ไมโครนาโนบับเบิล : การไพรม์เมล็ดร่วมกับ Trichoderma asperellum ต่อความงอก ความแข็งแรง และการเจริญเติบโตของต้นกล้าคะน้า

Micro-Nano Bubble: Seed Priming with Trichoderma asperellum on Germination, Vigor and Seedling Growth of Chinese Kale (Brassica alboglabra)

Authors

  • จักรพงษ์ กางโสภา
  • อรัญญา สิงโสภา
  • นรารัตน์ ทาวงศ์
  • สุรีมาศ จันต๊ะอินทร์

Keywords:

การยกระดับคุณภาพเมล็ดพันธุ์ , จุลินทรีย์ส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืช , นาโนบับเบิล , การไพรม์เมล็ดพันธุ์อินทรีย, seed enhancement , microorganisms, nano-bubble , organic seed priming

Abstract

ปัจจุบันคะน้าเป็นผักทานใบที่ได้รับความนิยมบริโภคกันอย่างแพร่หลาย เนื่องจากอุดมไปด้วยคุณค่าทางอาหาร และยังรับประทานได้ง่าย แต่การเพาะปลูกคะน้าทั้งในระดับเกษตรกรหรือในระดับอุตสาหกรรม มักประสบปัญหาการเพาะกล้าที่ได้ มีความแข็งแรงต่ำ งอกไม่สม่ำเสมอ จึงทำให้โรคและแมลงเข้าทำลายต้นกล้าได้ง่าย จากปัญหาดังกล่าวทำให้การแก้ปัญหา โดยวิธีการไพรม์เมล็ดพันธุ์คือหนึ่งในทางเลือกที่ช่วยให้เมล็ดคะน้างอกได้ง่ายและสม่ำเสมอเพิ่มขึ้น ดำเนินการทดลองที่ห้องปฏิบัติการเทคโนโลยีเมล็ดพันธุ์ สาขาวิชาพืชไร่ คณะผลิตกรรมการเกษตร มหาวิทยาลัยแม่โจ้ วางแผนการทดลองแบบ Completely Randomized Design (CRD) โดยมีวิธีการทดลองคือ T1) เมล็ดที่ไม่ได้ผ่านการไพรม์, T2) การไพรม์เมล็ดด้วยน้ำกลั่น, T3) การไพรม์เมล็ดด้วยน้ำนาโนบับเบิลเพียงอย่างเดียว และ T4, T5, T6, T7 และ T8 เป็นการไพรม์เมล็ดด้วย T. asperellum อัตรา 0.1, 0.5, 1.0, 1.5 และ 2.0 กรัม ตามลำดับ ต่อเมล็ดพันธุ์คะน้า 8 กรัม ผลการทดลองพบว่า การไพรม์เมล็ดด้วยน้ำนาโน บับเบิลร่วมกับ T. asperellum อัตรา 1.0 กรัม ทำให้เมล็ดมีความเร็วในการโผล่พ้นเมล็ดของรากแรกเกิด และความงอกสูงมากกว่าและแตกต่างกันในทางสถิติเมื่อเปรียบเทียบกับเมล็ดที่ไม่ได้ผ่านการไพรม์ เมื่อตรวจสอบในสภาพห้องปฏิบัติการ ส่วนคุณภาพเมล็ดพันธุ์หลังการเร่งอายุพบว่า การไพรม์เมล็ดด้วยน้ำนาโนบับเบิลทุกวิธีการ การโผล่พ้นเมล็ดของรากแรกเกิด ความเร็วในการโผล่พ้นเมล็ดของรากแรกเกิด ความงอก และความเร็วในการงอกสูงมากกว่าและแตกต่างกัน ในทางสถิติเมื่อเปรียบเทียบกับเมล็ดที่ไม่ได้ผ่านการไพรม์ ภายใต้การทดลองในห้องปฏิบัติการ ดังนั้นการไพรม์เมล็ดด้วยน้ำนาโนบับเบิลร่วมกับ T. asperellum อัตรา 1.0 กรัม เป็นวิธีการที่เหมาะสมที่ทำให้เมล็ดคะน้ามีการงอกที่ดี และสามารถยกระดับคุณภาพเมล็ดพันธุ์คะน้าได้   Currently, Chinese kaleis commonly consumed as leafy vegetable because it has high nutrients and easy to eat. Nevertheless, it was found that the available Chinese kale seedlings which are used for cultivation either at a farmer level or industrial level have low vigor and inconsistent germination. As a result, this allows disease and insects to destroy the seedlings easily. From the aforementioned problem, seed priming is one of the alternatives to help make seeds germinate more consistent. The experiment was conducted at Seed Technology Laboratory and Biotechnology Laboratory, Field Crop Program, Faculty of Agricultural Production, Maejo University. The Completely Randomized Design is used as the experimental design and there were seven controlled groups which include T1) non-primed seeds, T2) seeds primed with distilled water, and T3, T4, T5, T6, and T7 was seeds primed with nano-bubble water and eight grams of seeds primed with 0.1, 0.5, 1.0, 1.5 and 2.0 grams of T. asperellum. The results are the following. First, seeds primed with nano-bubble water and 1.0 grams of T. asperellumhad higher speed of radicle emergence, germination percentage when compared to non–primed seeds. The differences were found statistically significant when tested under the laboratory condition. Second, regarding the quality of the seeds after accelerated aging, seeds primed with all ratios of nano- bubble water had higher radicle emergence percentage, speed of radicle emergence, germination percentage, and speed of germination compared to nonprimed seeds. The differences were found to be statistically significant when tested under laboratory conditions. In conclusion, priming Chinese kale seeds with nano-bubble water and 1.0 grams of T. asperellum is considered the most appropriate ratio to enhance the quality of Chinese kale seeds.

