การคัดเลือกเชื้อราเพื่อใช้ในการทำปุ๋ยหมักจากฟางข้าว

Abstract

จากการทดลองเกี่ยวกับประสิทธิภาพสารตัวเร่งที่เป็นเชื้อจุลินทรีย์ ซึ่งได้มีการผลิตเป็นการค้าในต่างประเทศ พบว่าอัตราการย่อยสลาย (คาร์บอนไนโตรเจน) ของฟางข้าวจากการทดลองทั้งสองไม่มีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ ด้วยเหตุผลนี้งานวิจัยจึงมุ่งที่จะแยกและคัดเลือกเชื้อราที่มีความสามารถสูงในการย่อยสลายฟางข้าวภายใต้วิธีการหมักแบบธรรมชาติ จากการทดสอบโดยใช้เชื้อราจำนวน 208 สายพันธุ์ ซึ่งแยกมาจากฟางข้าวแหล่งต่างๆ พบว่า เชื้อรา Aspergillus sp. (A-8), เชื้อรา Aspergillus sp. (B-25) และเชื้อรา Humicola sp. (H-30) มีความสามารถผลิตเอมไซม์เซลลูเลสและไซลาเนสได้สูงเมื่อบ่มที่อุณหภูมิ 45 องศาเซลเซียส เป็นระยะเวลา 5 วัน ในขณะที่เชื้อรามารตรฐาน Trichoderma viridae QM 9414 ผลิตเอมไซม์ได้สูงเมื่อบ่มที่อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียสเป็นระยะเวลา 5 วัน จากการศึกษาเปรียบเทียบประสิทธิภาพในการผลิตเอนไซม์ชนิดต่างๆ ที่มีความเหมาะสมต่อการย่อยสลายเซลลูโลสและเฮมิเซลลูโลส พบว่า เชื้อรา Aspergillus sp. (A-8) สามารถผลิตเอนไซม์เซลลูเลสและคาร์บอกซีเมทธิลเซลลูเลสได้สูงสุด (1.22 x 10⁶ และ 1.88 x 10⁶ หน่วยต่กรัมฟางข้าว) ขณะที่เชื้อรา Aspergillus sp. (B-25) สามารถผลิตเอนไซม์เบตากูลโคซิเดสได้สูงสุด (3.08 x 10⁴ หน่วยต่อกรัมฟางข้าว) และเชื้อรา Humicola sp. (H-30) สามารถผลิตเอนไซม์ไซลาเนสได้สูงสุด (199 x 10⁷ หน่วยต่อกรัมฟางข้าว) เมื่อศึกษาลักษณะทางสัณฐานวิทยาและสรีรวิทยาของเชื้อราทั้ง 3 สายพันธุ์ พบว่า เชื้อรา Aspergillus sp. (A-8) มีลักษณะคล้ายคลึงกับเชื้อรา Aspergillus fumigatus Fresenius. ส่วนเชื้อรา Aspergillus sp. (B-25) มีลักษณะคล้ายคลึงกับเชื้อรา Aspergillus flavipes ในขณะที่เชื้อรา Humicola sp. (H-30) มีลักษณะคล้ายคลึงกับเชื้อรา Humicola lanuginose จากการศึกษาปริมาณสปอร์ของเชื้อราเพื่อใช้เป็นหัวเชื้อในการทำปุ๋ยหมัก เชื้อรา Aspergillus sp. (A-8) และเชื้อรา Aspergillus sp. (B-25) จะสร้างสปอร์ได้มากที่สุดเท่ากับ 4.98 x 10¹² และ 2.02 x 10¹¹ สปอร์ต่อกรัมอาหารเลี้ยงเชื้อ ตามลำดับเมื่อเลี้ยงในอาหารที่ประกอบด้วยฟางข้าวขนาดยาว 5 มิลลิเมตร ผสมกับรำข้าวละเอียดในอัตราส่วน 1 : 1 ส่วนเชื้อรา Humicola sp. (H-30) สร้างสปอร์ได้มากที่สุดเท่ากับ 1.55 x 10¹¹ สปอร์ต่อกรัมอหารเลี้ยงเชื้อ เมื่อเลี้ยงในอาหารที่ประกอบด้วยฟางข้าวขนาดยาว 5 มิลลิเมตร ผสมกับรำข้าวละเอียดในอัตราส่วน 1 : 9 จาการศึกษาการย่อสลายฟางข้าวในโหลหมัก (ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 7 ซม. สูง 24 ซม.) โดยการเติมเชื้อราที่คัดเลือกได้ พบว่า อัตราการย่อยสลายของฟางข้าวในโหลหมักที่เติมเชื้อราชนิดเดียวหรือเชื้อราผสม (2 สายพันธุ์) มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคํญทางสถิติ เมื่อเปรียบเทียบกับโหลหมักทีไม่เติมเชื้อรา โดยการเติมเชื้อราเพียงชนิดเดียวได้ผลดีที่สุด จากการทดลองโดยใช้สารต่างๆ เพื่อเป็นแหล่งไนโตรเจน พบว่า แอมโมเนียมไนเตรตเป็นสารที่ดีที่สุดสำหรับเชื้อราในการย่อยสลายฟางข้าว โดยในช่วงระดับ 1.5 – 5.0 เปอร์เซนต์ของแอมโมเนียมไนเตรต มีผลช่วยเร่งกระบวนการย่อยสลาย และปลดปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ของฟางข้าว เมื่อศึกษาการหมักในระดับใหญ่ โดยหมักฟางข้าวในถังซีเมนต์ (ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 80 ซม. สูง 70 ซม.) โดยเติมเชื้อรา Aspergillus sp. (A-8) หรือเชื้อรา Aspergillus sp. (B-25) พบว่า อัตราการย่อยสลายของฟางข้าวในถังหมักที่เติมเชื้อราจะเกิดขึ้นเร็วกว่าถังหมักที่ไม่เติมเชื้อรา นอกจากนี้พบว่าหลังจากการหมักฟางข้าว จำนวนเซลของเชื้อราที่เติมลงไปมีการเพิ่มจำนวนมากขึ้น แสดงว่าเชื้อราเหล่านี้สามารถเจริญและแก่งแย่งอาหรกับจุลินทรีย์ชนิดอื่นๆ ที่มีอยู่ในฟางข้าวได้ จากผลการทดลองซึ่งได้กล่าวมาแล้วข้างต้น พบว่า เชื้อรา Aspergilus sp. (A-8) และเชื้อรา Aspergillus sp. (B-25) เป็นเชื้อราสายพันธุ์ที่เหมาะสมที่ใช้เติมในกระบวนการหมักปุ๋ยชีวภาพจากฟางข้าว และในอนาคตน่าจะมีการศึกษาเพิ่มเติมกระบวนหมักในระดับขยายใหญ่ในภาคสนามด้วย