อ้อย (Sugar cane)

อ้อย (Sugar cane) Saccharum officinarum L. บรรยาย โดยอภินันท์ กำนัลรัตน์ เวลาบรรยาย2 ชั่วโมง

คำแนะนำ • นักศึกษาควรอ่านเอกสารประกอบการสอน ใน web site ก่อนการบรรยาย • ให้เปิดดู power point presentation นี้หลายๆครั้งเพราะจะมีการปรับปรุงเป็นระยะๆ

วัตถุประสงค์ เพื่อให้นักศึกษามีความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับอ้อยและการผลิตอ้อย

เนื้อหา 1. ความสำคัญของอ้อย 2. แหล่งกำเนิดและแพร่กระจายพันธุ์ 3. ประวัติการปลูกอ้อยและอุตสาหกรรมน้ำตาลไทย 4. สภาพดินฟ้าอากาศ 5. การเจริญเติบโตของอ้อย 6. ปุ๋ยอ้อย 7. กระบวนการผลิต 8. แหล่งข้อมูลเพื่อการเรียนรู้เพิ่มเติม

60% จากอ้อย การผลิตน้ำตาลโลก 40% จาก beet root ยุโรป อเมริกา 50 กก./ปี/คน การบริโภคน้ำตาล ไทย 12 กก./ปี/คน โลก 80 ล้านตัน/ปี 1. ความสำคัญของอ้อย

ประเทศผู้ผลิตหลัก คิวบา ออสเตรเลีย บราซิล ฟิลิปินส์ ไทย ปริมาณและมูลค่าการผลิตอ้อยไทย ผลผลิตทั้งหมด ตัน/ปี (ประมาณ % ของโลก) ส่งออก ตัน/ปี มูลค่า >10,000 ล้านบาท/ปี (~ที่ 3 ของมูลค่าผลผลิตภัณฑ์เกษตรทั้งหมด)

ประเทศที่ซื้อน้ำตาลจากไทยประเทศที่ซื้อน้ำตาลจากไทย ญี่ปุน สิงคโปร์ มาเลเซีย สาธารณรัฐเกาหลี การใช้ประโยชย์อื่นๆ จากอ้อย ผลิตแอลกอฮอล์ กากน้ำตาล อาหารสัตว์ ปุ๋ย ชานอ้อย เยื่อกระดาษ เชื้อเพลิง ไขอ้อย หมึกพิมพ์

2.แหล่งกำเนิดและการแพร่กระจาย2.แหล่งกำเนิดและการแพร่กระจาย ไทย อินเดีย ฟิลิปินส์ อินโดเนเซีย นิวกินี ซามัว ฟิจิ ฮาวาย หมู่เกาะ โซโลมอน นิวคาลิโดเนีย ออสเตรเลีย

อเล็กซานเดอร์มหาราช (325 ปีก่อน ค.ศ.) เส้นทางอ้อยสู่ทวีปอื่น สู่ยุโรป จากอินเดีย เปอร์เซีย ชายฝั่งเมดิเตอร์เรเนียน อาเรเบีย อีจิปต์

สู่อเมริกาใต้ โคลัมบัส (ค.ศ. 1498) ยุโรป ฮิสปานีโอลา (ไฮติ) ลาตินอเมริกา (เปอร์โตริโก คิวบา จาไมกา ) บราซิล (ค.ศ. 1500)

อุตสาหกรรมทำน้ำตาลจากอ้อยอุตสาหกรรมทำน้ำตาลจากอ้อย เกิดขึ้นเมื่อประมาณปี ค.ศ. 1600 ในอเมริกากลางและอเมริกากลาง

แหล่งรวบรวมพันธุ์อ้อยของโลก (World collection) มี 2 แห่ง : 1. Canal Point, Florida, USA 2. Cannanore, India ทั้งสองแห่งมี > 4,000 สายพันธุ์

3. ประวัติการปลูกอ้อยในไทย • นำเข้าจากต่างประเทศ (~ 1,000 ปี) • มีการทำน้ำตาลในสมัยกรุงสุโขทัย (โดยชาวจีน) • ผลิตน้ำตาลทรายแดงในรัชสมัยร.3 ร.4 (นครไชยศรี จ. นครปฐม) • ปี พ.ศ. 2365 ส่งออกน้ำตาล ~ 5,000 ตัน • 2450-2501 ชลบุรี (มี พ.ท.ปลูก~ 53,000 ไร่) • 2470 ผลิตน้ำตาลทรายขาว • 2478 ภาคเหนือ (เกาะคา จ. ลำปาง) • ปัจจุบันมีโรงงานน้ำตาล > โรง ผลิตได้ > ตัน/ปี

