Effects of Bacillus megaterium Biological Agent in Combined with Nutrient Management on Growth, Yield, and Nutrient Uptake of Sisaket 1 chili
Article Sidebar
Main Article Content
Abstract
Chili is an economically vital crop with high nutrient requirements, meaning its production relies heavily on large amounts of chemical fertilizers, which increases production costs and adversely affects long-term soil quality. Utilizing plant growth-promoting bacteria, such as Bacillus megaterium,
in combination with integrated nutrient management serves as a sustainable alternative strategy to reduce production costs and enhance chili yields. This research aimed to investigate the effects of
B. megaterium NK12-1 biological agent in combination with nutrient management using organic and chemical fertilizers on the growth, yield, and nutrient uptake of 'Sisaket 1' chili. The experiment was conducted using a Randomized Complete Block Design (RCBD) with four replications, comprising eight treatments: treatment 1 control, treatment 2 organic fertilizer at 1,000 kg/rai, treatment 3 organic fertilizer at 500 kg/rai combined with chemical fertilizer based on soil analysis, treatment 4 chemical fertilizer based on soil analysis, treatment 5 seed soaking with B. megaterium NK12-1 biological agent, treatment 6 seed soaking with B. megaterium NK12-1 biological agent combined with organic fertilizer at 1,000 kg/rai, treatment 7 seed soaking with B. megaterium NK12-1 biological agent combined with organic fertilizer at 500 kg/rai and chemical fertilizer based on soil analysis and treatment 8 seed soaking with B. megaterium NK12-1 biological agent combined with chemical fertilizer based on soil analysis. The results indicated that nutrient management (treatments 3, 4, 7, and 8) significantly influenced canopy width (p ≤ 0.01), chlorophyll content (p ≤ 0.05), and yield (p≤0.01). Specifically, treatment 3 organic fertilizer at 500 kg/rai combined with chemical fertilizer based on soil analysis achieved the maximum canopy width of 60.44 cm, the highest chlorophyll content of 39.72 SPAD units, and the highest yield at 49.16 kg/rai compared to the control; however, nutrient management showed no significant effects on plant height or fruit size. Regarding nutrient uptake, nitrogen and potassium uptake did not differ significantly among treatments. However, for phosphorus uptake, the treatment involving seed soaking with B. megaterium NK12-1 biological agent combined with organic fertilizer at 500 kg/rai and chemical fertilizer based on soil analysis resulted in the highly significantly highest (p ≤ 0.01) phosphorus uptake at 0.0191 g/dry plant (roots, stems, and leaves) compared to the control.
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
บทความในวารสารเกษตรนเรศวรที่ได้รับการตีพิมพ์ เป็นลิขสิทธิ์ของ คณะเกษตรศาสตร์
ข้อความที่ปรากฏในบทความแต่ละเรื่องในวารสารนี้เป็นความคิดเห็นส่วนตัวของผู้เขียนแต่ละท่านไม่เกี่ยวข้องกับคณะเกษตรศาสตต์ฯ
References
กรมพัฒนาที่ดิน. (2566). คำแนะนำการใช้ปุ๋ยตามค่าวิเคราะห์ดิน. กระทรวงเกษตรและสหกรณ์.
กรมวิชาการเกษตร. (2559). พริกขี้หนูผลใหญ่พันธุ์ศรีสะเกษ 1. กระทรวงเกษตรและสหกรณ์.
กรมวิชาการเกษตร. (2562). คู่มือการประเมินผลผลิตพืชผัก. กระทรวงเกษตรและสหกรณ์.
กรมวิชาการเกษตร. (2565). คู่มือการผลิตเมล็ดพันธุ์พริก. โครงการกระจายพืชพันธุ์ดีสู่กลุ่มผู้ใช้ประโยชน์. ศรีสะเกษ: ศูนย์วิจัยพืชสวนศรีสะเกษ.
กรมวิชาการเกษตร. (2566). คู่มือวิธีการวิเคราะห์ปุ๋ยอินทรีย์. กรุงเทพฯ: กรมวิชาการเกษตร กระทรวงเกษตรและสหกรณ์.
