ค่มู ือจลุ นิ ทรีย์สังเคราะหแ์ สงจากวัสดเุ ศษเหลือ Photosynthetic Bacteria and Waste Utilization โดย โครงการยกระดบั เศรษฐกจิ และสังคมรายตำบลแบบบูรณาการ 1 ตำบล 1 มหาวทิ ยาลยั แขวงบางชัน เขตคลองสามวา กรุงเทพมหานคร โดยสถาบันคน้ ควา้ และพัฒนาผลติ ภณั ฑ์อาหาร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ พิมพค์ รงั้ ท่ี 1 สงิ หาคม 2564 คณะผูจ้ ดั ทำ ผ้จู ัดการตำบลบางชัน คลองสามวา กรุงเทพมหานคร ดร.อรไท สวสั ดชิ ยั กุล ผู้จัดทำ อย่ยู งค์ นางสาวอรอนงค์ กระชั้นกลาง นางสาวณฐั กานต์ บรุ ุษนันท์ นางสาวสริ ินทร์ ทินอยูว่ งศ์ นางสาวสนุ ิสา ดอกโศรก นางสาวอรพรรณ ศรีสะอาด นางสุดคนงึ (ปกใน)
คำนำ คู่มือจุลินทรีย์สังเคราะห์แสงจากวัสดุเศษเหลือ จัดทำขึ้นเพื่อเผยแพร่องค์ความรู้ เกี่ยวกับจุลินทรีย์สังเคราะห์แสงจากวัสดุเศษเหลือ คู่มือเล่มนี้จะกล่าวถึง ความหมาย ขั้นตอน การขยายหัวเชื้อ ขั้นตอนการใช้ การทดลองเพื่อเปรียบเทียบอัตราส่วนที่เหมาะสมต่อการ ขยายหัวเชอ้ื รวมถงึ รวบรวมประโยชนแ์ ละจากผทู้ ดลองใชจ้ รงิ ผู้จัดทำหวังเป็นอย่างยิ่งว่า จุลินทรีย์สังเคราะห์แสงจากวัสดุเศษเหลือนี้ จะเป็น ประโยชนแ์ ก่ชมุ ชน เกษตรกร รวมไปถงึ ผทู้ ผ่ี ทู้ ส่ี นใจท่จี ะนำไปใช้ประโยชน์ หากมขี ้อบกพร่อง ประการใดผจู้ ดั ทำต้องขออภยั มา ณ โอกาสน้ี คณะผู้จดั ทำ
สารบัญ หนา้ บทนำ Photosynthetic bacteria คืออะไร………………………………………………………................. 1 บทที่ 1 วิธกี ารขยายหวั เชื้อจลุ นิ ทรยี ส์ ังเคราะหแ์ สง………………………………………………….............. 5 วิธีการขยายหัวเชอื้ จุลินทรีย์สังเคราะห์แสง……………………………………………………………………. 6 ข้ันตอนการขยายหัวเช้อื จลุ นิ ทรีย…์ ……………………………………………………………...................... 6 วิธีใชจ้ ลุ นิ ทรยี ส์ งั เคราะห์แสง…………………………………………………………………………................ 9 ปัญหาและอปุ สรรค.................................................................................................................. 9 บทที่ 2 การทดลองเปรยี บเทยี บปรมิ าณการใชก้ ระดูกเปน็ อาหารเลย้ี งเชอื้ จลุ ินทรยี ์สงั เคราะหแ์ สง 10 วสั ดแุ ละอุปกรณ…์ ………………………………………………………………………………………………......... 10 ปรมิ าณสัดส่วนในการใช้กระดูกเป็นอาหารเลี้ยงเชอ้ื จุลินทรีย์สังเคราะหแ์ สง........................... 11 ข้นั ตอนการทดลอง………………….………………………………..………………………………..………......... 11 สรุปและอภิปรายผลการใช้กระดูกเปน็ อาหารเล้ยี งเชอื้ จลุ นิ ทรยี ส์ งั เคราะหแ์ สง…………….….... 13 รูปการทดลองการใชก้ ระดูกเปน็ อาหารเลี้ยงเชอ้ื จุลินทรยี ส์ งั เคราะห์แสง................................. 15 อภปิ รายผลการทดสอบประสทิ ธภิ าพของจุลินทรีย์สงั เคราะห์แสงทั้ง 5 ตำรบั ……………………. 20 บทที่ 3 ปุย๋ กระดูกป่น (Bonemeal)………………………………………………………………………………….. 21 ธาตุทพี่ บในกระดูกป่น………………………………………………………………………………………………… 21 ขั้นตอนการทำป๋ยุ กระดูก…………………………………………………………………………………………….. 22 การใช้โดยทวั่ ไปขอ้ ดขี องการเผากระดูกก่อนนำมาทำป๋ยุ กระดูก.............................................. 24 บทที่ 4 ผลการทดลองใชจ้ ุลินทรยี ส์ งั เคราะห์แสง.......................................................................... 25 ผลการใช้จลุ ินทรยี ์สังเคราะห์แสงเพอ่ื บำบดั น้ำเสยี .................................................................. 25 ผลการใชจ้ ลุ นิ ทรยี ์สงั เคราะหแ์ สงกับพืชผกั สวนครัว................................................................. 29 บทท่ี 5 สอื่ การเรยี นรจู้ ุลินทรีย์สังเคราะห์แสง…………………………………………………………………...... 32 เปรยี บเทียบจุลินทรยี ์สังเคราะห์แสงแบบดั้งเดิมและแบบกระดูก............................................ 33 จลุ ินทรยี ส์ งั เคราะหแ์ สงแบบดง้ั เดิมและแบบกระดกู ................................................................ 33 ธาตอุ าหารทจ่ี ำเป็นตอ่ พืชและสารป้องกนั กำจดั แมลง............................................................. 33 การจัดการวสั ดเุ ศษเหลอื จากการทำจุลนิ ทรยี ์สงั เคราะหแ์ สง................................................... 34 ธาตุอาหารรองและธาตอุ าหารเสริม......................................................................................... 34
สายพนั ธุจ์ ุลินทรีย์สังเคราะห์แสง……………………………………………………………………….............. 36 บรรณานุกรม.................................................................................................................................... 43 ภาคผนวก........................................................................................................................................ 45 45 อภปิ รายผลการวเิ คราะห์จลุ นิ ทรีย์สังเคราะหแ์ สงโดยสง่ ตรวจประเภท ปุ๋ยอินทรีย์ นำ้ ………… 54 หนงั สอื แจ้งผลวิเคราะหต์ ัวอย่างปุ๋ยอินทรยี ์……………………………………..…...............................
สารบัญตาราง หน้า ตารางที่ 1 การเปรยี บเทียบชนดิ ของจุลินทรยี ์สงั เคราะหแ์ สงตามกระบวนการเมทาบอลิซมึ .................... 2 ตารางท่ี 2 สว่ นประกอบและปริมาณของการใช้กระดูกไกเ่ ป็นอาหารจลุ นิ ทรีย์สงั เคราะหแ์ สงขวด A-E…. 11 ตารางที่ 3 ตารางค่าเฉลี่ยการทดลองหาปรมิ าณกระดูกไก่ทเี่ หมาะสมกบั การขยายกล้าเชอื้ จลุ ินทรีย์……. 13 ตารางท่ี 4 ตารางเปรียบเทยี บความเขม้ ของสจี ุลินทรียส์ งั เคราะห์แสงหลังจากใช้กระดูกเปน็ อาหาร........ 14 ตารางที่ 5 บนั ทึกการใชจ้ ลุ ินทรยี ส์ ังเคราะหแ์ สงเพ่ือบำบดั น้ำเสยี ณ หมบู ้านพนาสนธิ์4……………………… 25 ตารางท่ี 6 บนั ทึกผลการใช้จุลนิ ทรยี ส์ งั เคราะห์แสงเพ่อื บำบดั น้ำเสีย ณ หมบู ้านพนาสนธ์ิ4…………………. 26 ตารางที่ 7 ผลการทดสอบเปรียบเทยี บกบั มาตราฐานปุย๋ อินทรยี ์………………………………………………………. 60
