ไบออนแบคกับการเจริญเติบโตของพืช

          บาซิลลัส ซับทิลิส (Bacillus subtilis) เป็นชื่อทางวิทยาศาสตร์ของเชื้อแบคทีเรียชนิดหนึ่ง ที่สามารถพบทั่วไปในดิน ในน้ำ ในพืช ซึ่งมีการศึกษากันอย่างมากมายจากนักวิทยาศาสตร์ จนถึงปัจจุบัน ทำให้เรามีความรู้เกี่ยวกับแบคทีเรียชนิดนี้อย่างลึกซึ้ง และสามารถนำมาพัฒนาใช้ประโยชน์อย่างกว้างขวางในทางการเกษตร  เพราะมีคุณสมบัติ เป็นทั้ง สารชีวภัณฑ์กำจัดโรคพืช และเป็นสารกระตุ้นการเจริญเติบโตของพืช (Plant biostimulants)

          เนื่องจากชีววิทยาของเชื้อแบคทีเรีย มีความสลับซับซ้อนมาก มีความหลายหลากทางองค์ประกอบของดีเอ็นเอ แต่จากความรู้ด้านชีววิทยาระดับดีเอ็นเอในเซลล์ของจุลินทรีย์ (Molecular biology) ทำให้เราสามารถจำแนกองค์ประกอบทางดีเอ็นเอและการเรียงลำดับของดีเอ็นเอได้อย่างสมบรูณ์ (Complete genome sequence) ของเชื้อแบคทีเรีย จนนำไปสู่การสามารถจำแนกเชื้อแบคทีเรีย ลึกลงไปสู่ระดับที่เรียกว่า สายพันธุ์ (strains) ทำให้พิสูจน์ได้ว่า แต่ละสายพันธุ์ มีความแตกต่างกันในความสามารถเฉพาะตัว เช่น สามารถเป็นปฏิปักษ์ต่อจุลินทรีย์อื่นๆที่เป็นสาเหตุโรคพืช บางสายพันธุ์เป็นเพียงการกระตุ้นให้เกิดภูมิต้านทานต่อโรคของต้นพืช บางชนิดเป็นเพียงส่งเสริมการเจริญเติบโตของต้นพืช (Biostimulant)  ด้วยข้อมูลที่จำเพาะเจาะจงลงไปสู่ระดับสายพันธุ์ของแบคทีเรีย นี้ ในปัจจุบัน จึงมีการจดสิทธิบัตร (Patent) สายพันธุ์จุลินทรย์ เช่นเดียวกับการจดสิทธิบัตร การค้นพบสารเคมีสังเคราะห์ชนิดใหม่ๆ และหลังจากเมื่อนำเชื้อนั้นไปศึกษาด้านพิษวิทยา (Toxicology) ตามข้อกำหนดด้านมาตรฐานความปลอดภัยแล้ว สามารถนำไปขึ้นทะเบียนในระดับนานาชาติได้ ดังนั้น งานวิจัยและพัฒนาสารชีวภัณฑ์ จึงได้รับความสนใจจากบริษัทใหญ่ๆระดับโลกที่ทำธุรกิจด้านการเกษตร มากขึ้นๆ

          ในด้านการเป็นสารกระตุ้นการเจริญเติบโตของพืช หรือเรียกในภาษาอังกฤษว่า plant biostimulants นั้น ได้มีรายงานทางวิชาการอยู่มากมาย โดยเฉพาะ ผลิตภัณฑ์ที่ได้มาจากจุลินทรีย์กลุ่มแบคทีเรีย (Plant growth promoting bacteria:PGPB) ซึ่งรวมถึงแบคทีเรียตระกูล บาซิลลัส (Bacillus spp.)