กรมวิชาการเกษตร. (ม.ป.ป.). พริกขี้หนูผลใหญ่พันธุ์ศรีสะเกษ 1. ฐานข้อมูลพรรณพืชและเชื้อพันธุกรรมพืช. สืบค้นจาก
https://doaplant.doa.go.th/RecFront/PlantDetail/327
กรมอุตุนิยมวิทยา. (2567). รายงานสภาพอากาศรายเดือน: ปริมาณฝนและปริมาณฝนสะสม ภาคเหนือ เดือนพฤศจิกายน 2566 ถึงเมษายน 2567. กรุงเทพฯ: กรมอุตุนิยมวิทยา.
กองวิจัยและพัฒนาการจัดการที่ดิน. (ม.ป.ป.). คำแนะนำการจัดการดินตามรายชุดดิน. กรมพัฒนาที่ดิน กระทรวงเกษตรและสหกรณ์. http://iddindee.ldd.go.th/SoilSeries/T_1_20032021/5_Series_(Tph).pdf
จำเป็น อ่อนทอง, และ จักรกฤษณ์ พูนภักดี. (2565). คู่มือการวิเคราะห์ดินและพืช. สงขลา: คณะทรัพยากรธรรมชาติ มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์.
ธนกฤต เลิศจันทรางกูล. (2560). การคัดแยกและศึกษาคุณสมบัติของแบคทีเรียส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืชจากดินรอบรากพริก (วิทยานิพนธ์ปริญญามหาบัณฑิต, มหาวิทยาลัยนเรศวร).
ศูนย์วิจัยควบคุมศัตรูพืชโดยชีวินทรีย์แห่งชาติ ภาคเหนือตอนล่าง. (ม.ป.ป.). บาซิลลัส เอ็นเค12-1 (Bacillus NK12-1) [ฉลากผลิตภัณฑ์]. คณะเกษตรศาสตร์ ทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม มหาวิทยาลัยนเรศวร.
สำนักงานเศรษฐกิจการเกษตร. (2566). สถิติการเกษตรของประเทศไทย ปี 2566. กระทรวงเกษตรและสหกรณ์.
Anjanadevi, I. P., John, N. S., John, K. S., Jeeva, M. L., & Misra, R. S. (2016). Rock inhabiting potassium solubilizing bacteria from Kerala, India: Characterization and possibility in chemical K fertilizer substitution. Journal of Basic Microbiology, 56(1), 67–77.
https://doi.org/10.1002/jobm.201500139
Bhardwaj, D., Ansari, M. W., Sahoo, R. K., & Tuteja, N. (2014). Biofertilizers function as key player in sustainable agriculture by improving soil fertility, plant tolerance and crop productivity. Microbial Cell Factories, 13(1), 66. https://doi.org/10.1186/1475-2859-13-66
Bhatt, K., & Maheshwari, D. K. (2020). Bacillus megaterium strain CDK25, a novel plant growth promoting bacterium enhances proximate chemical and nutritional composition of Capsicum annuum L. Frontiers in Plant Science, 11, 1147. https://doi.org/10.3389/fpls.2020.01147
Gallaher, R. N., Weldon, C. O., & Futral, J. G. (1976). An aluminum block digester for plant and soil analysis. Soil Science Society of America Journal, 39(4), 803-806.
Ganefianti, D. W., Gusmara, H., & Mindro, N. A. (2024). Correlation between growth and yield of chili pepper cultivated in histisols. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1302(1), 012013. https://doi.org/10.1088/1755-1315/1302/1/012013
Han, H. S., Supanjani, & Lee, K. D. (2006). Effect of co-inoculation with phosphate and potassium solubilizing bacteria on mineral uptake and growth of pepper and cucumber. Plant, Soil and Environment, 52(3), 130-136. https://doi.org/10.17221/3356-PSE
Hashem, A., Tabassum, B., & Fathi Abd Allah, E. (2019). Bacillus subtilis: A plant-growth promoting rhizobacterium that also impacts biotic stress. Saudi Journal of Biological Sciences, 26(6), 1291-1297. https://doi.org/10.1016/j.sjbs.2019.05.004
Hinkle, D. E., Wiersma, W., & Jurs, S. G. (2003). Applied statistics for the behavioral sciences (5th ed.). Houghton Mifflin.
Kang, S. M., Radhakrishnan, R., Khan, A. L., Kim, M. J., Park, J. M., Kim, B. R., Shin, D. H., & Lee, I. J. (2014). Phosphate solubilizing Bacillus megaterium mj1212 regulates endogenous plant carbohydrates and amino acids contents to promote mustard plant growth. Indian Journal of Microbiology, 54(4), 427-433.
