โครงการวิจัยที่สิ้นสุดแล้ว
ปีงบประมาณ
2558
ชื่อโครงการภาษาไทย
การคัดเลือกสายพันธุ์ข้าวไทยที่มีประสิทธิภาพในการดูดใช้ธาตุอาหารสูง (โครงการปีที่ 2)
ชื่อโครงการภาษาอังกฤษ
Selection of High Nutrient Acquisition Efficiency Rice Varieties (2nd year)
เนื้อหาเผยแพร่

 

สำนักงานพัฒนาการวิจัยการเกษตร (องค์การมหาชน) หรือ สวก. ได้สนับสนุนทุนวิจัยโครงการ การคัดเลือกสายพันธุ์ข้าวไทยที่มีประสิทธิภาพในการดูดใช้ธาตุอาหารสูง (โครงการปีที่ 2)” แก่มหาวิทยาลัยแม่โจ้ โดยมี ดร.เนตรนภา อินสลุด เป็นหัวหน้าโครงการ มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาและคัดเลือกพันธุ์/สายพันธุ์ข้าวที่มีกลไกในการส่งเสริมการดูดใช้ฟอสฟอรัสที่ถูกตรึงอยู่ในรูปของ Ca3O8P2 AlO4P FeO4P และ KH2PO4 จากสายพันธุ์ข้าวไทยที่ได้รับการคัดเลือกจากโครงการวิจัยปีที่ 1 จำนวน 20 สายพันธุ์ ศึกษา acid phosphatase (APase) ของข้าวจำนวน 200 พันธุ์/สายพันธุ์ พร้อมศึกษาความสัมพันธ์ของเอนไซม์ดังกล่าวต่อประสิทธิภาพของการดูดใช้ organic และ inorganic phosphorus รวมทั้งการปลูกทดสอบ และศึกษาการตอบสนองของข้าวที่ได้รับการคัดเลือกจากโครงการวิจัยปีที่ 1 จำนวน 20 สายพันธุ์ที่มีการพัฒนาระบบรากที่ดี และมีปริมาณการปลดปล่อย LMWOA (low-molecular-weight oranic acids) ได้ปริมาณสูง ต่อการปลูกในสภาพแปลงทดลองที่มีปัญหาการปริมาณฟอสฟอรัสต่ำ เพื่อประเมินด้านการตอบสนองต่อระดับปุ๋ย P ความสามารถในการให้ผลผลิต และองค์ประกอบผลผลิต และปลูกขยายเมล็ดพันธุ์เพื่อใช้ในการศึกษาต่อไป

จากการศึกษาวิจัยพบว่า การคัดเลือกพันธุ์ข้าวไทยที่มีความสามารถในการดูดใช้ฟอสฟอรัสที่อยู่ในรูปที่ไม่เป็นประโยชน์รูปต่างๆ ลักษณะส่วนใหญ่ที่ประเมินมีความแตกต่างกัน เนื่องจากอิทธิพลของรูป P ที่แตกต่างกัน โดย K-P ช่วยส่งเสริมการเจริญเติบโตในทุกลักษณะที่ทำการประเมิน ส่วนรูป Ca-P Al-P และ Fe-P เป็นรูปที่ไม่เป็นประโยชน์ มีผลให้ความยาวรากเพิ่มขึ้น ส่วนการสร้างจำนวนรากต่อต้นลดลง สำหรับการสะสม P ในส่วนต้นข้าวที่ปลูกใน K-P ส่งผลให้ข้าวมีปริมาณฟอสฟอรัสที่สะสมในส่วนต้น และปริมาณฟอสฟอรัสที่สะสมรวมทั้งต้นสูงกว่าข้าวที่ปลูกใน P รูปอื่นๆ สำหรับการคัดเลือกพันธุ์ข้าวไทยที่มีการปลดปล่อย Acid Phosphatase จากระบบรากเพื่อส่งเสริมการดูดใช้ฟอสฟอรัสพบว่า มีการหลั่งกรดจากระบบราก ซึ่งความเข้มข้นของกรดที่หลั่งออกมาจากระบบรากของข้าวแต่ละพันธุ์มีตั้งแต่ 38.67 832.06 µg/ml ชนิดกรดที่พบ คือ Oxalic acid Acetic acid และ Citric acid หลั่งออกมาจากรากข้าวทั้ง 32 พันธุ์ และมีเพียงข้าว 1 สายพันธุ์ที่ไม่ปรากฏการหลั่ง Malic acid จากระบบราก