สารบญั รูปภาพ หนา้ ภาพท่ี 1 การจำแนกประเภทของจลุ ินทรียส์ งั เคราะห์แสง..........................................................................1 ภาพที่ 2 ประโยชนข์ องจุลินทรยี ส์ ังเคราะหแ์ สงในอตุ สาหกรรมตา่ ง ๆ.......................................................4 ภาพท่ี 3 โปรตนี ท่ีได้จากครัวเรอื นใชเ้ ปน็ อาหารเล้ียงเช้อื จลุ ินทรียส์ ังเคราะหแ์ สง.............................................5 ภาพที่ 4 วสั ดอุ ปุ กรณท์ ี่ใช้ในการขยายหัวเช้ือ.............................................................................................6 ภาพท่ี 5 ข้ันตอนการขยายหัวเช้อื จลุ นิ ทรีย์ ................................................................................................8 ภาพท่ี 6 วธิ ีใชจ้ ุลนิ ทรยี ์สังเคราะห์แสง .........................................................................................................9 ภาพท่ี 7 วสั ดแุ ละอุปกรณ์ในขั้นตอนการทดลองการใชก้ ระดูกไก่เป็นอาหารเลย้ี งจลุ ินทรียส์ งั เคราะห์แสง....10 ภาพที่ 8 ขน้ั ตอนการทดลอง.....................................................................................................................12 ภาพที่ 9 จลุ ินทรยี ์สงั เคราะหแ์ สงขวด E-A หลังจากกรองกระดกู ออกแลว้ ท่ี 28 วัน................................15 ภาพท่ี 10 กระดกู ไก่ทแี่ ห้งแล้วหลงั จากใช้เป็นอาหารจุลินทรยี ส์ ังเคราะห์แสง.........................................15 ภาพท่ี 11 จุลินทรียส์ ังเคราะห์แสงขวด E-A กอ่ นกรองกระดกู ออก ครง้ั ท1่ี .............................................15 ภาพท่ี 12 จลุ นิ ทรียส์ งั เคราะหแ์ สงขวด E-A หลังจากกรองกระดกู ออกแลว้ ที่ 28 วัน ครงั้ ท1ี่ .................16 ภาพที่ 13 การช่งั น้ำหนักการดูกหลังจากใชเ้ ปน็ อาหารเลยี้ งจุลินทรยี ข์ วด A-E........................................16 ภาพที่ 14 จลุ นิ ทรยี ์สงั เคราะหแ์ สงขวด E-A กอ่ นกรองกระดกู ออกท่ี 28 วนั ครงั้ ท2ี่ ..............................17 ภาพที่ 15 จลุ ินทรียส์ งั เคราะหแ์ สงขวด A-E หลงั จากกรองกระดกู ออกแลว้ ท่ี 28 วัน ครง้ั ที2่ .................17 ภาพท่ี 16 จลุ ินทรยี ส์ ังเคราะห์แสงขวด E-A กอ่ นกรองกระดกู ออกที่ 28 วนั ครงั้ ท3่ี ..............................17 ภาพท่ี 17 จลุ นิ ทรียส์ งั เคราะห์แสงขวดC ทน่ี ำมาขยายเช้ือต่อหลงั กรองกระดกู ออก...............................18 ภาพท่ี 18 จลุ นิ ทรีย์สังเคราะหแ์ สงขวดD ทนี่ ำมาขยายเชือ้ ตอ่ หลังกรองกระดูกออก...............................18 ภาพท่ี 19 จลุ นิ ทรีย์สังเคราะหแ์ สงขวดE ทน่ี ำมาขยายเชอื้ ตอ่ หลงั กรองกระดูกออก ...............................18 ภาพท่ี 20 สรุปข้นั ตอนการใช้กระดูกเป็นอาหารเลี้ยงจลุ นิ ทรียส์ ังเคราะห์แสง........ Error! Bookmark not defined. ภาพท่ี 21 ขนั้ ตอนการทำกระดกู ปน่ .........................................................................................................23 ภาพท่ี 22 กระดกู ทไี่ ด้จากครวั เรือนก่อนใช้เป็นอาหารเลี้ยงเช้อื จลุ ินทรีย์......................................................23 ภาพท่ี 23 กระดกู ทไ่ี ดจ้ ากครวั เรือนหลังใชเ้ ปน็ อาหารเลี้ยงเชอ้ื จลุ นิ ทรีย์ ......................................................24 ภาพที่ 24 จลุ นิ ทรยี ส์ ังเคราะหแ์ สงจากการใชน้ ้ำล้างไก่ กระดูกไก่และนมเป็นอาหารเล้ยี งเชอ้ื ................27
สารบัญรปู ภาพ(ต่อ) หน้า ภาพท่ี 25 บ่อพักน้ำเสียท่สี บู ทิ้ง ประจำหมบู่ า้ น ใชจ้ ลุ นิ ทรียส์ งั เคราะหแ์ สงปริมาณ 4 ลติ ร ....................27 ภาพท่ี 26 ถังดักไขมัน สำหรบั ทิง้ คราบไขมัน มีท่อต่อเปน็ น้ำไหลลง บา้ นเลขที่ 61/15 (ขายไกท่ อด).....28 ภาพที่ 27 บอ่ พักนำ้ เสียของบา้ น บา้ นเลขที่ 61/264 (คณุ นอ้ ง เพอ่ื นบา้ น) บา้ นเลขท่ี 61/264.......................28 ภาพท่ี 28 คุณสทุ นิ ช่างเฮงและทมี งาน U2Tบางชันลงพ้นื ที่เพอื่ บนั ทกึ วิดีโอผลการใช้จลุ นิ ทรสี ังเคราะหแ์ สง กบั พืชผักสวนครัว......................................................................................................................29 ภาพท่ี 29 คณุ สุทนิ ช่างเฮง ขยายหัวเช้อื จุลินทรีย์สงั เคราะห์แสงเพือ่ ใชภ้ ายในครวั เรือน........................30 ภาพท่ี 30 ผลผลติ จากพชื ผกั สวนครัวของ คุณสทุ นิ ช่างเฮง.....................................................................30 ภาพท่ี 31 ผลการใชจ้ ุลินทรียส์ ังเคราะหแ์ สงกับพืชผกั สวนครัว จงั หวดั นครศรธี รรมราช.........................31 ภาพที่ 32 รวมภาพสอื่ การเรยี นร้จู ลุ ินทรียส์ ังเคราะห์แสง - Infographic................................................32 ภาพที่ 33 Infographic เปรียบเทียบจลุ ินทรยี สังเคราะห์แสงแบบดงั้ เดิมและแบบกระดกู ......................37 ภาพที่ 34 Infographic จุลนิ ทรีย์สังเคราะหแ์ สงแบบดัง้ เดิมและแบบกระดกู ..........................................38 ภาพท่ี 35 Infographic ธาตุอาหารที่จำเปน็ ต่อพชื และสารปอ้ งกนั จำจัดแมลง .......................................39 ภาพที่ 36 Infographic การจดั การวัสดเุศษเหลือจากการทำจุลนิ ทรียส์ ังเคราะหแ์ สง.............................40 ภาพที่ 37 Infographic ธาตุอาหารรองและธาตอุ าหารเสริม...................................................................40 ภาพที่ 38 Infographic สายพนั ธจุ์ ุลนิ ทรยี ์สงั เคราะหแ์ สง........................................................................42
โครงการยกระดับเศรษฐกิจและสังคมแบบบรู ณาการ 1 ตำบล 1 มหำวิทยำลยั บทนำ Photosynthetic bacteria คืออะไร จุลินทรีย์สังเคราะห์แสง (photosynthetic bacteria; PSB) เป็นสิ่งมีชีวิตสังเคราะห์แสงจำพวกโปร คาริโอตที่เก่าแก่ที่สุดที่ใช้แสงในการสังเคราะห์พลังงาน พบกระจายทั่วไปในธรรมชาติ ตามแหล่งน้ำจืด น้ำเค็ม ทะเลสาบน้ำเค็ม นอกจากนี้ ยังพบตามแหล่งน้ำเสีย เซลล์ของจุลินทรีย์สังเคราะห์แสงนั้น ประกอบด้วยรงควัตถุท่ีใช้ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง bacteriochlorins และแคโรที นอยด์ บทบาทของจุลินทรีย์สังเคราะห์แสง มีความสำคัญในกระบวนการนำก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ไปใช้ (CO2 - assimilation) และการตรึงไนไตรเจน (nitrogen fixation) นอกจากนี้ ยังมีบทบาท สำคัญในห่วง โซ่อาหารซึ่งสัตว์ขนาดเล็ก ปลา กุ้ง หอย และปู สามารถนำจุลินทรีย์สังเคราะห์แสงมา ใช้เป็นอาหารได้ นอกจากนี้ ในน้ำเสียจากบ้านเรือนและน้ำเสียจากการทำปศุสัตว์สามารถบำบัดด้วยจุลินทรีย์สังเคราะห์ แสงได้อย่างมปี ระสทิ ธภิ าพ จลุ ินทรยี ์สังเคราะห์แสงมหี ลายประเภท ขึ้นอยู่กับสภาพแวดลอ้ มการอยรู่ อด และกระบวนการเม ทาบอลซึ ึมทแ่ี ตกต่างกนั ซึ่งสามารถแบ่งออกเป็น 4 กล่มุ หลักๆจากภาพที่ 1 คือ 1. Rhodospirillaceae (purple non-sulfur bacteria, PNSB) จุลินทรีย์กลุ่มม่วง - แดง ไม่ใช้ซัลเฟอร์ ในการเจรญิ เตบิ โต 2. Chromatiaceae (purple sulfur bacteria, PB) จุลินทรีย์กลุ่มม่วง - แดง ที่ใช้ซัลเฟอร์ในการ เจริญเตบิ โต 3. Chlorobiaceae (green sulfur bacteria, GSB) จุลินทรยี ก์ ลุ่มเขยี ว ท่ีใช้ซลั เฟอร์ในการเจรญิ เตบิ โต 4. Chloroflexaceae (Gliding filamentous green sulfur bacteria, GFB) จุลินทรีย์กลุ่มเขียว สร้างเส้นใย ใชซ้ ัลเฟอร์ในการเจรญิ เตบิ โต ภาพที่ 1 การจำแนกประเภทของจุลนิ ทรยี ส์ งั เคราะหแ์ สง ทม่ี า: Lu et al. (2019) Bioresource Technology (278),383-399 1
กระบวนการทางเคม(ี Metabolism)ของจลุ ินทรีย์ 1. โฟโตออโตโทรฟ (photoautotroph) ได้พลังงานจากแสงโดยอาศัยคลอโรฟลิ ล์พิเศษ และใช้ CO2 เป็นแหลง่ คาร์บอน 2. โฟโตเฮเทอโรโทรฟ (Heterotrophy) ใช้พลงั งานจากแสง และใชส้ ารอินทรยี ์เป็นแหล่งคารบ์ อน 3. มิกโซโทรฟฟ่ี (Mixotrophy) เป็นการผสมผสานของแหล่งพลงั งานและแหลง่ คาร์บอน คือ เจริญเติบโตภายใต้สภาวะออโตโทรฟร่วมกับสภาวะเฮเทอโรโทรฟ 4. เฮเทอโรโทรฟฟี (Heterotrophy) ได้พลงั งานจากสารอินทรยี ์ของส่ิงมชี ีวติ อ่นื เปน็ แหล่งคาร์บอน ตารางที่ 1 การเปรียบเทยี บชนดิ ของจลุ ินทรยี ์สังเคราะห์แสงตามกระบวนการเมทาบอลซิ มึ กระบวนการทางเคม(ี Metabolism) ชนิด Photoautotroph Mixotrophy Photoheterotrophy Heterotrophy 1. กล่มุ มว่ ง-แดงไม่ใชซ้ ลั เฟอร์ ✓ ✓ ✓ ✓ ในการเจริญเติบโต (PNSB) ✓ ✓ ✓ 2. กลุ่มมว่ ง-แดงทใี่ ชซ้ ลั เฟอร์ ✓ ในการเจรญิ เติบโต (PB) ✓ 3. กลุม่ เขยี วใชซ้ ลั เฟอรใ์ น การเจรญิ เติบโต (GSB) 4.กลมุ่ เขยี วสร้างเส้นใย (GFB) จากการเปรยี บเทยี บจุลินทรีย์สงั เคราะห์แสงแต่ละชนิดตามกระบวนการเมทาบอลิซมึ (ตารางที่ 1) จะเหน็ ไดว้ ่าจุลนิ ทรยี ์กลมุ่ สีม่วง – แดงทไี่ มใ่ ช้ซลั เฟอรใ์ นการเจริญเตบิ โต(PNSB) สามารถเกดิ กระบวนการเมทา บอลิซึม ได้หลายกระบวนการ เนื่องจากจุลินทรีย์กลุมน้ีมีการสันดาปดีกวาจุลินทรียกลุ่มอื่น ซึ่งสามารถ เจริญไดทั้งแบบโฟโตเฮเทอโรโทรฟ (Photoheterotroph) หรือโฟโตออโตโทรฟ (Photoautotroph) โดยใช กาซไฮโดรเจนซัลไฟดเปนตัวใหอิเล็กตรอน ซึ่งสวนใหญ่จุลินทรีย์กลุมนี้จะทนตอสภาพที่มีออกซิเจน จึง สามารถเจริญไดภายใตสภาวะแบบเฮเทอโรโทรฟที่มีอากาศและไมมีแสง มีแบคเทอริโอคลอโรฟลลเอและ แคโรทีนอยดหลายชนิดในการสังเคราะหแสง ดังนั้นจุลินทรีย์ชนิดนี้จึงได้รับความสนใจในด้านการ ศึกษาวิจัยอย่างกว้างขวาง และมีการนําไปประยุกต์ใช้ประโยชน์ทางด้านเทคโนโลยีชีวภาพกันอยาง แพร่หลาย นอกจากนี้จากความสามารถในการใช้ประโยชน์จากสารอินทรีย์ของ จุลินทรีย์สังเคราะห์แสง แตล่ ะชนิดสูงไปต่ำ ได้แก่ PNSB, GFB, PB และ GSB ตามลำดับ ดังนัน้ PNSB จงึ เปน็ จุลนิ ทรีย์สังเคราะหแ์ สง ท่ีอาจจะพบในธรรมชาติได้มากทส่ี ุด เนื่องจากสามารถปรบั ตวั เข้ากบั สภาพแวดลอ้ มไดด้ ที ส่ี ุด 2
โครงการยกระดับเศรษฐกิจและสงั คมแบบบูรณาการ 1 ตำบล 1 มหำวิทยำลยั ประโยชนข์ องจลุ นิ ทรียส์ งั เคราะห์แสงในอตุ สาหกรรมต่าง ๆ การใช้ประโยชน์ของจุลินทรีย์สังเคราะห์แสงจากภาพที่ 2 จะเห็นได้ว่าสารมารถนำไปใช้ ประโยชน์ได้หลากหลายทั้งในด้าน ด้านการเกษตร ด้านการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ ด้านการเลี้ยงสัตว์ ด้านการบำบัดน้ำเสีย และผลิตภัณฑ์อาหารเสริมและสารแต่งเติมต่างๆ เนื่องจากตัวจุลิทรีย์ สังเคราะหแ์ สงนน้ั มีการสังเคราะห์พลังงานทห่ี ลากหลายและมสี ่วนประกอบทีม่ ีมลู คา่ เพม่ิ มากมาย เช่น โคเอ็นไซม์ Q10, แคโรทีนอยด์, SCP, กรดนิโคตินิก, กรดแพนโทธีนิก, ไบโออัลคาไล, 5- aminolevulinic acid ซึ่งในโครงการนี้เราได้นำประโยชน์ของจุลินทรีย์สังเคราะห์แสงมาใช้ ทางด้าน การเกษตรเพื่อส่งเสริมการกำจัดวัสดุเสษเหลือได้อย่างมีประสิทธิภาพรวมไปถึงส่งเสริม การปลูกพืชผักสวนครัวภายในชุมชนและด้านการบำบัดน้ำเสียที่ทางโครงการได้วางแผนจัดการ ทดลองใชจ้ ุลินทรยี ส์ งั เคราะหแ์ สงกับทอ่ ระบายบนำ้ ภายในชุมชนพื้นท่บี างชันในบทท่ี 3 1. ด้านการเกษตร จุลินทรีย์สังเคราะห์แสงสีม่วง (purple photosynthetic bacteria) สำหรับ จุลินทรีย์สังเคราะห์แสงสีม่วงที่นำมาใช้ในทางด้านการเกษตร และสิ่งแวดล้อมส่วนใหญ่จะอยู่ ใน กลุ่มจุลินทรีย์สังเคราะห์แสงสีม่วงกลุ่มไม่สะสมกำมะถัน ซึ่งพบได้ทั่วไปตามแหล่งน้ำธรรมชาติใน ชนั้ นำ้ ทม่ี แี สงสว่างส่องถึงมสี ารอินทรีย์ และพบการรวมตัวกนั เปน็ กลมุ่ ในแหลง่ นำ้ ที่ไม่มีออกซิเจน มีแสงเล็กน้อย ในแหล่งน้ำจืดที่มีซัลไฟด์อยู่จะพบน้อยมาก แต่บางชนิดก็อาศัยอยู่ได้ในที่ที่มี ปริมาณ ซัลไฟด์อยู่สูง นอกจากนี้ ยังพบได้ในพื้นดิน สระน้ำ คลอง หรือแหล่งน้ำที่สกปรก เช่น บ่อบำบัดน้ำเสีย ซึ่งมีปริมาณสารอินทรีย์สูง จึงเป็นแหล่งที่จุลินทรีย์สังเคราะห์แสงกลุ่มดังกล่าว เจริญได้ดี ความพิเศษของแบคทีเรียชนิดนี้ อยู่ตรงกระบวนการที่อยู่ในเซลล์ เมื่ออยู่ในสภาวะที่มี แสงก็เกดิ กระบวนการทใ่ี ช้แสง ถา้ สิ่งแวดลอ้ มไม่มแี สงกเ็ ปล่ยี นมาใชอ้ ีกกระบวนการท่ีไมใ่ ช้แสงทำ ให้มีชีวิตอยู่ได้ เพราะฉะนั้นเราก็ใช้ประโยชน์จากการกระบวนการดำรงชีวิตตรงนี้ ในแง่ของการ เลี้ยง การบำบัดน้ำเสีย เอามาใช้ในการบำบัดดินโดยไมต่ ้องเอามาพักในบอ่ ซึ่งเป็นระบบบำบดั ใน ธรรมชาติและจุลินทรีย์สังเคราะห์แสงจะมีส่วนร่วมในวัฏจักร C,N และ S เพราะจากการ กระบวนการตรึงไนโตรเจน มีการใช้จุลินทรีย์สังเคราะห์แสงสำหรับการปลูกพืชต่างๆ เพื่อช่วย ส่งเสริมอุตสาหกรรมอาหาร ประโยชน์ของจุลินทรีย์สังเคราะห์แสงต่อพืชนั้นมีหลากหลาย ยกตัวอย่าง เช่น ย่อยสลายอินทรียวัตถุที่เป็นพิษต่อรากพืช สามารถใช้ฉีดพ่นเพื่อบำรุงใบให้เขยี ว สด ช่วยต้านทานโรคและแมลง เพ่มิ คณุ ภาพและปริมาณผลิตผล เป็นตน้ 2. ด้านการเพาะเลยี้ งสัตวน์ ้ำ โปรตีนทส่ี มบูรณข์ องจลุ ินทรียส์ งั เคราะห์แสงนน้ั อุดมไปด้วย SCP( โปรตีนเซลล์เดียว)และกรดอมิโน ดังน้ันจึงมีมูลค่าสูงสำหรับอาหารสัตว์และสารเติมแต่ง ต่างๆ ในอุตสาหกรรมเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ จุลินทรีย์สังเคราะห์แสงจะใช้เป็นอาหารสำหรับ แพลงตอน ปลา และกุ้ง ช่วยส่งเสริมการเจริญเติบโตและป้องกันโรคของปลาบางชนิด เช่น fin rot อกี ทัง้ ยงั สามารถชว่ ยใหค้ ุณภาพนำ้ ในบ่อดขี ้ึน 3
3. ด้านการเลี้ยงสัตว์ มีการใช้จุลินทรีย์สังเคราะห์แสงเป็นอาหารในอุตสาหกรรมการเลี้ยงไก่และ สุกรมาหลายปีแล้ว ช่วยในเรื่องของน้ำหนัก และอัตราการวางไข่ของไก่ ช่วยในเรื่องของสีไข่แดง และสีขนของไก่ใหม้ สี ีสวยขนึ้ สามารถช่วยลดกล่นิ เหมน็ ที่เกดิ จากสงิ่ ปฏกิ ลู ในคอกสตั ว์ได้ 4. ด้านการบำบัดน้ำเสีย เนื่องด้วยความสามารถในการย่อยสลายสารประกอบอินทรีย์ต่างๆของ psb จงึ สามารถชว่ ยลดค่า COD ของน้ำเสียได้ ซงึ่ คา่ COD นน้ั เปน็ คา่ วดั ความเนา่ เสยี ของนำ้ 5. ผลิตภณั ฑ์อาหารเสรมิ และสารแต่งเติมต่างๆ เนื่องจาก จุลินทรียส์ ังเคราะห์แสงประกอบไปด้วย รงควัตถุต่าง ๆ จึงอาจสังเคราะห์เป็นผลิตภัณฑ์ เช่น แคโรทีนอยด์ โคเอนไซม์คิวเทน วิตามินบี เปน็ ตน้ ภาพท่ี 2 ประโยชน์ของจุลินทรยี ส์ งั เคราะห์แสงในอุตสาหกรรมตา่ ง ๆ ทม่ี า: Lu et al. (2019) Bioresource Technology (278),383-399 สว่ นการใช้ประโยชน์จากสายพันธุ์แบคทีเรียที่ทราบแนช่ ัดนั้นมขี น้ึ ในหล่ายประเทศ ซง่ึ ประเทศญ่ีปนุ่ ไดใ้ ช้กับการ เกษตร ซ่ึงพสิ จู นแ์ นช่ ดั วา่ ใช้ไดผ้ ลจรงิ โดยใช้เพมิ่ ผลผลติ ข้าวทีเ่ พม่ิ ถงึ 3 เทา่ และทำใหเ้ มล็ด ข้าวใหญ่ ข้นึ 2 เทา่ ทัง้ นี้ เพราะแบคทเี รียชว่ ยปรบั สภาพดนิ ให้เหมาะกับการดูดซมึ สารอาหารของรากขา้ ว ย่อยสลายสารเคมีบางตัวทต่ี อ่ ตา้ นการเจริญเตบิ โตของรากขา้ ว ซึ่งใช้แบคทเี รยี ในรปู