References

Amin, F., Razdan, V.K., Mohiddin, F.A., Bhat, K.A., & Sheikh, P.A. (2010). Effect of volatile metabolites of Thichodermaspecies against seven fungal plant pathogens in-vitro, Journal of Phytology, 2(10), 34-37.

Appleford, N.E.J., & Lenton, J.R. (1997). Hormonal regulation of a-amylase gene expression in germinating wheat (Triticum aestivum) grains. Physiologia Plantarum, 100, 534-542.

Asaduzzaman, M., Alam, M.J., & Islam, M.M. (2010). Effect of Trichoderma on seed germination and seedling parameters of chili. Journal of Science Foundation, 8(1-2), 141-50.

Baki, A., & Anderson, J.D. (1973). Vigor determination in soybean seed by multiple criteria. Crop Science, 13(6), 630- 633.

Bal, U., & Altintas, S. (2012). Application of the antagonistic fungus Trichoderma harzianum (TrichoFlow WP(tm)) to root zone increases yield of bell peppers grown in soil. Biological Agriculture & Horticulture, 24(2), 149-63.

Bewley, J.D., Bradford, K.J. Hilhorst, H.W.M., & Nonogaki, H. (2013). Seeds: Physiology of Development, Germination and Dormancy, 3rd Edition. New York: Springer.

Buato, N., & Chunnasit, B. (2016). Influence of Solar Radiation on the growth of Chinese kale within Polypropylene (PP, Spunbond) house. Songklanakarin Journal of Plant Science, 3(Suppl.3), 67-73.

Chanprasert, W. (2010). Seed Physiology. Bangkok: Kasetsart University. (in Thai)

Chet, E.Y., & Katan, J. (1980). Trichoderma harzianum: A biocontrol agent effective against Sclerotium rolfsii and Rhizocionia solani, Phytopathology, 70, 119-121.

Davies, P. J. (2004). A. Introduction: the plant hormones: their nature, occurrence and functions. New York: Plant Hormones Biosynthesis.

Ellis, R.A., & Roberts, E.H. (1980). The quantification of ageing and survival in orthodox seeds. Seed Science and Technology, 9(2), 373-409.

Fogarty, W.M. (1983). Microbial amylases. In W.M. Fogarty. (Ed.), Microbial Enzyme and Biotech, (pp. 1-90) London: Applied Science Publishers.

Hansuri, J., & Siri, B. (2018). Effects of seed coating with mixed plant hormones for seed qualities enhancement of hybrid cucumber. Khon Kaen Agriculture Journal, 46(3), 507-516.

Harman, G.E. (2006). Overview of mechanisms and uses of Trichoderma spp. Phytopathology, 96(2), 190–194.

Harman, G.E., Petzoldt, R., Comis, A., & Chen, J. (2004). Interactions between Trichoderma harzianum strain T22 and maize inbred line Mo17 and effects of these interactions on diseases caused by Pythium ultimum and Colletotrichum graminicola. Phytopathology, 94(2), 147–153.

Hentrich, M., Boettcher, C., & Duchting, P. (2013). The jasmonic acid signaling pathway is linked to auxin homeostasis through the modulation of YUCCA8 and YUCCA9 gene expression. Plant Journal, 74, 626-637

Inbar, J., Abramsky, M., Cohen, D., & Chet, I. (1994). Plant-growth enhancement and disease-control by Trichoderma harzianum in vegetable seedlings grown under commercial conditions. European Journal of Plant Pathology, 100(5), 337–346.

