การควบคุมศัตรูพืชโดยชีววิธี

เขียนโดย biology เมื่อ . หัวข้อ ครู, ชีววิทยา, นักเรียน, บทความปี 2560, บุคคลทั่วไป, เทคโนโลยีการเกษตร (Agriculture technology)

การควบคุมศัตรูพืชโดยชีววิธี

ดร. ศิริพรรณ สุขขัง นักวิจัย

ศูนย์ปฏิบัติการวิจัยและเรือนปลูกพืชทดลอง

คณะเกษตร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ กำแพงแสน

            ศัตรูพืช หมายถึง สิ่งมีชีวิตที่สร้างความเสียหายหรือทำอันตรายต่อพืชที่มนุษย์ปลูก เช่น จุลินทรีย์สาเหตุโรคพืช แมลงศัตรูพืช และวัชพืช ซึ่งศัตรูพืชเหล่านี้สร้างความเสียหายต่อภาคการเกษตร ทำให้ผลผลิตพืชอาหารของโลกลดลง สำหรับประเทศไทยมีรายงานว่าศัตรูพืชชนิดต่างๆ ทำให้ผลผลิตพืชแต่ละปีลดลงประมาณร้อยละ 10-30  เนื่องจากปัจจุบันมีความต้องการลดการใช้สารเคมีในทางการเกษตร นักวิจัยพยายามที่จะหาวิธีการควบคุมศัตรูพืชโดยใช้สิ่งมีชีวิตที่เป็นศัตรูธรรมชาติของศัตรูพืชเหล่านั้น เป็นการควบคุมพืชโดยชีววิธี (biological control หรือ biocontrol) โดยอาศัยการเลียนแบบความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตในธรรมชาติ

          ทุกคนอาจเคยได้ยินคำว่า จุลินทรีย์ปฏิปักษ์ (antagonistic microorganisms) หรือที่เกษตรกรมักเรียกว่า เชื้อดี ซึ่งหมายถึงจุลินทรีย์ที่มีความสามารถในการยับยั้งหรือควบคุมจุลินทรีย์สาเหตุโรคพืช (เชื้อร้าย) โดยมีกลไก 4 แบบ และเพื่อแสดงให้เห็นความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิต จึงใช้สัญลักษณ์ต่อไปนี้ ได้แก่ + หมายถึง การได้ประโยชน์จากอีกฝ่ายหนึ่ง, – หมายถึง การเสียประโยชน์ให้อีกฝ่ายหนึ่ง และ 0 หมายถึง การไม่ได้ประโยชน์ แต่ก็ไม่เสียประโยชน์

1. การสร้างสารปฏิชีวนะ (antibiosis) (0, -) เป็นภาวะที่สิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่งหลั่งสารเคมีออกมายับยั้งการเจริญเติบโตหรือทำลายสิ่งมีชีวิตอีกชนิดหนึ่ง ยกตัวอย่างเช่น แบคทีเรีย Bacillus subtilis สามารถยับยั้งการเจริญของเชื้อรา Rhizoctonia solani ซึ่งเป็นสาเหตุของโรคพืช ดังภาพที่ 1

2. ภาวะแก่งแย่งแข่งขัน (competition) (-, -) เป็นภาวะที่สิ่งมีชีวิตสองชนิดอาศัยอยู่ร่วมกันและมีการแข่งขันกันเพื่อใช้ปัจจัยในการดำรงชีวิตทำให้สิ่งมีชีวิตที่มีความสามารถในการแข่งขันมากกว่าเจริญเติบโตได้ดี ยกตัวอย่างเช่น เชื้อราไตรโคเดอร์มา (Trichoderma spp.) ที่ตอนนี้มีการแนะนำให้ใช้อย่างแพร่หลายในการควบคุมโรคพืช เป็นเชื้อราที่มีความสามารถในการเจริญเติบโตได้อย่างรวดเร็วในดิน เนื่องจากสามารถทนทานต่อสารพิษต่างๆ ในดิน เช่น สารกำจัดวัชพืช สารประกอบฟีนอลิก เป็นต้น  นอกจากนี้ ไตรโคเดอร์มายังมีความสามารถเคลื่อนย้ายและดูดซึมธาตุอาหารจากดินได้อย่างดีเยี่ยมเมื่อเทียบกับสิ่งมีชีวิตอื่น (Benítez et al., 2004) และยังสามารถทำลายเชื้อราสาเหตุโรคพืชได้

3. ภาวะปรสิต (parasitism) (+, -) เป็นภาวะที่สิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่งแย่งหรือกินอาหารจากสิ่งมีชีวิตอีกชนิดหนึ่ง ยกตัวอย่างเช่น เชื้อรา Bionectria sp. และ ไตรโคเดอร์มา ที่สามารถพันรัดเส้นใยของเชื้อราที่เป็นสาเหตุโรคพืช และแทงส่วนของเส้นใยเข้าไปภายในและใช้อาหารจากเส้นใยของเชื้อรา ทำให้เชื้อราที่เป็นสาเหตุของโรคพืชนั้นไม่สามารถเจริญเติบโตต่อไปได้ ดังภาพที่ 2