ส่วนผสมของปุ๋ย อนิ ทรีย์ จลุ ินทรียส์ งั เคราะห์แสงยงั ใชเ้ ปน็ อาหารเสริมให้กบั สตั ว์เน่อื งจากแบคทเี รยี มโี ปรตนี ที่จำเป็น ต่อ สัตว์ อีกทั้งแบคทเี รยี บางสายพนั ธุ์ยงั ผลิตสารแคโรทีนอยด์ (carotenoid) ซง่ึ มสี ีแดงออกส้มเม่ือ ผสม อาหารให้ไกก่ นิ จะชว่ ยเพิม่ สีให้ไขแ่ ดงของไกส่ ารดังกล่าวได้จากธรรมชาติจึงมคี วามปลอดภัยกวา่ สาร สังเคราะห์ มีรายงานวา่ ดินในบริเวณรากข้าวในระยะขา้ วตง้ั ทอ้ ง จะมีสภาวะแบบไม่มอี อกซเิ จน ทำให้ แบคทเี รยี ทใ่ี นกลมุ่ แอนแอโรบิคแบคทีเรียเจรญิ ได้ดี สรา้ งก๊าซไฮโดรเจนซลั ไฟด(์ H2S) ขนึ้ มา ทำใหม้ ีผลไป ยบั ยั้งกระบวนการสร้างเมทาโบลิซมึ ของรากข้าวซงึ่ เปน็ พิษตอ่ ราก แตเ่ มือ่ นำจลุ ินทรยี ์สงั เคราะหแ์ สงมาใส่ ลงในดินในระยะเวลาดงั กลา่ ว จลุ นิ ทรีย์สงั เคราะหแ์ สง จะเปลีย่ น ไฮโดรเจนซลั ไฟด์ ใหอ้ ยู่ในรูป สารประกอบซัลเฟอร์ ทไี่ ม่เป็นพษิ ต่อราก จึงมผี ลให้รากของต้นข้าว เจริญงอกงามมากขน้ึ อย่างเห็นไดช้ ดั และลกั ษณะของตน้ ข้าวก็มคี วามแข็งแรง ซึ่งมผี ลใหผ้ ลผลติ ของ ขา้ วมากขึน้ ตามไปด้วย 4
โครงการยกระดับเศรษฐกจิ และสังคมแบบบรู ณาการ 1 ตำบล 1 มหำวทิ ยำลยั บทท่ี 1 การขยายหวั เช้อื จุลนิ ทรีย์สังเคราะห์แสง เน่ืองจากจุลินทรีย์สังเคราะห์แสง เป็นแบคทีเรียกลุ่มที่มีความสารถในการใช้แสง และใช้ สารอาหารกลุ่มโปรตีนในการเจริญเติบโต ซึ่งแหล่งโปรตีนที่สามารถใช้เป็นอาหารเลี้ยงเชื้อจุลินทรีย์จึงมี หลากหลาย (ภาพที่ 3) ได้แก่ วัสดุเศษเหลือจากครัวเรือน เช่น กระดูกซุป กระดูกไก่ เศษเนื้อดิบที่เหลือ จากการประกอบอาหาร น้ำที่ใช้ล้างเนื้อ น้ำ/เลือดของเนื้อที่ละลายอยู่ในถุง หัวปลาชิ้นส่วนเศษปลา น้ำท่ี ลา้ งเปลือกไข่ เป็นต้น อีกวสั ดุหนงึ่ ทส่ี ามารถใช้ได้ก็คือ นมผงทห่ี มดอายุ (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) ภาพท่ี 3 โปรตนี ทไ่ี ด้จากครัวเรอื นใชเ้ ปน็ อาหารเลีย้ งเช้อื จลุ ินทรยี ์ ไดแ้ ก่ กระดกู ไกท่ ี่ (1), กระดกู ซปุ (2), เศษเนือ้ (3), นำ้ เลอื ดจากเนื้อ (4), น้ำลา้ งเนื้อ (5), หัวปลาชิ้นส่วนเศษปลา (6), นำ้ ลา้ งเปลือกไข่ (7), นมผงหมดอายุ (8) 5
1. วิธกี ารขยายหวั เชือ้ จลุ ินทรียส์ ังเคราะห์แสง 1.1 วสั ดอุ ุปกรณ์ ดงั นี้ (1) (2) (3) ภาพที่ 4 วัสดอุ ปุ กรณท์ ่ีใช้ในการขยายหวั เชื้อ ได้แก่ ขวดน้ำ 1.5 ลติ ร (1), จุลินทรีย์สงั เคราะห์แสง (2), นมผงหมดอายุ (3) 2. ข้ันตอนการขยายหัวเชื้อจลุ นิ ทรยี ์ 2.1 เตรยี มน้ำ โดยการกรอกนำ้ สะอาด ลงไปในขวดทีเ่ ตรยี มไว้ โดยเหลอื ชอ่ งวา่ งอากาศไว้ (1) 6
โครงการยกระดบั เศรษฐกจิ และสงั คมแบบบรู ณาการ 1 ตำบล 1 มหำวิทยำลยั 2.2 เทหวั เชอ้ื จลุ ินทรยี ์สงั เคราะห์แสงลงไปในขวดท่ีเตรยี มนำ้ ไว้แล้ว โดยเตมิ เพ่มิ ลงไปจนน้ำมีปริมาณ 90% ของขวด เหลอื พ้ืนทไ่ี ว้ 10% สำหรบั อากาศ (2) 2.3 เติมโปรตีนทีเ่ ป็นวสั ดุเศษเหลอื ในครวั เรอื น เช่น นมผงที่หมดอายุ หรอื เศษเนื้อสตั ว์ท่เี หลือจากการ รับประทาน ใสล่ งไปในขวดและปิดฝา (3) 7
2.4 นำขวดทเี่ ตมิ โปรตนี แล้ว ไปไวใ้ นทที่ ีม่ แี สงแดดส่องถงึ น้ำจลุ ินทรยี จ์ ะสามารถใช้ได้ เมือ่ ครบ 2 - 4 สัปดาห์ ข้ึนไป (4) 2.5 หากใชว้ สั ดุท่เี หลือจากครัวเรือนเปน็ อาหารเลี้ยงเชือ้ จุลินทรียส์ งั เคราะห์แสง เชน่ กระดกู ซุปหรอื กระดกู ไก่ หากครบกำหนดให้ทำการกรองกระดกู ออกมา (5) ภาพที่ 5 ข้ันตอนการขยายหัวเชอื้ จลุ ินทรีย์ ไดแ้ ก่ ข้ันตอนการเตรียมนำ้ ก่อนการขยายหัวเชอ้ื (1), ขนั้ ตอน การเทหัวเชอื้ จลุ ินทรยี ์สังเคราะห์แสง (2), ข้นั ตอนการเตมิ โปรตีนที่เปน็ วสั ดุเศษเหลือในครัวเรือน (3), นำขวดทเี่ ติมโปรตนี แลว้ ไปไวใ้ นท่ที ่ีมแี สงแดดส่องถงึ (4), ขัน้ ตอนการกรองเศษกระดูกออกจาก จลุ ินทรีย(์ 5) 8
โครงการยกระดับเศรษฐกจิ และสังคมแบบบูรณาการ 1 ตำบล 1 มหำวทิ ยำลยั 3. วิธีใชจ้ ลุ ินทรีย์สงั เคราะหแ์ สง 3.2 การรดราดทางดิน(สำหรับพืชผัก) 3.1 การฉดี พน่ ทางใบ (1) (2) สัดสว่ น PSB : 50 - 100 ซีซี ต่อน้ำ 20 ลิตร สดั สว่ น PSB: 500 ซซี ี ต่อน้ำ 20 ลิตร ระยะเวลา : ทกุ 3 - 5 วนั ระยะเวลา : ทกุ ๆ 7 วัน 3.3 การรดราดทางดิน(ตน้ ไม้ขนาดใหญ่) 3.4 การหมกั กบั ปยุ๋ คอก (3) (4) สัดสว่ น PSB : 1 - 1.5 ลติ รตอ่ น้ำ 20 ลิตร สดั ส่วน PSB : 1 - 2 ลิตร ตอ่ ปุ๋ยคอก 10 กโิ ลกรมั ระยะเวลา : ทกุ ๆ 7 วนั ระยะเวลา : ทกุ ๆ 7 วัน ภาพที่ 6 วธิ ใี ชจ้ ุลินทรียส์ งั เคราะหแ์ สง ไดแ้ ก่ การฉดี พน่ ทางใบ(1), การรดราดทางดนิ (2), การรดราดทางดิน (3), การหมักกบั ปยุ๋ คอก(4) 4.ปัญหาและอุปสรรค ปัญหาที่พบในระยะแรกที่เริ่มทำการขยายคือสีของจุลินทรีย์สังเคราะห์แสงไม่เกิดสีเข้ม เนื่องจาก อาจได้รบั แสงทไ่ี มเ่ พียงพอ จึงต้องนำไว้ในที่ ๆ ได้รบั แสงมากข้ึนกวา่ บรเิ วณเดมิ และปญั หาสภาพอากาศที่ เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ทำให้เกิดราขาวขึ้นในขวดจึงต้องคอยหมั่นสังเกตอยู่ตลอด หากขวดไหนมีราขาว ขึ้น จะทำการกรองเอาราขาวออกแล้วจึงกรอกจุลินทรีย์กลับเข้าขวด และจากปัญหาสภาพอากาศที่มีฝน ตกอยบู่ ่อยครั้ง จงึ ต้องคอยนำขวดจุลนิ ทรีย์สังเคราะหแ์ สงท่ที ำการขยายแล้วไปไวใ้ นบรเิ วณพื้นท่ียกสูงเพอ่ื ป้องกนั น้ำท่วมขวดจุลินทรยี ์ 9
บทที่ 2 การทดลองเปรยี บเทยี บปรมิ าณการใชก้ ระดกู เปน็ อาการเลี้ยง เช้อื จลุ นิ ทรยี ส์ ังเคราะห์แสง เนื่องจากจุลนิ ทรยี ส์ ังเคราะห์แสงนน้ั สามารถใชพ้ ลังงานกลมุ่ โปรตีนในการเจริญเติบโตได้ จงึ มีการ นำเอากระดูกไก่ซึ่งเป็นวัสดุเศษเหลือจากครัวเรือนมาใช้ให้เกิดประโยชน์ โดยใช้เป็นอาหารให้จุลินทรีย์- สังเคราะหแ์ สง ซึ่งจุลินทรีย์ฯนั้นจะเกิดกระบวนการทางเคมสี ลายโปรตีนและไขมันโมเลกุลใหญ่ท่ีประกอบ อยู่ในกระดูกไก่ ให้เล็กลงเป็นโมเลกุลย่อย ๆ และปลดปล่อยออกมาแขวนลอยผสมอยู่ในน้ำ ซึ่งสารที่ จุลินทรีย์ฯปลดปล่อยมานั้นมีทั้งสารอินทรีย์ตัวย่อย ๆ ที่พืชพร้อมดูดไปใช้งาน และกรดไขมันจำเป็น สาร โคเอนไซม์คิวเทน สารแคโรทีนอยด์ โดยมีสาร 5-aminolevulinic acid (5-ALA) เป็นสารออกฤทธิ์หลัก และมาพรอ้ มกบั กรดอะมิโนท่ีจำเป็นต่อการเจริญเตบิ โตและการพัฒนาของพืช 1. วัสดุและอปุ กรณ์ (1) (2) (3) (4) ภาพที่ 7 วัสดแุ ละอปุ กรณใ์ นข้นั ตอนการทดลองการใชก้ ระดูกไกเ่ ปน็ อาหารเลย้ี งจุลนิ ทรยี ส์ ังเคราะห์แสง ได้แก่ กระดูกไก(่ 1), ขวดเปล่าขนาด 1.5 ลิตร (2), หัวเช้ือจุลนิ ทรยี ส์ ังเคราะห์แสง(3), กระชอน(4) 10