Khan, S. T., Malik, A., Alwarthan, A., & Shaik, M. R. (2023). The enormity of the zinc deficiency problem and available solutions: An overview. Arabian Journal of Chemistry, 15(3), 103668. https://doi.org/10.1016/j.arabjc.2021.103668
Kumar, S., Diksha, Sindhu, S. S., & Kumar, R. (2021). Biofertilizers: An ecofriendly technology for nutrient recycling and environmental sustainability. Current Research in Microbial Sciences, 3, 100094.
Malik, A. A., Chattoo, M. A., Sheemar, G., & Rashid, R. (2011). Growth, yield and fruit quality of sweet pepper hybrid SH-SP-5 (Capsicum annuum L.) as affected by integration of inorganic fertilizers and organic manures (FYM). Journal of Agricultural Technology, 7(4), 1037-1048.
Muharam, F. M., Bronson, K. F., Maas, S. J., & Ritchie, G. L. (2014). Inter-relationships of cotton plant height, canopy width, ground cover and plant nitrogen status indicators. Field Crops Research, 169, 58-69. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2014.09.008
Olatunji, T. L., & Afolayan, A. J. (2018). The suitability of chili pepper (Capsicum annuum L.) for alleviating human micronutrient dietary deficiencies: A review. Food Science & Nutrition, 6(8), 2239-2251. https://doi.org/10.1002/fsn3.790
Pahalvi, H. N., Rafiya, L., Rashid, S., Nisar, B., & Kamili, A. N. (2021). Chemical fertilizers and their impact on soil health. In Microbiota and Biofertilizers, Vol 2 (pp. 1-20). Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-61010-4_1
Richardson, A. E., & Simpson, R. J. (2011). Soil microorganisms mediating phosphorus availability update on microbial phosphorus. Plant Physiology, 156(3), 989-996. https://doi.org/10.1104/pp.111.175448
Saxena, A. K., Kumar, M., Chakdar, H., Anuroopa, N., & Bagyaraj, D. J. (2020). Bacillus species in soil as a natural resource for plant health and nutrition. Journal of Applied Microbiology, 128(6), 1583-1594. https://doi.org/10.1111/jam.14506
Silva, U. C., Cuadros-Orellana, S., Silva, D. R. C., Freitas-Júnior, L. F., Fernandes, A. C., Leite, L. R., Oliveira, C. A., & de Oliveira, C. A. (2024). Inoculation with Bacillus megaterium CNPMS B119 and Bacillus subtilis CNPMS B2084 improve P-acquisition and maize yield in Brazil. Frontiers in Microbiology, 15, 1426166.
Wu, Z., Chen, X., Lu, X., Zhu, Y., Han, X., Yan, J., Yan, L., & Zou, W. (2024). Impact of combined organic amendments and chemical fertilizers on soil microbial limitations, soil quality, and soybean yield. Plant and Soil, 507, 317-334. https://doi.org/10.1007/s11104-024-06733-4
Ye, L., Zhao, X., Bao, E., Li, J., Zou, Z., & Cao, K. (2020). Bio-organic fertilizer with reduced rates of chemical fertilization improves soil fertility and enhances tomato yield and quality. Scientific Reports, 10(1), 177. https://doi.org/10.1038/s41598-019-56954-2
Zhang, X., Li, J., Shao, L., Qin, F., Yang, J., Gu, H., Zhai, P., & Pan, X. (2023). Effects of organic fertilizers on yield, soil physico-chemical property, soil microbial community diversity and structure of Brassica rapa var. Chinensis. Frontiers in Microbiology, 14, 1132853. https://doi.org/10.3389/fmicb.2023.1132853
Zhao, Y., Zhang, M., Yang, W., Di, H. J., Ma, L., Liu, W., & Li, B. (2019). Effects of microbial inoculants on phosphorus and potassium availability, bacterial community composition, and chili pepper growth in a calcareous soil: A greenhouse study. Journal of Soils and Sediments, 19(10), 3597-3607. https://doi.org/10.1007/s11368-019-02319-1
Zhou, G., Wang, M., Zhu, H., Wang, J., & Zhang, S. (2025). Effects of organic carbon, inorganic phosphorus, and phosphorus-solubilizing bacteria on maize growth, nutrient uptake, and rhizosphere phosphorus availability. Frontiers in Plant Science, 16, 1644448. https://doi.org/10.3389/fpls.2025.1644448
