การเก็บและรักษาเมล็ด และธนาคารเมล็ด

เมล็ดเปรียบเสมือนภาชนะที่อัดแน่นไปด้วยสิ่งมหัศจรรย์จากพ่อแม่ที่จะส่งผ่านไปให้กับชีวิตใหม่ ซึ่งจะเติบโตไปเป็นต้นไม้ใหญ่ซึ่งจะมีชีวิตยืนยาวนับร้อยปี ดังนั้น เมล็ด จึงเป็นส่วนที่สำคัญสำหรับการฟื้นฟูป่าและการอนุรักษ์ เพื่อรักษาความมีชีวิตของเมล็ดไว้ จึงควรมีการเก็บและการจัดการกับเมล็ดโดยวิธีการที่ถูกต้อง

การเก็บเมล็ด (seed collection)

ในเขตป่าภาคเหนือของประเทศไทยซึ่งประกอบด้วยพรรณไม้นานาชนิดที่ผลัดกันออกผลในทุกเดือนของปี ดังนั้น การเก็บเมล็ดจึงสามารถทำได้ทุกเดือน อย่างน้อยเดือนละครั้ง ผลหรือเมล็ดจะถูกเก็บในช่วงที่พร้อมหรือแก่เต็มที่ สามารถสังเกตจากสีที่เปลี่ยนแปลงไป การเข้ามาของสัตว์ที่กินผล และการเริ่มมีผลกระจายร่วงหล่นลงจากต้นแม่ไม้ ซึ่งเวลาที่ดีที่สุดตามข้อมูลชีพลักษณ์ของต้นไม้แต่ละชนิด โดยปกติการเก็บผลหรือเมล็ดโดยตรงจากต้นแม่ไม้เป็นวิธีการเก็บที่ดีกว่ารอให้ร่วงหล่นลงแล้วเก็บจากพื้น ซึ่งจะเพิ่มโอกาสการเข้าทำลายโดยสัตว์ แมลงและเชื้อรามากขึ้น

สิ่งที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของการเก็บเมล็ดคือการรักษาไว้ซึ่งความหลากหลายทางพันธุกรรมของเมล็ด ดังนั้น การเก็บผลหรือเมล็ดชนิดหนึ่งๆ ควรเก็บจากต้นแม่ไม้หลาย ๆ ต้น หรืออย่างน้อย 10 ต้น ทุกครั้งที่มีการเก็บเมล็ดจากต้นใหม่ ควรมีการบันทึกเลขที่ต้นที่เฉพาะและข้อมูลที่สำคัญเกี่ยวกับต้นไม้นั้น ๆ เช่น ข้อมูลเกี่ยวกับชนิด ถิ่นที่อยู่ วันเวลาที่เก็บ เป็นต้น

หลังจากการเก็บเมล็ด เมล็ดของต้นไม้ส่วนใหญ่จะต้องมีการเอาเนื้อผลออกและทำความสะอาดก่อนการเพาะหรือการจัดเก็บ เพื่อให้ได้เมล็ดที่มีความสมบูรณ์ และลดการเกิดของรา กระบวนการจัดการกับเมล็ดอาจแตกต่างกันขึ้นอยู่กับชนิดของเมล็ดนั้น ๆ

ธนาคารเมล็ด (Seed banking )

ธนาคารเมล็ดมีวัตถุประสงค์หลักเพื่อเก็บรักษาความหลากหลายของชนิดของพืชหรือต้นไม้โดยใช้เมล็ด และเป็นการเก็บรักษาแหล่งเมล็ดพันธุ์สำหรับโครงการการฟื้นฟูระบบนิเวศป่า ภารกิจของธนาคารเมล็ดประกอบด้วยขั้นตอนต่าง ๆ มากมาย เช่น การเก็บเมล็ดพร้อมจำแนกชนิด การทำความสะอาดเมล็ดและขั้นตอนการจัดการก่อนเข้าสู่กระบวนการเก็บรักษา และวิธีการจัดเก็บที่เหมาะสมสำหรับเมล็ดแต่ละชนิด

เป้าหมายสำหรับโครงการธนาคารเมล็ดพันธุ์คือการเก็บรักษาเมล็ดพันธุ์ท้องถิ่นและจัดเก็บข้อมูลของพรรณไม้เหล่านั้นให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และสามารถใช้เป็นแหล่งทรัพยากรสำหรับการฟื้นฟูระบบนิเวศป่าและการวิจัยที่เป็นประโยชน์ต่อสาธารณะ