โครงการยกระดบั เศรษฐกิจและสงั คมแบบบรู ณาการ 1 ตำบล 1 มหำวทิ ยำลยั 2. ปริมาณสดั สว่ นในการใชก้ ระดูกเปน็ อาหารเลีย้ งเชอื้ จลุ ินทรยี ์สงั เคราะห์แสง โดยการใช้กระดูกไก่เป็นอาหารเลย้ี งเชอ้ื จุลินทรีย์นัน้ จะแบ่งออกเปน็ 5 ขวด (ตารางที่ 2) ไดแ้ ก่ ขวด A-E ตามปริมาณกระดูกไกท่ ่แี ตกต่างกนั ออกไป มสี ดั ส่วนต่อปรมิ าณนำ้ และจลุ นิ ทรียส์ ังเคราะหแ์ สง ดงั ตารางตอ่ ไปนี้ ตารางที่ 2 สว่ นประกอบและปรมิ าณของการใช้กระดกู ไก่เป็นอาหารจุลินทรยี ส์ ังเคราะหแ์ สงขวด A-E สว่ นประกอบ ขวด A B C D E กระดกู ไก่ (กรมั ) 25 50 75 100 125 นำ้ (มิลลิลิตร) 850 850 850 850 850 หัวเชอ้ื จุลนิ ทรีย์ 150 150 150 150 150 (มลิ ลลิ ิตร) 3. ขั้นตอนการทดลอง (1) 3.1 ใสน่ ำ้ ปริมาณ 850 มลิ ลลิ ิตรลงในขวดขนาด 1.5 ลติ ร - ถ้าใชน้ ำ้ ประปาใหพ้ ักน้ำไว้ 1 คนื - ถา้ ใช้นำ้ จากแหลง่ น้ำธรรมชาตสิ ามารถใช้ไดท้ ันที โดยการทดลองนจ้ี ะใช้น้ำทงั้ หมด 5 ขวด 3.2 ใส่กระดกู ไกต่ ามปรมิ าณทไ่ี ดร้ ะบไุ ว้ตามตารางท่ี 2 ลงในขวดแตล่ ะขวด (2) 11
3.3 ใสห่ วั เชอ้ื จลุ ินทรยี ส์ งั เคราะหแ์ สง ลงในขวด ปรมิ าณ 150 มิลลลิ ติ ร และปดิ ฝา (3) 3.4 นำขวดไปตงั้ ในบรเิ วณท่ีแสงแดดสอ่ งถึง เปน็ เวลา 15-30 วัน มกี ารคลายฝาขวดทกุ 1-2 วัน เพื่อปล่อยแกส๊ ทอ่ี ยใู่ นขวด (4) 3.5 เมือ่ ครบกำหนดทำการกรองกระดูกออกจากขวด ด้วยกระชอน เปน็ อนั เสรจ็ ส้ิน (5) ภาพที่ 8 ขนั้ ตอนการทดลองนำ้ 850 มลิ ลิ ิตรในขวด 1.5 ลติ ร(1), ใส่กระดูกไก่ลงในขวด(2), ใส่หวั เชอ้ื PSB ในขวดปรมิ าณ 150 มลิ ลิลติ ร(3), นำขวดไปไวใ้ นบรเิ วณท่ีแดดสอ่ งถงึ (4), กรองกระดูก- ออก(5) 12
โครงการยกระดบั เศรษฐกจิ และสังคมแบบบรู ณาการ 1 ตำบล 1 มหำวิทยำลยั 4.สรปุ และอภปิ รายผลการใช้กระดูกเปน็ อาหารเล้ียงจุลนิ ทรีย์สังเคราะห์แสง ตารางท่ี 3 ตารางค่าเฉล่ยี การทดลองหาปรมิ าณกระดกู ไก่ทเี่ หมาะสมกับการขยายกล้าเชื้อจลุ นิ ทรยี ส์ งั เคราะหแ์ สง การทดลอง จลุ ินทรยี ์สังเคราะหแ์ สงแต่ละขวดต่อปริมาณกระดกู A-25 B-50 C-75 D-100 E-125 น้ำหนกั คงเหลือ กระดูกไกห่ ลังย่อย (กรัม) ครง้ั ที่ 1 15.75 32.25 43.25 68.25 79.00 ครั้งท่ี 2 14.25 31.50 55.75 66.00 76.00 ครัง้ ที่ 3 13.00 30.00 44.75 71.5 89.75 mean±SD 14.33±1.38 31.25±1.15 47.92±6.83 68.58±2.77 81.58±7.23 เปอร์เซ็นต์กระดูกไก่ หลงั ย่อย (%) ครง้ั ท่ี 1 37.00 35.50 42.3 31.75 36.8 ครัง้ ท่ี 2 43.00 37.00 25.75 34.00 38.25 ครง้ั ที่ 3 48.0 40.00 40.00 28.50 28.25 mean±SD 42.67±5.51 37.50±2.29 36.02±8.97 31.42±2.77 34.43±5.40 ค่าเฉล่ยี ของเปอรเ์ ซน็ ตก์ ระดูกทีล่ ดลงในการทดลองทัง้ 3 ครัง้ มคี ่าเทา่ กบั 36.41 13
ตารางที่ 4 ตารางเปรยี บเทยี บความเข้มของสจี ลุ ินทรยี ส์ ังเคราะห์แสงหลงั จากใชก้ ระดูกเปน็ อาหารที่ 28 วนั จุลินทรยี ส์ งั เคราะห์แสงแตล่ ะขวดต่อปริมาณกระดกู ครงั้ ที่ A-25 B-50 C-75 D-100 E-125 ความเข้มของสจี ลุ ินทรีย์สังเคราะห์ +++ +++ ++ ++ ++ แสง ครงั้ ท่ี 1 ความเข้มของสจี ุลนิ ทรียส์ งั เคราะห์ +++ +++ +++ ++ + แสงคร้งั ที่ 2 ความเข้มของสีจุลนิ ทรียส์ ังเคราะห์ +++ +++ +++ ++ + แสงครั้งท่ี 3 +++ หมายถึง สแี ดงเขม้ ++ หมายถึง สแี ดงปานกลาง + หมายถงึ สแี ดงเรือ่ ๆ จากการทดลองพบวา่ น้ำหนกั กระดูกไกท่ ใ่ี ชเ้ ปน็ อาหารเล้ียงจลุ นิ ทรียส์ ังเคราะหแ์ สง(ตารางท่ี 3) จะลดลงมากในช่วงสัปดาห์ที่ 1 ในสัปดาห์ที่ 2-4 พบว่าน้ำหนักกระดูกไก่ที่ทุกการทดลองมีการ เปลี่ยนแปลงน้อยมาก คิดเป็นเปอร์เซ็นน้ำหนักของกระดูกที่หายไปมีค่าเฉลี่ยเท่ากับ 36.41 และสังเกต ความเข้มของสี(ตารางที่ 4)พบว่าปริมาณกระดูกไก่ที่แตกต่างกันให้ความเข้มของสีรงควัตถุสีแดงไม่เท่ากนั โดยจำนวนกระดูกท่ีน้ำหนัก 25 และ 50 กรัม จะได้จุลินทรีย์สังเคราะห์แสงที่มีสีแดงเข้ม ส่วนที่จำนวน กระดูก 75, 100 และ 125 กรัม สีของจลุ นิ ทรีย์สงั เคราะห์แสงจะเป็นสแี ดงระเรื่อ(ภาพที่ 9) หลังจากกรอง กระดูกออกแล้วได้นำเอาขวดC-Eท่ีมีสีจุลินทรีย์ฯทีอ่ ่อนไปขยายเช้ือตอ่ โดยไมใ่ ห้อาหารใดๆเพ่ิม พบว่าขวด Cมีสีเขียวเข้มเนื่องจากเชื้อจุลินทรีย์สังเคราะห์แสงเป็นหัวเชื้อผสมจึงมีสายพันธุ์ของจุลินทรีย์สังเคราะห์ แสงสีเขียวรวมอยู่ด้วย ส่วนขวดDและE มีสีแดงเข้มที่ไม่แตกต่างจากการใช้กระดูกที่ปริมาณ 25 และ 50 กรัม แต่มีความเขม้ ขน้ ของเมด็ รงควัตถสุ แี ดงจำนวนน้อยกวา่ ในการทดลองเพื่อหาปริมาณกระดูกไก่ที่เหมาะสมมากที่สุดในการใช้เป็นอาหารแหล่งโปรตีน สำหรับจุลินทรีย์สังเคราะห์แสงคือ 50 กรัม หลังจากเสร็จสิ้นกระบวนการท่ี 28 วัน สามารถกรองกระดูก ไก่ออกแล้วนำจุลินทรีย์ไปใช้ได้ทันที แต่หากใช้ปริมาณกระดูกที่มากกว่า 50 กรัม หลังจากกรองกระดูก ออกแล้วสามารถนำไปขยายเชื้อต่อโดยไม่ต้องใช้อาหารเพิ่ม เมื่อครบ 28 วันก็สามารถนำไปใช้ประโยชน์ ตอ่ ได้ 14
โครงการยกระดับเศรษฐกจิ และสงั คมแบบบูรณาการ 1 ตำบล 1 มหำวทิ ยำลยั รูปการทดลองการใชก้ ระดูกเป็นอาหารจุลนิ ทรยี ์สงั เคราะห์แสง ภาพที่ 9 จลุ นิ ทรยี ส์ งั เคราะหแ์ สงขวด E-A หลงั จากกรองกระดกู ออกแล้วที่ 28 วัน ภาพท่ี 10 กระดูกไกท่ ี่แหง้ แล้วหลงั จากใชเ้ ป็นอาหารจลุ นิ ทรีย์สงั เคราะหแ์ สง ภาพท่ี 11 จลุ ินทรีย์สงั เคราะหแ์ สงขวด E-A ก่อนกรองกระดูกออก ครัง้ ท1่ี 15
ภาพท่ี 12 จุลินทรีย์สังเคราะหแ์ สงขวด E-A หลังจากกรองกระดกู ออกแล้วท่ี 28 วัน ครงั้ ท1่ี ภาพที่ 13 การชงั่ นำ้ หนกั กระดกู หลงั จากใชเ้ ป็นอาหารเล้ียงจุลินทรีย์ขวด A-E 16
โครงการยกระดบั เศรษฐกิจและสงั คมแบบบูรณาการ 1 ตำบล 1 มหำวิทยำลยั ภาพท่ี 14 จลุ นิ ทรีย์สังเคราะหแ์ สงขวด E-A กอ่ นกรองกระดูกออกท่ี 28 วนั ครัง้ ท2่ี ภาพที่ 15 จลุ นิ ทรยี ์สังเคราะห์แสงขวด A-E หลงั จากกรองกระดกู ออกแลว้ ท่ี 28 วนั ครง้ั ท่2ี ภาพท่ี 16 จลุ นิ ทรียส์ งั เคราะหแ์ สงขวด E-A ก่อนกรองกระดกู ออกที่ 28 วนั ครั้งท3่ี 17
ภาพที่ 17 จลุ ินทรยี ์สงั เคราะหแ์ สงขวดC ทนี่ ำมาขยายเช้ือตอ่ หลงั กรองกระดูกออก ภาพที่ 18 จลุ ินทรียส์ งั เคราะหแ์ สงขวดD ทน่ี ำมาขยายเชอ้ื ตอ่ หลงั กรองกระดกู ออก ภาพท่ี 19 จลุ ินทรยี ส์ ังเคราะหแ์ สงขวดE ทน่ี ำมาขยายเชอ้ื ตอ่ หลงั กรองกระดูกออก 18
โครงการยกระดับเศรษฐกจิ และสังคมแบบบรู ณาการ 1 ตำบล 1 มหำวิทยำลยั ภาพท่ี 20 สรปุ ข้นั ตอนการใชก้ ระดูกเปน็ อาหารเลย้ี งจลุ นิ ทรีย์สงั เคราะหแ์ สง 19
อภปิ รายผลการทดสอบประสิทธภิ าพของจุลนิ ทรยี ส์ ังเคราะห์แสงท้งั 5 ตำรับ การผลิตจุลินทรีย์สังเคราะห์แสงจากวัสดุเศษเหลือกระดูกไก่ทั้ง5ตำรับจากภาพที่ 20 มีคุณค่า สามารถนำมาใช้เป็นธาตุอาหารให้กับต้นพืชได้ ของเหลวมีค่าความเป็นกรด-ด่างอยู่ในช่วงที่เหมาะสมกับ การเจริญเติบโตของพืช มีค่าการน้ำไฟฟ้าและปริมาณเกลือโซเดียมที่ไม่ขัดขวางต่อการดูดซึมธาตุอาหาร ของพืช มีปริมาณอินทรียวัตถุที่เป็นประโยชน์ต่อการเจริญเติบโตของพืช มีธาตุอาหารฟอสฟอรัสซึ่งอาจ กล่าวได้ว่ามาจากการย่อยสลายจากกระดูกไก่ที่เป็นแหล่งฟอสฟอรัสที่สามารถนำมาเป็นประโยชน์ต่อ ระบบรากของพืช ส่งเสรมิ ให้พืชสามารถดูดธาตอุ าหารได้มากและเป็นแหล่งกำเนดิ พลังงานให้กับพืช(ATP) และยัง มีธาตุอาหารโพแทชเซยี มท่ีช่วยส่งเสริมการออกดอกและผลของพืชได้ด้วย นอกจากนี้ในตำรบั ที่ใช้ กระดูกไก่ 125กรัมจะมีคา่ การนำไฟฟา้ สูงซึ่งส่งผลให้พืชไม่สามารถดดู ธาตุอาหารต่างๆในดินไปใช้ได้ จึงไม่ แนะนำให้ใช้กระดูกไก่ในการเลี้ยงจุลินทรีย์มากเกิน 100 