การจำแนกชนิดแบคทีเรียละลายฟอสเฟตสายพันธุ์ใหม่และแนวทางการประยุกต์ใช้
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อคัดเลือกแบคทีเรียที่มีความสามารถในการละลายฟอสเฟตเพื่อส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืชในระบบนิเวศเกษตร แบคทีเรียบริเวณรอบรากพืชจำนวน 41 สายพันธุ์ ถูกแยกจากดินรอบรากไผ่ในจังหวัดปทุมธานี ด้วยการวางแผนการทดลองแบบสุ่มสมบูรณ์ (completely randomized design, CRD) แบคทีเรียจำนวน 10 สายพันธุ์ จาก 41 สายพันธุ์ สามารถละลายฟอสเฟตบนอาหารทดสอบ Pikovskaya ได้ โดยที่สายพันธุ์ PSB28 และ PSB15 มีความสามารถในการละลายฟอสเฟตได้ดีที่สุด แสดงความกว้างบริเวณใสเท่ากับ 2.13±0.07 และ 1.1±0.26 เซนติเมตร ตามลำดับ (p<0.05) เมื่อนำทั้ง 2 สายพันธุ์ไปทดสอบการย้อมสีแกรมและปฏิกิริยาการตอบสนองอย่างเฉียบพลันพบว่า PSB28 เป็นแบคทีเรียแกรมลบ และ PSB15 เป็นแบคทีเรียแกรมบวก จึงนำเฉพาะ PSB15 ไปทดสอบประสิทธิภาพการละลายฟอสเฟตจากแหล่งฟอสเฟตที่แตกต่างกัน ได้แก่ แคลเซียมฟอสเฟต (Ca3(PO4)2) หินฟอสเฟต (rock-phosphate) และแอมโมเนียมไดไฮโดเจนฟอสเฟต ((NH4)H2PO4) ซึ่งพบว่า แคลเซียมฟอสเฟต (Ca3(PO4)2) เป็นแหล่งฟอสเฟตที่เหมาะสมสำหรับการละลายโดยแบคทีเรียสายพันธุ์ PSB15 ซึ่งตรวจพบปริมาณฟอสฟอรัสที่เป็นประโยชน์ในดินเท่ากับ 69.67±1.88 60.80±8.66 และ 59.96±8.31 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม ในวันที่ 7 14 และ 21 หลังปลูกเชื้อสายพันธุ์ PSB15 ตามลำดับ สำหรับการจำแนกชนิดแบคทีเรียสายพันธุ์ PSB15 ใช้ยูนิเวอร์แซลไพรเมอร์ที่ออกแบบมาจากลำดับเบสบริเวณ 16S rRNA จำนวน 2 ไพรเมอร์ ได้แก่ 27F (5’-AGA GTT TGA TCM TGG CTC AG-3’) และ 1492R (5’-CGG TTA CCT TGT TAC GAC TT-3’) ผลการวิเคราะห์ลำดับเบสบริเวณ 16S rRNA ของแบคทีเรียสายพันธุ์ PSB15 พบว่ามีความคล้ายคลึง ≥ 98 เปอร์เซ็นต์ กับ Bacillus paramycoides ในฐานข้อมูล GenBank เมื่อนำ PSB15 มาประยุกต์ใช้ร่วมกับการเพาะกล้าข้าว พบว่ามีประสิทธิภาพส่งเสริมการเจริญเติบโตพืชสูง จึงสามารถนำไปใช้ร่วมหรือทดแทนปุ๋ยเคมีในการเพิ่มฟอสเฟตในดินเพื่อส่งเสริมการเจริญเติบโตพืชได้ งานวิจัยนี้บ่งชี้ให้เห็นถึง การใช้แบคทีเรีย B. paramycoides PSB15 ที่มีความสามารถในการละลายฟอสเฟตร่วมกับฟอสเฟตจากแหล่งต่าง ๆ ในระบบนิเวศเกษตร จัดเป็นแนวทางในการลดการใช้ปุ๋ยเคมีสังเคราะห์ได้
Article Details
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
บทความที่ได้รับการตีพิมพ์เป็นลิขสิทธิ์ของคณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ ข้อความที่ปรากฏในแต่ละเรื่องของวารสารเล่มนี้เป็นเพียงความเห็นส่วนตัวของผู้เขียน ไม่มีความเกี่ยวข้องกับคณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี หรือคณาจารย์ท่านอื่นในมหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ ผู้เขียนต้องยืนยันว่าความรับผิดชอบต่อทุกข้อความที่นำเสนอไว้ในบทความของตน หากมีข้อผิดพลาดหรือความไม่ถูกต้องใด ๆ
เอกสารอ้างอิง
Alexander, M. (1969). Natural Selection of Microorganisms in Extreme Environments. Plant and Soil, 43(2), 211-235. Final report. NASA-CR-105657. (in Thai)
Barea, J.M., Pozo, M.J., Azcón, R., & Azcón-Aguilar, C. (2005). Microbial co-operation in the rhizosphere. Journal of Experimental Botany, 56, 1761-1778.
Bertin, C., Yang, H.W., & Weston, L.A. (2003). The role of root exudates and allelochemicals in the rhizosphere. Plant and Soil, 256, 67-83.
