การศึกษาประสิทธิภาพของสารชีวภัณฑ์ในการลดการสะสมของแคดเมียมในนาข้าว

Abstract

          งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาประสิทธิภาพสารชีวภัณฑ์ที่มีการควบคุมการผลิต กำหนดชนิดจุลินทรีย์และความเข้มข้นรวมเท่ากับ 1.0 x 107 เซลล์/กรัม ประกอบด้วยเชื้อผสมของ Achormobacter sp. Azoto bacter sp. Bacillus subtilis Bacillus thuringiensis และ Nitrobactor sp. และออกแบบการทดลองใน 4 สภาวะ คือ 1) ดินที่ใช้ปุ๋ยเคมี (P-CHEM) 2) ดินที่เติมสารชีวภัณฑ์ปริมาณ 300 มิลลิลิตร/น้ำ 200 ลิตร/ไร่ (P-A300) 3) ดินที่เติมสารชีวภัณฑ์ปริมาณ 500 มิลลิลิตร/น้ำ 200 ลิตร/ไร่ (P-A500) และ4) ดินธรรมชาติ (P-T) โดยแต่ละสภาวะประกอบด้วย 5 กระถาง ซึ่งในแต่ละกระถางบรรจุดินที่ปนเปื้อนแคดเมียมจากพื้นที่ ต.แม่ตาว อ.แม่สอด จ.ตาก ประเทศไทย จำนวน 50 กิโลกรัมแห้ง เติมน้ำและรักษาระดับน้ำผิวดินไว้ที่ 5 เซนติเมตร เปรียบเทียบระหว่างการทดลองที่ไม่มีการปลูกข้าวกับการทดลองที่ปลูกข้าว (ขาวมะลิ 105) จำนวน 5 ต้น/กระถาง ตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของแคดเมียมทุก 30 วัน ย่อยดินด้วย HNO3 -H2O2 และวิเคราะห์ปริมาณแคดเมียม โดย Atomic Absorption Spectrophotometer (AAS) พบว่าระยะ ripening phase ปริมาณแคดเมียมใน P-A500 และ P-A300 ลดลง 45.54 % และ43.71 % ตามลำดับ ขณะเดียวกันปริมาณแคดเมียมใน P-T และ P-CHEM ลงลดเพียง 21.68 % และ 22.99 % ตามลำดับ เมื่อสิ้นสุดระยะการเพาะปลูก 120 วัน ปริมาณแคดเมียมในดินของหน่วยการทดลอง P-A500 และ P-A300 มีค่าเท่ากับ 34.55 และ 34.75 มิลลิกรัม/กิโลกรัม ตามลำดับ ซึ่งมีค่าอยู่ในมาตรฐานคุณภาพดินที่ใช้ประโยชน์เพื่อการอยู่อาศัยและเกษตรกรรม โดยกรมควบคุมมลพิษ (ต้องไม่เกิน 37 มิลลิกรัม/กิโลกรัม) โดยปริมาณแคดเมียมในเมล็ดข้าว การทดลอง P-CHEM (0.54 มิลลิกรัม/กิโลกรัม) มีปริมาณแคดเมียมมากกว่าการทดลอง P-A300 (0.29 มิลลิกรัม/กิโลกรัม) และ P-A500 (0.21 มิลลิกรัม/กิโลกรัม) โดยมีค่า Bioaccumulation factor (BAF) ของ P-CHEM เท่ากับ 9.64 x 10-3 ซึ่งสามารถกล่าวได้ว่าสารชีวภัณฑ์สามารถลดการสะสมของแคดเมียมในเมล็ดข้าวได้เมื่อเปรียบเทียบกับ P-CHEM และ P-T อย่างไรก็ตามยังคงมีค่ามากกว่ามาตรฐาน Codex Committee on Food Additives and Contaminant (CCFAC) ที่กำหนดไว้ที่ไม่เกิน 0.2 มิลลิกรัม/กิโลกรัม           This research was aimed to study effect of bio-product by defining microorganisms with concentration of 1.0 x 107 cell/gram. Bio-product was a mixture of the stains of Achormobacter sp., Azoto bacter sp., Bacillus subtilis, Bacillus thuringiensis and Nitrobactor sp. Experimental soil used with 4 conditions; Chemical fertilizer (P-CHEM), bio-product concentration was 300ml/water200L/Rai (P-A300), bio-product concentration was 500ml/water200L/Rai (P-A500) and Natural soil (P-T). Each condition consisted of 5 pots that each pot contained soil samples contaminated with cadmium (Cd) were collected from Mae tao sub district, Mae sot district, Tak province, Thailand in amount of 50 kg dry soil/pot, added water by maintaining a surface water level at 5 cm for investigating rice growth and Cd reduction. Experiments were conducted to compare between without and with rice (Khao Mali 105) with 5 plants/pot by detecting Cd changes, soil digestion and Cd content analysis. The results showed that in the ripening phase, amount of Cd in the soil with P-A500 and P-A300 were significantly decreased by 45.54% and 43.71%, respectively. On the other hand, that of P-T and P-CHEM were significantly decreased only by 21.68% and 22.99%, respectively. At the end of 120 days of cultivation, final concentration of Cd in the soil with P-A500 and P-A300 were 34.55 and 34.75 mg/kg, respectively, based on the soil quality standards by the Pollution Control Department (not higher than 37 mg/kg). Rice grains with P-CHEM (0.54 mg/kg) was accumulated Cd more than P-A300 (0.29 mg/kg) and P-A500 (0.21 mg/kg). Bio-product could reduce accumulation of Cd in the grains compared with P-CHEM and PT.