กรัม ส่วนในตำรับการทดลองที่ใช้กระดูกไก่ 50 กรัม พบว่ามีค่าอินทรีย์วัตถุสูงโดดเด่นกว่าตำรับอื่นๆ ซึ่งแสดงจำนวนปริมาณกระดูกที่เหมาะสมในการที่ จุลินทรยี ์สังเคราะหแ์ สงย่อยสลายกระดกู ไก่ไดม้ ากทส่ี ุด การนำจุลนิ ทรยี ส์ งั เคราะห์แสงไปใช้กับพืชผักตา่ งๆพบว่า พืชมีการเจริญเตบิ โตดีข้ึน มผี ลผลิตเพิม่ มากขึ้น มีความแข็งแรงทนต่อโรคพืชต่างๆได้ดีขึ้น ซึ่งจากผลการวิเคราะห์ธาตุอาหารในจุลินทรีย์ สังเคราะห์แสงมีเพียงปริมาณเล็กน้อยเท่านั้น จึงสามารถกล่าวได้ว่าการที่พืชเจริญเติบโตได้ดี มีผลผลิต เพิ่มขึ้นและทนต่อโรคพืชได้มากขึ้นนั้นเป็นผลมาจากอิทธิพลของฮอร์โมนที่เกิดขึ้นในกระบวนการผลิต จุลินทรีย์สังเคราะห์แสง โดยอ้างอิงจากงานวิจัยมีว่า แบคทีเรียสังเคราะห์แสงสามารถผลิตกรด 5-อะมิโน ลีวูลินิก(5-aminolevulinic acid 5ALA) คือ ฮอร์โมนชีวภาพเร่งการเจริญเติบโตของพืช สามารถทดแทน การใช้สารเคมี (ปุ๋ยยูเรีย) เป็นสารที่สร้างขึ้นจากธรรมชาติและสามารถย่อยสลายได้ตามธรรมชาติ มี คณุ สมบัติเปน็ ฮอร์โมนที่ช่วยกระตุ้นใหใ้ บพืชสร้างคลอโรฟิลล์ไดเ้ พิ่มข้ึน ทำใหม้ ีผลผลติ มากข้ึน และยังช่วย ให้พืชแข็งแรง มีความต้านทานโรคและแมลง ทนสภาพอากาศหนาวหรือร้อน และทนต่อสภาพดินเค็มได้ ดีกว่าปกติ ไม่มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม และเมื่อใช้สารนี้ในปริมาณสูงจะมีผลด้านการกำจัดวัชพืชอีก ด้วย 20
โครงการยกระดบั เศรษฐกจิ และสังคมแบบบรู ณาการ 1 ตำบล 1 มหำวิทยำลยั บทท่ี 3 ปุ๋ยกระดูกป่น (Bonemeal) 1. ธาตทุ ่ีพบในกระดกู ป่น 1.1 ธาตุฟอสฟอรสั (Phosphorus – P) ธาตุฟอสฟอรัสในดินมีกำเนิดมาจากการสลายตัวผุพังของแร่บางชนิดในดิน การสลายตัวของสาร อิน-ทรียวัตถุในดิน ก็จะสามารถปลดปล่อยฟอสฟอรัสออกมาเป็นประโยชน์ต่อพืชที่ปลูกได้เป็นธาตุที่เป็น องค์ประกอบหลักของสารพันธุกรรมและสารชีวเคมีที่ช่วยเก็บพลังงานในสิ่งมีชีวิตซึ่งถูกสร้ างจาก กระบวนการสังเคราะห์แสง มีส่วนสำคัญต่อพัฒนาการของรากและช่วยรากพืชดูดซับสารอาหารในดินได้ หลายชนดิ การขาดฟอสฟอรัสจะทำใหพ้ ืชหยุดชะงักการเตบิ โตได้ 1.2 ธาตแุ คลเซียม (Calcium – Ca) แคลเซียมมีส่วนช่วยให้เนื้อเยื้อพืชแข็งแรงขึ้นได้เช่นเดียวกับการสร้างความแข็งแรงของกระดูก และเป็นส่วนประกอบของเอนไซม์ที่ช่วยในการทำงานเนื้อเยื้อพืช แม้ว่าพืชจะใช้แคลเซียมในปริมาณท่ี นอ้ ยเม่ือเทยี บกบั ธาตอุ น่ื ๆ แต่หากพชื ได้รบั แคลเซยี มไม่เพยี งพอจะส่งผลให้พืชเจริญเติบโตผิดปกติ ปยุ๋ กระดกู จัดเป็นปุ๋ยอินทรีย์ซึ่งได้ผ่านสภาพการแปรรูปหรือถูกหมักหมมจนเน่าเปื่อยหมดแล้ว และอยู่ใน สภาพทพ่ี ชื สามารถจะนำไปใชป้ ระโยชนไ์ ด้ โดยกระดูกทีไ่ ด้หลงั จากการฆ่าชำแหละคดิ เป็นร้อยละ 10 ของ น้ำหนักตัว และเมื่อนำกระดูกเหล่านั้นมาเผาเป็นเถ้าถ่านก็สามารถเป็นแหล่งฟอสฟอรัสให้กับพืชได้ นอกจากน้ียงั มีไนโตรเจน และโพแทสเซียมแตอ่ าจจะมีในปริมาณนอ้ ยกว่าธาตฟุ อสฟอรสั ในกระดูกปน่ วเิ คราะหผ์ ลโดยกรมวิชาการเกษตร พบว่ามีสว่ นสำคญั ประกอบด้วย ธาตุไนโตรเจน โพแทสเซียม ฟอสฟอรัส แคลเซียม และแมกนีเซียม มีความเป็นกรด-ด่าง ที่ 6.9 หรือมีค่าเกือบเป็นกลาง จะเห็นว่าในกระดูกป่นมีธาตุฟอสฟอรัสและแคลเซียมอยู่ในปริมาณค่อนข้างสูง เมื่อนำไปเผาจะทำให้ คุณคา่ ทางอาหารของพชื ลดลงบา้ ง เราสามารถนำกระดูกทเ่ี หลือจากการประกอบอาหารมาใชไ้ ด้ เชน่ กระดกู หมู กระดูกเป็ด กระดูก ไก่ (ภาพที่ 22) เป็นการวัสดุเหลือทิ้งมาใช้เป็นแหล่งอินทรียวัตถุและธาตุอาหารให้กับพืช ก็จะสามารถลด การใช้ปุ๋ยเคมี รวมทั้งลดปัญหาการเพม่ิ ข้นึ ของขยะได้ 21
2. ขนั้ ตอนการทำปยุ๋ กระดกู 2.1 กรองเศษกระดกู และลา้ งทำความสะอาด ทำการกรองกระดูกแยกออกมาจาก PSB หลังจากปล่อยให้ PSB ทำการสกัดเศษเนื้อที่ติด และไขของกระดูกเรียบร้อยแล้วด้วยกระชอน กระดูกจะเปื่อยและมีรูพรุน(ภาพที่ 23)เมื่อเทียบกับกระดูก ทกี่ อ่ นนำมาเป็นอาหารเลย้ี งเชื้อ(ภาพที่ 22) จากนนั้ นำกระดกู ล้างด้วยน้ำสะอาด 3-4 ครั้ง (1) 2.2 ตากกระดูกให้แหง้ หลังจากล้างทำความสะอาดเรียบร้อยแล้ว นำกระดูกไปตากในถุงตาข่าย ตากในกระด้ง หรือ อุปกรณ์ที่สามารถระบายอากาศได้ โดยตากจนกระดูกแห้งสนิทอาจจะใช้เวลา 4-5 วัน ขึ้นอยู่กับสภาพ อากาศ เม่ือกระดูกแห้งแลว้ เราจะสงั เกตได้วา่ กระดูกมนี ำ้ หนกั เบา เปราะกลวง แตกหกั ไดง้ ่ายเน่ืองจากตวั PSB นั้นได้ทำการสกัดไขมนั และโปรตนี ออกไปหมดแล้ว (2) 22
โครงการยกระดบั เศรษฐกิจและสังคมแบบบรู ณาการ 1 ตำบล 1 มหำวทิ ยำลยั 2.3 บดกระดกู ขั้นตอนสุดท้ายนั้นก็คือการบดละเอียดเพื่อให้อยู่ในรูปที่ง่ายสำหรับพืชในการนำไปใช้ ประโยชน์ โดยใช้กรรไกรตัดกระดูกให้มีชิ้นเล็กลงหากกระดูกมีชิ้นหรือขนาดที่ใหญ่เกินไปและยากต่อการ บดตำ เมื่อตัดเสร็จแล้วหรือกระดูกมีชิ้นเล็กอยู่แล้วนำไปบดตำในครกได้ ตำจนกระดูกเป็นผงละเอียดเพ่ือ ใช้เป็นปุ๋ย หรืออาจตำพอหยาบๆเพื่อใช้รองก้นหลุมก่อนปลูกต้นไม้ จากนั้นบรรจุกระดกู ป่นลงในกระปกุ ที่ เตรยี มไว้ (3) ภาพท่ี 21 ขัน้ ตอนการทำกระดูกปน่ กรองเศษกระดูกและล้างทำความสะอาด(1), ตากกระดกู ใหแ้ ห้ง(2), บดกระดกู (3) ภาพท่ี 22 กระดูกทไ่ี ด้จากครวั เรือนกอ่ นใช้เป็นอาหารเล้ยี งเช้อื จลุ นิ ทรยี ์ 23
ภาพที่ 23 กระดูกทไี่ ดจ้ ากครวั เรอื นหลังใช้เปน็ อาหารเลย้ี งเชอื้ จุลินทรยี ์ 3. การใชโ้ ดยทั่วไป 3.1 อาจใช้รองกน้ หลุมก่อนปลูกตน้ ไม้ ต้นละ 1 กระป๋องนม(เป็นเพียงคา่ โดยประมาณเท่านนั้ ) สำหรบั ธาตุแคลเซียม นอกจากชว่ ยใหผ้ นงั เซลล์ของเปลอื กผลเหนยี วข้ึน ไมแ่ ตกง่ายแลว้ ยงั ช่วย ลดความเปน็ กรดของดนิ ลงไดอ้ ีกทางหนง่ึ 3.2 ใช้แทนป๋ยุ อาจะใสเ่ ดือนละครงั้ โดยการใสเ่ ป็นจดุ หรือโรยเปน็ แถบใหล้ ึกลงไปในดนิ บรเิ วณราก ของพชื อาจใชไ้ ม้ขดุ กอ่ นแตค่ วรระวังโดนรากขาด 24
โครงการยกระดับเศรษฐกิจและสังคมแบบบรู ณาการ 1 ตำบล 1 มหำวิทยำลยั บทท่ี 4 ผลการทดลองใชจ้ ุลินทรียส์ งั เคราะห์แสง 1. การใช้จลุ ินทรยี ส์ ังเคราะหแ์ สงเพอ่ื บำบดั นำ้ เสีย จากตารางที่ 5 การใช้จลุ นิ ทรีย์สังเคราะห์แสงเพอื่ บำบดั น้ำเสยี ณ หมบู่ ้านพนาสนธ์ิ4 ณ วันที่ 30 มิถุนายน 2564 โดยคุณสิรินทร์ บุรุษนันท์ สมาชิก U2T บางชันกทม. ได้ติดต่อ ประสานงานกับหม่บู ้านพนาสนธ์ิ 4 เพอื่ ทดลองนำจลุ ินทรีย์สังเคราะหแ์ สง(ภาพท่ี 24)มาใช้บำบดั น้ำเสียในบ่อพักน้ำเสียที่สูบทิ้งประจำหมู่บ้าน(ภาพที่ 25)และได้ขยายผลต่อยอดให้คนในชุชนใช้ กับถังดักไขมนั สำหรบั ท้งิ คราบไขมัน(ภาพท่ี 26) และ บอ่ พักนำ้ ในบา้ น(ภาพท่ี 27) ตารางที่ 5 บนั ทึกการใชจ้ ลุ นิ ทรยี ส์ งั เคราะห์แสงเพ่ือบำบัดน้ำเสีย ณ หมูบา้ นพนาสนธิ4์ ลำดับ สถานท่ี ว/ด/ป ปริมาตรPSB บริเวณท่เี ท ที่ ที่ใช้ 1 บ่อพักนำ้ เสียท่สี ูบทงิ้ 30/06/2564 4 ลติ ร บ่อพักนำ้ เสียทส่ี ูบทงิ้ ประจำ ประจำหมบู่ ้าน หมูบ่ า้ น 2 บ้านเลขท่ี 61/15 01/07/2564 2 ลติ ร ถังดักไขมนั สำหรับทงิ้ คราบไขมนั มี (ขายไกท่ อด) ท่อต่อเปน็ น้ำไหลลง 03/07/2564 2 ลิตร 07/07/2564 5 ลติ ร 3 บ้านเลขท่ี 61/264 03/07/2564 1.5 ลิตร บอ่ พักนำ้ ในบา้ น (คุณนอ้ ง เพ่อื นบ้าน) 4 ท่อน้ำทง้ิ ท้ายหมบู่ า้ น 23/07/2564 3 ลิตร ทอ่ นำ้ ท้งิ ท้ายหม่บู ้าน 5 บ้านเลขท่ี 61/15 02/08/2564 3 ลิตร ถังดกั ไขมัน 6 บ้านเลขที่ 61/15 09/08/2564 3 ลติ ร ถงั ดกั ไขมัน 7 ท่อน้ำทง้ิ ทา้ ยหมู่บ้าน 09/08/2564 3 ลิตร ทอ่ นำ้ ทงิ้ ท้ายหมบู่ ้าน 25