4. สภาพดินฟ้าอากาศ • ภูมิอากาศเขตร้อน Lat. 35 องศา เหนือและใต้ • แสงแดด ต้องการแสงมาก • ดิน หน้าดินลึก > 50 ซ.ม.เนื้อ ดิร่วนปนทราย - ร่วนปนทราย • ฝน 1,000 - 1,500 ม.ม./ปี • อุณหภูมิเฉลิ่ย~ 30 องศา ซ. • ช่วงเก็บเกี่ยว (4-6 สัปดาห์)cool and dry • อายุ 7 เดือนแรกlong warm summer • อุณหภูมิ < 21 องศา ซ. จะชงักการเจริญเติบโต • ช่วงแสงshort day plant (พัฒนาช่อดอก~10 สัปดาห์) • ลมมีผลต่อการสังเคราะห์แสงและการคายน้ำ

5. การเจริญเติบโตของอ้อย แบ่งออกเป็น 4 ระยะใหญ่ๆ : อ้อยเริ่มงอก (Emergence) 2-3 สัปดาห์แรกหลังปลูก หน่อโผล่พ้นดิน เริ่มแตกกอ (Tillering) 1 เดือนหลังปลูกและแตกกอ สูงสุด~ 2.5 - 4 เดือน 3- 4 เดือนหลังปลูกและ 7 - 8 เดือน boom stage ย่างปล้อง (Stem elongation) สุกแก่ (Maturity) 9 - 12 เดือนหลังปลูก

glucose + fructose C6H12O6 C6H12O6 sucrose C12H22O11 + H2O การสร้างน้ำตาลของอ้อย • สร้างน้ำตาล glucoseจากการสังเคราะห์แสงแบบ C4- pathway • สังเคราะห์น้ำตาล sucroseจาก • ประสิทธิภาพ : • สร้างน้ำตาล 1 ช้อน ในเวลา 36 ช.ม./พ.ท.ใบ 57 ต.ร. ซ.ม. • อ้อยสร้างน้ำตาลจากส่วนโคนไปหายอด

ออกดอก~ 8 -10 เดือนหลังจากปลูกในสภาพช่วงแสงสั้น (short day plant) • ใช้เวลา ~ 20 -30 วันจากเกิดตาดอกถึงช่อดอกโผล่ • เมื่ออ้อยออกดอกจะชงักการเจริญเติบโตทางลำต้นและยับยั้ง apical dominance ตาข้างเจริญเป็นแขนง การสร้างน้ำตาลลดลง • เกิดใส้ในลำต้น เพิ่มเยื่อใย น้ำหนักลดลง การออกดอกของอ้อย

พันธุ์อ้อย • ก่อนปี 2529 ใช้พันธุ์จากต่างประเทศ เช่น • Q 83, F 156, F 140ๆลๆ • หลังปี 2529 ใช้พันธุ์จากในประเทศ เช่น • พันธุ์อู่ทอง 1 พันธุ์ K 84-200 • พันธุ์รับรองจากกรมวิชาการเกษตร • ปี 2526 พันธุ์ ชัยนาท 1 • ปี 2529 พันธุ์ อู่ทอง 1 • ปี 2536 พันธุ์ อู่ทอง 2 • ปี 2541 พันธุ์ อู่ทอง 3 • ปี 2543 พันธุ์ อู่ทอง 4

ชัยนาท 1 อู่ทอง 1 อู่ทอง 2 อู่ทอง 3 อู่ทอง 4

- ต้องการสม่ำเสมอยกเว้นเมื่อใกล้เก็บเกี่ยว - ถ้าขาด ลำต้นเล็ก น้ำหนักน้อย ความหวานลดลง - อ้อยปลูกตอบสนองได้ดีกว่าอ้อยตอ - แนะนำ ใส่ 8-12 ก.ก. N/ร่ (อ้อยปลูก, ชลประทาน) และ 12-24 ก.ก. N/ไร่ (อ้อยตอ, ชลประทาน) 6. ความต้องการธาตุอาหารของอ้อย Nitrogen

- พบในเนื้อเยื่อเจริญ - ใช้ในการเจริญเติบโตของราก การแตกหน่อ - ถ้าขาด รากจะเล็กและแตกแขนงน้อย หน่ออ่อนตาย - อ้อยตอบสนองเมื่อมี P2O5 อยู่ในช่วง 6 - 10 ก.ก. /ไร่ Phosphorus

