ชีวภัณฑ์อารักขาพืชสูตรใหม่ชนิดผงผสมน้ำ ที่ผลิตระดับอุตสาหกรรม เพื่อใช้ควบคุมโรคแคงเกอร์ของมะนาว ภายใต้สภาพแปลงเกษตรขนาดใหญ่
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
บทคัดย่อ
แบคทีเรียปฏิปักษ์จำนวน 2 จาก 33 สายพันธุ์ ถูกคัดเลือกและรวบรวมมาจากดินบริเวณรอบรากของต้นมะนาวอินทรีย์ เพื่อศึกษาคุณลักษณะต่าง ๆ โดยสายพันธุ์ TU-Orga13 และ TU-Orga14 มีศักยภาพในการกระตุ้นให้ต้นมะนาวสะสมกรดซาลิซิลิกสูงสุดเท่ากับ 0.714 และ 0.689 มิลลิกรัม/กรัมน้ำหนักสด หลังการคลุกเมล็ดด้วยเซลล์แขวนลอยแบคทีเรียปฏิปักษ์แต่ละสายพันธุ์ (ความเข้มข้น 1 x 108 cfu/ml) อัตรา 10 มิลลิลิตร : เมล็ด 1 กิโลกรัม ซึ่งแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (P = 0.05) กับสายพันธุ์อื่น ๆ และกรรมวิธีควบคุม อีกทั้งแบคทีเรียทั้ง 2 สายพันธุ์ นี้ ยังแสดงบริเวณยับยั้ง Xanthomonas axonopodis pv. citri สาเหตุโรคแคงเกอร์ของมะนาวได้กว้างที่สุด ด้วยวิธีมาตรฐาน agar diffusion เท่ากับ 2.00 และ 1.93 เซนติเมตร ตามลำดับ ซึ่งแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (P = 0.05) กับสายพันธุ์อื่น ๆ และกรรมวิธีควบคุม จากนั้นจึงพัฒนาชีวภัณฑ์อารักขาพืชสูตรใหม่ชนิดผงผสมน้ำจากผงถ่านชีวภาพที่ประกอบด้วยสารพา สารเสริมประสิทธิภาพ และแบคทีเรียปฏิปักษ์ TU-Orga13 หรือ TU-Orga14 รวม 6 สูตร ผลการวิจัยพบว่าชีวภัณฑ์อารักขาพืชชนิดผงผสมน้ำจากผงถ่านชีวภาพที่ผลิตในระดับอุตสาหกรรมสูตรที่ 3 หรือเรียกว่า Formula 3 [ผงถ่านชีวภาพ แป้งทัลคัม โดโลไมต์ แคลเซียมคาร์บอเนต คาร์บอกซิเมทิลเซลลูโลส และน้ำสกัดถั่วเหลือง ปริมาณ 500 กรัม ผสมแบคทีเรียปฏิปักษ์ TU-Orga13 (ความเข้มข้นเชื้อ 1016 cfu/ml) ปริมาตร 10 มิลลิลิตร] สามารถคงความมีชีวิตรอดของแบคทีเรียปฏิปักษ์ได้ดีที่สุดแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (P = 0.05) กับสูตรอื่น ๆ เท่ากับ 2.8 x 1016, 2.8 x 1015, 1.9 x 1013 และ 2.8 x 1010 cfu/g ของชีวภัณฑ์ หลังเก็บรักษาไว้ในสภาพอุณหภูมิห้องนาน 1, 3, 6, และ 12 เดือน ตามลำดับ โดยในสภาพเรือนปลูกพืชทดลอง Formula 3 มีประสิทธิภาพในการลดจำนวนแผลแคงเกอร์บนใบมะนาวและลดประมาณประชากร X. axonopodis pv. citri ได้ดีที่สุดแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (P = 0.05) โดยปรากฏแคงเกอร์เท่ากับ 5 แผล และพบประชากรเชื้อโรค 1.13 x 106 cfu/g ของน้ำหนักสดใบมะนาว ยิ่งไปกว่านั้น Formula 3 สามารถชักนำให้ต้นมะนาวสะสมกรดซาลิซิลิกได้อย่างรวดเร็วภายใน 24 ชั่วโมง หลังการปลูกเชื้อ X. axonopodis pv. citri เท่ากับ 0.624 มิลลิกรัม/กรัมน้ำหนักสด ตลอดจนพบว่าต้นมะนาวที่ราดดินด้วย Formula 3 อัตรา 50 กรัม/น้ำ 20 ลิตร ปริมาตร 300 มิลลิลิตร/ต้น มีการสะสมกรดซาลิซิลิกได้มากที่สุดทั้ง 10 วัน ตลอดการทดลอง เมื่อเปรียบเทียบกับสูตรอื่น ๆ และกรรมวิธีควบคุม