การศึกษาเพื่อประเมินศักยภาพด้านการเจริญเติบโตและผลผลิตของข้าว ภายใต้ระดับปุ๋ยฟอสฟอรัส (P) ที่ต่างกัน โดยศึกษาข้าว 4 สายพันธุ์ (บือขอแผ่ ข้าวแดง เฟืองคำ ซิวแม่จัน) ซึ่งปลูกในโรงเรือนในกระถางบรรจุดินที่มี P ต่ำ ให้ปุ๋ย P 4 ระดับ (0 30 60 120 kg/rai) เก็บข้อมูลระยะแตกกอสูงสุดและระยะเก็บเกี่ยว ที่ระยะแตกกอสูงสุดพบว่า การเจริญเติบโตในทุกด้านได้รับอิทธิพลจากพันธุ์ข้าว การสะสมน้ำหนักแห้งต้นต่อวัน (RGR) และจำนวนต้นต่อกอได้รับอิทธิพลจากระดับปุ๋ย P ร่วมด้วย โดยพันธุ์บือขอแผ่และข้าวแดงมีจำนวนต้นต่อกอสูงกว่าพันธุ์อื่นๆ ข้าวทุกพันธุ์มีจำนวนต้นต่อกอสูงขึ้นเมื่อได้รับปุ๋ย P เพิ่มขึ้น โดยค่าสูงสุดพบในข้าวที่ปลูกในระดับปุ๋ย P 60-120 kg/rai ที่ระยะเก็บเกี่ยว การเจริญเติบโตทุกด้าน ยกเว้นความยาวรวงได้รับอิทธิพลจากพันธุ์ข้าว และ/หรือระดับ P โดยพันธุ์บือขอแผ่และเฟืองคำให้ผลผลิต (น้ำหนักเมล็ด/ต้น) สูงกว่าพันธุ์อื่นๆ การเพิ่ม P ส่งผลให้ผลผลิตสูงขึ้น โดยข้าวแต่ละพันธุ์ให้ผลผลิตไม่แตกต่างกันที่ระดับ P 0 และ 30 kg/rai และผลผลิตเพิ่มขึ้นเมื่อปลูกใน P 60 และ 120 kg/rai ดังนั้นการเจริญเติบโตของข้าวทั้งในระยะ vegetative และ reproductive ได้รับอิทธิพลจากปริมาณ P โดยการเพิ่มระดับปุ๋ย P ส่งผลให้ข้าวเจริญเติบโตสูงขึ้น นอกจากนี้ข้าวแต่ละพันธุ์มีศักยภาพในการเจริญเติบโตที่แตกต่างกันในแต่ละระดับ P โดยพันธุ์บือขอแผ่ให้ผลผลิตสูงแม้ว่าจะปลูกในสภาพ P ต่ำ ซึ่งอาจเป็นพันธุ์ที่เหมาะสมสำหรับปลูกในพื้นที่ที่มี P ต่ำต่อไป

 

ประโยชน์ที่จะได้รับของโครงการนี้คือ สามารถนำข้อมูลความหลากหลายของลักษณะการแสดงออก (Phenotype) ที่เกี่ยวข้องกับการดูดใช้ฟอสฟอรัสไปศึกษาถึงลักษณะการแสดงออกของยีนที่ควบคุมการดูดใช้ฟอสฟอรัส และนำมาใช้ต่อยอดในการปรับปรุงพันธุ์ รวมถึงการคัดเลือกพันธุ์ข้าวสำหรับการนำไปส่งเสริมให้ปลูกในพื้นที่ที่มีปัญหาด้านธาตุฟอสฟอรัสต่ำในดินต่างกัน หรือในพื้นที่ที่ทำนาอินทรีย์ต่อไปได้เหมาะสมและเฉพาะเจาะจงมากขึ้น