การประเมินคุณภาพและความสมบูรณ์ของปุ๋ยหมักถ่านชีวภาพจาก รูปแบบกิจกรรมของเอนไซม์หมุนเวียนคาร์บอนและการปลดปล่อย CO2-C - พานวงษ์ ณัฐพงษ์; กมลมานิทย์ ภาณุเดชา (วารสารแก่นเกษตร, 2019)
การย่อยสลายสารประกอบคาร์บอนในวัสดุอินทรีย์ให้ได้ปุ๋ยหมักที่สมบูรณ์อาศัยกิจกรรมของเอนไซม์หมุนเวียนคาร์บอนเป็นปัจจัยสำคัญ อย่างไรก็ตามข้อมูลการศึกษาผลของการใช้ถ่านชีวภาพในการผลิตปุ๋ยหมักที่ส่งผลต่อจุลินทรีย์ในการย่อยสลายทางชีวภาพยังมีค่อนข้างน้อย แต่มีความจำเป็นที่ต้องศึกษาเพื่อให้บ่งชี้ความสมบูรณ์ของปุ๋ยหมักได้อย่างแม่นยำมากขึ้น ในการศึกษานี้ จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของการใช้ถ่านชีวภาพในระดับแตกต่างกันต่อรูปแบบกิจกรรมของเอนไซม์หมุนเวียนคาร์บอนและการปลดปล่อย CO2-C ระหว่างกระบวนการหมักปุ๋ย และเพื่อนำรูปแบบกิจกรรมของเอนไซม์มาใช้ประเมินคุณภาพและความสมบูรณ์ ของปุ๋ยหมักที่ผลิตได้ วัสดุอินทรีย์ที่นำมาใช้ในการผลิตปุ๋ยหมักประกอบด้วยฟางข้าว (rice straw: RS) ถ่านชีวภาพ (biochar, BC) และมูลแพะ (goat manure, GM) ประกอบด้วย 4 กรรมวิธีทดลอง ดังนี้ 1) กรรมวิธีควบคุม (RS+GM) ขณะที่กรรมวิธีที่ 2) (0.5BC: 1RS)+GM 3) (1BC: 1RS)+GM และ 4) (1.5BC: 1RS)+GM ทำการผสมถ่านต่อฟางข้าวให้ได้อัตราส่วนเท่ากับ 0.5 ต่อ 1 1 ต่อ 1 และ 1.5 ต่อ 1 ตามลำดับ ผลการศึกษาพบว่ากรรมวิธี (1BC: 1RS)+GM มีการหายใจสะสมตลอดช่วงระยะเวลาของการหมักสูงสุด มีค่าเท่ากับ 1135 mg CO2-C kg-1 compost เมื่อเทียบกับกรรมวิธีอื่น (P < 0.05) ในวันที่ 21 ของการหมักพบว่าปุ๋ยหมักในกรรมวิธีเดียวกันนี้มีกิจกรรมของเบต้ากลูโคสิเดสและฟีนอลออกซิเดสสูงสุดเมื่อเทียบกับกรรมวิธีอื่น (P < 0.05) มีค่าเท่ากับ 2.59 µmol dicq g-1 compost h-1 และ 273 g p-nitrophenol g-1 compost h-1 ตามลำดับ สัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ (correlation coefficients, r) ระหว่างกิจกรรมของเบต้ากลูโคสิเดสกับคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) สะสม (cumulative CO2) เป็นไปในทิศทางบวกในช่วงแรก (0-14 วัน) (r = 0.6027) และช่วงท้าย (21-49 วัน) (r = 0.6624) ของการย่อยสลาย (P < 0.05) แสดงให้เห็นศักยภาพในการย่อยสลายเซลลูโลสโดยจุลินทรีย์ ขณะที่กิจกรรมของฟีนอลออกซิเดสมีความสัมพันธ์ทางบวกกับการหายใจสะสมในช่วงท้ายของการหมัก (r = 0.8129) (P < 0.05) ชี้ให้เห็นการปรับตัวของจุลินทรีย์ในการใช้ลิกนินและโพลีฟีนอลส์เป็นแหล่งอาหาร การศึกษานี้ชี้ให้เห็นว่ากิจกรรมของเอนไซม์สามารถใช้ร่วมกับตัวชี้วัดอื่นในการประเมินคุณภาพและความสมบูรณ์ของปุ๋ยหมักถ่านชีวภาพได้โดยพบว่าปุ๋ยหมักในกรรมวิธี (1BC: 1RS)+GM มีการย่อยสลายอย่างสมบูรณ์เป็นปุ๋ยหมักในวันที่ 42 ของการหมัก