          ในบทความนี้ จะไม่กล่าวถึงกลไกในทางทฤษฎีของจุลินทรีย์แบคทีเรียต่อการกระตุ้นการเจริญเติบโตให้กับต้นพืช เพราะจะมีความซับซ้อนมากเกินไปสำหรับเกษตรกร แต่จะนำผลจากการทดสอบการใช้ผลิตภัณฑ์จุลินทรีย์ บาซิลลัส  ซับทิลิส  ของฝ่ายวิชาการ ศูนย์แนะนำการแก้ปัญหาการปลูกพืช (vanidakaset.com) มานำเสนอ เพื่อประโยชน์สำหรับเกษตรกร ที่จำไปใช้ประโยชน์ ต่อไป

          อย่างไรก็ตาม สารชีวภัณฑ์ บาซิลลัส ซับทิลีส ที่มีจำหน่ายในท้องตลาดในปัจจุบัน มาจากหลายแหล่งผลิต จึงอาจมีความแตกต่างกันในด้านสายพันธุ์ รวมทั้งในด้านคุณภาพของผลิตภัณฑ์และประสิทธิภาพในการใช้งานจริง บทความนี้ จึงขอกล่าวถึงเฉพาะเชื้อแบคทีเรีย บาซิลลัส ซับทิลีส ที่ได้ระบุสายพันธุ์ที่มีการจดสิทธิบัตรและมีการขึ้นทะเบียนระดับนานาชาติ เพื่อนำมาเป็นกรณีศึกษา เท่านั้น 

สารชีวภัณฑ์กำจัดศัตรูพืช ไบออนแบค

          ไบออนแบค คือ ชื่อการค้าของสารชีวภัณฑ์กำจัดศัตรูพืช บาซิลลัส ซับทีลิส สายพันธุ์ Bacillus subtilis strain Y1336 ซึ่งได้มีการจดสิทธิบัตรและมีการขึ้นทะเบียนเป็นสารชีวภัณฑ์กำจัดศัตรูพืชระดับนานาชาติ (OECD) พร้อมข้อมูลพิษวิทยาระดับ GLP

          นอกจากคุณสมบัติของ ไบออนแบค (Bacillus subtilis strain Y1336) จะได้รับการขึ้นทะเบียนเป็น  สารชีวภัณฑ์กำจัดโรคพืช ในกลุ่มประเทศ OECD แล้ว คุณสมบัติของ ไบออนแบค ยังเป็นสารกระตุ้นการเจริญเติบโตของพืช (Biostimulant) ซึ่งความสามารถด้านนี้ของเชื้อแบคทีเรียกลุ่ม บาซิลลัส ได้มีการศึกษาวิจัยกันอย่างกว้างขวาง และพบข้อมูลยืนยันได้ทางวิทยาศาสตร์ว่า เชื้อแบคที่เรียกลุ่ม บาซิลลัส สามารถช่วยกระตุ้นหรือส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืช ด้วยกลไก ทั้งทางตรงและทางอ้อม คือ เชื้อแบคทีเรียที่อาศัยอยู่บริเวณรากพืชจะกระตุ้นการเจริญของพืชทางสรีรวิทยา ช่วยให้รากจับยึดธาตุไนโตรเจน (N) ได้มากขึ้น ช่วยการดูดซับธาตุอาหารพืช สังกะสี (Zn)  เหล็ก(Fe) แคลเซี่ยม (Ca) สร้างฮอร์โมอ๊อกซิน (IAA) ที่สำคัญต่อพืช

          คุณสมบัติในด้านการกระตุ้นการเจริญเติบโตของพืช นั้น เราสามารถวัดได้จากการใช้จริงในแปลงปลูกพืช ซึ่งจากทดสอบการใช้ ไบออนแบค ในแปลงปลูกพืช ได้ผล ดังต่อไปนี้

การทดสอบ ไบออนแบค ในสตรอเบอรี่

          ฝ่ายวิชาการ ศูนย์แนะนำการแก้ปัญหาการปลูกพืช  วนิดาเกษตร  ได้ทำการทดสอบสารชีวภัณฑ์ ไบออนแบค ในสตรอเบอร์รี่ พบว่า ไบออนแบค ช่วยให้ต้นสตรอเบอร์รี่ เจริญเติบโตได้ดีกว่า ต้นสตรอเบอร์รี่ที่ไม่ได้ใช้            ไบออนแบค อย่างชัดเจน คือ ต้นสตรอเบอร์รี่ ที่ใช้ ไบออนแบค มี ลำต้นและระบบรากที่สมบรูณ์กว่า ต้นสตรอเบอร์รี่ ที่ไม่ได้ใช้ (ตามภาพข้างล่าง)