ในทำนองเดียวกัน การราดดินด้วย Formula 3 อายุ 1, 3, 6 และ 12 เดือน ในอัตราดังกล่าวข้างต้น ภายใต้สภาพแปลงปลูกของเกษตรกร สามารถลดความรุนแรงโรคแคงเกอร์ได้ดีที่สุดแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (P = 0.05) โดยปรากฏแคงเกอร์ 5.33, 5.67, 6.00 และ 7.00 แผล ตามลำดับ สอดคล้องกับปริมาณประชากร X. axonopodis pv. citri บนใบมะนาว ซึ่งตรวจพบเท่ากับ 1.12-1.28 x 108 cfu/g ของน้ำหนักสดใบมะนาว และสอดคล้องกับปริมาณการสะสมกรดซาลิซิลิกภายในต้นมะนาวสูงสุดแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติเท่ากับ 0.654, 0.450, 0.440 และ 0.429 มิลลิกรัม/กรัมน้ำหนักสด ตามลำดับ เมื่อจำแนกชนิดแบคทีเรียปฏิปักษ์ TU-Orga13 ด้วยวิธีมาตรฐาน ทั้งในระดับสัณฐานวิทยา ชีวเคมี และโมเลกุล พบว่ามีความเหมือนคล้ายคลึงกันกับ Bacillus subtilis 100 เปอร์เซ็นต์ ดังนั้นการวิจัยนี้จึงแสดงให้เห็นว่า Bacillus subtilis TU-Orga13 ในชีวภัณฑ์สูตรใหม่ Formula 3 มีการแสดงออกที่รวดเร็วในการผลิตสารทุติยภูมิและกรดซาลิซิลิก เพื่อกระตุ้นให้มะนาวต้านทานต่อการเข้าทำลายของ X. axonopodis pv. citri
คำสำคัญ : เกษตรอินทรีย์; ถ่านชีวภาพ; การควบคุมโดยชีววิธี; แบคทีเรียสาเหตุโรคพืช; กรดซาลิซิลิก
Article Details
บทความที่ได้รับการตีพิมพ์เป็นลิขสิทธิ์ของคณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ ข้อความที่ปรากฏในแต่ละเรื่องของวารสารเล่มนี้เป็นเพียงความเห็นส่วนตัวของผู้เขียน ไม่มีความเกี่ยวข้องกับคณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี หรือคณาจารย์ท่านอื่นในมหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ ผู้เขียนต้องยืนยันว่าความรับผิดชอบต่อทุกข้อความที่นำเสนอไว้ในบทความของตน หากมีข้อผิดพลาดหรือความไม่ถูกต้องใด ๆ
เอกสารอ้างอิง
จริงแท้ ศิริพานิช, 2549, สรีระวิทยาและเทคโนโลยีหลังการเก็บเกี่ยวผลไม้, มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์, กรุงเทพฯ.
จิระเดช แจ่มสว่าง, 2552, การใช้จุลินทรีย์ปฏิปักษ์เพื่อควบคุมโรคแคงเกอร์ของมะนาว, ว.เคหการเกษตร 33(7): 109-110.
ชัยสิทธิ์ ปรีชา, สุพจน์ กาเซ็ม และสุดฤดี ประเทืองวงศ์, 2550, ศักยภาพในการผลิตแบคทีเรียไอเอสอาร์ Bacillus amyloliquefaciens KPS46 ในรูปสูตรผง, น. 81-90, การประชุมวิชาการอารักขาพืชครั้งที่ 8, พิษณุโลก.
ชูศักดิ์ จอมพุก, 2551, สถิติการวางแผนการทดลองและการวิเคราะห์ข้อมูลในงานวิจัยด้านพืชไร่, ภาควิชาพืชไร่นา คณะเกษตร กำแพงแสน มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์, นครปฐม, 319 น.
ณัฏฐิมา โฆษิตเจริญผล, บูรณี พั่ววงษ์แพทย์, ทิพวรรณ กันหาญาติ และรุ่งนภา ทองเคร็ง, 2557, การพัฒนาชีวภัณฑ์แบคทีเรีย Bacillus subtilis สายพันธุ์ BS-DOA 24 ในการควบคุมโรคเหี่ยวของขิงที่เกิดจากเชื้อ Ralstonia solanacearum, ว.วิชาการเกษตร 32(3): 234-251.
