รายละเอียดโครงการ

การผลิตปุ๋ยชีวภาพอาบัสคูลาร์ไมคอร์ไรซ่าไม่สามารถเลี้ยงในอาหารเลี้ยงเชื้อได้ เนื่องจากเป็นเชื้อราที่เจริญได้โดยต้องอาศัยอยู่ในรากพืช การผลิตจึงต้องอาศัยพืชเพื่อให้ไมคอร์ไรซาเจริญเติบโต และขยายจำนวนสปอร์ วิธีการผลิตจึงทำได้โดยวิธีปลูกพืชทั้งในกระถาง ซึ่งเรียกว่า Pot culture หรือในแปลงยกร่องสูง การจะผลิตในแปลงจะต้องผลิตในพื้นที่ขนาดเล็กเพื่อจะสามารถควบคุมสภาพแวดล้อมต่างๆ ไม่ให้เกิดการปนเปื้อนต่อเชื้อที่ผลิตขึ้นได้ วิธีการผลิตจะสามารถทำได้โดยไม่ยากนัก แต่จะต้องมีการดูแลอย่างใกล้ชิดตลอดระยะเวลาพืชอาศัย ในการขยายปริมาณเชื้อจะต้องใช้พืชอาศัย (Host) ต่างชนิดกับพืชที่จะปลูกในไร่ ทั้งนี้เพื่อป้องกันการปนเปื้อนเชื้อบางชนิดได้ อาบัสคูลาร์ไมคอร์ไรซา (Arbuscular Mycorrhizal Fungi) เป็นเชื้อราที่มีประโยชน์ทางการเกษตรโดยมีคุณสมบัติพิเศษในการดูดซับฟอสฟอรัสให้พืช ซึ่งส่งเสริมการเจริญเติบโตและสามารถใช้กับพืชได้หลายประเภท เช่น ไม้ดอกไม้ประดับ ไม้ผล พืชผัก พืชไร่ การใช้เชื้อราอาบัสคูลาร์ไมคอร์ไรซา เป็นการจัดการดินและปุ๋ยที่มีประโยชน์ต่อพืชที่ตอบสนองต่อการขาดธาตุฟอสฟอรัส (P) ซึ่งเป็นธาตุอาหารหลักที่มีความจำเป็นต่อการเจริญเติบโต เพื่อให้เกิดการใช้เชื้อราอาบัสคูลาร์ไมคอร์ไรซาแต่ละชนิดให้แพร่และเกษตรกรได้รับประโยชน์จากการใช้ปุ๋ยหมักผสมสปอร์เชื้อราอาบัสคูลาร์ไมคอร์ไรซาชนิดนี้ เพราะปัจจุบันราคาปุ๋ยเคมีและปุ๋ยอินทรีย์บางชนิดยังถือว่ามีราคาสูงเกินไป อีกทั้งการผลิตปุ๋ยหมักผสมสปอร์เชื้อราอาบัสคูลาร์ไมคอร์ไรซายังไม่แพร่หลายเนื่องจากเหตุผลเพราะการผลิตมีความยุ่งยากดังกล่าวข้างต้น ดังนั้นถ้ามีการส่งเสริมความรู้ทั้งในด้านการผลิต และการใช้ตลอดจนการเผยแพร่ความรู้ในกระบวนการผลิตปุ๋ยหมักร่วมกับดินหัวเชื้อราอาบัสคูลาร์ไมคอร์ไรซาจะทำให้ลดต้นทุนการให้ปุ๋ยได้อย่างมาก การส่งเสริมให้มีการผลิตเพิ่มขึ้นจึงเป็นแนวทางทำให้ประโยชน์ของปุ๋ยหมักผสมสปอร์เชื้อราอาบัสคูลาร์ไมคอร์ไรซาเป็นรูปธรรม กลุ่มราไตรโคเดอร์มาเป็นจุลินทรีย์ที่เป็นปฏิปักษ์หรือมีความสามารถในการเข้าทำลายเชื้อราสาเหตุโรคพืชในดินหลายชนิด ลักษณะเด่นของราไตรโคเดอร์มามีการเจริญหรือเพิ่มจำนวนเซลล์ได้อย่างรวดเร็วในอาหารเลี้ยงเชื้อ หรือในสภาพดินที่มีความอุดมสมบูรณ์สูงโดยเฉพาะอย่างยิ่งดินที่มีระดับอินทรียวัตถุในดินมาก จึงกล่าวได้ว่าราไตรโคเดอร์มามีความสามารถในการช่วยย่อยสลายอินทรียสารในดินโดยการสร้างน้ำย่อยเซลลูโลส โปรตีน และไขมัน รวมถึงสารประกอบฟอสฟอรัสให้อยู่ในรูปที่เป็นประโยชน์ต่อพืช จึงมีผลทางอ้อมต่อการเพิ่มปุ๋ยอินทรีย์สำหรับปรุงปรุงโครงสร้างดินด้วย และประการสำคัญราไตรโคเดอร์มาสามารถดำรงชีพอยู่ร่วมกับกลุ่มจุลินทรีย์ที่เป็นประโยชน์ชนิดอื่นได้ และทำหน้าที่ในการควบคุมเชื้อราสาเหตุโรคพืชในดินได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ราไตรโคเดอร์มาจะดำรงชีพได้ดีและมีจำนวนเซลล์เพิ่มขึ้นมากในสภาพดินที่อินทรียวัตถุสูง สามารถทนต่อสภาพดินกรดได้ดี และมีความทนทานต่อสภาวะที่มีการใช้สารเคมีกำจัดวัชพืชและศัตรูพืชด้วย การที่ดินมีการใส่ปุ๋ยเคมีและการสะสม N, P และ K อยู่ในดินจะส่งเสริมการโรคพืชและศัตรูพืช ดังนั้นเพื่อไม่ให้เกิดปัญหาการสะสมของโรคพืชในดิน จึงควรมีวิธีการใช้ดินเพื่อการเพาะปลูกให้เหมาะสมการเพิ่มอินทรียวัตถุและการจัดการเพื่อกิจกรรมของจุลินทรีย์ดินเพิ่มขึ้นเป็นแนวทางหนึ่งที่จะทำให้เชื้อสาเหตุโรคพืชถูกยับยั้งโดยการมีการแข็งขันกันในเรื่องของอาหาร Boulter et al. (2000) ได้ศึกษากระบวนการพัฒนาและผลิตภัณฑ์ปุ๋ยหมักในการยับยั้งการเกิดโรคในหญ้าสนาม จากการพิจารณาสมบัติต่างๆของปุ๋ยหมักที่ได้เช่นสมบัติทางกายภาพและเคมีต่างๆ เช่น อุณหภูมิ การระบายอากาศ ความชื้น อัตราส่วนของ C:N และ pH จะส่งผลต่อกิจกรรมของจุลินทรีย์ดินโดยเฉพาะในกลุ่ม mesophilic ซึ่งจะมีผลต่อการยับยั้งการจุลินทรีย์ที่เป็นสาเหตุโรคพืชได้ด้วย ถึงแม้ว่ากลไกในการยับยั้งยังไม่เป็นที่เข้าใจในเวลานี้ นอกจากนี้สมบัติฟิสิกส์เคมีของปุ๋ยหมักเป็นปัจจัยสำคัญในการยับยั้งการเกิดโรคพืชด้วย หรือเป็นผลทางอ้อมโดยส่งผลต่อการดูดใช้ธาตุอาหารของพืช สร้างโครงสร้างของดิน ทำให้ดินมีการระบายน้ำและอากาศที่ดี และเพิ่มความสามารถในการเก็บน้ำของดินเพื่อเป็นประโยชน์กับพืชต่อไป สำหรับบทบาทของเชื้อราอาบัสคูลาร์ไมคอร์ไรซ่าที่ที่อาศัยอยู่ในรากพืชโดยเป็นระบบพึ่งพาซึ่งกันและกันกับพืชอาศัย โดยสามารถเพิ่มความเข้มข้นของฟอสฟอรัสในพืช ซึ่งอาบัสคูลาร์ไมคอร์ไรซ่าช่วยพืชดูดและสะสมธาตุอาหารต่าง ๆ ไว้ เช่น ฟอสฟอรัส ไนโตรเจน โพแทสเซียม แคลเซียม และธาตุอื่นอีก ซึ่งธาตุเหล่านี้อาบัสคูลาร์ไมคอร์ไรซ่าจะดูดไว้และสะสมไว้ในราก โดยเพิ่มพื้นที่ของผิวรากที่สัมผัสกับดินทำให้เพิ่มเนื้อที่ ในการดูดอาหารธาตุของรากมากขึ้น การนำอาบัสคูลาร์ไมคอร์ไรซ่ามาใช้ร่วมกับพืชเพื่อ เพิ่มผลผลิตให้กับพืชได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในดินที่มีคุณสมบัติตรึงอาหารฟอสฟอรัสได้ดี หรือดินมีฟอสฟอรัสต่ำ สำหรับบทบาทการควบคุมโรคพืชการศึกษาของ Arriolar และคณะ (2000) ได้รายงานผลของการใช้เชื้อ Trichoderma harzianum ร่วมกับเชื้อราอาบัสคูลาร์ไมคอร์ไรซ่าสามารถช่วยลดการเกิดโรคเน่าในหน่อไม้ฝรั่งในระยะกล้าที่เกิดจากเชื้อรา Fusarium ซึ่งสอดคล้องกับการรายงานของ (Wacker et al.1990) นอกจากนี้ยังพบในมะเขือเทศ (Lycopersicon esculentum Mill.) มันฝรั่ง(Solanum tuberosum L.) จาการรายงานพบว่า ectomycorrhiza fungi