การเสริมประสิทธิภาพปุ๋ยหมักและปุ๋ยมูลไส้เดือนด้วยจุลินทรีย์ตรึงไนโตรเจน เพื่อยกระดับศักยภาพการให้ธาตุอาหารพืช
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อยกระดับคุณสมบัติของปุ๋ยหมักและเวอร์มิคอมโพสต์ให้เป็นปุ๋ยชีวภาพที่มีคุณภาพสูง โดยประเมินปุ๋ย 4 สูตร ได้แก่ (1) ปุ๋ยหมักจากเศษผักและผลไม้ผสมมูลสัตว์ หมักในถังหมุนเป็นเวลา 42 วัน ก่อนทำให้แห้งและร่อน (2) ปุ๋ยมูลไส้เดือนย่อยสลายโดยไส้เดือนสายพันธุ์ Eudrilus eugeniae เป็นเวลา 10 วัน แล้วนำไปทำให้แห้งและร่อน (3) ปุ๋ยหมักสูตรที่ (1) เสริมด้วยแบคทีเรีย Azotobacter vinelandii ซึ่งมีความสามารถในการ ตรึงไนโตรเจน และ (4) ปุ๋ยมูลไส้เดือนสูตรที่ (2) เสริมด้วยแบคทีเรีย A. vinelandii ประสิทธิภาพของปุ๋ยทั้งหมดได้รับการประเมินโดยวิเคราะห์สมบัติทางกายภาพและเคมี เปรียบเทียบมาตรฐานปุ๋ยอินทรีย์ของประเทศไทย (พ.ศ. 2548) พบว่าทุกสูตร มีคุณลักษณะตรงตามเกณฑ์มาตรฐาน ได้แก่ ขนาดเม็ดปุ๋ยไม่เกิน 5×5 มิลลิเมตร ความชื้นและสารระเหยต่ำกว่าร้อยละ 30 ปริมาณอินทรียวัตถุสูงกว่าร้อยละ 3.5 ปริมาณเศษหินต่ำกว่าร้อยละ 1 และปลอดจากสิ่งปนเปื้อน เช่น พลาสติก แก้ว โลหะ และวัสดุมีคม ค่าความเป็นกรด-ด่าง (pH) อยู่ระหว่าง 8.00–8.55 และค่าการนำไฟฟ้า (EC) อยู่ในช่วง 1.97–2.55 dS/m ทั้งนี้วัสดุอินทรีย์ในทุกสูตรถูกย่อยสลายมากกว่าร้อยละ 90 แสดงถึงความสมบูรณ์ของกระบวนการผลิต ผลการเติมแบคทีเรีย A. vinelandii ซึ่งเป็นแบคทีเรียตรึงไนโตรเจน แสดงให้เห็นถึงการยกระดับคุณภาพของปุ๋ยอย่างชัดเจน โดยในปุ๋ยหมักพบว่าอินทรียวัตถุเพิ่มจากร้อยละ 17.33 เป็น 22.33 ขณะที่ในปุ๋ยมูลไส้เดือนเพิ่มจากร้อยละ 27.61 เป็น 28.66 ปริมาณไนโตรเจนในปุ๋ยหมักเพิ่มจากร้อยละ 0.87 เป็น 1.12 และในปุ๋ยมูลไส้เดือนเพิ่มจากร้อยละ 1.38 เป็น 1.43 ฟอสฟอรัสในปุ๋ยหมักเพิ่มจากร้อยละ 0.068 เป็น 0.108 และในปุ๋ยมูลไส้เดือนเพิ่มจากร้อยละ 0.188 เป็น 0.240 ส่วนโพแทสเซียมในปุ๋ยหมักเพิ่มจากร้อยละ 0.16 เป็น 0.21 และในปุ๋ยมูลไส้เดือนเพิ่มจากร้อยละ 1.39 เป็น 2.13 โดยสรุปการศึกษานี้นำเสนอแนวทางที่มีศักยภาพในการยกระดับกระบวนการผลิตปุ๋ยหมัก ด้วยการใช้จุลินทรีย์ที่มีคุณสมบัติทางชีวภาพอย่าง A. vinelandii เพื่อเปลี่ยนของเหลือทิ้งทางชีวภาพให้เป็นปุ๋ยชีวภาพคุณภาพสูงที่อุดมด้วยธาตุอาหาร ส่งเสริมความยั่งยืนในภาคการเกษตรได้อย่างเป็นรูปธรรม
Article Details
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
เนื้อหาและข้อมูลในบทความที่ลงตีพิมพ์ในวารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยราชภัฏศรีสะเกษ ถือเป็นข้อคิดเห็นและความรับผิดชอบของผู้เขียนบทความโดยตรงซึ่งกองบรรณาธิการวารสาร ไม่จำเป็นต้องเห็นด้วย หรือร่วมรับผิดชอบใด ๆ
บทความ ข้อมูล เนื้อหา รูปภาพ ฯลฯ ที่ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยราชภัฏศรีสะเกษ ถือเป็นลิขสิทธิ์ของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยราชภัฏศรีสะเกษ หากบุคคลหรือหน่วยงานใดต้องการนำทั้งหมดหรือส่วนหนึ่งส่วนใดไปเผยแพร่ต่อหรือเพื่อกระทำการใด จะต้องได้รับอนุญาตเป็นลายลักอักษรจากวารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยราชภัฏศรีสะเกษ ก่อนเท่านั้น