จากตารางที่ 6 สรุปผลการใช้หลักจากใช้จุลินทรีย์สังเคราะห์แสงบำบัดน้ำเสียได้ 1 อาทิตย์ ในวันที่ 7 กรกฎาคม 2564 ส่งผลให้ท่อต่อมีน้ำไหลดีขึ้นสังเกตเห็ว่าปริมาณไขมันในถังมีปริมาณ ลดลงครึ่งถัง เนื่องจากโปรตีนและไขมันเป็นอาหารหลักให้แก่จุลินทรีย์ จุลินทรีย์จะเกิด กระบวนการทางเคมี โดยการปลดปล่อย fatty acid เพื่อย่อยโปรตีนและไขมันจึงช่วยลดคราบ ไขมันและชว่ ยบำบัดน้ำเสยี ได้ ตารางท่ี 6 บนั ทึกผลการใชจ้ ลุ ินทรยี ส์ งั เคราะหแ์ สงเพ่ือบำบดั น้ำเสีย ณ หมูบา้ นพนาสนธิ์4 สถานที่ วนั ท่ีบันทึก ผลหลังจากการใช้จลุ นิ ทรีย์สงั เคราะห์แสงแล้ว ผล บอ่ พกั น้ำเสยี ทส่ี ูบทง้ิ 02/08/2564 สังเกตเหน็ ว่ามีก้อนไขมันจับตัวเป็นก้อนตกั ท้งิ ไดแ้ ละไม่ ประจำหมูบ่ ้าน ขวางทางไหลของน้ำ ก้อนไขมนั ทง้ิ เป็นปยุ๋ ได้ บา้ นเลขท่ี 61/15 07/07/2564 หลงั จากผา่ นไป1อาทติ ยท์ อ่ ตอ่ มีน้ำไหลดขี ้นึ (ขายไกท่ อด) 08/07/2564 สงั เกตเหว็ ่าปรมิ าณไขมนั ในถงั มปี ริมาณลดลงครึ่งถงั (คาดวา่ ไขมนั ละลาย) บ้านเลขที่ 61/264 08/08/2564 นำ้ ไหลดแี ละไม่สง่ กลิน่ เหมน็ (คุณน้องเพ่อื นบ้าน) ทอ่ นำ้ ทง้ิ ท้ายหมู่บ้าน 10/08/2564 นำ้ จะไหลลงทอ่ ใหญ่สงั เกตเห็นว่ามกี ้อนไขมันจบั เปน็ ก้อน บรเิ วณปลายทอ่ นำ้ ท้ิงหนา้ หมบู่ ้าน ตอ้ งตักท้ิง บ้านเลขท6ี่ 1/15ขายไก่ 10/08/2564 สังเกตเหน็ ว่าน้ำมนั แหง้ ลง ทอด 26
โครงการยกระดับเศรษฐกจิ และสงั คมแบบบรู ณาการ 1 ตำบล 1 มหำวิทยำลยั รปู ภาพสถานท่ีเทจลุ ินทรยี ์สังเคราะหแ์ สงเพ่ือบำบดั นำ้ เสียหมบู่ า้ นพนาสนธิ์ 4 ภาพที่ 24 จลุ นิ ทรยี ส์ งั เคราะห์แสงจากการใช้นำ้ ล้างไก่ กระดกู ไกแ่ ละนมเป็นอาหารเล้ยี งเชื้อ ภาพที่ 25 บอ่ พักน้ำเสยี ท่ีสูบท้งิ ประจำหมบู่ ้าน ใชจ้ ลุ ินทรยี ส์ ังเคราะหแ์ สงปรมิ าณ 4 ลิตร 27
ภาพที่ 26 ถังดักไขมนั สำหรบั ทิ้งคราบไขมัน มีท่อตอ่ เปน็ น้ำไหลลง บา้ นเลขที่ 61/15 (ขายไกท่ อด) ใชจ้ ลุ ินทรีย์สงั เคราะหแ์ สงปริมาณ 4 ลิตร แบ่งเทเปน็ 2 ครัง้ ๆละ 2 ลติ ร ภาพที่ 27 บ่อพกั นำ้ เสียของบา้ นบ้านเลขที่ 61/264 (คณุ น้อง เพื่อนบา้ น)บา้ นเลขท่ี 61/264 (คณุ นอ้ ง เพ่ือนบ้าน) 28
โครงการยกระดับเศรษฐกจิ และสังคมแบบบรู ณาการ 1 ตำบล 1 มหำวทิ ยำลยั 1. ผลการใชจ้ ุลนิ ทรยี ์สงั เคราะหแ์ สงกบั พชื ผกั สวนครัว 1.1 วนั ที่ 21 มถิ ุนายน 2564 ทีม U2T บางชนั ได้ลงพน้ื ที่ไปตดิ ตามผลการใช้จุลนิ ทรยี ์สังเคราะห์ แสง ที่หมู่บ้านธีรวรรณ ผู้ให้สัมภาษณ์กับเราคือ คุณสุทิน ช่างเฮง หรือป้าแจ๋ว ป้าแจ๋ว (ภาพที่29) เป็นผู้เข้าร่วมการ Workshop การจัดการวัสดุเศษเหลือ ณ หมู่บ้านทหาร กองหนุน เมื่อวันที่ 25 มีนาคม 2564 ที่ผ่านมา หลังได้รับการอบรมป้าแจ๋วได้นำหัว เชื้อจุลินทรีย์สังเคราะห์แสงที่ทางทีมงาน U2Tบางชันจัดเตรียมไว้ให้ไปต่อยอดจากความรู้ที่ ได้รับหลังการอบรม คุณสุทิน ได้นำหัวเชื้อจุลินทรีย์สังเคราะห์แสงไปขยายหัวเชื้อ โดยการ นำเอาวัสดุเศษเหลือจากการประกอบอาหารในครัวเรียน (กลุ่มโปรตีน) มาเป็นอาหารให้ จุลินทรีย์เกิดกระบวนการทางเคมีย่อยสลายโปรตีน เมื่อได้จุลินทรีย์สังเคราะห์แสง คุณสุทิน ได้นำไปทดลองใช้กับพืชผักสวนครัวของตนเอง ผลจากการใช้จุลินทรีย์สังเคราะห์แสง คือ พืชผักสวนครัวตา่ งๆ ของป้าแจ๋ว ทั้ง มะนาว มะเขือ พริก ฯลฯ ออกดอกออกผล ให้ผลดีมาก (ภาพที่30) และเนื่องจากคุณสุทิน ได้รับความรู้ในการขยายหัวเชื้อจุลินทรีย์สังเคราะห์แสง จากวัสดุเศษเหลือในครัวเรือน ทำให้ป้าแจ๋วไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายในการซื้อวัตถุดิบมาทำหัว เชื้อจุลินทรีย์จึงเป็นการประหยัดค่าใช้จ่ายที่ไม่จำเป็นและ ลดวัสดุเศษเหลือที่ได้จากการ ประกอบอาหารในครัวเรอื นอีกดว้ ย รูปภาพผลการใช้จลุ นิ ทรีย์สังเคราะห์แสงกบั พืชผักสวนครัวหมู่บ้านธีรวรรณ ภาพที่ 28 คณุ สทุ ิน ชา่ งเฮงและทีมงาน U2Tบางชันลงพืน้ ที่เพอื่ บนั ทกึ วิดโี อผลการใช้จลุ ินทรสี งั เคราะหแ์ สง กับพชื ผักสวนครัว 29
ภาพที่ 29 คณุ สทุ ิน ช่างเฮง ขยายหัวเช้ือจุลนิ ทรียส์ ังเคราะหแ์ สงเพ่ือใช้ภายในครวั เรอื น ภาพที่ 30 ผลผลติ จากพืชผักสวนครัวของ คณุ สทุ นิ ชา่ งเฮง 30
โครงการยกระดบั เศรษฐกจิ และสังคมแบบบรู ณาการ 1 ตำบล 1 มหำวทิ ยำลยั 2.2 นายอภิรักต์ ทองสัมฤทธิ์ ทีมงาน U2T ประเภทประชาชน ได้นำความรู้ที่ได้รับจากโครงการ ในการทำจุลินทรีย์สังเคราะห์แสงจากวัสดุเศษเหลือ กลับไปพัฒนาแปลงปลูกพริกของ ครอบครัวที่จังหวัดนครศรีธรรมราช โดยนางสาวจารุวรรณ ทองสัมฤทธ์ิ เจ้าของสวนพริกได้ นำจุลินทรีย์สังเคราะห์แสงจากวัสดุเศษเหลือไปทดลองใช้เพราะประสบปัญหาใบพริกหงิกงอ โรคแอนแทรคโนส (โรคกุ้งแห้ง) เป็นประจำและต้องใช้สารเคมีเพื่อกำจัดแมลงอยู่เสมอ นางสาวจารุวรรณ ทองสัมฤทธิ์ จึงได้ทดลองนำจุลินทรีย์สังเคราะห์แสงฉีดพ่นต้นพริก หลัง การใช้จุลินทรีย์สังเคราะห์แสงได้ 2-3 สัปดาห์ได้ผลที่ดีขึ้นเมล็ดพริกไม่เกิดโรค ใบไม่หงิกงอ (ภาพท่ี 31 ) ภาพที่ 31 ผลการใช้จุลินทรยี ส์ ังเคราะห์แสงกบั พืชผกั สวนครัว จังหวัดนครศรธี รรมราช 31
บทท่ี 5 สือ่ การเรยี นรจู้ ุลินทรียส์ ังเคราะหแ์ สง - Infographic (1) Infographicเปรียบเทยี บ (2) Infographic (3) Infographic จุลนิ ทรยี ์สังเคราะหแ์ สงแบบดั่ง จุลนิ ทรยี ์สงั เคราะห์แสงแบบ ธาตุอาหารทจ่ี ำเป็นต่อพชื และ เดมิ และแบบกระดกู ด่งั เดมิ และแบบกระดกู สารป้องกันจำจัดแมลง (4) Infographic (5) Infographic (6) Infographic การจัดการวัสดุเศษเหลอื จาก ธาตุอาหารรองและธาตุ สายพนั ธ์จุ ุลนิ ทรียส์ ังเคราะห์แสง การทำจลุ นิ ทรยี ์สังเคราะห์แสง อาหารเสรมิ ภาพท่ี 32 รวมภาพสอ่ื การเรยี นรู้จุลนิ ทรยี ์สังเคราะห์แสง – Infographic 32