 4. การชักนำให้พืชต้านทานต่อโรค (induction of resistance in plant) (0, +) โดยจุลินทรีย์มีการสร้างสารที่ส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืช เช่น พวก plant growth promoting rhizobacteria: PGPR หรือกระตุ้นให้พืชมีภูมิต้านทาน (induced systemic resistance: ISR)

          สำหรับการควบคุมแมลงศัตรูพืชนั้นมีการเลียนแบบการล่าเหยื่อ (predation) (+, -) และภาวะปรสิต เช่น กรณีของตัวห้ำ ตัวเบียน รวมถึงจุลินทรีย์เบียน

ตัวห้ำ (predator) คือสัตว์หรือแมลงชนิดหนึ่งที่เป็นผู้ล่า จะกัดกินศัตรูพืชหรือเหยื่อ (prey) เป็นอาหาร โดยมักมีขนาดใหญ่กว่าเหยื่อหรือมีอวัยวะพิเศษใช้ในการจับเหยื่อ  ตัวห้ำ 1 ตัวสามารถกินเหยื่อได้วันละหลายตัว หลายชนิด และหลายระยะการเจริญเติบโต ดังภาพที่ 3

ตัวเบียน (parasite) คือสัตว์หรือแมลงขนาดเล็กที่ดำรงชีวิตอยู่บนตัวหรือในตัวแมลงอาศัย (host) ชนิดอื่นที่มีขนาดใหญ่กว่า โดยกินอาหาร อยู่อาศัย และขยายพันธุ์ ทำให้แมลงอาศัยตายในที่สุด  การเข้าทำลายมักเจาะจง โดยเฉพาะตัวเบียนเพศเมียเท่านั้นที่จะใช้อวัยวะวางไข่แทงเข้าไปในแมลงอาศัย ดังภาพที่ 4

          สำหรับจุลินทรีย์เบียน มีทั้งเชื้อรา ไวรัส และแบคทีเรีย กลไกการเข้าทำลายแมลงศัตรูพืชของเชื้อราเหล่านี้คือ สปอร์ของเชื้อราที่ตกลงบนผนังลำตัวของแมลงเมื่อมีความชื้นเหมาะสม สปอร์จะงอกแทงทะลุผนังลำตัว และสร้างเส้นใยเจริญภายในช่องว่างของลำตัว ทำลายอวัยวะและระบบต่างๆ จนแมลงตายในที่สุด จากนั้นเส้นใยจะเจริญออกมาภายนอกปกคลุมลำตัวแมลงและสร้างสปอร์ที่สามารถแพร่กระจายออกไป ส่วนกรณีของเชื้อไวรัส เช่น เชื้อไวรัส NPV (Nuclear Polyhedrosis Virus) จะทำให้หนอนเป็นโรคตาย โดยเมื่อตัวหนอนกินเชื้อไวรัสเข้าไป อนุภาคไวรัสจะทำลายเซลล์กระเพาะอาหารและแพร่กระจายสู่ลำตัว เข้าทำลายอวัยวะต่างๆ จนตายภายใน 2-7 วัน  เชื้อไวรัสสามารถแพร่สู่หนอนตัวอื่นที่มากัดกินซากได้  และนอกจากนี้ยังมีแบคทีเรียที่ชื่อ Bt (Bacillus thuringiensis) ทำให้หนอนเป็นอัมพาต หยุดกินอาหาร เนื่องจากผลึกโปรตีนที่แบคทีเรียสร้างขึ้นมีความเป็นพิษต่อเยื่อบุกระเพาะอาหาร

          ปัจจุบันประเทศไทยมีการควบคุมศัตรูพืชโดยชีววิธีในการเกษตร เช่น การฉีดพ่นเชื้อราบิวเวอเรียร่วมกับการใช้แมลงช้างปีกใสในการควบคุมเพลี้ยแป้งในไร่มันสำปะหลัง การใช้เชื้อไวรัส NPV ฉีดพ่นในไร่องุ่นเพื่อกำจัดหนอนกระทู้ การใช้เชื้อราไตรโคเดอร์มาในการควบคุมโรคแอนแทรกโนสในแปลงปลูกมะม่วงและพริก การใช้ไรตัวห้ำเพื่อกำจัดไรศัตรูพืชในแปลงกุหลาบ เป็นต้น