การทดสอบ ไบออนแบค ในแตงกวา

          การทดสอบสารชีวภัณฑ์ ไบออนแบค ในแตงกวา พบว่า จากการเปรียบเทียบผลผลิตแตงกวา จำนวน 9 สายพันธุ์ พบว่า 7 สายพันธุ์จาก 9 สายพันธุ์ แปลงที่ใช้ ไบออนแบค ให้คุณภาพของผลผลิตดีกว่าในแปลงที่ไม่ใช้ กล่าวคือ  เมื่อแบ่งเกรดของผลแตง ออกเป็น 2 เกรด คือ เกรด A (ผลที่มีรูปทรงสวย สมบรูณ์) และ เกรด B (รูปทรงไม่สมบรูณ์) แปลงที่ใช้   ไบออนแบค ให้น้ำหนักผลและความยาวของผล สูงกว่าแปลงที่ไม่ได้ใช้ และเมื่อเปรียบเทียบ ผลผลิตรวม พันธุ์แตงกวา 10 สายพันธุ์ ก็ยังพบว่า จำนวนผลแตงและน้ำหนักผลิตรวมรวม 7 สายพันธุ์จาก 10 สายพันธุ์ แปลงที่ใช้ ไบออนแบค ให้จำนวนผลแตงและน้ำหนักผลผลิตรวม สูงกว่าแปลงทีไม่ใช้ อย่างชัดเจน

ข้อคิดเห็นท้ายเรื่อง

          ผลจากการทดสอบการใช้ ไบออนแบค ในแปลงสตรอเบอร์รี่และแตงกวา ดังกล่าว ข้างต้น ยืนยันว่า จุลินทรีย์แบคทีเรีย บาซิลลัส ซับทิลิส (Bacillus subtilis strain Y1336) นอกจากจะเป็น สารชีวภัณฑ์กำจัดโรคพืชที่ป้องกันกำจัดได้ทั้งเชื้อราและเชื้อแบคทีเรีย แล้ว ยังมีคุณสมบัติ ในการเป็น สารกระตุ้นการเจริญเติบโตของพืช ซึ่งสารชีวภัณฑ์จากเชื้อจุลินทรีย์ ได้รับความสนใจและมีการนำมาใช้ในการเกษตร มากขึ้นๆ ทั่วโลก ในช่วงประมาณ 10 ปีที่ผ่านมา ข้อมูลในบทความนี้ จึงน่าจะมีประโยชน์ต่อเกษตรกรไทย เช่นกัน

เรียบเรียงโดย  สุจินต์ จันทรสอาด ที่ปรึกษาศูนย์แนะนำแก้ปัญหาการปลูกพืช VANIDA KASET (www.vanidakaset.com)

เอกสารที่ใช้อ้างอิงข้อมูล

• Biodiversity of Bacillus subtilis group and beneficial traits of Bacillus species useful in plant protection, S. Alina et al., Romanian Technological Letter, University of Bucharest, Vol. 20, No. 5, 2015
• Antimicrobial activity in Bacillus spp. from plant environments against plant pathogens: Relationships with cyclic lipopeptide genes and products, I. Mora Pons, PhD thesis, Universitat de Girona, 2014
• Plant growth promoting and phytostimulation potential of Bacillus Subtilis and Bacillus Amyloliquefaciens Mishra and A. Kumar, ARPN Journal of Agricultural and Biological Science, 2012
• Bacillus-Based Biological Control of Plant Diseases, H. Cavoy et al., Pesticides in the modern World, intechopen. Com
• A review of the function, efficacy and value of biostimulant products available for UK cereals and oilseeds, Kate Storer et al., Research Review No. 89, AHDB Cereals & Oilseeds, UK, 2016
• Evaluation of bacillus strains for plant growth promotion potentials on corn (Zea mays), wheat (Triticum aestivum), and soybean (Glycine max), Akinrinlola, University of Nebraska, 2018
• Bion Tech Inc., Taiwan, ROC.

***************************