สารกระตุ้นทางชีวภาพ (Bio-stimulants)

สารกระตุ้นทางชีวภาพ หมายถึง สารที่มีองค์ประกอบจากพืชหรือสัตว์ และ/หรือจุลินทรีย์(micro-organisms) ซึ่งหลังจากใช้ไปกับพืชแล้วทำหน้าที่กระตุ้นดินที่เกาะอยู่ตามบริเวณรอบรากพืช (rhizosphere)เกิดกระบวนการตามธรรมชาติทางด้านส่งเสริม/การใช้ประโยชน์ในการดูดซึมสารอาหาร ทำให้สามารถแก้ไขการขาดธาตุอาหาร ทำให้พืชทนทานต่อความเครียดที่มาจากสิ่งไม่มีชีวิต(abiotic stress) รวมทั้งส่งเสริมคุณภาพของผลผลิต”

อะไรบ้างคือสารกระตุ้นทางชีวภาพ( Categories of Biostimulants)?

The scientific journal Scientia Horticulturae (vol. 196, 2015): จัดหมวดหมู่ของสารกระตุ้นทางชีวภาพไว้ 7 กลุ่ม ดังนี้

1.โปรตีนไฮโดรไลเสต(PROTEIN HYDROLYSATES)

กลุ่มกรดอะมิโน และเพพไทด์(Amino-acids and peptides mixtures) ซึ่งได้มาจากสารเคมีและเอนไซม์โปรตีนทั้งที่ได้มาจากแหล่งพืชและของที่ย่อยสลายจากสัตว์ เพพไทด์ที่ได้มาจากพืชเป็นสิ่งที่น่าสนใจเนื่องจากมีหน้าที่หลากหลายกิจกรรม โดยเฉพาะอย่างยิ่งกรดอะมิโนคือองค์ประกอบของโปรตีน ที่จำเป็นสำหรับตัวเร่งในขบวนการสร้างพลังงานที่พืชสร้างได้จากการสังเคราะห์แสง

2.กรดฮิวมิคและกรดฟูลวิก (HUMIC AND FULVIC ACIDS)

เป็นสารอินทรีย์ที่ประกอบด้วยกรดฮิวมิคและกรดฟูลวิคที่ได้จากดินธรรมชาติ ซึ่งได้จากการย่อยสลายตามธรรมชาติของเศษซากพืช สัตว์ รวมทั้งกิจกรรมของจุลินทรีย์ โดยกรดฮิวมิคทำหน้าที่ปรับโครงสร้างดินทำให้ดินปลดปล่อยแร่ธาตุอาหารที่ถูกตรึงไว้และปรับความสามารถในการดูดซึมของผนังเซลพืช ส่วนกรดฟูลวิคทำหน้าที่เหมือนสารคีเลตที่จะเป็นพาหะนำพาแร่ธาตุอาหารเข้าสู่รากพืชและผนังเซลให้เคลื่อนย้ายไปตามท่อน้ำ

3. สารสกัดจากสาหร่ายและพืชบางชนิด (SEAWEED EXTRACTS & BOTANICALS)

สาหร่ายจากทะเลน้ำลึกมีการนำมาสกัดและใช้ประโยชน์มานานนับร้อยปี โดยส่วนใหญ่ใช้เป็นปุ๋ย เพื่อปรับโครงสร้างของดิน ปัจจุบันมีการนำสาหร่ายมาพัฒนาต่อเนื่อง รวมทั้งพืชชนิดอื่นๆซึ่งอยู่ระหว่างการศึกษา ตัวอย่างเช่น สารสกัดสาหร่ายสีน้ำตาล Ascophyllum nodosum สารสกัดจากสาหร่าย ไม่ต้องขึ้นทะเบียนเพราะไม่ใช่สารกำจัดแมลง สารกำจัดโรคพืช สารกำจัดวัชพืช และฮอร์โมนพืช ตาม พรบ.วัตถุอันตรายทางการเกษตรฉบับปี 2535 (แก้ไข 2551) และไม่ใช่ปุ๋ย ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และโพแทสเซียม ตาม พรบ.ปุ๋ย

4.ไคโตซานและสารชีวโพลิเมอร์(CHITOSAN & OTHER BIOPOLYMERS)

ไคโตซาน หรือสารประกอบไคตินได้มาจากการสกัดจากผนังลำตัวของสัตว์ขาปล้อง (Arthropoda) มีรายงานว่าใช้สำหรับป้องกันการทำลายของเชื้อรา แต่ปัจจุบันมุ่งเป้าไปที่เสริมสร้างความแข็งแรงทนทานของพืช โดยเฉพาะการทนต่อสภาพความเครียดจากสภาพแวดล้อมที่เป็นปัจจัยสิ่งไม่มีชีวิต (Abiotic stress) เช่น แล้งขาดน้ำ น้ำท่วม อุณหภูมสูง ความหนาวเย็น ขาดธาตุอาหาร ดินเค็ม เป็นต้น

