การประยุกต์ใช้แบคทีเรียที่เจริญครอบครองรากในการควบคุมโรครากเน่าของผักกาดหอมที่ปลูกในระบบไฮโดรโพนิกส์

บทคัดย่อ

แยกแบคทีเรียแกรมบวกที่เจริญอยู่บนรากผักกาดหอม ซึ่งปลูกในระบบไฮโดรโพนิกส์ได้ 46 ไอโซเลต จากแบคทีเรียทั้งหมด 98 ไอโซเลต ทดสอบ dual culture พบว่าแบคทีเรียแกรมบวก 10 ไอโซเลต สามารถยับยั้งการเจริญของเส้นใยเชื้อรา Pythium aphanidermatum ได้ระหว่าง 13.0-64.7 เปอร์เซ็นต์ คัดเลือกแบคทีเรีย 5 ไอโซเลต ที่สามารถสร้างเอนโดสปอร์ได้ และมีประสิทธิภาพในการยับยั้งการเจริญของเส้นใยเชื้อรา P. aphanidermatum ในห้องปฏิบัติการ คือ BH15 FL17 GC14 RO14 และ RO15 มาเลี้ยงบนอาหาร nutrient glucose agar (NGA) ที่ผสมด้วยสารปฏิชีวนะ rifampicin เริ่มต้นที่ 1 มิลลิกรัมต่อลิตร (ppm) แล้วทดสอบจนได้แบคทีเรียพันธุ์กลาย (mutant) ซึ่งต้านทานต่อสารปฏิชีวนะ rifampicin ที่ความเข้มข้น 100 มิลลิกรัมต่อลิตร (ppm) ทดสอบและคัดเลือกแบคทีเรียพันธุ์กลายดังกล่าวต่อจนได้ไอโซเลตที่มีประสิทธิภาพในการยับยั้งการเจริญของเส้นใยเชื้อรา P. aphanidermatum 57.0-63.6 เปอร์เซ็นต์ เมื่อนำแบคทีเรียพันธุ์กลายที่คัดเลือกได้ ไปทดสอบเบื้องต้นในระดับโรงเรือน พบว่าแบคทีเรียพันธุ์กลายไอโซเลต FL17/2 และ RO15/6 สามารถครอบครองรากผักกาดหอมชนิดกรีนคอส (Green Cos) ได้ดี (100 และ 100 เปอร์เซ็นต์) รองลงมาคือ ไอโซเลต BH15/4, FL17/1 และ RO14/2 (56.3, 56.3 และ 56.3 เปอร์เซ็นต์) และ GC14/6 (43.8 เปอร์เซ็นต์) ตามลำดับ ส่วนการครอบครองรากของเชื้อรา P. aphanidermatum พบว่าแบคทีเรียพันธุ์กลายสามารถลดการเข้าครอบครองรากของเชื้อรา P. aphanidermatum ในระยะกล้าของผักกาดหอมจนเหลือเพียง 0-6.2 เปอร์เซ็นต์ได้ โดยไอโซเล GC14/6 FL17/2 และ RO15/6 สามารถยับยั้งการเข้าครอบครองรากของเชื้อโรคได้ใกล้เคียงกับแบคทีเรียพันธุ์ดั้งเดิม (wild type) ในขณะที่ไอโซเลต BH15/4 และ RO14/2 สามารถยับยั้งการเข้าครอบครองรากของเชื้อโรคได้ดีกว่าแบคทีเรียพันธุ์ดั้งเดิม ทดสอบการควบคุมโรครากเน่าที่เกิดจากเชื้อรา P. aphanidermatum ของผักกาดหอมชนิดกรีนคอส (Green Cos) ซึ่งปลูกในระบบไฮโดรโพนิกส์แบบ Nutrient Film Technique (NFT) โดยใช้แบคทีเรียพันธุ์กลาย 5 ไอโซเลต คือ BH15/4, FL17/2, GC14/6, RO14/2 และ RO15/6 ซึ่งมีประสิทธิภาพในการยับยั้งการเจริญของเส้นใยเชื้อรา