Potassium - ช่วยในการสังเคราะห์แสง เคลื่อนย้ายน้ำตาล ให้คุณภาพน้ำตาลดี - ขาดแล้วลำต้นแคระแกรน - อาการใบแก่มีจุดสีเหลืองส้มถึงสีน้ำตาลและแห้งตาย จากปลายใบสู่แกนกลางแกนใบและมีสีแดง - ดินเหนียวและร่วนเหนียวภาคกลางแนะนำใส่ 5-10 ก.ก. K2O/ไร่ ภาคตะวันออกและตะวันออกเฉียงเหนือใส่ 15-20 ก.ก. K2O/ไร่

การพิจารณาใส่ปุ๋ยแก่อ้อยการพิจารณาใส่ปุ๋ยแก่อ้อย • พิจารณาจากอาการขาดธาตุอาหาร (ต้องชำนาญ) • วิเคราะห์ส่วนต่างๆของอ้อย: • การทำ Crop logging • การทำ Stalk logging • วิธี Jamaica method • การวิเคราะห์ดิน • จากผลการทดลองปุ๋ย

7. การผลิตอ้อย • ฤดู ปลูก เดือน แหล่งปลูก อายุอ้อยเมื่อตัด พ.ค.-ก.ค.ภาคกลาง (อ้อยอายุ 8-10 เดือน) ต้นฤดูฝน พ.ย.-ม.ค.ภาคตะวันออก (อ้อยอายุ ~ 12 เดือน) ต.ค.-ธ.ค. ภาคตะวันออก ฉ. เหนือ (อ้อยอายุ ~ 12 เดือน) ปลายฝน ฤดูแล้ง ก.พ.-เม.ย. พื้นที่ชลประทาน (อ้อยอายุ 8-12 เดือน)

การเตรียมดิน เตรียมดินดี ปลูก 1 ครั้ง ไว้ตอ เก็บเกี่ยวได้ถึง 3-4 ครั้ง ปัจจุบัน มีการใช้เครื่องจักรกลการเกษตรติดตั้งกับรถไถ ปฏิบัติการตั้งแต่การพรวนสับเศษซากอ้อย ปรับหน้าดินให้เรียบไถระเบิดดินดาน (กรณีที่มี) ไถบุกเบิก (กรณีพื้นที่ใช้ไถแบบจาน 3-4 ผาล และไถแบบจานเหลี่ยมหรือหัวหมูกับพื้นที่ที่ปรับปรุงแล้ว พรวนดินและยกร่อง ระยะ~ 1.4-1.5 เมตร ใส่ปุ๋ยรองพื้น สูตรสมบูรณ์ เช่น 15-15-15, 14-9-0, 16-11-14 เป็นต้น อัตรา 50-100 ก.ก. /ไร่ (ขึ้นอยู่กับดิน)

การเตรียมท่อนพันธุ์ - เลือกท่อนพันธุ์ที่เหมาะสมกับพื้นที่ จากแปลงที่มีความ สม่ำเสมอตรงตามพันธุ์ อายุประมาณ 8 เดือน - ปราศจากโรคและแมลง ป้องกันโดยชุบน้ำร้อน 50 ๐ ซ. 2 ช.ม. หรือ 52๐ ซ. 1/2 ช.ม. ( กันโรคใบด่าง โรคตอแคระแกรน โรคกลิ่นสัปปะรด โรคใบขาว โรคกอตะไคร้ ) - ใช้ปุ๋ย N อัตรา 10-20 N/ไร่ ก่อนตัดช่วยให้อ้อยงอกดีและ ทำให้หน่ออ้อยแข็งแรง - ท่อนพันธุ์ที่มีการขนส่ง ไม่ควรลอกกาบใบ - อ้อยจากแปลง 1ไร่ (อายุ 7-8 เดือน) ปลูกขยายได้ 10 ไร่

การปลูก การวางท่อนพันธุ์ วางท่อนพันธุ์ห่าง ระหว่าง จาก จุดกลางท่อน ~ 5 ซ.ม. หน้าฝนกลบตื้น ~ 2.5 ซ.ม. หน้าแล้งกลบ ~ 5 ซ.ม ที่ชื้นแฉะควรปักเฉียง ~ 45 ๐