5. สารอนินทรีย์(INORGANIC COMPOUNDS)

สารอนินทรีย์ที่เป็นแร่ธาตุ อาทิเช่น อลูมิเนียม(Aluminium:Al) โซเดียม(Sodium:Aa) ซิลิก้า(Silica:Si) ซีลีเนียม(Selenium:Se) โคบอลต์(Cobalt:Co) มักพบในดินและพืช ซึ่งธาตุเหล่านี้ทำหน้าที่ เช่น สร้างความแข็งแรงให้ผนังเซล ควบคุมการคายน้ำ ควบคุมการดูดซึมผ่านผนังเซล ควบคุมการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและรังสียูวี เป็นโคแฟคเตอร์ในกิจกรรมของเอนไซม์ ทำหน้าที่ปฏิสัมพันธ์กับการเคลื่อนที่ของแร่ธาตุอื่นๆ ป้องกันสารอนุมูลอิสระ ป้องกันกำจัดเชื้อราโรคพืช ตลอดจนป้องกันความเป็นพิษของโลหะหนัก และการสังเคราะห์ฮอร์โมน เป็นต้น กล่าวโดยสรุปคือจะช่วยส่งเสริมให้พืชเจริญเติบโต ทั้งปริมาณและคุณภาพของผลผลิต รวมทั้งการทนต่อสภาพความเครียดจากสภาพแวดล้อมที่เป็นปัจจัยสิ่งไม่มีชีวิต (Abiotic stress) รวมทั้งปัจจัยสิ่งที่มีชีวิต (Biotic stress)

6. ราที่มีประโยชน์(BENEFICIAL FUNGI)

ราที่อยู่ตามระบบรากพืช ที่มีประโยชน์เป็นกลุ่มราเอนโดไฟต์ (Endophytic fungi) จัดเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีภาวะการอยู่ร่วมกันระหว่างเชื้อราที่อาศัยอยู่ร่วมกับพืชเจ้าบ้าน (host) ในลักษณะที่สิ่งมีชีวิตทั้งสองประเภทต่างพึ่งพาอาศัยกัน(Symbiosis) ในแบบได้ประโยชน์ร่วมกัน (mutualism:+,+) โดยที่พืชเจ้าบ้านที่ราเอนโดไฟต์อาศัยร่วมอยู่ด้วยนั้นจะให้สารอาหารและที่อยู่อาศัยที่เหมาะสมกับราเอนโดไฟต์ ส่วนราเอนโดไฟต์ก็จะสร้างสารเมทาโบไลต์ (metabolites) บางอย่างที่ช่วยปกป้องพืชเจ้าบ้านไม่ให้ได้รับอันตรายจากแมลง โรค และสภาพแวดล้อมที่ไม่เหมาะสม ตัวอย่าง เช่น ไมโครไรซ่า(Mycorrhizal fungi) เป็นราที่มีประโยชน์พบได้ในรากพืชมากกว่า 90%ของชนิดพืช สำหรับประเทศไทยที่นำมาใช้คือ ปุ๋ยชีวภาพไมโครไรซ่า นอกจากนี้คือ ราไตรโคเดอม่า Trichoderma spp. (Ascomycota) ราในสกุลนี้เป็นรามีประโยชน์นอกจากจะช่วยกระตุ้นการเจริญเติบโตแล้วยังคอยป้องกันกำจัดราสาเหตุโรคพืช เช่น ป้องกันเชื้อไฟทอปทอร่าในหลายๆพืชโดยเฉพาะทุเรียน ปัจจุบันนี้มีการส่งเสริมให้ใช้เป็นสารชีวภัณฑ์(biopesticides)

7. แบคทีเรียที่มีประโยชน์ (BENEFICIAL BACTERIA)

บางครั้งอาจจะเรียกแบคทีเรียที่มีประโยชน์ว่า โพรไบโอติก “probiotics” กรณีในคนเป็นแบคทีเรียกับยีสต์ที่พบได้ตามธรรมชาติในลำไส้ หรือจุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ในลำไส้ มักเป็นที่รู้จักกันว่าเป็นแบคทีเรียที่ดีมีประโยชน์ เพราะมีส่วนช่วยให้ลำไส้แข็งแรง โพรไบโอติกส์ที่ใช้กันมากในคน คือ แล็คโตบาซิลลัส (Lactobacillus) และบิฟิโดแบคทีเรีย (Bifidobacteria) ซึ่งสามารถบริโภคได้ในรูปของอาหารเสริม โยเกิร์ต น้ำผลไม้