ณัฏฐิมา โฆษิตเจริญผล, 2550, ชีววิทยาและการตรวจเชื้อ Xanthomonas axonopodis pv. citri สาเหตุโรคแคงเกอร์ของพืชตระกูลส้มในประเทศไทย, วิทยานิพนธ์ปริญญาโท, มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์, กรุงเทพฯ.
นลินี ศิวากรณ์, รุ่งนภา คงสุวรรณ์ และวสันต์ ผ่องสมบูรณ์, 2553, การใช้เชื้อจุลินทรีย์ปฏิปักษ์ในการควบคุมโรคแคงเกอร์ของส้มโอ, น. 2614-2629, กลุ่มวิจัยโรคพืช, สำนักวิจัยและการอารักขาพืช, กรุงเทพฯ.
นลินี ศิวากรณ์, พจนา ตระกูลสุขรัตน์ และวสันต์ ผ่องสมบูรณ์, 2556, ศึกษาอัตราและระยะเวลาที่เหมาะสมในการใช้ชีวภัณฑ์ที่ผลิตได้จากเชื้อ Bacillus subtilis เพื่อป้องกันกำจัดโรคแคงเกอร์ของมะนาว, น.429-436, รายงานผล งานวิจัยประจำปี 2556, สำนักวิจัยพัฒนาการอารักขาพืช กรมวิชาการเกษตร, กรุงเทพฯ.
พงศธร ปรโลกานนท์, 2560, การพัฒนาชีวภัณฑ์แบคทีเรียปฏิปักษ์จากถ่านชีวภาพเพื่อกระตุ้นภูมิต้านทานมะนาวอินทรีย์ต่อต้านโรคแคงเกอร์, วิทยานิพนธ์ปริญญาโท, มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์, ปทุมธานี.
สุรัสวดี พรหมอยู่, 2555, บทบาทของกรดซาลิไซลิก ต่อการเปลี่ยนแปลงหลังการเก็บเกี่ยวของผลิต ผลพืชสวน, ว.เกษตรพระจอมเกล้า 30(3): 95-102.
อมรรัตน์ กุสลางกูรวัฒน์, ปัฐวิภา สงกุมาร, ศรีเมฆ ชาวโพงพาง และอําไพวรรณ ภราดร์นุวัฒน์, 2560, ความสามารถในการก่อโรคของเชื้อ Xanthomonas citri subsp. citri สาเหตุโรคแคงเกอร์พืชตระกูลส้มและการควบคุมโรคด้วยเชื้อแบคทีเรียปฏิปักษ์, น. 54-65, การประชุมวิชาการอารักขาพืชครั้งที่ 13, ตรัง.
อุไรวรรณ ขุนจันทร์, เขมมิการ์ โขมพัตร, กิติยา เอกเชวง และนันทา เชิงเชาว์, 2560, การชักนำการแสดงออกของยีน PR-1 และกิจกรรมของเอนไซม์ฟีนิลอะลานีนแอมโมเนียไลเอส การสะสมของกรดซาลิไซลิกและสคอพอลิตินในยางพาราหลังการปลูกเชื้อ Phytophthora palmivora, ว.วิจัยมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลศรีวิชัย 9(1): 1-13.
Alcamo, E.I., 2001, Fundamentals of Microbiology, 6th Ed., Jones and Bartlett Publishers Inc., United State of America.
Alvarez, M.E., Pennell, R.I., Meijer, P.J., Ishikawa, A., Dixon, R.A. and Lamb, C., 1998, Reactive oxygen intermediates a systemic signal network, Plant Immunity Cell 92: 773-784.
Amalraj, D., Venkateswarlu, B., Desai, S., Kumar, P. and Ahmed, M.S., 2013, Effect of polymeric additives, adjuvants, surfactants on survival, stability and plant growth promoting ability of liquid bioinoculants, J. Plant Physiol. Pathol. 1(2): 1-5.
Bradley, D.J., Kjellbom, P. and Lamb, C.J., 1992, Elicitor and wound-induced oxidative crosslinking of a protein-rich plant cell wall protein: A novel, rapid defense response, Cell 70: 21-30.
Civerolo, E., 1984, Bacterial canker disease of citrus, J. Rio Grande Valley Hort. 37: 127-146.
Clarke, J.D., Volko, S.M., Ledford, H. and Dong, X., 2000, Roles of salicylic acid, jasmonic acid, and ethylene in cpr-induced resistance in Arabidopsis, The Plant Cell 12: 2175-2190.
Das, R., Mondal, B., Mondal, P., Khatua, D.C. and Mukherjee, N., 2014, Biological management of citrus canker on acid lime through Bacillus subtilis (S-12) in West Bengal, India, J. Biopest. 7(supp): 38-41.