เอกสารอ้างอิง
Asadu, CO., Ezema, CA., Ekwueme, BN., Onu, CE., Onoh, IM., Adejoh, T., & Emmanuel, UO. (2024). Enhanced efficiency fertilizers: Overview of production methods, materials used, nutrients release mechanisms, benefits and considerations. Environmental Pollution and Management, 1, 32-48.
Bamdad, H., Papari, S., Lazarovits, G., & Berruti, F. (2022). Soil amendments for sustainable agriculture: Microbial organic fertilizers. Soil Use and Management, 38(1), 94-120.
Barney, BM. (2020). Aerobic nitrogen-fixing bacteria for hydrogen and ammonium production: current state and perspectives. Applied microbiology and biotechnology, 104(4), 1383-1399.
Bouhia, Y., Hafidi, M., Ouhdouch, Y., Boukhari, MEME., Mphatso, C., Zeroual, Y., & Lyamlouli, K. (2022). Conversion of waste into organo-mineral fertilizers: current technological trends and prospects. Reviews in Environmental Science and Bio/Technology, 21(2), 425-446.
Chaudhary, DK., Kim, J., Singh, R., Singh, SK., & Goel, R. (2023). Bioremediation of environmental wastes: The role of microorganisms. Frontiers in Agronomy, 5, 1183691.
Chen, T., Zhang, S., & Yuan, Z. (2020). Adoption of solid organic waste composting products: A critical review. Journal of Cleaner Production, 272, 122712.
Department of Agriculture. (2005). Organic fertilizer (TAS 9501-2005). Ministry of Agriculture and Cooperatives, Thailand.
Dhayalan, V., & Karuppasamy, S. (2021). Plant growth promoting rhizobacteria in promoting sustainable agriculture. Global Journal of Environmental Science and Management, 7(3), 1-18.
Ferreira Ponciano Ferraz, P., Araújo e Silva Ferraz, G., Leso, L., Klopčič, M., Rossi, G., & Barbari, M. (2020). Evaluation of the physical properties of bedding materials for dairy cattle using fuzzy clustering analysis. Animals, 10(2), 351.
Genetu, A. (2024). Composting Technology for Municipal Solid Waste Management and Production of Organic Fertilizer. Adv Envi Wast Man Rec, 7(2), 1-13.
Gondek, M., Weindorf, DC., Thiel, C., & Kleinheinz, G. (2020). Soluble salts in compost and their effects on soil and plants: A review. Compost Science & Utilization, 28(2), 59-75.
Ji, Z., Zhang, L., Liu, Y., Li, X., & Li, Z. (2023). Evaluation of composting parameters, technologies and maturity indexes for aerobic manure composting: A meta-analysis. Science of The Total Environment, 886, 163929.
Jiang, T., Schuchardt, F., Li, G., Guo, R., & Luo, Y. (2011). Effect of C/N ratio, aeration rate and moisture content on ammonia and greenhouse gas emission during composting. Journal of Environmental Sciences, 23(10), 1754-1760.