P. aphanidermatum และมีคุณสมบัติต้านทานต่อสารปฏิชีวนะ rifampicin ที่ความเข้มข้น 100 ppm โดยเตรียมเซลล์แขวนลอยแบคทีเรียปฏิปักษ์ จากแบคทีเรียที่เลี้ยงขยายในอาหารเหลว nutrient glucose broth (NGB) ปรับความเข้มข้นให้ได้ 108 CFU/มิลลิลิตร ใส่แบคทีเรียปฏิปักษ์ลงในสารละลายธาตุอาหาร ในอัตรา 100 มิลลิลิตร ต่อ 200 ลิตร เมื่อมีการเปลี่ยนสารละลายธาตุอาหารทุกสัปดาห์ ตั้งแต่ระยะเพาะกล้าจนถึงระยะเก็บเกี่ยวที่อายุ 42 วัน พบว่าแบคทีเรียปฏิปักษ์ทดสอบทุกไอโซเลตสามารถควบคุมโรครากเน่าของผักกาดหอมได้ดีกว่ากรรมวิธีควบคุมที่ปลูกเชื้อโรคอย่างมีนัยสำคัญ และแบคทีเรียพันธุ์กลายไอโซเลต RO15/6 และ BH15/4 ช่วยส่งเสริมการเจริญเติบโตของผักกาดหอมได้ ตั้งแต่ในระยะกล้าของผักกาดหอมไปจนถึงระยะการเก็บเกี่ยว แบคทีเรียปฏิปักษ์ที่ใส่ไปในระบบปลูกสามารถเจริญอยู่ได้ทั้งบนวัสดุปลูกในถ้วยเพาะกล้า (เพอร์ไลท์ผสมเวอร์มิคูไลท์, 2: 1 โดยปริมาตร) บริเวณบนผิวรากของผักกาดหอม ตลอดจนในสารละลายธาตุอาหารของระบบปลูก แบคทีเรียที่ครอบครองรากสามารถลดปริมาณของเชื้อรา P. aphanidermatum ได้ การทดสอบประสิทธิภาพของเซลล์แขวนลอยแบคทีเรียปฏิปักษ์และสปอร์แขวนลอยเชื้อรา Trichoderma harzianum (CB-Pin-01) เพื่อควบคุมโรครากเน่าของผักกาดหอมชนิดกรีนคอสที่ปลูกแบบ NFT ทั้งแบบใช้ร่วมกันและแบบเดี่ยว อัตรา 100 มิลลิลิตรต่อสารละลายธาตุอาหาร 200 ลิตร พบว่าแบคทีเรียปฏิปักษ์สามารถควบคุมโรครากเน่าได้แต่มีประสิทธิภาพต่ำกว่าเชื้อรา T. harzianum CB-Pin-01 นำแบคทีเรียซึ่งได้พัฒนาเป็นรูปแบบผงแป้ง และผงดินไปใช้ควบคุมโรครากเน่าของผักกาดหอมชนิดกรีนคอสที่ปลูกแบบ NFTอัตรา 30 กรัม ต่อสารละลายธาตุอาหาร 200 ลิตร พบว่ากรรมวิธีที่ใช้ Bacillus sp. พันธุ์กลายไอโซเลต FL17/2 รูปผงแป้งสูตรที่ 1 และไอโซเลต BH15/4 รูปผงดินสูตรที่ 2 สามารถช่วยให้ผักกาดหอมมีค่าน้ำหนักสดเฉลี่ยเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเปรียบเทียบกับกรรมวิธีควบคุมที่มีการใส่เชื้อโรค เมื่อตรวจสอบการมีชีวิตรอดของแบคทีเรียปฏิปักษ์พบเชื้อทั้งในสารละลายธาตุอาหาร วัสดุปลูกในถ้วยเพาะกล้าและบริเวณรากของผักกาดหอมทั้งบนผิวและภายในราก จากผลการทดลองสรุปได้ว่าแบคทีเรียที่แยกได้จากรากผักกาดหอมสามารถควบคุมโรครากเน่าของผักกาดหอมชนิดกรีนคอสที่เกิดจากเชื้อรา P. aphanidermatum