Efficacy of Powder Formulation of Antagonistic Bacteria to ... - CRDC

์158 ปี ที 42 ฉบับที 2 (พิเศษ) พฤษภาคม - สิงหาคม 2554 ว. วิทยาศาสตร์เกษตรคํานําโรคถอดฝักดาบของข้าว (Bakanae Disease of Rice) หรือโรคหลาว ข้าวตัวผู ้ หรือโคนเน่า มีสาเหตุจากเชื อรา Fusariumfujikuroi Nirenberg (synonym : F. moniliforme Sheldon) ซึงสร้ างส่วนขยายพันธุ ์ แบบไม่ใช้เพศ (anamorph) คือ โคนีเดีย (conidia) หากเป็ นระยะทีสร้ างส่วนขยายพันธุ ์ แบบใช้เพศ (teleomorph) คือ แอสโคสปอร์ (ascospore) จะเป็ นเชื อรา Gibberella fujikuroi (Sawada)Wollenworth เป็ นโรคทีกําลังเป็ นปัญหาในแหล่งปลูกข้าวทางภาคเหนือในขณะนี โดยเฉพาะจังหวัดแพร่ พะเยา น่าน ลําปาง เชียงราย และเชียงใหม่ จากการสํารวจและเก็บตัวอย่างข้าวทีเป็ นโรคถอดฝักดาบในจังหวัดแพร่ และพะเยา เมือเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2547 พบข้าวพันธุกข15 และ ขาวดอกมะลิ 105 เป็ นโรคถอดฝักดาบประมาณ 15-30 เปอร์เซ็นต์ (รัศมี, 2548) เชื อราสาเหตุโรคสามารถสร้ างกรด fusaric ทําให้ต้นข้าวชะงักการเจริญเติบโต (stunting) และสาร gibberellin กระตุ ้นให้ต้นข้าวย่างปล้องสูงขึ น (elongation) ดังนั นอาการของโรคจึงขึ นกับสาร 2 ตัวนี ถ้าต้นข้าวเป็ นโรครุนแรงในระยะกล้าจะเกิดอาการโคนเน่า (foot rot) และต้นกล้าเน่า (seedling rot) ทําให้ต้นกล้าข้าวแห้งตายหลังจากปลูกได้ไม่เกิน 7 วัน เนืองจากกรด fusaric หากต้นข้าวเป็ นโรคไม่รุนแรงจะแสดงอาการสูงกว่าต้นข้าวปกติอย่างชัดเจน ต้นข้าวผอมใบมีสีเขียวอ่อนซีด มักย่างปล้อง และมีรากทีข้อต่อของลําต้นส่วนทีย่างปล้อง เนืองจากสาร gibberellin แต่อาการย่างปล้องนี อาจไม่เกิดก็ได้ ส่วนใหญ่ต้นข้าวทีเป็ นโรคจะตายก่อนออกรวง ถ้าไม่ตายและเจริญจนถึงเก็บเกียว จะพบว่าต้นข้าวแตกกอน้อย รวงข้าวมีเมล็ดลีบและเมล็ดด่าง พบกลุ ่มเส้นใยสีขาวหรือชมพูบริเวณข้อของต้นตรงระดับนํ า หรือบริเวณส่วนล่างของลําต้น เชื อสาเหตุโรคสามารถแพร่ระบาดได้ทางเมล็ดพันธุ ์ (seed-borne) หรือทางดิน (soil-borne) หรือโดยโคดิเนียของเชื อทีแพร่ในอากาศ (air-borne) (Ou, 1985) มีรายงานว่าโรคถอดฝักดาบทําให้ผลผลิตของข้าวลดลง 15 เปอร์เซ็นต์ในประเทศไทยและอินเดีย (Kanjanasoon,1961; Pavgi และ Singh,1964) ในประเทศญีปุ ่ นทําให้ผลผลิตข้าวลดลง 20 เปอร์เซ็นต์ (Ito และ Kimura,1931) และ 70 เปอร์เซ็นต์ในภาคเหนือของออสเตรเลีย (Heaton และMorschel,1965) การป้ องกันกําจัดทีใช้ในปัจจุบันนี คือ คลุกเมล็ดพันธุ ์ข้าวด้วยสารป้ องกันกําจัดเชื อราก่อนปลูก ได้แก่ อ็อกเทฟ(prochloraz 50% WP), ไดเทน เอ็ม 45 (mancozeb 80% WP), เดลซีล เอ็มเอ็กซ์ 200 (mancozeb+carbendazim 73.8+6.2% WP) และซีสเทน-เอฟ (myclobutanil+mancozeb 2.25+60% WP) อัตรา 3 กรัม ต่อ เมล็ดพันธุ ์ 1 กก. โดยคลุกเมล็ดไว้นาน 7-15 วันก่อนปลูก หรือแช่เมล็ดในสารละลายเคมีนาน 24-48 ชม. ก่อนปลูก (รัศมี, 2548)มีงานวิจัยทีพบว่าจุลินทรีย์พวกแบคทีเรียปฏิปักษ์ทีแยกได้จากดินนา หรือส่วนต่างๆ ของต้นข้าว มีศักยภาพในการป้ องกันและกําจัดโรคถอดฝักดาบของข้าวได้ (Rosales และคณะ,1986; Rosales และ Mew, 1997; Kazempour และ Elahinia, 2007) จากการคัดเลือกแบคทีเรียปฏิปักษ์ทีมีประสิทธิภาพยับยั งการเจริญเชื อราสาเหตุโรคในระดับห้องปฏิบัติการ และมีประสิทธิภาพควบคุมโรคถอดฝักดาบในระดับเรือนทดลอง พบว่าสามารถคัดเลือกแบคทีเรียปฏิปักษ์ได้ 5 ไอโซเลท คือ BAK-016, BAK-088, BAK-102, BAK-117 และ BAK-131 ดังนั นในงานวิจัยนี มีวัตถุประสงค์นําแบคทีเรียปฏิปักษ์ทีคัดเลือกได้ดังกล่าวมาผลิตเป็ นชีวะภัณฑ์รูปผง (powder formulation) และศึกษาประสิทธิภาพของผงเชื อในการควบคุมโรคถอดฝักดาบในสภาพแปลงนา เพือความสะดวกในการใช้คลุกเมล็ดพันธุ ์ข้าวเพือควบคุมโรคถอดฝักดาบ เป็ นทางเลือกสําหรับทดแทนสารป้ องกันกําจัดโรคพืช และสําหรับเกษตรกรทีปลูกข้าวอินทรีย์อุปกรณ์และวิธีการ1.การเตรียมผงเชือแบคทีเรียปฏิปักษ์ เตรียมผงเชื อแบคทีเรียปฏิปักษ์ 5 ไอโซเลท คือ BAK-016, BAK-088, BAK-102, BAK-117และ BAK-131 ตามวิธีการของ Xu และ Gross (1986) โดยเพาะเลี ยงเชื อแบคทีเรียปฏิปักษ์ทั ง 5 ไอโซเลทบนอาหารเลี ยงเชื อแบคทีเรียNutrient Agar (NA) เป็ นเวลา 36-48 ชัวโมง จากนั นเติมสารละลาย magnesium sulfate (0.1 M) ปริมาตร 10 มิลลิลิตรต่อจานเลี ยงเชื อ นําสารละลาย magnesium sulfate ทีมีเซลล์แบคทีเรียมาผสมกับ carboxymethyl cellulose 2.5 เปอร์เซ็นต์ในนํ า ทีปริมาตรเท่ากัน วางทิ งไว้ 20 นาที แล้วผสมกับผง talcum อัตรา 1:4 โดยปริมาตรต่อนํ าหนัก ผสมให้เข้ากันดีนําไปผึงในทีร่มให้แห้ง เมือผงเชื อแบคทีเรียปฏิปักษ์แห้งดีแล้ว นําไปใส่ถุงพลาสติกมัดให้เรียบร้ อย เก็บไว้ในอุณหภูมิห้องหรือในตู ้เย็น เพือใช้ในงานทดลองต่อไป2. การทดสอบประสิทธิภาพของผงเชือแบคทีเรียปฏิปักษ์ในการควบคุมโรคถอดฝักดาบของข้าวในแปลงนาวางแผนการทดลองแบบ RCB (Randomized Complete Block Design) มี 8 กรรมวิธี 4 ซํ า ได้แก่ กรรมวิธีที 1 กรรมวิธีควบคุม (control), กรรมวิธีที 2 แบคทีเรียปฏิปักษ์ BAK-016, กรรมวิธีที 3 แบคทีเรียปฏิปักษ์ BAK-088, กรรมวิธีที 4 แบคทีเรียปฏิปักษ์ BAK-102, กรรมวิธีที 5 แบคทีเรียปฏิปักษ์ BAK-117, กรรมวิธีที 6 แบคทีเรียปฏิปักษ์ BAK-131, กรรมวิธีที 7 นํ าส้มควันไม้(wood vinegar), กรรมวิธีที 8 สารป้ องกันกําจัดโรคพืช mancozeb+carbendazim, การทดลองฤดูนาปี 2552 ไม่มีกรรมวิธีที 7 ส่วนการทดลองในฤดูนาปี 2553 มีครบทั ง 8 กรรมวิธีวิธีปฏิบัติการทดลองใช้เมล็ดพันธุ ์ข้าวจากแปลงทีมีโรคถอดฝักดาบระบาด เพือได้เมล็ดพันธุ ์ข้าวทีมีเชื อโรคติดไปกับเมล็ดโดยธรรมชาติ เตรียมเมล็ดพันธุ ์ข้าว กรรมวิธีละ 200 กรัม ฤดูนาปี 2552 ใช้ผงเชื อแบคทีเรียปฏิปักษ์ คลุกเมล็ดพันธุ ์ข้าว อัตรา 1% โดยนํ าหนัก นําไปตกกล้า เมือกล้าอายุครบ 30 วัน บันทึกข้อมูลการเกิดโรคก่อนถอนกล้าไปปักดํา ฤดูนาปี 2553 ใช้ผงเชื อแบคทีเรียปฏิปักษ์ละลายนํ าอัตราผงเชื อ 5 กรัมต่อนํ า 500 มิลลิลิตร แช่เมล็ดพันธุ ์ข้าวไว้ 48 ชัวโมง นําไปตกกล้า เมือกล้าอายุครบ 30 วัน ตรวจนับการเกิดโรคก่อนถอนกล้าไปปักดําในแปลงนาขนาด 4x5 ตารางเมตร โดยมีแปลงทีปักดําด้วยต้นกล้าทีเมล็ดพันธุ ์คลุกด้วยสารป้ องกันกําจัดโรค

ว. วิทยาศาสตร์เกษตร ปี ที 42 ฉบับที 2 (พิเศษ) พฤษภาคม - สิงหาคม 2554 159พืช mancozeb + carbendazim และแปลงทีปักดําด้วยต้นกล้าทีเมล็ดพันธุ ์ไม่ได้คลุกด้วยสารป้ องกันกําจัดโรคพืชเป็ นแปลงเปรียบเทียบ บันทึกการเกิดโรคในระยะกล้าก่อนถอนกล้าไปปักดําและการปักดํา 1 เดือน โดยนับจํานวนต้นทั งหมด และจํานวนต้นทีเป็ นโรค ใน 1 กอ ทําการตรวจนับ 20 กอต่อแปลงทดลอง เพือคํานวณเปอร์เซ็นต์การเกิดโรคถอดฝักดาบ (Disease Incidence)ผลและวิจารณ์ผลการทดลองการทดสอบประสิทธิภาพของผงเชือแบคทีเรียปฏิปักษ์ในการควบคุมโรคถอดฝักดาบของข้าวในแปลงนาผลการทดลองในฤดูนาปี 2552 ในระยะกล้า ไม่พบการเกิดโรคถอดฝักดาบ ส่วนในระยะแตกกอพบว่าเปอร์เซนการเกิดโรคถอดฝักดาบไม่มีความแตกต่างทางสถิติระหว่างกรรมวิธี โดยทีการใช้สารป้ องกันกําจัดโรคพืช mancozeb+carbendazim ให้ผลในการควบคุมโรคถอดฝักดาบดีทีสุด คือเกิดโรคน้อยทีสุด 8.2 เปอร์เซ็นต์ กรรมวิธีทีให้ผลดีรองลงมาคือ การใช้แบคทีเรียปฏิปักษ์ BAK-131 และ BAK-088 เกิดโรคถอดฝักดาบ 8.9 และ 9.7 เปอร็เซ็นต์ ตามลําดับ ขณะทีกรรมวิธีควบคุม (control) เกิดโรคสูงคือ 10.9 เปอร์เซ็นต์ ส่วนกรรมวิธีการใช้แบคทีเรียปฏิปักษ์ BAK-102, BAK-016 และ BAK-117 เกิดโรคถอดฝักดาบ 12.6, 12.7 และ 12.9 เปอร์เซ็นต์ ตามลําดับสําหรับผลผลิตของข้าว พบว่าไม่มีความแตกต่างทางสถิติระหว่างกรรมวิธีเช่นกัน แต่กรรมวิธีการใช้แบคทีเรียปฏิปักษ์BAK-088 ให้ผลผลิตข้าวเฉลียสูงสุด 596 กิโลกรัมต่อไร่ กรรมวิธีทีให้ผลรองลงมาคือ กรรมวิธีการใช้แบคทีเรียปฏิปักษ์ BAK-131,BAK-117, BAK-102, กรรมวิธีควบคุม (control) และ กรรมวิธีการใช้แบคทีเรียปฏิปักษ์ BAK-016 ให้ผลผลิตข้าวเฉลีย 589, 584,575, 570 และ 568 กิโลกรัมต่อไร่ ตามลําดับ ซึงสูงกว่ากรรมวิธีการใช้สารป้ องกันกําจัดโรคพืช mancozeb+carbendazim ทีให้ผลผลิตข้าวเฉลียตําสุด 556 กิโลกรัมต่อไร่ (Table 1)ผลการทดลองในฤดูนาปี 2553 พบการเกิดโรคถอดฝักดาบของข้าวทั งในระยะกล้า และระยะแตกกอในระยะกล้า พบว่าเปอร์เซนการเกิดโรคถอดฝักดาบไม่มีความแตกต่างทางสถิติระหว่างกรรมวิธี พบว่ากรรมวิธีการใช้สารป้ องกันกําจัดโรคพืช mancozeb+carbendazim เกิดโรคถอดฝักดาบน้อยทีสุดเพียง 0.03 เปอร์เซ็นต์ กรรมวิธีทีให้ผลดีรองลงมา คือ กรรมวิธีการใช้แบคทีเรียปฏิปักษ์ BAK-016 และ BAK-131 เกิดโรคถอดฝักดาบ 0.31 และ 0.40 เปอร์เซ็นต์ ตามลําดับ สําหรับกรรมวิธีการใช้นํ าส้มควันไม้กรรมวิธีการใช้แบคทีเรียปฏิปักษ์ BAK-117, BAK-088, และ กรรมวิธีควบคุม เกิดโรคถอดฝักดาบ 0.61, 0.62, 1.07 และ 1.48 เปอร์เซ็นต์ตามลําดับ ในขณะทีกรรมวิธีการใช้แบคทีเรียปฏิปักษ์ BAK-102 ทีเกิดโรคถอดฝักดาบสูงทีสุด 2.23 เปอร์เซ็นต์ในระยะแตกกอ เปอร์เซนการเกิดโรคถอดฝัดดาบมีความแตกต่างอย่างมีนัยสําคัญระหว่างกรรมวิธี พบว่ากรรมวิธีการใช้แบคทีเรียปฏิปักษ์ BAK-131 ให้ผลในการควบคุมโรคถอดฝักดาบดีทีสุด คือเกิดโรคน้อยทีสุด 1.3 เปอร์เซ็นต์ ไม่แตกต่างทางสถิติจากกรรมวิธีการใช้สารป้ องกันกําจัดโรคพืช mancozeb+carbendazim, กรรมวิธีการใช้แบคทีเรียปฏิปักษ์ BAK-117, กรรมวิธีการใช้นํ าส้มควันไม้ กรรมวิธีการใช้แบคทีเรียปฏิปักษ์ BAK-102, BAK-016 และ BAK-088 โดยเกิดโรคถอดฝักดาบ 1.47, 1.60, 1.69, 1.70, 2.11 และ 2.26 เปอร์เซ็นต์ตามลําดับ ขณะที กรรมวิธีควบคุมเกิดโรคถอดฝักดาบมากทีสุด 3.87 เปอร์เซ็นต์ ซึงแตกต่างจากกรรมวิธีอืนอย่างมีนัยสําคัญสําหรับผลผลิตของข้าว มีความแตกต่างอย่างมีนัยสําคัญระหว่างกรรมวิธีเช่นกัน พบว่ากรรมวิธีการใช้แบคทีเรียปฏิปักษ์BAK-102 ให้ผลผลิตข้าวเฉลียสูงสุด 647 กิโลกรัมต่อไร่ กรรมวิธีทีให้ผลรองลงมา คือ กรรมวิธีการใช้แบคทีเรียปฏิปักษ์ BAK-016และ BAK-117 ให้ผลผลิตข้าวเฉลีย 615 และ 603 กิโลกรัมต่อไร่ ตามลําดับ สําหรับกรรมวิธีการใช้แบคทีเรียปฏิปักษ์ BAK-131 การใช้นํ าส้มควันไม้ (wood vinegar), การใช้แบคทีเรียปฏิปักษ์ BAK-088 และกรรมวิธีควบคุม (control) ให้ผลผลิตข้าวเฉลีย 579, 578,573 และ 547 กิโลกรัมต่อไร่ ตามลําดับ ส่วนกรรมวิธีการใช้สารป้ องกันกําจัดโรคพืช mancozeb+carbendazim ให้ผลผลิตข้าวเฉลียน้อยทีสุด 