EPPO/CABI, 2005, Xanthomonas axonopodis pv. citri, In Smith, I.M., McNamara, D.G., Scott, P.R. and M. Holderness, Quarantine Pests for Europe, 2nd Ed., CABI International, Wallingford.
Fan, H., Ru, J., Zhang, Y. and YanLi, Q.W., 2017, Fengycin produced by Bacillus subtilis 9407 plays a major role in the biocontrol of apple ring rot disease, Microbiol. Res. 199: 89-97.
Glazebrook, J., 2005, Contrasting mechanisms of defense against biotrophic and necrotrophic pathogens, Ann. Rev. Phytopathol. 43: 205-227.
Gottwald, T.R., Hughes, G., Graham, J.H., Sun, X. and Riley, T., 2001, The citrus canker epidemic in Florida: The scientific basis of regulatory eradication policy for an invasive species, Phytopathology 91: 30-34.
Huang, T.P., Tzeng, D.D.S., Wong, A.C.L., Chen, C.H. and Lu, K.M., 2012, DNA polymorphisms and biocontrol of Bacillus antagonistic to citrus bacterial canker with indication of the interference of phyllo-sphere biofilms, PLoS ONE 7(7): 1-11.
Kalita, P.L., Bora, C. and Bhagabati, K.N., 1996, Phylloplane microflora of citrus and their role in management of citrus canker, Ind. Phytopathol. 49: 234-237.
Me´traux, J.P., Signer, H., Ryals, J., Ward, E., Wyss-Benz, M., Gaudin, J., Raschdorf, K., Pahari, A., Pradhan, A., Maity, S. and Mishra, B.B., 2005, Carrier based formulation of plant growth promoting Bacillus species and their effect on different crop plants, World J. Microbiol. Biotechnol. 21: 941-945.
Pahari, A., Pradhan, A., Maity, S. and Mishra, B.B., 2017, Carrier based formulation of plant growth promoting Bacillus species and their effect on different crop plants, Int. J. Curr. Microbiol. Appl. Sci. 6: 379-385.
Peng, L.P. and Mustafa, M., 2003, Production of non-volatile antifungal from Bacillus subtilis on selected solid medium, Available Source: http://www.fsas.upm-edu.my/~muska/Thesis%20AH%20 Peng.pdf, October 26, 2017.
Schaad, N.W., Jones, J.B. and Lacy, G.H., 2001, Gram-negative bacteria: Xanthomonas, In Schaad, N.W., Jones, J.B. and Chun, W. (Eds.), Laboratory Guide for Identification of Plant Pathogenic Bacteria, 3rd Ed., Saint Paul, Minnesota.
Schaad, R., 1988, Laboratory guide for identification of plant pathogenic bacteria, The American Phytopathological Society (APS), APS Press, Minnesota.
Schmid, E., Blum, W. and Inverardi, B., 1990, Increase in salicylic acid at the onset of systemic acquired resistance in cucumber, Science 250: 1004-1006.
Tatyane, S., Valdman, E., Valdman, B. and Selma, G.F.L., 2007, Salicylic acid degradation from aqueous solution using Pseudomonas fluorescens HK44: Parameter study and application tools, Braz. J. Microbiol. 38: 39-44.
Wang, Y. and Li, J.H., 2012, Exogenous treatment with salicylic acid attenuates occurrence of citrus canker in susceptible navel orange (Citrus sinensis Osbeck), J. Plant Physiol. 169: 1143-1149.
Xu, Y.H., Liao, Y.C., Zhang, Z., Liu, J., Sun, P.W., Gao, Z.H., Sui, C. and Wei, J.H., 2016, Jasmonic acid is a crucial signal transducer in heat shock induced sesquiterpene formation in Aquilaria ainensis, Sci. Rep. 6: 21843.
Yasuda, M., Ishikawa, A., Jikumaru, Y., Seki, M., Umezawa, T., Asami, T., Maruyama-Nakashita, A., Kudo, T., Shinozaki, K., Yoshida, S. and Nakashita, H., 2008, Antagonistic interaction between systemic acquired resistance and the abscisic acid-mediated abiotic stress response in Arabidopsis, Plant Cell 20: 1678-1692.
Zhang, J.X., Gu, Y.B., Chi, F.M., Ji, Z.R., Wu, J.Y., Dong, Q.l. and Zhou, Z.S., 2015, Bacillus amyloliquefaciens GB1 can effectively control apple Valsa canker, Biol. Control 88: 1-7.