และช่วยส่งเสริมการเจริญเติบโตของผักกาดหอมในระบบไฮโดรโพนิกส์แบบ NFTแยกแบคทีเรียแกรมบวกที่เจริญอยู่บนรากผักกาดหอม ซึ่งปลูกในระบบไฮโดรโพนิกส์ได้ 46 ไอโซเลต จากแบคทีเรียทั้งหมด 98 ไอโซเลต ทดสอบ dual culture พบว่าแบคทีเรียแกรมบวก 10 ไอโซเลต สามารถยับยั้งการเจริญของเส้นใยเชื้อรา Pythium aphanidermatum ได้ระหว่าง 13.0-64.7 เปอร์เซ็นต์ คัดเลือกแบคทีเรีย 5 ไอโซเลต ที่สามารถสร้างเอนโดสปอร์ได้ และมีประสิทธิภาพในการยับยั้งการเจริญของเส้นใยเชื้อรา P. aphanidermatum ในห้องปฏิบัติการ คือ BH15 FL17 GC14 RO14 และ RO15 มาเลี้ยงบนอาหาร nutrient glucose agar (NGA) ที่ผสมด้วยสารปฏิชีวนะ rifampicin เริ่มต้นที่ 1 มิลลิกรัมต่อลิตร (ppm) แล้วทดสอบจนได้แบคทีเรียพันธุ์กลาย (mutant) ซึ่งต้านทานต่อสารปฏิชีวนะ rifampicin ที่ความเข้มข้น 100 มิลลิกรัมต่อลิตร (ppm) ทดสอบและคัดเลือกแบคทีเรียพันธุ์กลายดังกล่าวต่อจนได้ไอโซเลตที่มีประสิทธิภาพในการยับยั้งการเจริญของเส้นใยเชื้อรา P. aphanidermatum 57.0-63.6 เปอร์เซ็นต์ เมื่อนำแบคทีเรียพันธุ์กลายที่คัดเลือกได้ ไปทดสอบเบื้องต้นในระดับโรงเรือน พบว่าแบคทีเรียพันธุ์กลายไอโซเลต FL17/2 และ RO15/6 สามารถครอบครองรากผักกาดหอมชนิดกรีนคอส (Green Cos) ได้ดี (100 และ 100 เปอร์เซ็นต์) รองลงมาคือ ไอโซเลต BH15/4, FL17/1 และ RO14/2 (56.3, 56.3 และ 56.3 เปอร์เซ็นต์) และ GC14/6 (43.8 เปอร์เซ็นต์) ตามลำดับ ส่วนการครอบครองรากของเชื้อรา P. aphanidermatum พบว่าแบคทีเรียพันธุ์กลายสามารถลดการเข้าครอบครองรากของเชื้อรา P. aphanidermatum ในระยะกล้าของผักกาดหอมจนเหลือเพียง 0-6.2 เปอร์เซ็นต์ได้ โดยไอโซเล GC14/6 FL17/2 และ RO15/6 สามารถยับยั้งการเข้าครอบครองรากของเชื้อโรคได้ใกล้เคียงกับแบคทีเรียพันธุ์ดั้งเดิม (wild type) ในขณะที่ไอโซเลต BH15/4 และ RO14/2 สามารถยับยั้งการเข้าครอบครองรากของเชื้อโรคได้ดีกว่าแบคทีเรียพันธุ์ดั้งเดิม ทดสอบการควบคุมโรครากเน่าที่เกิดจากเชื้อรา P. aphanidermatum ของผักกาดหอมชนิดกรีนคอส (Green Cos) ซึ่งปลูกในระบบไฮโดรโพนิกส์แบบ Nutrient Film Technique (NFT) โดยใช้แบคทีเรียพันธุ์กลาย 5 ไอโซเลต คือ BH15/4, FL17/2, GC14/6, RO14/2 และ RO15/6 ซึ่งมีประสิทธิภาพในการยับยั้งการเจริญของเส้นใยเชื้อรา P. aphanidermatum และมีคุณสมบัติต้านทานต่อสารปฏิชีวนะ rifampicin