ISTA. (2017). International Rules for Seed Testing, Edition 2017. Bassersdorf: International Seed Testing Association.

Jeephet, P., Kangsopa, J., & Atnaseo, C. (2020). Effect of seed pelleting with microbial inoculant MMO1 and MMO2 on germination and seedling growth of kale (Brassica alboglabra). In Proceeding the 17th National Kasetsart University Kamphaeng Sean Conference, (pp. 260-268.). Thailand: Nakhon Pathom. (in Thai)

Kaveh, H., Jartoodeh, S.V., Aruee, H., & Mazhabi, M. (2011). Would trichoderma affect seed germination and seedling quality of two muskmelon cultivars, Khatooni and Qasri and increase their transplanting Lawlor success. Journal of Environmental Sciences, 5(15), 169-175.

Kleifeld, O., & Chet, I. (1992). Trichoderma harzianum: interaction with plants and effect on growth-response. Plant Soil, 144(2), 267–272.

Kumlay, A.M., & Eryigit, T. (2011). Growth and development regulators in plants: plant hormones. Igdir University Journal of the Institute of Science and Technology, 1, 47–56.

Lawlor, D.W. (2002). Limitation to photosynthesis in water-stressed leaves: stomata vs. metabolism and the role of ATP. Annals of Botany, 89(7), 871-885.

Liu, P.P., Koizuka, N., Homrichhausen, T.M., Hewitt, J.R., Martin, R.C., & Nonogaki, H. (2005). Large-scale screening of Arabidopsis enhancer-trap lines for seed germination-associated genes. Plant Journal, 41, 936-944.

Maeda, K., Spor, A., Edel-Hermann, V., Heraud, C., Breuil, M.C., Bizouard, F., Toyoda, S., Yoshida, N., Steinberg, C., & Philippot, L. (2015). N2O production, a widespread trait in fungi. Scientific Reports, 5, 9697.

Maketon, M. (2004). Efficacies of Trichoderma harzianum rifai (AP-001) for controlling root and stem rot in chili caused by sclerotium rolfsii Sacc. in farmer's plantation. KU Science Journal (Thailand), 22(2-3), 49-56. (in Thai)

Marois, J., & Locke, J. (1985). Population dynamics of Trichoderma viride in steamed plant growth medium, Phytopathology, 75(1), 115-118.

Mcdonald, M.B. (2000). Seed priming. In M. Black, & J.D. Bewley. (Eds.), Seed Technology and Its Biology Basis. (pp. 287-326). Sheffield: Sheffield Academic Press.

Naenfan, S., & Pagamas, P. (2020). Effect of nano-bubble priming on seed germination and seedling growth of France marigold. Khon Kaen Agriculture Journal, 48(3), 515-526. (in Thai)

Ortorkor. (2021). Fresh food. Retrieved September 1, 2021, from http://www.ortorkor.com/view?pid=161308.

Saba, H., Vibhash, D., Manisha. M., Prashant, K.S., Farhan, H., & Tauseef, A. (2012). Trichoderma - a promising plant growth stimulator and biocontrol agent. Mycosphere, 3(4), 524-31.

Siri, B. (2015). Seed Conditioning and Seed Enhancements. Khon Kaen: Klangnanavitthaya Press. (in Thai)

Sritontip, C., Phonsaeng, W., Thonglek, V., Dechthummarong, C., & Yoshikawa, K. (2018). The application of micro/nano bubbles to seed germination and seedling growth of chinese kale. Agricultural Science Journal,49(Suppl.), 37-41. (in Thai)

Subnugarn, S. (2017). Effects of optimum concentration and duration for seed soaking with wood vinegar on seed germination and growth of chinese kale. Rajabhat Agriculture Journal, 16(2), 53-60. (in Thai)

Taylor, A.G., Allen, P.S., Bennett, M.A., Bradford, K.J., Burris, J.S., & Misra, M.K. (1998). Seed enhancements. Seed Science Research, 8, 245–256.

The Office of Agricultural Regulation. (2020). Quantity and Export Values of Seed Controlled. Retrieved June 25, 2021, from https://bit.ly/3x4IwXG. (in Thai)

Yamaguchi, S. (2008). Gibberellin metabolism and its regulation. Annual Review of Plant Biology, 59, 225–251.

Downloads

Published

2022-12-02