ผู้เขียน หัวข้อ: จุลินทรีย์ชีวภาพ เทคโนโลยีชีวภาพเพื่อการปรับปรุงบำรุงดิน  (อ่าน 9 ครั้ง)

0 สมาชิก และ 1 บุคคลทั่วไป กำลังดูหัวข้อนี้

เมษายน 14, 2018, 10:36:26 PM
  • Full Member
  • ***
  • กระทู้: 205
    • ดูรายละเอียด

 เทคโนโลยีชีวภาพมีความหมายครอบคลุมไปถึงการศึกษาและนำความรู้ในสาขาชีววิทยา จุลชีววิทยา เคมี และพันธุศาสตร์ระดับโมเลกุล

ที่เกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตต่างๆ เช่น จุลินทรีย์ พืช สัตว์ มาใช้ประโยชน์ เทคโนโลยีชีวภาพมีบทบาทสำคัญต่อการผลิตทางการเกษตรอย่างมาก ได้แก่ การผลิตปุ๋ยชีวภาพ (biofertilizer) สารกำจัดศัตรูพืชและสัตว์ชีวภาพ (biopesticide) จุลินทรีย์ย่อยสลายลิกนินและเซลลูโลส การผลิตชีวมวลและเชื้อเพลงชีวภาพ การดัดแปลงพันธุกรรมของพืช เป็นต้น ปัจจุบันมีนักวิทยาศาสตร์และเกษตรกรให้ความสนใจเกี่ยวกับการใช้จุลินทรีย์ในการปรับปรุงบำรุงดินเพื่อเพิ่มผลผลิตทางการเกษตรมากขึ้น การใช้จุลินทรีย์จะช่วยพัฒนาทรัพยากรดินอย่างยั่งยืน
จุลินทรีย์มีบทบาทในกระบวนการแปรสภาพอินทรียวัตถุในดิน (soil organic matter) ให้กลายเป็นธาตุอาหาร จุลินทรีย์ในดินที่มีศักยภาพแบ่งออกได้เป็น 5 ประเภท คือ
1) จุลินทรีย์เพิ่มธาตุอาหารพืช
2) จุลินทรีย์ที่ช่วยให้ธาตุอาหารเป็นประโยชน์กับพืช
3) จุลินทรีย์ส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืช
4) จุลินทรีย์เร่งปุ๋ยหมัก
5) จุลินทรีย์ย่อยสลายสารพิษในดิน
สำหรับ 3 ประเภทแรกเรียกรวมกันว่าปุ๋ยชีวภาพ ซึ่งประกอบด้วยจุลินทรีย์ที่คัดเลือกแล้วว่าเป็นสายพันธุ์ดีและมีปริมาณมาก เมื่อใส่ลงไปในดิน จุลินทรีย์จะเติบโตและสร้างกลุ่มรอบผิวรากหรือในรากพืช และช่วยส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืช ดังนั้น นิยามของปุ๋ยชีวภาพ จึงเน้น 2 ประเด็นคือ
1) มีจุลินทรีย์ที่มีประสิทธิภาพในปริมาณมากพอ โดยระบุชื่อและสายพันธุ์จุลินทรีย์ได้
2) ใช้แล้วทำให้พืชได้รับธาตุอาหารเพิ่มขึ้นอย่างมีประสิทธิภาพ จากการที่มีจุลินทรีย์นั้นอยู่ในดินหรืออยู่ร่วมกับพืช