               การควบคุมศัตรูพืชโดยชีววิธี ถือว่าเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพและปลอดภัย เป็นหนึ่งในวิธีการควบคุมศัตรูพืชแบบผสมผสาน ร่วมกับการควบคุมโดยวิธีกล (เช่น การใช้กับดักกาวเหนียว การใช้มุ้งคลุมแปลง) วิธีกายภาพ (เช่น การเก็บแมลงในระยะต่างๆ ไปทำลาย) การเขตกรรม (การปรับสภาพแวดล้อมในการปลูกพืชให้เหมาะสม เช่น การปรับสภาพดินให้มีความเป็นกรด-ด่างและมีธาตุอาหารที่เหมาะสมกับการเจริญเติบโตของพืช การดูแลแปลงให้สะอาด เป็นต้น) การใช้สารจากธรรมชาติ และการใช้สารเคมีซึ่งมีความพยายามใช้ให้น้อยที่สุดเนื่องจากอาจมีอันตรายจากสารพิษตกค้าง นอกจากนี้ยังเป็นการตอบสนองความต้องการของการผลิตทางการเกษตรที่ถูกต้องและเหมาะสม (Good Agricultural Practice–GAP) อย่างไรก็ตามควรมีการจัดการสภาพแวดล้อมให้เหมาะสมกับการเจริญเติบโตของศัตรูธรรมชาติเหล่านี้ด้วย เช่น ความชื้น การใช้สารเคมีอย่างถูกต้องและเหมาะสมเพื่อรักษาแหล่งอาศัยและอาหารตามธรรมชาติ นอกจากตัวอย่างศัตรูธรรมชาติที่ได้กล่าวมานี้ ยังมีแมลงและจุลินทรีย์ชนิดอื่นที่ไม่ได้กล่าวถึง หรืออาจยังไม่ถูกค้นพบอีกมากมาย ซึ่งนักวิทยาศาสตร์กำลังค้นคว้าและศึกษาวิจัยเพื่อนำมาใช้ประโยชน์ต่อไป

เอกสารอ้างอิง

1. สำนักพัฒนาคุณภาพสินค้าเกษตร กรมส่งเสริมการเกษตร.  ศัตรูธรรมชาติที่สำคัญ.  พิมพ์ครั้งที่ 1.  สมุทรสาคร:  บริษัท ยูไนเต็ด โปรดักชั่น เพรส จำกัด, 2555.

2. การควบคุมศัตรูพืชโดยชีววิธี (Biological Control).  (Online) Available: http://www.bankha.go.th/site/attachments/article/74/%E0%B8%81%E0%B8%B2%E0%B8%A3%E0%B8%84%E0%B8%A7%E0%B8%9A

%E0%B8%84%E0%B8%B8%E0%B8%A1%E0%B8%A8%E0%B8%B1%E0%B8%95%E0%B8%A3%E0%B8%B9%E0%B8%9E%E0%B8%B7%E0%B8%

8A%E0%B9%82%E0%B8%94%E0%B8%A2%E0%B8%8A%E0%B8%B5%E0%B8%A7%E0%B8%A7%E0%B8%B4%E0%B8%98%E0%B8%B5.pdf (Retrieved 06/02/16)

3. การควบคุมศัตรูพืชโดยชีววิธี. (Online) Available: http://www.pmc05.doae.go.th/data/bio%20control.pdf (Retrieved 06/02/16)

4. การใช้เชื้อราไตรโคเดอร์ม่า ควบคุมโรคพืช. (Online) Available: http://www.pmc08.doae.go.th/tricoderma.htm (Retrieved 04/03/16)

5. โอภาษ บุญเส็ง.  2552.  เพลี้ยแป้งมหันตภัยต่อมันสำปะหลัง.  น.ส.พ. กสิกร ปีที่ 82 ฉบับที่ 6 พฤศจิกายน – ธันวาคม 2552, ISSN 0125-3697.

6. ส่ง "ไวรัส" ไปฆ่าหนอนลดใช้สารเคมีในไร่องุ่น. (Online) Available: http://www.manager.co.th/Science/ViewNews.aspx?NewsID=9580000074338 (Retrieved 03/03/16)

7. ไตรโคเดอร์มา: เชื้อรามหัศจรรย์สำหรับใช้ควบคุมโรคพืช. (Online) Available: http://www.rdi.ku.ac.th/kufair50/plant/68_plant/68_plant.html#author (Retrieved 03/03/16)

8. การใช้ไรตัวห้ำควบคุมเพลี้ยไฟและไรศัตรูพืช. (Online) Available: http://www.doa.go.th/research/attachment.php?aid=756 (Retrieved 03/03/16)

9. Islam, M.R., et al.  2012.  Isolation and identification of antifungal compounds from Bacillus subtilis C9 inhibiting the growth of plant pathogenic fungi.  Mycobiology 40 (1): 59-66.

10. Benítez, T. et al.  2004.  Biocontrol mechanisms of Trichoderma strains.  International Microbiology 7: 249-260.

11. Melo, I.S. et al.  2014.  Mycoparasitic nature of Bionectria sp. strain 6.21.  Journal of Plant Protection Research 54 (4): 327-333.

5,351 total views, 15 views today

Tags: , , , ,