- ต้องการน้ำสม่ำเสมอ ยกเว้นก่อนการเก็บเกี่ยว - อ้อยไม่ชอบน้ำขัง วัชพืชขึ้นง่าย CCS ต่ำ • การปฏิบัติดูแลรักษา การให้น้ำ การกำจัดวัชพืช - มีผลต่อการเจริญเติบโตโดยเฉพาะเมื่ออ้อยอายุ 1-2 เดือน - กำจัดโดย : เขตกรรม ปลูกพืชแซม ใช้ไฟเผา (หลังเก็บเกี่ยว) ใช้วัสดุคลุมดิน ใช้สารเคมี

การปลูกซ่อม - ทำภายใน 2-3 สัปดาห์ • การใส่ปุ๋ยครั้งที่ 2 • (ปุ๋ยแต่งหน้า) - เมื่ออ้อยอายุ ~ 2 เดือน (เริ่มย่างปล้อง) (ใช้ปุ๋ย N อย่างเดียว เช่น Urea 46 % อัตรา50-100 ก.ก./ไร่) - บางแห่ง (ชลบุรี) มีการพูนโคนเรียกว่า “ ทำป๋วย”

- ไม่เผาอ้อยหลังเก็บเกี่ยว คราดเอาใบกองระหว่างแถว - ถากส่วนเหนือดินให้ชิดดิน (ควรให้หน่อจะเกิดจากกอใต้ดิน) - ใช้ไถสิ่ว (ripper) ลงระหว่างแถว ตามด้วยจอบหมุนตีดิน -ใส่ปุ๋ยตอนลง ripper สูตรสมบูรณ์ เช่น 15-15-15, 16-11-4, 14-9-20, 14-14-21ๆลๆ อัตรา 100-200 ก.ก/ไร่ (อัตราใส่มากกว่าอ้อยปลูก) -การบำรุงตอให้ทำทันทีหลังเก็บเกี่ยว • การบำรุงอ้อยตอ อ้อยปลูก (plant cane) สามารถไว้ตอเก็บเกี่ยวเป็น อ้อยตอ (ratoon cane) ได้ถึง 2-3 ครั้ง มีวิธีบำรุง เช่นต่อไปนี้ :

การเก็บเกี่ยวอ้อย การปลูกอ้อยต้องมีการวางแผนให้สัมพันธ์กับโรงงานหีบอ้อย (ช่วงอ้อยแก่ ~ เดือน พ.ย.-เม.ย.) โดยทั่วไปปฏิบัติดังนี้ : - ไม่ควรอยู่ห่างจากโรงงาน 50 ก.ม. (เขตอนุญาตของกระทรวงเกษตรฯ) - ควรมีโควต้าจากโรงงาน - เลือกพันธุ์อ้อยให้พอดีกับรอบการตัด (crop cycle) เหลื่อมการ ปลูกและทะยอยตัดเป็นแปลงๆ - ตัดตอนอ้อยแก่เต็มที่ก่อนอ้อยออกดอก (มีข้อสังเกตคือ ใบที่ยอดจะเรียง ชิดติดกัน ใบสีเขียวอมเหลืองคล้ายขาดธาตุ N) - ก่อนตัดควรวิเคราะห์น้ำตาล ซูโครส ความ หวานใกล้เคียงทั้งลำ - อากาศที่หนาวแห้งและมี N น้อย อ้อยจะสุกเร็วขึ้น - ควรงดการให้น้ำ 1 เดือน ก่อนการเก็บเกี่ยว

การตัดอ้อย - ก่อนตัดควรริดใบออกแล้วตัดด้วยมีดหรือจอบให้ชิดดิน - ไม่ควรเผาอ้อยก่อนตัดถ้าไม่จำเป็น จุดหักธรรมชาติ ตัดห่างจากจุดหัก ธรรมชาติ ~ 3 ปล้อง - ตัดยอดจากจุดหักธรรมชาติ CCS 13.4 CCS 14.5 - ตัดแล้วต้องรีบส่งโรงงาน (ภาพจุดหักธรรมชาติของอ้อย)

การทิ้งเวลาก่อนเข้าโรงงานนานเกินไปการทิ้งเวลาก่อนเข้าโรงงานนานเกินไป จะเกิดการเปลี่ยนแปลงของอ้อยคือ น้ำตาลซูโครส กรดอินทรีย์ (lactic) โดย bacteria :Lactobacillus, Leuconostic, Bacillusปลดปล่อยสารdextranออกมา

การซื้อขายอ้อย มี 2 ระบบ : • ซื้อขายตามน้ำหนัก • ซื้อขายตามคุณภาพ CCS (Commercial Cane Sugar) CCS = ปริมาณน้ำตาล คิดเป็นร้อยละของอ้อยหนัก 1 ตัน เช่น CCS 10 หมายถึง อ้อย 1 ตัน มีน้ำตาลพานิชย์ 100 ก.ก. CCS 13 หมายถึง อ้อย 1 ตัน มีน้ำตาลพานิชย์ 130 ก.ก.

