การคัดเลือกเชื้อราเพื่อใช้ในการทำปุ๋ยหมักจากฟางข้าว

Selection of fungi for producing organic fertilizer from rice straw

Name: วิศิษฐพร เผื่อนพิภพ

ThaSH: เชื้อรา

ThaSH: ปุ๋ยหมัก

ThaSH: ฟางข้าว

ThaSH: การใช้ของเสียให้เป็นประโยชน์

ThaSH: เอนไซม์

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

Abstract: Several commercial available namely Agromax, B-2, F, Kilodor have been tested for their efficiency of decomposing the rice straw. The difference of the results showed statistically insignificant in rate of decomposing (C/N ration) the rice straw those treated with the biofertilizers and the control, which implied that the microorganisms present in those biofertilizers are not suitable for decomposing rice straw under the conditions tested. In this study, we intended to isolate and selects some fungi with high ability to decompose the rice straw under local conditions. Two hundred and eight strains of fungi have been isolated from various samples of decomposed rice straw. Among those isolates, Aspergillus sp. (A-8), Aspergillus sp. (B-25) and Humicola sp. (H-30) were selected. The selection based on their ability to produce cellulose and xylanase when cultivate in rice straw at 45℃ for 5 days while Trichoderma viridae QM 9414 (cultivated at 30℃) was use as standard strain. The comparative studies of the three strains showed that Aspergillus sp. (A-8) produced the highest amount of cellulose and carboxymethy1 cellulase (1.22x10⁶ and 1.88 x 10⁶ units/gm rice straw) while Aspergillus sp. (B-25) was the best B-glucosidase producer (3.08x10⁴ units/gm rice straw) and Humicola sp. (H-30) produced the highest amount of xylanase (1.99x10⁷ units/gm rice straw). The morphological and physiological characteristics of Aspergillus sp. (A-8) was found similar to Aspergillus fumigatus Fresenius, while Aspergillus sp. (B-25) similar to Aspergillus flavipes, and finally, Humicola sp. (H-30) similar to Humicola lanuginosa. When the fungi were cultivated on 1: 1 ratio of 5 mm. rice straw and the fine rice bran, the maximal number of spore produced by Aspergillus sp. (A-8) and Aspergillus sp. (B-25) were 4.98x 10² and 2.02 x 10¹¹ spores/gm of substrate respectively while the maximal number of spore produced by Humicola sp. (H-30) was 1.55 x 10¹¹ spores/gm of substrate. In case of Humicola sp. (H-30) the optimal ratio fo rice straw : fine rice bran in the substrate was 1: 9. The experiments performed in glass jar (7 cm. in diameter, 24 cm. in hight) showed the difference (statistically significant) in the rate of decomposing rice straw treated with either single or the mixer of two strains to the untreated control group with the best result from those of single strain treatment. Among various sources of inorganic nitrogen tested, ammonium nitrate was proved to be the best, thus, the optimal concentration of ammonium nitrate in the range between 1.5 – 5.0 % will enhance the rate of decomposing and the CO₂ evolution of rice straw treated. Further studies of large scale decomposition when straw were allowed to decompose in round cement tanks (80 cm. in diameter, 70 cm. in hight), again a higher rate of decomposition when rice straw were allowed to decompose in the presence of either Aspergillus sp. (A-8) or Aspergillus sp. (B-25) than untreated sample. In addition, it was found that number of fungal cell in the decompose straw increase with time of incubation suggesting that these fungi are capable of growing and competing for nutrition with other microorganisms presence in culture. The results reported above suggest that Aspergillus sp.(A-8), and Aspergillus sp. (B-25) might be the promising strains to be used as biofertilizer for decomposing the rice straw. Further investigations especially using these fungi for larger scale decomposition and the field tests need to be continued.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: ประกิตติ์สิน สีหนนทน์

Role: ที่ปรึกษา

Name: นลิน นิลอุบล

Role: ที่ปรึกษา

Created: 2529

Modified: 2563-07-14

Issued: 2563-07-14

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: จุลชีววิทยา

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	Visitporn_ph_front_p.pdf	17.65 MB	12	2025-06-24 21:23:14
2	Visitporn_ph_ch1_p.pdf	1.66 MB	11	2024-07-23 15:32:52
3	Visitporn_ph_ch2_p.pdf	13.5 MB	14	2024-07-23 15:33:37
4	Visitporn_ph_ch3_p.pdf	14.09 MB	10	2021-05-18 20:34:04
5	Visitporn_ph_ch4_p.pdf	97.96 MB	5	2020-10-02 13:54:53
6	Visitporn_ph_ch5_p.pdf	33.28 MB	10	2020-10-02 13:57:23
7	Visitporn_ph_back_p.pdf	25.83 MB	10	2020-10-02 14:00:14

ใช้เวลา

0.060446 วินาที