การจัดการธาตุอาหารในข้าวเพื่อการใช้ประโยชน์อย่างยั่งยืน

บทคัดย่อ

การบริโภคข้าวซึ่งเป็นอาหารหลักของประซากรมากกว่าครึ่งโลกเป็นหนึ่งในสาเหตุหลักที่ทำ ให้ได้รับแค่ดเมียมสูงกว่าคำมาตรฐาน และข้าวที่ปนเปื้อนแคดเมียมนำมาสู่การสะสมสารพิษใน ร่างกายและทำให้อวัยวะต่าง ๆ ทำงานบกพร่อง เช่น การเกิดโรคอิไต อิไต ซึ่งเป็นภาวะบกพร่องของ ไตและกระดูก การศึกษาสาเหตุและกลไกในการสะสมแคดเมียมในข้าวน่จะเป็นวิธีการที่จะนำไปสู่ การแก้ไขปัญหาดังกล่าวได้ การทดลองนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อประเมินผลของแคดเมียมในหางแร่สังกะสี ที่ใส่ในดินที่ระดับความเข้มขันต่าง ๆ ต่อผลผลิตและการสะสมแคดเมียมในส่วนต่าง ๆ ของตันและ เมล็ดข้าว 3 พันธุ์ ทดลองในกระถาง ที่โรงเรือนคณะเกษตรศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ ในฤดูปลูก นาปี พ.ศ. 2557 วางแผนการทดลองแบบ 3x4 Factorial in Completely Randomized Design (CRD) จำนวน 3 ซ้ำ ใช้พันธุ์ข้าวจำนวน 3 พันธุ์ คือ กำหอม มข. (KHC) ขาวดอกมะลิ 105 (KDML 105) และสังข์หยดพัทลุง(SY)ปลูกในกระถางที่บรรจุดิน 10 กิโลกรัม และใส่แคดเมียมจากหางแร่ สังกะสี 4 ระดับ คือ 0 (control), 5, 100 และ 200 (Cd o,Cd 5,Cd 100 และ Cd 200) มิลลิกรัม ต่อกิโลกรัม พบว่าผลผลิตข้าวแต่ละพันธุ์มีการตอบสนองต่อความเข้มข้นแคดเมียมจากหางแร่สังกะสี ที่ใส่ในดินแตกต่างกัน ข้าวพันธุ์สังข์หยด ที่ปลูกในดินที่มีระดับแคดเมียมจากหางแร่สังกะสีในดิน 200 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม มีผลผลิตเพิ่มขึ้น 31.8 เปอร์เซ็น ในขณะที่แคดเมียมในหางแร่สังกะสีที่ใส่ในดิน ที่ระดับความเข้มขัน 5 และ 100 มิลลิกรัมต่อก็โลกรัม ไม่มีผลต่อผลผลิตเปรียบเทียบกับผลผลิตที่ไม่ ใส่แคดเมียมจากหางแร่สังกะ ในข้าวพันธุ์ขาวตอกมะลิ 105 การใส่แคดเมียมจากหางแร่สังกะสีใน ตินที่ระดับ 5 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม มีผลผลิตไม่แตกต่างจากกรรมวิธีที่ไม่ใส่แคดเมียมจากหางแร่ สังกะสี แต่พบว่าที่ระดับแคดเมียม 100 และ 200 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม ทำให้ผลผลิตลดลงร้อยละ 42.0 และ 89.3 ตามลำดับ และในข้าวพันธุ์ก๋ำหอม มช. พบว่าความเข้มขันของแคดเมียมจากหางแร่ สังกะสีที่ใส่ในดินไม่มีผลต่อผลผลิต ซึ่งผลผลิตที่ตอบสนองแตกต่างกันในข้าวแต่ละพันธุ์และระดับแคดเมียมในหางแร่สังกะสีที่ใส่ในดินนี้มีผลมาจากองค์ประกอบของผลผลิตที่ได้รับผลกระทบจาก