กรณีของพืชเรียกว่า “Plant probiotics” ในดินจะมีจุลินทรีย์ เช่น แบคทีเรีย รา ที่มีประโยชน์สำหรับพืช ซึ่งสามารถส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืชได้ ทั้งการกระตุ้นให้ดินปลดปล่อยธาตุอาหารให้รากพืช (phytostimulation) การเคลื่อนย้ายของสารอาหาร(nutrient mobilization), ป้องกันกำจัดโรคพืชทางชีภาพ(biocontrol of plant pathogens) ทนต่อสภาพความเครียดจากสภาพแวดล้อมที่เป็นปัจจัยสิ่งไม่มีชีวิต (Abiotic stress) ในบ้านเรามีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องคือ การใช้เป็นปุ๋ยชีวภาพ ได้แก่ ปุ๋ยชีวภาพพีจีพีอาร์ [ปุ๋ยชีวภาพแบคทีเรียส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืช (Plant Growth Promoting Rhizobacteria or PGPR)] ซึ่งกรมวิชาการเกษตรมีการพัฒนาหลายสูตร อาทิเช่น

ปุ๋ยชีวภาพพีจีพีอาร์-วัน ประกอบด้วย แบคทีเรีย 3 ชนิด ได้แก่ Azospirillum brasilense,

Azotobacter vinelandii และ Beijerinckia mobilis มีปริมาณจุลินทรีย์รับรองไม่ต่ำกว่า 1×106

โคโลนี ต่อปุ๋ยชีวภาพ 1 กรัม ใช้สำหรับข้าวโพด ข้าวฟ่าง

  • ปุ๋ยชีวภาพพีจีพีอาร์-ทู ประกอบด้วย แบคทีเรีย 2 ชนิด ได้แก่ Azospirillum brasilense และ Burkholderia vietnamiensis มีปริมาณจุลินทรีย์รับรองไม่ต่ำกว่า 1×106 โคโลนีต่อ ปุ๋ยชีวภาพ 1 กรัม ใช้สำหรับข้าว

  • ปุ๋ยชีวภาพพีจีพีอาร์-ทรี ประกอบด้วย แบคทีเรีย 2 ชนิด ได้แก่ Azospirillum brasilense และ Gluconacetobacter diazotrophicus มีปริมาณจุลินทรีย์รับรองไม่ต่ำกว่า 1×106 โคโลนี ต่อ ปุ๋ยชีวภาพ1กรัม ใช้สำหรับอ้อย มันสำปะหลัง

    นอกจากนี้ในต่างประเทศมีการนำมาใช้ประโยชน์ในพืช ได้แก่ Bacillus amyloliquefaciens Bacillus licheniformis, Bacillus megaterium, Bacillus pumilus และ Bacillus subtilis เป็นต้น

กล่าวโดยสรุป สารกระตุ้นทางชีวภาพทำหน้าที่ และมีประโยชน์ ดังนี้

ปรับปรุงประสิทธิภาพขบวนการสร้างพลังงานของพืช ( plant’s metabolism) เพื่อนำไปสู่การเพิ่มผลผลิตทั้งปริมาณและคุณภาพ

ส่งเสริมให้พืชทนทานต่อ สภาพความเครียดจากสภาพแวดล้อมที่เป็นปัจจัยสิ่งไม่มีชีวิต ( Abiotic stress)

กระตุ้นให้เกิดการดูดซึมสารอาหารในดิน ตลอดจนการเคลื่อนย้ายและนำไปใช้ประโยชน์ในพืชส่งเสริมผลผลิตด้านปริมาณและคุณภาพ เช่น ความหวาน การเข้าสี การติดผล เป็นต้น

ส่งเสริมให้ดินมีความอุดมสมบูรณ์ โดยเป็นส่วนประกอบและสนับสนุนกิจกรรมของจุลินทรีย์ที่มีประโยชน์ในดิน

เอกสารประกอบการเรียบเรียง

นิรนาม. 2020 การผลิตและการใช้ปุ๋ยชีวภาพพีจีพีอาร์. กลุ่มวิชาการสำนักวิจัยและพัฒนาการเกษตรเขตที่ 4. กรมวิชาการเกษตร. 16 หน้า.

Patrick du Jardin. 2015. Plant biostimulants: Definition, concept, main categories and regulation. Scientia Horticulturae 196: 3–14

19 Likes

ขอบคุณสำหรับข้อมูลครับ

ความรู้ทั้งนั้น ขอบคุณครับ