บางชนิดมีความสามารถทำลายเชื้อราสาเหตุโรคพืชได้ โดย Linderman (2000) ได้รายงานการใช้ AMF มีความสามารถในการทำให้พืชอาศัยมีความต้านทานโรคเพิ่มขึ้นโดยจากหลายเหตุผล ได้แก่ส่งเสริมพืชอาศัยมีการดูดใช้ธาตุอาหารเพิ่มขึ้น(enhanced nutrition) การแข็งขันในเรื่องธาตุอาหารและการเข้าสู่รากพืช (competition for nutrients and infection sites) การทำให้สัณฐานของรากเกิดการเปลี่ยนแปลง (morphological changes) เกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมีของเนื้อเยื่อพืช (changes in chemical constituents in plant tissues๗ การสร้างสภาพที่ไม่เหมาะสมต่อการเกิดโรค (alleviation of abiotic stress) และมีการเปลี่ยนแปลงชนิดและจำนวนของจุลินทรีย์ในบริเวณที่มี AMF (microbial changes in the mycorrhizosphere)ซึ่งประเด็นสุดท้ายนี้อาจจะใช้เป็นการอธิบายได้ดีที่สุด แต่ยังมีข้อมูลในส่วนนี้ไม่มากนัก ซึ่งมีการรายงานว่า AMF จะเป็นปฏิปักษ์ (antagonists)กับเชื้อสาเหตุโรครากพืช ดังนั้นการใช้ AMF จึงมีศักยภาพในการควบคุมโรคพืชในทางเกษตรได้ Sharma et al. (1992) ได้รายงานเมื่อ AMF อาศัยร่วมกับรากพืชนั้นสามารถที่จะสารอินทรีย์ที่ขับออกมาจากรากพืชเพิ่มขึ้น 25% และ AMF สามารถเปลี่ยนแปลงการขับสารอินทรีย์ดังกล่าว ส่งเสริมการสลายของสารไคติน ตลอดจนเปลี่ยนแปลงการสังเคราะห์แสงและการหายใจ (ลดลง) นอกจากนี้ AMF ยังสามารถต้านทานจุลินทรีย์ที่เป็นสาเหตุโรคพืชจากดินและใบโดยผ่านกลไกหลายประการเช่น กำจัดเชื้อสาเหตุโรคพืช สารสร้างลิกนินให้กับผนังเซล (lignification) พืชมีการดูดใช้ฟอสเฟตเพิ่มขึ้น ซึ่งทำให้รูปแบบการขับสารอินทรีย์ของพืชเปลี่ยนแปลง และมีการสร้างสารอินทรีย์โมเลกุลต่ำที่มีสมบัติยังยั้ง (inhibitory) โรคพืช ดังนั้น การจัดการดินสำหรับการใช้ต่อเนื่องกันมาเป็นเวลานาน เพื่อให้เกิดความยั่งยืนของความอุดมสมบูรณ์ของและผลิตภาพของดิน ตลอดจนลดการสะสมของธาตุอาหารซึ่งอาจจะเป็นสาเหตุการโรคพืชต่างๆ ตามมา จึงมีแนวคิด การใส่ในปริมาณที่เหมาะสมต่อความต้องการของพืชโดยใช้ค่าวิเคราะห์ดินเพ่อวางแผนการจัดการธาตุอาหารสำหับพืชชนิดนั้นร่วมกับความต้องการธาตุอาหารของพืชประกอบด้วย นอกจากนี้ การจัดการดินอื่นที่นำมาใช้ผสานกับการศึกษาครั้งนี้ จะใช้บทบาทของอินทรียวัตถุในดินและปุ๋ยอินทรีย์ชนิดต่าง ๆ เพื่อสร้างสภาพหรือสิ่งแวดล้อมในดินเพื่อให้สภาพดินมีความเหมาะสมทั้งในด้านเคมี ฟิสิกส์ และชีววิทยาของดินซึ่งจะทำให้พืชมีการเจริญเติบโตและจุลินทรีย์ที่เป็นประโยชน์ต่อพืชทำหน้าที่ที่มีประโยชน์ รวมทั้งอาจจะเป็นปฏิปักษ์ต่อจุลินทรีย์ที่เป็นสาเหตุของโรคพืช สำหรับบทบาทของอาบัสคูลาร์ไมคอร์ไรซ่า เป็นเชื้อราที่เป็นที่เป็นประโยชน์ต่อพืชอาศัยและอาจจะมีบทบาทการเป็นปฏิปักษ์ต่อเชื้อสาเหตุโรคพืช