ที่ความเข้มข้น 100 ppm โดยเตรียมเซลล์แขวนลอยแบคทีเรียปฏิปักษ์ จากแบคทีเรียที่เลี้ยงขยายในอาหารเหลว nutrient glucose broth (NGB) ปรับความเข้มข้นให้ได้ 108 CFU/มิลลิลิตร ใส่แบคทีเรียปฏิปักษ์ลงในสารละลายธาตุอาหาร ในอัตรา 100 มิลลิลิตร ต่อ 200 ลิตร เมื่อมีการเปลี่ยนสารละลายธาตุอาหารทุกสัปดาห์ ตั้งแต่ระยะเพาะกล้าจนถึงระยะเก็บเกี่ยวที่อายุ 42 วัน พบว่าแบคทีเรียปฏิปักษ์ทดสอบทุกไอโซเลตสามารถควบคุมโรครากเน่าของผักกาดหอมได้ดีกว่ากรรมวิธีควบคุมที่ปลูกเชื้อโรคอย่างมีนัยสำคัญ และแบคทีเรียพันธุ์กลายไอโซเลต RO15/6 และ BH15/4 ช่วยส่งเสริมการเจริญเติบโตของผักกาดหอมได้ ตั้งแต่ในระยะกล้าของผักกาดหอมไปจนถึงระยะการเก็บเกี่ยว แบคทีเรียปฏิปักษ์ที่ใส่ไปในระบบปลูกสามารถเจริญอยู่ได้ทั้งบนวัสดุปลูกในถ้วยเพาะกล้า (เพอร์ไลท์ผสมเวอร์มิคูไลท์, 2: 1 โดยปริมาตร) บริเวณบนผิวรากของผักกาดหอม ตลอดจนในสารละลายธาตุอาหารของระบบปลูก แบคทีเรียที่ครอบครองรากสามารถลดปริมาณของเชื้อรา P. aphanidermatum ได้ การทดสอบประสิทธิภาพของเซลล์แขวนลอยแบคทีเรียปฏิปักษ์และสปอร์แขวนลอยเชื้อรา Trichoderma harzianum (CB-Pin-01) เพื่อควบคุมโรครากเน่าของผักกาดหอมชนิดกรีนคอสที่ปลูกแบบ NFT ทั้งแบบใช้ร่วมกันและแบบเดี่ยว อัตรา 100 มิลลิลิตรต่อสารละลายธาตุอาหาร 200 ลิตร พบว่าแบคทีเรียปฏิปักษ์สามารถควบคุมโรครากเน่าได้แต่มีประสิทธิภาพต่ำกว่าเชื้อรา T. harzianum CB-Pin-01 นำแบคทีเรียซึ่งได้พัฒนาเป็นรูปแบบผงแป้ง และผงดินไปใช้ควบคุมโรครากเน่าของผักกาดหอมชนิดกรีนคอสที่ปลูกแบบ NFTอัตรา 30 กรัม ต่อสารละลายธาตุอาหาร 200 ลิตร พบว่ากรรมวิธีที่ใช้ Bacillus sp. พันธุ์กลายไอโซเลต FL17/2 รูปผงแป้งสูตรที่ 1 และไอโซเลต BH15/4 รูปผงดินสูตรที่ 2 สามารถช่วยให้ผักกาดหอมมีค่าน้ำหนักสดเฉลี่ยเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเปรียบเทียบกับกรรมวิธีควบคุมที่มีการใส่เชื้อโรค เมื่อตรวจสอบการมีชีวิตรอดของแบคทีเรียปฏิปักษ์พบเชื้อทั้งในสารละลายธาตุอาหาร วัสดุปลูกในถ้วยเพาะกล้าและบริเวณรากของผักกาดหอมทั้งบนผิวและภายในราก จากผลการทดลองสรุปได้ว่าแบคทีเรียที่แยกได้จากรากผักกาดหอมสามารถควบคุมโรครากเน่าของผักกาดหอมชนิดกรีนคอสที่เกิดจากเชื้อรา P. aphanidermatum และช่วยส่งเสริมการเจริญเติบโตของผักกาดหอมในระบบไฮโดรโพนิกส์แบบ NFT

คำสำคัญ