การคัดเลือกไซยาโนแบคทีเรียสร้างเฮทเทอโรซีสต์บางชนิดเพื่อเป็นแหล่งในโตรเจนสำหรับปลูกข้าว | The selection of some heterocystous cyanobacteria as nitrogen source for rice growing cultivation

Abstract

            การทดลองมีวัตถุประสงค์เพื่อคัดเลือกไซยาโนแบคทีเรียที่มีประสิทธิภาพสูงในการตรึงไนโตรเจน การศึกษาเริ่มจากแยกเชื้อไซยาโนแบคทีเรียจากดินปลูกข้าว และจำแนกโดยอาศัยลักษณะทางสัญฐานวิทยาพบว่า เป็นเชื้อ Trichormus sp. S1, Anabaena sp. S2, Calothrix sp. S3, Anabaena sp. S4, Anabaena vozii S5, Calothrix sp. S6, Anabaena siamensis S7, Anabaena sp. S8, Nostoc sp. S9, Anabaena sp. S10, Anabaena siammensis S11, Calothrix sp. S12, Anabaena sp. S13, Nostoc sp. S14, Anabaena sp. S15, Cylindrospermun sp. S16, Anabaena sp. S17, Anabaena sp. S18, Nostoc sp. S19 และ Nostoc sp. S20 นำไซยาโนแบคทีเรียแต่ละสายพันธุ์ไปทดสอบประสิทธิภาพ โดยวางแผนการทดลองแบบ completely randomized design (CRD) จำนวน 20 ตำรับ 3 ซ้ำ ประกอบด้วยไซยาโนแบคทีเรีย 20 สายพันธุ์ เลี้ยงไซยาโนแบคทีเรียแต่ละไอโซเลตในอาหารเหลว BG-11(N-free medium) วัดอัตราการเจริญจำเพาะ มวลชีวภาพ และวัดกิจกรรมของเอนไซม์ไนโตรจีเนส (ด้วยวิธี acetylene reduction assay) ผลการทดลองพบว่าอัตราการเจริญจำเพาะของไซยาโนแบคทีเรียแต่ละสายพันธุ์แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติโดย Anabaena siamensis S11 มีอัตราการเจริญจำเพาะโดดเด่นที่สุด (0.303) ต่อสัปดาห์ รองลงมา 4 อันดับ คือ Calothrix sp. S3, Trichormus sp. S1, Anabaena volzii S5 และ Calothrix sp. S6 โดยมีอัตราการเจริญจำเพาะ 0.290, 0.287, 0.273 และ 0.267 ต่อสัปดาห์ ตามลำดับ มวลชีวภาพของไซยาโนแบคทีเรียมีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญยิ่งทางสถิติ สายพันธุ์ที่มีมวลชีวภาพสูงสุด คือ Trichormus sp. S1  (2,580 มก./ล.) รองลงมาเป็น Calothrix sp. S3, Anabaena siamensis S7, Anabaena siamensis S11 และ Anabaena volzii S5  มีมวลชีวภาพ 2,570, 2,530, 2,420 และ 2,360 มก./ล. ตามลำดับ กิจกรรมไนโตรจีเนสของไซยาโนแบคทีเรียแต่ละสายพันธุ์ไม่มีความแตกต่างทางสถิติ โดยสายพันธุ์โดดเด่นที่สุด คือ Anabaena volzii S5 มีกิจกรรมไนโตรจีเนส 0.70 nmol C₂H₄ /mg dry wt/h รองลงมาเป็น Calothrix sp. S3, Anabaena siamensis S11, Anabaena  sp. S17 และ Anabaena sp. S8 มีกิจกรรมไนโตรจีเนส 0.66, 0.46, 0.46 และ 0.44 nmol C₂H₄ /mg dry wt/h ตามลำดับ สายพันธุ์ที่มีอัตราการเจริญจำเพาะ มวลชีวภาพ และกิจกรรมไนโตรจีเนส โดดเด่นที่สุด คือ Anabaena siamensis S11, Anabaena volzii S5 และ Calothrix sp. S3 และทั้ง 3 สายพันธุ์นี้สามารถใช้เป็นทางเลือกสำหรับการทดสอบเพื่อใช้เป็นแหล่งไนโตรเจนแก่การปลูกข้าวต่อไป