CCS คำนวณจากการวิเคราะห์คุณภาพอ้อย ด้วยสูตรดังนี้ : Impurity 2 CCS = Pol in cane - โดยที่ Pol in cane = ค่า ร้อยละโดยน้ำหนักของน้ำตาลซูโครสในน้ำอ้อย Impurity = ค่าร้อยละของซูโครสกับ บริกซ์ในน้ำอ้อย

ศัตรูอ้อย - โรค :เกิดจากเชื้อรา ไวรัส(ดูภาพประกอบ) - แมลง : แมลงหวี่ขาว (ดูภาพประกอบ) หนอนกอ เพลี้ยหอย ด้วงกินราก ตั๊กแตน ปลวก - วัชพืช(ดูภาพประกอบ)

โรคเหนี่ยวเน่าแดง โรคแส้ดำ โรคใบขาว ที่มา : สถาบันวิจัยพืชไร่ กรมวิชาการเกษตร

เชื้อ Phytoplasma โรคกอตะไคร้ โรคกอตะไคร้ โรคใบขีดและยอดเน่า โรคเน่าคอดิน ที่มา : สถาบันวิจัยพืชไร่ กรมวิชาการเกษตร

โรคกลิ่นสับปะรด เชื้อเข้าทำลายในท่อนพันธุ์ ทำให้อ้อยไม่ งอก เนื้ออ้อยเน่ากลิ่นคล้ายสับปะรดเน่า บางครั้งเชื้อโรคเข้าทำลายระยะอ้อยโต ทำให้โคนและลำอ้อยแห้งตาย โรคลำต้นเน่า โรคลำต้นเน่า อาการอ้อยแห้งตาย โคนต้นถูกทำลาย โรคเหี่ยว เชื้อเข้าทำลายราก และโคนต้น โรคเหี่ยว ที่มา : สถาบันวิจัยพืชไร่ กรมวิชาการเกษตร โรคเหี่ยว ทำลายรากทำให้ เน่าและแห้งตาย โรคเหี่ยว อ้อยแสดงอาการใบเหลืองโทรมต่อมาแห้งตาย

ลักษณะการทำลายของมวนอ้อยลักษณะการทำลายของมวนอ้อย ตัวเต็มวัยของมวนอ้อย แมลงศัตรูอ้อย หนอนด้วงหนวดยาว ลักษณะการทำลายของ ด้วงหนวดยาว ด้วงขี้ควาย ตัวเต็มวัยด้วงหนวดยาว ตัวอ่อนของเพลี้ยกระโดด ที่มา : สถาบันวิจัยพืชไร่ กรมวิชาการเกษตร เพลี้ยกระโดด

หนอนกอลายจุดเล็ก หนอนกอลายจุดใหญ่ ที่มา : สถาบันวิจัยพืชไร่ กรมวิชาการเกษตร

หนอนกอสีขาว หนอนกอสีชมพู เพลี้ยหอย ที่มา : สถาบันวิจัยพืชไร่ กรมวิชาการเกษตร

แมลงศัตรูอ้อย ตัวอ่อนของแมลงหวี่ขาว ลักษณะการทำลายของแมลงหวี่ขาว ตัวเต็มวัยของแมลงหวี่ขาว เพลี้ยแป้งสีชมพู เพลี้ยสำลี ตัวอ่อนของเพลี้ยกระโดดดำ ที่มา : สถาบันวิจัยพืชไร่ กรมวิชาการเกษตร ตัวเต็มวัยเพลี้ยกระโดดดำ

ที่มา : สถาบันวิจัยพืชไร่ กรมวิชาการเกษตร

ลักษณะการทำลายของตัก๊กแตนลักษณะการทำลายของตัก๊กแตน ตั๊กแตนไฮโรไกลฟัส ตั๊กแตนโลกัสตา ที่มา : สถาบันวิจัยพืชไร่ กรมวิชาการเกษตร ตั๊กแตนปาทังก้า

ที่มา : สถาบันวิจัยพืชไร่ กรมวิชาการเกษตร

อ้อย (Sugar cane)