่าห้องเก่ามาก และห้องเก่าตอนนี้ก็เย็นขึ้นกว่าเดิมที่เคยเป็นด้วย และนี่ทำให้เกิดที่ที่ปลอดภัยกว่าในการเก็บรักษาเมล็ดพันธุ์ของเอคโค เอเชีย

ค่าใช้จ่าย

ตารางที่ 1 เป็นข้อมูลเกี่ยวกับค่าใช้จ่ายจากการก่อสร้างห้องเย็นใหม่ สิ่งที่ราคาแพงที่สุดคือเครื่องปรับอากาศ ฉนวนโฟม (รวมค่าแรง) และอิฐมวลเบา ห้องเย็นนี้ไม่ได้ออกแบบมาเพื่อประชาสัมพันธ์การใช้งานเพื่อเกษตรกร แต่สามารถนำไปปรับใช้ในองค์กรขนาดใหญ่หรือองค์กรที่ไม่หวังผลกำไร วัสดุอื่นๆที่มีอยู่ในท้องถิ่นอาจนำมาใช้แทนบางอย่างได้ เช่นการใช้ประตูไม้แล้วทาด้วยสีน้ำผสมกาวยาง (เพื่อป้องกันความชื้น) การใช้แผ่นโฟมแทนโฟมฉนวนแบบสเปรย์ และการใช้อิฐทั่วไปและปูนฉาบทั่วไปแทนอิฐมวลเบา  

คำแนะนำเพิ่มเติม

ห้องเก็บเมล็ดพันธุ์ที่มีความสามารถเก็บอุณหภูมิแบบนี้ไม่ได้เหมาะสมกับทุกสถานการณ์ อย่างไรก็ตาม หลักการ แนวคิด และวัสดุที่พูดถึงในบทความนี้อาจเป็นการจุดประกายความคิดหรือเป็นคำตอบสำหรับธนาคารเมล็ดพันธุ์ชุมชนที่ไม่หวังผลกำไรที่ทำงานอยู่ในบริบทคล้ายกันนี้ ถ้าคุณอยากจะสร้างห้องเย็น สิ่งแรกต้องพิจารณาคือวัสดุอุปกรณ์ที่ต้องใช้และอะไรที่มีอยู่ในแล้วในพื้นที่ จากนั้นจึงตัดสินใจว่าจะสร้างพื้นที่ปลอดภัยสำหรับเมล็ดพันธุ์ของคุณอย่างไร

หากต้องการอ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการวิจัยที่มีอยู่ของเอคโคที่เกี่ยวกับวิธีการเก็บเมล็ดพันธุ์ให้มีประสิทธิภาพ กรุณาดูได้ที่ลิงค์ต่อไปนี้:

• ECHO Asia Note 14: Vacuum Sealing versus Refrigeration: 
• Resources from the 2015 Cambodia Seed Saving Workshop: http:// www.echocommunity.org/en/ resources/b3b28c0a-efbf-46fe-a63c- 2c223dc70a86
• Resources from the 2014 Thailand Seed Banking Workshop: https://echocommunity.site-ym.com/?Asia_SeedWorkshop
• A Low-Cost Germination Chamber and Earthbag House Seed Bank in NE Cambodia YouTube Video: https://www. youtube.com/watch?v=Ao5M7OLsGTY

ที่มา: 

Croft, M., Bicksler, A., Manson, J., Burnette, R. Vacuum Sealing vs. Refrigeration: Which is the Most Effective Way to Store Seeds? (2012). ECHO. Retrieved from http://c.ymcdn.com/sites/members.echocommunity.org/resource/collection/0adf35ed-72b3-44aa-92b5-d50f9b4a741d/ EAN_14_-_July_2012.pdf?hhSearchTerms=%22vacuum+and+sealing%22

Schnitzler, S. Sustainability and the Built Environemnt. (2006). U.C. Davis. Retrieved from https://extension.ucdavis.edu/sites/ default/files/auto_aerated_concrete.pdf