Bray II, R.H., & Kurtz, L.T. (1945). Determination of Total, Organic and Available Forms of Phosphorus in Soils. Soil Science, 59, 39-45.
Dadarwal, K.R. (1997). Microorganisms for sustainable crop production. Jodhpur, 293-308.
Department of Land Development. (2009). Plant and Fertilizer Analysis Protocol Manual. Manual No. OSD-03. Department of Land Development. Bangkok. (in Thai)
Gerke, L. (1992). Phosphate, aluminum and iron in the soil solution of three different soils in relation to varying concentrations of citric acid. Zeitschrift für Pflanzenernährung und Bodenkunde, 155, 17-22.
Gerretsen, F.C. (1948). The Influence of Microorganisms on the Phosphate Intake by the Plant. Plant and Soil, 1, 51-81.
Jantarasombat, W., Pasada, N., Peerawatchara, M., & Rophandung, V. (2009). Screening of Phosphate Solubilizing Microorganism for agricultural benefits. Office of Soil Resources Survey and Research. Department of Land Development. (in Thai)
Junrungreang, S., Rossopa, B., & Sajjaphan, K. (2010). Effect of phosphate-solubilizing bacteria, Burkholderia sp. strain Rs01, on growth of Insee 2 sweet corn. (Master’s Degree). Department of Soil Science, Kasetsart University. (in Thai)
Kanghae, P., Jaikawin, S., Hantanapong, A., Pinmanee, S., & Homhual, W. (2018). Diversity and efficiency of phosphate solubilizing bacteria from the rhizosphere of rice in the upper northern Thailand. Thai Rice Research Journal, 9(1), 46-59. (in Thai)
Karnamnuey, N. (2007). Study of Diversity and Efficacy of Bacillus sp. for solubilizing Inorganic Phosphate. (Master’s Degree). Department of Biotechnology, Kasetsart University. (in Thai)
Kositratana, W. (1994). Bacteria causing plant disease. Faculty of Agriculture Kasetsart University, Bangkok, 87-89. (in Thai)
Mala, T. (1991). The use of microorganisms that are soluble in phosphate rock to increase the usefulness of Phosphates and plant yields. Research report of Kasetsart University. (in Thai)
Mala, T. (2003). Organic Fertilizer and Bio Fertilizer: Production technique and Application. Department of Soil Science, Faculty of Agriculture Kasetsart University, Bangkok. 300p. (in Thai)
Mala, T. (2007). Organic Fertilizers and Biofertilizers: Production Techniques and Utilization. Faculty of Agriculture, Kasetsart University, Kasetsart University Press, Bangkok. (in Thai)
Salehrastin, N. (1999). Biological Fertilizers. Soil and Water Research Institute of Iran. Science Journal of Soil and Water, 12, 3.
Schaad, N.W. (1988). Laboratory Guide for Identification of Plant Pathogenic Bacteria. Bacteriology Committee of American Phytopathological Society, St. Paul, Minnesota.
Somsa, K. (2006). Phosphorus. Agricultural Chemical Materials and Products Testing Group, Department of Science Service. (in Thai)
Srichai, N. (2003). Isolating and Screening of Phosphate Solubilizing Bacteria from soil. (Master’s Degree). Department of Biotechnology, Chiang Mai University. (in Thai)
Suthon, W., Khaosumain, Y., & Thanarut, C. (2016). Development of The Appropriate Technology on Plant Nutrition Management for Organic 'Chokanan' Mango Production. Mae-Jo University. (in Thai)
Tilak, K.V.B.R., Ranganayaki, N., Pal, K.K., De, R., Saxena, A.K., Nautiyal, C.S., Mittal, S., Tripathi, A.K., & Johri, B.N. (2005). Diversity of plant growth and soil health supporting bacteria. Current Science, 89, 136-150.
Uren, N.C. (2000). Types, amounts and possible functions of compounds released into the rhizosphere by soil grown plants. In R. Pinton, Z. Varanini, P. Nannipieri (Eds.), The Rhizosphere: Biochemistry and Organic Substances at the Soil Interface (pp. 19-40). New York, Marcel, Dekker.
Wimat, N., Pinjai, P., & Jittamart, N. (2020). Phosphorus Availability in Soil and Sugarcane Growth by Phosphate Solubilizing Bacteria. King Mongkut's Agricultural Journal, 38(4), 477-488. (in Thai)
Woo, P.C.Y., Lau, S.K.P., Teng, J.L.L., Tse, H., & Yuen, K.Y. (2008). Then and now: use of 16S rDNA gene sequencing for bacterial identification and discovery of novel bacteria in clinical microbiology laboratories. Clinical Microbiology and Infection, 14(10), 908–934.
Yadav, K.S., & Dadarwal, K.R. (1997). Phosphate solubilisation and mobilization through soil microorganisms. In K.R. Dadarwal (Ed.), Biotechnological Approaches in Soil Microorganisms for Sustainable Crop Production (p. 351).
Yahya, A.I., & Al-Azwi, S.K. (1989). Occurrence of Phosphate-solubilizing Bacteria in Some Iraqi Soils. Plant and Soil, 117, 135-141.
Yiam-on, T., Riddech, N., Jaisil, P., & Boonlue, S. (2012). Growth promotion of sugarcane by phosphate solubilizing bacteria in greenhouse conditions. Khon Kaen Agricultural Journal, 40(3), 185-193. (in Thai)