จุลินทรีย์เพิ่มธาตุอาหารพืช
จุลินทรีย์เพิ่มธาตุอาหารพืช ได้แก่ กลุ่มจุลินทรีย์แปรสภาพไนโตรเจน ซึ่งผลิตเอ็มไซม์โปรตีเอส ย่อยสลายอินทรีย์ไนโตรเจนที่สะสมอยู่ในดิน ให้อยู่ในรูปของไนโตรเจนที่พืชนำไปใช้ได้ จุลินทรีย์ที่มีบทบาทในการย่อยได้แก่ กลุ่มบาซิลัส (Bacillus) อาโธรแบคเตอร์ (Arthrobacter) สเตรปโตมัยสีท (Streptomyces) แอสเพอร์จิลลีส (Aspergillus) ไนโตรแบคเตอร์ (Nitrobactor) และไนโตรโซโมเนส (Nitrosomonas) นอกจากนี้จุลินทรีย์ในดินบางชนิดสามารถตรึงไนโตรเจนจากอากาศเปลี่ยนให้เป็นสารประกอบไนโตรเจนที่มีประโยชน์ต่อพืชได้ จุลินทรีย์กลุ่มนี้แบ่งย่อยได้เป็น 3 ประเภทตามลักษณะความสัมพันธ์กับพืช ได้แก่
1) แบคทีเรียตรึงไนโตรเจนที่อยู่ร่วมกับพืชแบบพึ่งพาอาศัยกัน (symbiosis N2-fixing bacteria) เช่น เชื้อไรโซเบียม (Rhizobium sp.) กับพืชตระกูลถั่ว
2) แบคทีเรียตรึงไนโตรเจนที่อาศัยอยู่ร่วมกับพืชแบบอิสระ (N2-fixing associated bacteria) เช่นอะโซสไปริลลัม (Azospirillum) พบในพืชตระกูลหญ้า อ้อย ข้าวฟ่าง และข้าวโพด
3) แบคทีเรียที่อาศัยอยู่อย่างอิสระในดินและบริเวณรากพืช (Free-living N2-fixing bacteria) เช่น อะโซโตแบคเตอร์ (Azotobacter) และไบเจอริงเคีย (Beijerinckia) นอกจากแบคทีเรียแล้วสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน หรือไซยาโนแบคทีเรีย (cyanobacteria) จัดเป็นกลุ่มจุลินทรีย์ชนิดหนึ่งที่สามารถสังเคราะห์แสงและตรึงไนโตรเจนจากอากาศได้ เจริญเติบโตได้ดีในพื้นที่น้ำขัง เช่น ในนาข้าว

จุลินทรีย์ที่ช่วยให้ธาตุอาหารเป็นประโยชน์กับพืช
จุลินทรีย์ที่ช่วยให้ธาตุอาหารเป็นประโยชน์กับพืชมี 2 กลุ่ม กลุ่มแรก คือ จุลินทรีย์แปรสภาพฟอสฟอรัส ที่สร้างกรดอินทรีย์หรือเอนไซม์แปรสภาพฟอสฟอรัสย่อยสารประกอบกลุ่มอินทรีย์ฟอสฟอรัสให้อยู่ในรูปที่พืชสามารถนำไปใช้ได้ นอกจากนี้ยังสามารถย่อยสารประกอบอนินทรีย์ฟอสฟอรัส เช่น หินฟอสเฟต หรือตะกอนของสารประกอบฟอสเฟต ซึ่งเกิดจากการใช้ปุ๋ยฟอสเฟตอย่างต่อเนื่องแต่ถูกตรึงไว้ในดิน การใส่จุลินทรีย์ละลายฟอสเฟตจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้ปุ๋ยฟอสเฟตในดินได้จุลินทรีย์แปรสภาพฟอสฟอรัสได้แก่ เชื้อแบคทีเรียในกลุ่มบาซิลลัส (Bacillus sp) ซูโดโมแนส (Pseudomonas sp.) ไธโอบาซิลลัส (Thiobacillus sp.) และเชื้อราในกลุ่มแอสเพอร์จิลลัส (Aspergillus sp.) เพนนิซิลเลียม (Penicillium sp.)
จุลินทรีย์ช่วยเพิ่มศักยภาพในการดูดซึมธาตุอาหารพืช ได้แก่ เชื้อราไมคอร์ไรซา ซึ่งมีความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยกันกับรากพืชชั้นสูง โดยเชื้อราจะได้รับอาหารจากพืช และพืชก็ได้รับประโยชน์จากราในการดูดน้ำและธาตุอาหารให้แก่พืช เชื้อราไมคอร์ไรซาที่พบโดยทั่วไปมี2 ชนิดคือ เอ็คโตไมคอร์ไรซา ซึ่งจะสร้างเส้นใยอัดตัวแน่นรอบรากพืชคล้ายเป็นเปลือกรากอีกชั้นหนึ่ง และเอ็นโดไมคอร์ไรซา เป็นเชื้อราที่สร้างเส้นใยแบบหลวมๆ รอบรากพืช และบางส่วนเจริญเข้าไปในรากและสร้างเป็นโครงสร้างแตกแขนง เรียกว่าอาร์บัสคูลและแบบกลมคล้ายรูปไข่เรียกว่าเวสิเคิล การใช้เชื้อราประเภทนี้นิยมใช้กับพืชยืนต้น เพื่อช่วยให้พืชดูดธาตุอาหารได้ง่ายขึ้น ช่วยให้ความชุ่มชื้น ช่วยควบคุมโรคพืช และลดความเป็นพิษของสารเคมีและโลหะหนักในดิน


จุลินทรีย์ชีวภาพ เทคโนโลยีชีวภาพเพื่อการปรับปรุงบำรุงดิน ดูเพิ่มเติมได้ที่ https://www.bcithailand.net/จุลินทรีย์ชีวภาพ/