516 กิโลกรัมต่อไร่ (Table 1)จากผลการทดลองทั ง 2 ฤดู แสดงให้เห็นว่าแบคทีเรียปฏิปักษ์ BAK-131 มีศักยภาพสูงสุด ในการควบคุมโรคถอดฝักดาบของข้าวเพราะข้าวในแปลงทดลองมีเปอร์เซ็นต์การเกิดโรคตํา ในระยะแตกกอ ปี 2552 เกิดโรค 0.40 เปอร์เซ็นต์ ขณะทีกรรมวิธีควบคุม เกิดโรคสูง1.48 เปอร์เซ็นต์ ซึงให้ผลเป็ นไปในทางเดียวกันกับการทดลองในปี 2553 โดยพบว่าในระยะแตกกอ ข้าวในแปลงทดลองเกิดโรคตําทีสุด เพียง1.3 เปอร์เซ็นต์ ขณะทีกรรมวิธีควบคุม เกิดโรคสูงทีสุด คือ 3.87 เปอร์เซ็นต์ ส่วนในระยะกล้า แบคทีเรียปฏิปักษ์ BAK-131 ก็ผลดีในการควบคุมโรคเช่นกัน โดยข้าวในแปลงเกิดโรค 8.9 เปอร์เซ็นต์ ให้ผลดีรองลงมาจากการใช้สารป้ องกันกําจัดโรคพืช mancozeb+carbendazimทีเกิดโรคถอดฝักดาบ 8.2 เปอร์เซ็นต์ ส่วนกรรมวิธีควบคุมเกิดโรค 10.9 เปอร์เซ็นต์ ผลงานวิจัยนี สอดคล้องกับงานวิจัยอืนทีพบว่าแบคทีเรียปฏิปักษ์ทีแยกได้จากดินนา หรือส่วนต่างๆ ของต้นข้าวมีศักยภาพในการป้ องกันและกําจัดโรคถอดฝักดาบของข้าวได้ (Rosales และคณะ,1986; Rosales และ Mew, 1997; Kazempour และ Elahinia, 2007) สําหรับกลไกการควบคุมโรคเกิดจากแบคทีเรียผลิตปฎิชีวนะสารทีมีคุณสมบัติยับยั งการเจริญของเส้นใยเชื อรา Fusarium fujikuroi สาเหตุโรคถอดฝักดาบของข้าว (Figure 1)สรุปผลแบคทีเรียปฏิปักษ์ BAK-131 ทีมีศักยภาพดีทีสุดในการควบคุมโรคถอดฝักดาบของข้าวในแปลงนา ใช้เป็ นทางเลือกสําหรับทดแทนสารป้ องกันกําจัดโรคพืช และสําหรับเกษตรกรทีปลูกข้าวอินทรีย์

160 158 ปี ที 42 ฉบับที 2 (พิเศษ) พฤษภาคม - สิงหาคม 2554 ว. วิทยาศาสตร์เกษตรTable 1 Effect of powder formulation of antagonistic bacteria in controlling of bakanae disease and rice yield (14% moisture content) on ricevariety RD6 in farmer field at amphoe mueang-phayao, Phayao province, in wet season 2009 and 2010Disease Incidence (%) Disease Incidence (%) YieldTreatments Seedling stage Tillering stage (Kg/Rai)2009 2010 2009 2010 2009 20101. control - 1.48 10.9 3.87 a 570 547 b2. BAK-016 - 0.31 12.7 2.11 b 568 615 ab3. BAK-088 - 1.07 9.7 2.26 b 596 573 ab4. BAK-102 - 2.23 12.6 1.70 b 575 647 a5. BAK-117 - 0.62 12.9 1.60 b 584 603 ab6. BAK-131 - 0.40 8.9 1.30 b 589 579 ab7. Wood vinegar - 0.61 - 1.69 b - 578 ab8.Mancozeb+carbendazim - 0.03 8.2 1.47 b 556 516 bC.V. (%) - 178.8 27.8 53.3 5.4 10.2Means followed by a common letter are not significantly different at the 5% level by DMRTFigure1 