Kaur, T. (2020). Vermicomposting: An effective option for recycling organic wastes. In Organic agriculture. London: IntechOpen.
Lv, B., Zhang, D., Cui, Y., & Yin, F. (2018). Effects of C/N ratio and earthworms on greenhouse gas emissions during vermicomposting of sewage sludge. Bioresource technology, 268, 408-414.
Maffia, A., Marra, F., Canino, F., Battaglia, S., Mallamaci, C., Oliva, M., & Muscolo, A. (2024). Humic Substances from Waste-Based Fertilizers for Improved Soil Fertility. Agronomy, 14(11), 2657.
Mahapatra, S., Ali, MH., & Samal, K. (2022). Assessment of compost maturity-stability indices and recent development of composting bin. Energy Nexus, 6, 100062.
Mahmud, K., Makaju, S., Ibrahim, R., & Missaoui, A. (2020). Current progress in nitrogen fixing plants and microbiome research. Plants, 9(1), 97.
Manzoor, A., Naveed, MS., Ali, RMA., Naseer, MA., Maqsood, UH., Saqib, M., & Farooq, M. (2024). Vermicompost: A potential organic fertilizer for sustainable vegetable cultivation. Scientia Horticulturae, 336, 113443.
Martin del Campo, JS., Rigsbee, J., Bueno Batista, M., Mus, F., Rubio, LM., Einsle, O., & Dos Santos, PC. (2022). Overview of physiological, biochemical, and regulatory aspects of nitrogen fixation in Azotobacter vinelandii. Critical Reviews in Biochemistry and Molecular Biology, 57(5-6), 492-538.
Matheri, AN., Mbohwa, C., Ntuli, F., Belaid, M., Seodigeng, T., Ngila, JC., & Njenga, CK. (2018). Waste to energy bio-digester selection and design model for the organic fraction of municipal solid waste. Renewable and sustainable energy reviews, 82, 1113-1121.
Matheri, F. (2024). Physico-chemical and biological evolution of thermophilic compost as influenced by nitrogenous feedstock and duration [Online]. Retrieved November 1, 2024, from: https://ir-library.ku.ac.ke/server/api/core/bitstreams/e3ab91e5-9181-4200-840c-07dac1304ac7/content.
Mironov, V., Moldon, I., Shchelushkina, A., Zhukov, V., & Zagustina, N. (2023). Bio-Drying of Municipal Wastewater Sludge: Effects of High Temperature, Low Moisture Content and Volatile Compounds on the Microbial Community. Fermentation, 9(6), 570.
Muschler, RG. (2016). Agroforestry: essential for sustainable and climate-smart land use. Tropical forestry handbook, 2, 2013-2116.
Nadarajah, K., & Abdul Rahman, NSN. (2023). The microbial connection to sustainable agriculture. Plants, 12(12), 2307.
O'Callaghan, M., Ballard, RA., & Wright, D. (2022). Soil microbial inoculants for sustainable agriculture: Limitations and opportunities. Soil Use and Management, 38(3), 1340-1369.
Oyege, I., & Balaji Bhaskar, MS. (2023). Effects of vermicompost on soil and plant health and promoting sustainable agriculture. Soil Systems, 7(4), 101.
Panday, D., Bhusal, N., Das, S., & Ghalehgolabbehbahani, A. (2024). Rooted in nature: The rise, challenges, and potential of organic farming and fertilizers in agroecosystems. Sustainability, 16(4), 1530.
Pereira, MMA., Moraes, LC., Mogollón, MCT., Borja, CJF., Duarte, M., Buttrós, VHT., & Dória, J. (2022). Cultivating biodiversity to harvest sustainability: Vermicomposting and inoculation of microorganisms for soil preservation and resilience. Agronomy, 13(1), 103.
Petraglia, A., Cacciatori, C., Chelli, S., Fenu, G., Calderisi, G., Gargano, D., & Carbognani, M. (2019). Litter decomposition: effects of temperature driven by soil moisture and vegetation type. Plant and Soil, 435, 187-200.
Ryue, J., Lin, L., Kakar, FL., Elbeshbishy, E., Al-Mamun, A., & Dhar, BR. (2020). A critical review of conventional and emerging methods for improving process stability in thermophilic anaerobic digestion. Energy for Sustainable development, 54, 72-84.