แคดเมียมในติน โดยเฉพาะในส่วนของ จำนวนซ่อดอกต่อรวง เปอร์เซ็นต์เมล็ดดี น้ำหนักแห้งฟาง และ ดัชนีการเก็บเกี่ยว ซึ่งพบว่ามีความสัมพันธ์กับผลผลิตในข้าวทุกพันธุ์ นอกจากจากนี้การสะสมแคดเมียมในส่วนประกอบต่าง ๆ ของต้นข้าวมีผลกระทบจากการ ปลูกในดินที่มีระดับแคดเมียมในหางแร่สังกะสีแตกต่างกันในข้าวแต่ละพันธุ์ด้วย พบว่าข้าวพันธุ์ก๋ำ หอม มช. การใส่แคดเมียมจากหางแร่สังกะสีในดินที่ระดับ 5, 100, และ 200 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม ส่งผลให้การสะสมแคดเมียมในเมล็ดเพิ่มขึ้น 33, 187 และ 270 เท่า ตามลำดับ โดยเปรียบเทียบกับ กรรมวิธีที่ไม่ใส่แคดเมียมจากหางแร่สังกะสี ส่วนในข้าวพันธุ์ขาวดอกมะลิ 105 ส่งผลให้มีการสะสม แคดเมียมในเมล็ดเพิ่มขึ้น 28, 105 และ 125 เท่า ตามลำดับ และในข้าวพันธุ์สังข์หยด ส่งผลให้มีการ สะสมแคดเมียมในเมล็ดเพิ่มขึ้น 35, 192 และ 220 เท่า ตามลำดับ ผลผลิตเมล็ดและความเข้มข้นของแคดเมียมในส่วนต่าง ๆ มีความสัมพันธ์แตกต่างกันในข้าว แต่ละพันธ์ ข้าวพันธุ์สังข์หยด พบความสัมพันธ์เชิงบวกระหว่างผลผลิตและความเข้มข้นแคดเมียมในส่วนของลำต้น ส่วนข้าวพันธุ์หอม มช. และขาวดอกมะลิ 105 ไม่พบความสัมพันธ์ระหว่างผลผลิต และความเข้มข้นแคดเมียมในส่วนของลำต้น แสดงว่าความเข้มข้นของแคดเมียมรวมทั้งสารประกอบ อื่น ๆ ที่อยู่ในหางแร่สังกะสีที่นำมาใช้ เช่น ธาตุเหล็กและสังกะสี ที่สะสมอยู่ในลำต้นช่วยส่งเสริมการ สร้างผลผลิตเมล็ดข้าวข้าวพันธุ์สังข์หยดได้ ซึ่งการตอบสนองดังกล่าวไม่พบในพันธุ์ก๋ำหอม มช. และ ขาวดอกมะลิ 105 และพบความสัมพันธ์เชิงลบระหว่างผลผลิตกับความเข้มข้นแคดเมียมในส่วนของ กาบใบ ใบ ใบธง และเมล็ด ในข้าวพันธุ์ขาวดอกมะลิ 105 แต่ในข้าวพันธุ์ก๋ำหอม มช. และพันธุ์สังข์ หยด ไม่พบความสัมพันธ์ระหว่างผลผลิตกับความเข้มข้นแคดเมียมในส่วนของกาบใบ ใบ ใบธง และ เมล็ด บ่งชี้ว่าความเข้มชันของแคดเมียมที่สะสมในส่วนต่าง 1 ของต้นและเมล็ดในพันธุ์ขาวดอกมะลิ 105 ที่มากขึ้นมีผลไปลดผลผลิตของข้าวพันธุ์ดังกลำว การทตลองนี้แสดงถึงความแตกต่างระหว่าง พันธุ์ข้าวในการตอบสนองต่อความเข้มข้นของแคดเมียมจากหางแร่สังกะสีที่ใส่ในดิน ซึ่งสามารถ นำไปใช้ป็นข้อมูลในการศึกษาเพื่อเป็นแนวทางในการปรับปรุงพันธุ์ข้าวให้มีความทนทานในการสร้าง ผลผลิตเมื่อปลูกในดินที่มีแคดเมียมปนเปื้อนสูงแต่มีการสะสมแคดเมียมในเมล็ดต่ำได้ต่อไป

คำสำคัญ