In vitro test for antagonism between antagonisticbacteria and Fusarium fujikuroi, mycelial growth of Figure 2 The powder formulation of antagonistic bacteriaF.fujikuroi is inhibited by antagonistic bacteria,compare to check, mycelial growth is not inhibitedเอกสารอ้างอิงรัศมี ฐิติเกียรติพงศ์, 2548, โรคถอดฝักดาบของข้าว, หน้า 2, ใน : ข่าวอารักขาพืช, กรมวิชาการเกษตร, ปี ที 1 ฉบับที 4 ประจําเดือนมิถุนายน 2548.รัศมี ฐิติเกียรติพงศ์ วิชชุดา รัตนากาญจน์ และวิชิต ศิริสันธนะ, 2549, การควบคุมโรคไหม้ของข้าวด้วยผงเชื อแบคทีเรียปฏิปักษ์, หน้า 100-108, ใน : เรืองย่อ การประชุมวิชาการข้าวและธัญพืชเมืองหนาว ประจําปี 2549. 28-29 มีนาคม 2549 โรงแรมลองบีช ชะอํา จ.เพชรบุรีDhitikiattipong, R., Rattanakarn, W. and Sirisantana, W., 2009, Control of Rice Blast Disease with Powder Formulation ofAntagonistic Bacteria in Thailand, pp. 135 In : Proceedings of the 6 th International Integrated Pest ManagementSymposium, March 24-26, 2009, Portland, Oregon, USA.Heaton, J.B. and Morschel, J.R., 1965, A Foot Rot Disease of Rice Variety Bluebonnet, in Northern Territory, Australia,Caused by F.moniliforme Sheldon, Trop. Sci., 7: 116-121.Ito, S. and Kimura, J., 1931, Studies on the Bakanae Disease of the Rice Plants, Pep. Hokkaido Exp. Stn., 27:1-95+5.Kanjanasoon, P., 1961, Seed Dressing Campaign on Elongation Disease of Rice, IRC/RPP/W.P. 88.Kazempour, M.N. and Elahinia, S.A., 2007, Biological Control of Fusarium fujikuroi, the Causal Agent of Bakanae Disease byRice Associated Antagonistic Bacteria, Bulg. J. Agric. Sci., 13: 393-408.Ou, S.H., 1985, Rice Disease, 2 nd edition, Commonwealth Mycological Institute, Kew, England.380p.Pavgi, M.S. and Singh, J.L., 1964, Bakanae and Foot Rot of Rice in Uttar Pradesh, India, Plant Dis. Reptr. 48:340-342.Rosales, A.M., Nugue, F.L. and Mew, T.W., 1986, Biological Control of Bakanae Disease of Rice, Phil. Phytopath. 22: 29-35.Rosales, A.M. and Mew, T.W., 1997, Suppression of Fusarium moniliforme in Rice by Rice-Associated Antagonistic Bacteria,Plant Dis., 81: 49-52.Xu, G.W. and Gross, D.C., 1986, Field Evaluation of the Interaction Among Fluorescent Pseudomonas, Erwinia carotovoraand Potato Yields, Phytopathology, 76: 423-430.