การจัดเก็บสำหรับธนาคารเมล็ด (Seed storage for seed bank)

ภายหลังจากขั้นตอนการเก็บเมล็ดและการจัดการคัดเลือกเมล็ดที่สมบูรณ์ วิธีการเก็บรักษาที่เหมาะสมก็เป็นขั้นตอนที่สำคัญ ซึ่งจะมีผลต่ความสมบูรณ์และความมีชีวิตของเมล็ด ซึ่งกระบวนการสำหรับการจัดเก็บเมล็ดเพื่อ; 1) ต้องการเก็บรักษาเมล็ดให้นานที่สุดเพื่อเป็นแหล่งชนิดพันธุ์ในปีต่อไปหรือในอนาคต 2) ในบางกรณีเมล็ดที่เก็บมาอาจไม่ได้ถูกนำมาเพาะทันที จึงต้องมีการเก็บรักษาเมล็ดไว้เพื่อรอฤดูกาลหรือช่วงเวลาที่เหมาะสมสำหรับการเจริญเติบโต และ 3) เมล็ดพันธุ์อาจจำเป็นต้องถูกเคลื่อนย้ายไปยังพื้นที่อื่นที่ชนิดพันธุ์นั้นหาได้ยาก ไม่สามารถหาต้นไม้แม่หรือเมล็ดได้ (หน่วยวิจัยการฟื้นฟูป่า, 2549)

ความท้าทายในการเก็บรักษาเมล็ดสำหรับธนาคารเมล็ด คือ การออกแบบวิธีการหรือระบบการเก็บรักษาให้เหมาะสมกับลักษณะของเมล็ดแต่ละชนิด ให้สอดคล้องกับลักษณะเมล็ดและพฤติกรรมการตอบสนองต่อสภาพการจัดเก็บที่แตกต่างกันของเมล็ดแต่ละชนิด การจัดเก็บเมล็ดโดยทั่วไปมักจะสร้างสภาวะการจัดเก็บที่แห้งและเย็น เพื่อป้องกันการเกิดของเชื้อราซึ่งชอบความชื้น เมล็ดบางชนิดสามารถเก็บรักษาได้ในช่วงเวลาสั้นๆ ไปจนถึงยาวนานนับร้อยปี ในขณะที่บางชนิดไม่สามารถทนทานต่อสภาพแห้งของสภาวะการจัดเก็บได้ จึงไม่สามารถเก็บรักษาได้โดยวิธีการเก็บแบบปกติ ดังนั้น ลักษณะทางสัณฐานวิทยาและพฤติกรรมการตอบสนองต่อสภาพแห้งของเมล็ดจึงเป็นข้อมูลเบื้องต้นที่สำคัญต่อการตัดสินใจเลือกวิธีการจัดเก็บที่เหมาะสมสำหรับเมล็ดพันธุ์แต่ละชนิด

การจัดจำแนกพฤติกรรมของเมล็ด (Identify seed storage behavior)

เมล็ดพันธุ์พืชสามารถจำแนกตามการตอบสนองต่อสภาพแห้งของการเก็บรักษา ได้เป็น 3 ชนิดหลัก ดังต่อไปนี้