Sande, TJ., Tindwa, HJ., Alovisi, AM. T., Shitindi, MJ., & Semoka, JM. (2024). Enhancing sustainable crop production through integrated nutrient management: a focus on vermicompost, bio-enriched rock phosphate, and inorganic fertilisers–a systematic review. Frontiers in Agronomy, 6, 1422876.
Saraphirom, P., Namsena, P., Teerakun, M., Phonphuak, S., Chanprathak, A., Dakaew, S., & Phonphuak, N. (2024). Development of fired clay granules as eco-friendly substances for nitrogen-fixing bacterial cell. GEOMATE Journal, 27(120), 110-121.
Sharma, K., & Garg, VK. (2019). Vermicomposting of waste: a zero-waste approach for waste management. In Sustainable resource recovery and zero waste approaches (pp. 133-164). New York: Elsevier.
Sharma, P., Bano, A., Singh, SP., Srivastava, SK., Singh, SP., Iqbal, HM., & Varjani, S. (2023). Different stages of microbial community during the anaerobic digestion of food waste. Journal of Food Science and Technology, 60(8), 2079-2091.
Sial, TA., Rajpar, I., Khan, MN., Ali, A., Shan, M., Rajput, AB., & Shah, PAN. (2024). Impact of Fruit and Vegetable Wastes on the Environment and Possible Management Strategies. In Planet Earth: Scientific Proposals to Solve Urgent Issues (pp. 307-330). Cham: Springer International Publishing.
Sukitprapanon, TS., Jantamenchai, M., Tulaphitak, D., & Vityakon, P. (2020). Nutrient composition of diverse organic residues and their long-term effects on available nutrients in a tropical sandy soil. Heliyon, 6(11), e05601.
Sumbul, A., Ansari, RA., Rizvi, R., & Mahmood, I. (2020). Azotobacter: A potential bio-fertilizer for soil and plant health management. Saudi journal of biological sciences, 27(12), 3634-3640.
Suvendran, S., Johnson, D., Acevedo, M., Smithers, B., & Xu, P. (2024). Effect of Irrigation Water Quality and Soil Compost Treatment on Salinity Management to Improve Soil Health and Plant Yield. Water, 16(10), 1391.
Thai Industrial Standards Institute. (2009). TIS 2731-2009: Organic fertilizer. Ministry of Industry, Thailand. (in Thai)
Thammayod, A., Roschat, W., Leelatam, T., Phewphong, S., Maneerat, B., Leelatam, N., & Promarak, V. (2025). Development of High-Quality Organic Fertilizer from Biomass Waste and the Application of Biochar in Local Areas of Sakon Nakhon Province, Northeastern Thailand. Trends in Sciences, 22(2), 9105-9105.
Tiquia, SM., & Tam, NF. (2002). Characterization and composting of poultry litter in forced-aeration piles. Process Biochemistry, 37(8), 869-880.
Tran, HT., Binh, QA., Van Tung, T., Pham, DT., Hoang, HG., Nguyen, NSH., & Bolan, NS. (2024). A critical review on characterization, human health risk assessment and mitigation of malodorous gaseous emission during the composting process. Environmental Pollution, 124115.
Wei, Y., Li, J., Shi, D., Liu, G., Zhao, Y., & Shimaoka, T. (2017). Environmental challenges impeding the composting of biodegradable municipal solid waste: A critical review. Resources, Conservation and Recycling, 122, 51-65.
Yang, Z., Muhayodin, F., Larsen, OC., Miao, H., Xue, B., & Rotter, V. S. (2021). A review of composting process models of organic solid waste with a focus on the fates of C, N, P, and K. Processes, 9(3), 473.
Younis, A., Ahsan, M., Akram, A., Lim, KB., Zulfiqar, F., & Tariq, U. (2022). Use of organic substrates in sustainable horticulture [Online]. Retrieved November 1, 2024, from: https://www.cabidigitallibrary.org/doi/10.1079/9781789248098.0009
Zhang, G., Bai, J., Zhai, Y., Jia, J., Zhao, Q., Wang, W., & Hu, X. (2024). Microbial diversity and functions in saline soils: A review from a biogeochemical perspective. Journal of advanced research, 59, 129-140.