• เมล็ดแบบ orthrodox เป็นเมล็ดที่สามารถทนต่อสภาพแห้งได้ดี และสามารถลดปริมณน้ำในเมล็ดให้ต่ำสุดได้ถึง 5% โดยที่เมล็ดไม่เสียหายหรือสูญเสียความมีชีวิต เมล็ดยังสามารถงอกได้เมื่อนำไปเพาะโดยวิธีการเพาะปกติ เมล็ดจะมีอายุยืนยาวขึ้นหากเก็บรักษาในสภาวะที่มีความชื้นและอุณหภูมิต่ำ (Bonner 1990)
• เมล็ดแบบ recalcitrant เป็นเมล็ดที่ไม่สามารถทนต่อสภาพแห้งหลังจากการเก็บเกี่ยวได้ เมล็ดชนิดนี้สูญเสียความมีชีวิต หากปริมาณน้ำในเมล็ดลดลงต่ำกว่าปริมาณความชื้นในเมล็ดปกติ หรือลดลงเหลือที่ประมาณ 20 – 30% (Pritchards et al. 2004) หากนำเมล็ดในกลุ่มนี้ไปจัดเก็บที่อุณหภูมิต่ำโดยที่ไม่ได้ลดปริมาณน้ำในเมล็ด จะทำให้เมล็ดได้รับความเสียหายจากผลึกน้ำแข็งในเซลล์ระหว่างการจัดเก็บได้
• เมล็ดแบบ intermediate เป็นเมล็ดที่มีลักษณะก้ำกึ่งระหว่างสองชนิดหลัก orthrodox และ recalcitrant เมล็ดในกลุ่มนี้อาจสามารถทนทานต่อสภาพที่แห้งของสภาวะการจัดเก็บเมล็ดได้ บางครั้งอาจลดปริมาณน้ำในเมล็ดให้ต่ำได้ถึง 7-10% อย่างไรก็ตามเมล็ดในกลุ่มนี้จะสูญเสียความมีชีวิตหากถูกจัดเก็บในสภาวะที่มีอุณหภูมิต่ำ

ข้อมูลเกี่ยวกับพฤติกรรมการเก็บรักษาเมล็ดได้ถูกเก็บรวบรวมและนำเสนอในฐานข้อมูลธนาคารเมล็ด แต่นั้นเป็นเพียงบางส่วนของชนิดพันธุ์ทั้งหมดที่พบในประเทศไทย การจัดจำแนกเมล็ดตามพฤติกรรมการตอบสนองต่อสภาพแห้งทั้ง 3 แบบ โดยใช้ลักษณะทางสัณฐานวิทยาเป็นสิ่งที่ทำได้ยาก มีต้นไม้อีกมากมายที่ยังขาดข้อมูลการจัดเก็บและต้องการการศึกษาเพื่อระบุพฤติกรรมการจัดเก็บที่เหมาะสม หน่วยวิจัยการฟื้นฟูป่า มช (FORRU-CMU) เป็นหนึ่งในหน่วยวิจัยที่พยายามรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับเมล็ด พันธกิจหนึ่งของหน่วยวิจัยฯ คือการศึกษาวิจัยเกี่ยวกับชนิดพันธุ์ของต้นไม้ที่มีความสอดคล้องกับโครงการการอนุรักษ์และการฟื้นฟูระบบนิเวศป่า ซึ่งโครงการเหล่านั้นอยู่ภายใต้การจัดการของทีมงานซึ่งประกอบด้วย อาจารย์ นักวิจัย และนักศึกษา ทางหน่วยวิจัยฯ ได้เริ่มสำรวจชนิดของพรรณไม้ ประชากร ตำแหน่งของต้นไม้ และเก็บรวบรวมเมล็ดจากพรรณไม้เหล่านั้น เมล็ดส่วนใหญ่ที่เก็บจะถูกนำไปใช้เพื่อการผลิตกล้าในเรือนเพาะชำกล้าไม้ และเมล็ดบางส่วนได้ถูกนำมาใช้เพื่อการศึกษาลักษณะทางสัณฐานวิทยาและพฤติกรรมการเก็บรักษาเมล็ด

ในปัจจุบันนี้ การเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของสภาพแวดล้อมหรือการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศโลกส่งผลกระทบต่อการสืบพันธุ์และประชากรของต้นไม้หลายชนิด และยังส่งผลกระทบต่อการอนุรักษ์พืชในถิ่นที่อยู่เดิมของพืชเหล่านั้น การเก็บรักษาเมล็ดจึงเป็นความหวังหนึ่ง สำหรับการผลิตกล้าและนำต้นกล้านั้นกลับเข้าไปสู่ถิ่นที่อยู่เดิม หรือสามารถใช้ในงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์อื่นๆได้ 

โครงการการจัดเก็บเมล็ดพันธุ์และธนาคารเมล็ดของหน่วยวิจัยฯ มีความร่วมมือกับหน่วยงานอื่นที่ทำโครงการร่วมกัน เช่น Millennium Seed Bank KEW garden, ศูนย์ธรรมชาติวิทยาดอยสุเทพเฉลิมพระเกียรติฯ คณะวิทยาศาสตร์ มช. และอุทยานแห่งชาติดอยสุเทพ-ปุย