โครงการยกระดับเศรษฐกิจและสังคมแบบบูรณาการ 1 ตำบล 1 มหำวทิ ยำลยั 1. Infographic เปรยี บเทียบจุลินทรยี ์สงั เคราะหแ์ สงแบบดั้งเดิมและแบบกระดกู ภาพท่ี 33, หนา้ ท่ี 37 จุลินทรีย์สังเคราะห์แสงแบบดั้งเดิม คือ แบบที่เราสามารถหาข้อมูลได้ทั่วไปและคนนิยมใช้สูตรน้ี เป็นส่วนใหญ่ที่ใช้ น้ำสะอาด ไข่ น้ำปลาและผงชูรสในการทำ วิธีนี้ถึงแม้จะสามารถนำอุปกรณ์ท่ี อยู่ในครัวเรือนมาใช้ได้แต่ก็แฝงไปด้วยต้นทุนที่เราต้องลงทุน เช่น ไข่ไก่ราคา 2-3 บาท น้ำปลา ราคา 28 บาท ผงชูรสซองใหญ่ราคา 35 บาท อีกทั้งเมื่อใช้วัสดุเหล่านี้เมื่อใช้เป็นเวลานานอาจะ ส่งผลเสียต่อดินเช่น สะสมในดินส่งผลให้ดินเค็ม แล้วนอกจากนำมาใช้เองยังสามารถนำไปขาย เพิ่มรายได้ได้อีกด้วย เช่นเราขายขวดละ 100 บาท ถ้าหักต้นทุนที่เราลงทุนไปแต่ละขวดเฉลี่ย 3.98 บาท จะได้กำไร 96.2บาทต่อขวดแต่ถ้าลองหันมาใช้จุลินทรีย์สังเคราะห์แสง จากเศษ กระดูก (โปรตีน) คือ แบบที่เราสามารถนำเศษอาหารทีเ่ หลอื จากครวั เรอื นมาเป็นอาหารเลีย้ งเชื้อ ได้แต่จะต้องเป็นโปรตนี เท่านั้น เช่น เปลือกไข่ กระดูก เป็นไก่ที่เหลือจากการรับประทาน วิธีนี้จะ เป็นวิธีที่เราไม่ต้องลงทุนและช่วยลดขยะภายในครัวเรือนได้อีกด้วย สามารถนำไปขายเพื่อสร้าง รายได้ เช่น เราขายขวดละ 100 บาทเราจะได้กำไร 100 บาท โดยไม่ต้องหักต้นทุนออกแบบวิธี ด้ังเดิม 2. Infographic จุลนิ ทรีย์สงั เคราะห์แสงแบบดั้งเดิมและแบบกระดกู ภาพท่ี 34, หน้าท่ี 38 จุลินทรีย์สังเคราะห์แสงหรือที่เราเรียกสั้นๆว่า PSB นั้น มีประโยชน์หลากหลาย แต่คนส่วนใหญ่ นิยมใช้มาทำเป็นสารบำรุงต้นไม้ โดยตัวจุลินทรีย์จะใช้โปรตีนเพื่อเป็นอาหารเลี้ยงตัวเองให้ เจริญเติบโต โดยวันนเ้ี ราจะใชโ้ ปรตีนจากเนื้อตดิ กระดูกมาเลี้ยง PSB การที่เราสามารถใช้เนื้อติด กระดูกเป็นอาหารเลี้ยงได้นั้นเนื่องจากตัวจุลินทรีย์สามารถปล่อยกรดไขมันออกมาเพื่อย่อยเนื้อ ติดกระดูกและไขมันในกระดูก ซึ่งอาจจะใช้เป็นเศษกระดูกเป็ดหรือไก่ที่เหลือหลังรับประทาน วิธี นเ้ี ปน็ ประโยชนไ์ ดท้ ้ัง 3 ทางท้ังได้สารบำรงุ ต้นไม้ เศษกระดกู ที่เหลอื หลังจากที่ PSB ย่อยเน้ือแล้ว ก็สามารถเก็บไว้ใช้ทำปุ๋ยกระดูกได้ และที่สำคัญยังช่วยลดปริมาณขยะอาหารที่เกิดจากครัวเรือน ไดอ้ ีกดว้ ย (ภาพท่ี 33) 3. Infographic ธาตอุ าหารท่จี ำเปน็ ตอ่ พชื และสารปอ้ งกนั กำจัดแมลง ภาพที่ 35, หนา้ ที่ 39 ธาตุอาหารที่จำเป็นต่อพืชและสารสกัดป้องกันกำจัดแมลง EM ย่อมาจาก Effective Microorganisms หมายถึง กลุ่มจุลินทรีย์ที่มีประสิทธิภาพที่ได้รับการคัดสรรเป็นอย่างดี มี ประโยชน์ต่อคน พืช สัตว์ และสิ่งแวดลอ้ ม ซึ่งมีกลุ่มจุลินทรีย์สังเคราะห์แสงประกอบอยู่ดว้ ยกลุม่ จลุ นิ ทรีย์สงั เคราะห์แสง (Photosynthetic Bacteria) คณุ สมบตั ิ สังเคราะหส์ ารอินทรยี แ์ ละสร้าง ความอุดมสมบูรณ์ ซึ่งอีเอ็มจะนำพืชผักผลไม้มาเป็นส่วนประกอบในการหมัก ส่วนจุลินทรีย์ สังเคราะห์แสงจะใช้โปรตีนใน 33
การหมักเป็นหลักธาตุอาหารที่จำเป็นต่อพืชมีอยู่ 3 ธาตุหลัก คือ ไนโตรเจน(N) ฟอสฟอรัส(P) โพแทสเซียม(K) (ภาพที่ 34) ไนโตรเจน(Nitrogen -N) ช่วยเรือ่ งการเจริญเตบิ โตของพืชในระยะแรกเน้นบำรุงใบ กง่ิ ก้าน และลำตน้ ให้ แขง็ แรงช่วยเพ่ิมผลผลิตให้สูงขึน้ โดยเฉพาะกลมุ่ พชื ท่เี น้นใบ ฟอสฟอรัส(Phosphorus - P) ช่วยเสริมการเจริญเติบโตของพืชในส่วนของรากเป็นตัวช่วยใน กระบวนการดูดธาตโุ พแทสเซียมของรากชว่ ยเรง่ ใหพ้ ืชแกเ่ รว็ ส่งผลต่อการติดดอกออกผลและคุณภาพของ เมลด็ ภายในผล (ซึ่งในจุลินทรีย์สังเคราะห์แสงมีธาตุไนโตรเจนและฟอสฟอรัสจึงเหมาะสำหรับพืชใบและพืชผลทุกชนิด หรือพชื อ่นื ๆท่ตี ้องการธาตอุ าหารในการเจรญิ เตบิ โตเพ่อื ใหต้ ้นพืชแข็งแรงทนทานตอ่ โรคและแมลงศัตรูพืช) โพแทสเซียม(Potassium - K) ชว่ ยส่งเสริมการเจริญเติบโตของราก เปน็ หนึ่งตัวช่วยทต่ี ้องทำงานร่วมกับ ธาตุฟอสฟอรัส เป็นตัวแปรสำคัญในการสร้างเนื้อของผล การสร้างแป้งในหัวใต้ดิน (ซึ่งในการหมัก EM มี ธาตุอาหารหลักทจี่ ำเปน็ ตอ่ การเจริญเตบิ โตของพืชเชน่ กนั เช่น การหมักสกัดจากผกั จะไดธ้ าตุอาหารหลัก โพแทสเซียม และ วิตามิน การหมักสกัดจากผลไม้จะได้ฮอร์โมนพืช เช่น ออกซิน (กระตุ้นการแบ่งเซลล์ เร่งการเกิดราก) จิบเบอร์เรลลิน (เร่งการเกิดดอก ยืดช่อดอก) ไซโตไคนิน (กระตุ้นการเจริญของตาข้าง) สารสกดั ปอ้ งกันกำจดั แมลงทีไ่ ดจ้ ากธรรมชาติ 4. Infographic การจัดการวัสดุเศษเหลือจากการทำจลุ ินทรีย์สังเคราะหแ์ สง ภาพท่ี 36, หนา้ ที่ 40 กระดูกทเ่ี หลือจากการทำจุลนิ ทรยี ส์ งั เคราะห์แสงนนั้ สามารถนำมาใช้เพอ่ื เป็นปยุ๋ กระดูกป่นได้ โดย ในกระดูกจะมธี าตุอาหารหลายชนิดทำใหช้ ว่ ยเพ่ิมอินทรยี วัตถุในดิน เพมิ่ ธาตอุ าหารใหแ้ กพ่ ชื ที่ปลกู ยกตวั อยา่ งเช่นธาตฟุ อสฟอรสั ทช่ี ว่ ยในการพฒั นารากทำใหพ้ ืชสามารถดูดอาหารไดด้ ขี ้ึน และยังมีธาตุ แคลเซียมทีช่ ว่ ยพัฒนาเนอ้ื เย่ือของพืช โดยกระบวนการผลติ ป๋ยุ กระดูกของโรงงานจะใช้วิธีท่ีทำให้เกิดการ เผาไหม้ส่งผลให้เกดิ ผลกระทบต่อมลภาวะแตก่ ระบวนการท่ีจะแนะนำเปน็ กระบวนการใชจ้ ุลนิ ทรยี แ์ ละ แบคทีเรีย ทำให้ไม่ส่งผลเสยี ตอ่ สภาพแวดล้อม (ภาพท่ี 35) 5. Infographic ธาตอุ าหารรองและธาตอุ าหารเสรมิ ภาพท่ี 37, หน้าท่ี 41 นอกจากธาตุอาหารหลักที่เรารู้จักกันดีแล้วว่ามีส่วนช่วยในการเจริญเติบโตของพืชยังมีธาตุอาหารรองและ ธาตุอาหารเสริมที่ยังจำเป็นต่อการเจริญเติบโตของพืชไม่น้อยไปกว่ากัน เพราะความจริงแล้วธาตุทุกธาตุมี ความสำคัญต่อการเจริญเติบโตของพืชเท่าๆ กัน จะต่างกันแต่เพียงปริมาณที่พืชต้องการเท่านั้น ดังนั้นพืช จึงขาดธาตุใดธาตุหนึ่งไม่ได้ หากพืชขาดธาตุอาหารแม้แต่เพียงธาตุเดียวพืชจะหยุดการเจริญเติบโต และ แคระแกรน็ 34
โครงการยกระดบั เศรษฐกิจและสังคมแบบบูรณาการ 1 ตำบล 1 มหำวทิ ยำลยั เราจะมาทำความรู้จักธาตุอาหารรองและธาตุอาหารเสริมกันนะคะว่าแต่ละธาตุมีความสำคัญต่อ พชื อยา่ งไรบา้ ง - แคลเซียม(Calsium - Ca) เป็นองค์ประกอบในการเชื่อมผนงั เซล์ - แมกนิเซยี ม(Magnesium - Mg) เปน็ องค์ประกอบของคอลโรฟลิ ล์ - กำมะถัน(Sulfur - S) เปน็ องค์ประกอบของกรดอะมิโน โปรตีนและวิตามิน - โบรอน(Boron - Br) จะชว่ ยในการออกดอกและผสมเกสร - ทองแดง(Copper - Cu) จะช่วยในการสงั เคราะหค์ ลอโรฟลิ ล์ - เหลก็ (Iron - Fe) จะชว่ ยในการสังเคราะห์คลอโรฟิลล์ - แมงกานสี (Manganese - Mn) จะชว่ ยการทำงานของเอ็นไซม์ - โมลบิ ดีนัม(Molybdenum - Mo) ช่วยให้พชื ใข้ไนเตรดไดด้ ขี น้ึ - สงั กะส(ี Zinc - Zn) ช่วยในการสงั เคราะห์ออกซนิ ธาตุอาหารรองและธาตุอาหารเสริมส่วนใหญ่จะพบอยู่ในดินอยู่แล้วแต่ในกรณีที่ดินขาดคุณสมบัติที่ไม่ เพียงพอต่อการเพาะปลูกหรือปลูกพืชมาเป็นเวลานานโดยไม่มีการเสริมธาตุอาหาร อาจจะพบธาตุอาหาร เหลา่ นไี้ ดน้ ้อย เราจงึ ควรเสรมิ ธาตุอาหารใหแ้ กด่ ินและพชื ของเรา ในปัจจุบันมธี าตอุ าหารเหล่าน้มี อี ยู่หลาย รูปแบบในการแปรรปู ตามท้องตลาด ในปัจจุบันการปลูกพืชอินทรีย์ได้รับความนิยมจากเกษตรกรและผู้บริโภคเป็นอย่างมาก เพราะเป็น ระบบการปลูกพขื ที่ปลอดจากการใชส้ ารเคมที ุกชนิด การใชส้ ารเคมีเปน็ เวลานานอาจส่งผลต่อสุขภาพของ ผู้ใช้และผู้บริโภคได้ เนื่องจากสารตกค้างจากสารเคมียังคงตกค้างอยู่ตามพื้นดิน ทำให้ดินเสื่อมคุณภาพ ทำลายอินทรีย์วัตถุและธาตุอาหารต่างๆ ที่มีประโยชน์แก่พืช ผู้คนส่วนใหญ่จึงหันมาใช้สารบำรุงต้นไม้ที่ได้ จากธรรมชาติไม่ส่งผลเสียต่อ คน สัตว์ และสิ่งแวดล้อม รวมถึงการใช้วัสดุคลุมดิน เพื่อลดการระเหยของ น้ำ และการสูญเสียธาตุอาหาร การใช้ปุ๋ยหมัก ปุ๋ยคอก ก็ยังเป็นส่วนช่วยในการเพิ่มอินทรีย์วัตถุในดินท่ี ช่วยให้ดินมีความอุดมสมบูรณ์ และมีธาตุอาหารเพียงพอต่อการเจริญเติบโตของพืช แต่การใช้ปุ๋ยคอกยังมี ข้อควรระวังคือ ไม่ควรใช้ปุ๋ยคอกสด(ปุ๋ยมูลสัตว์ทุกชนิด)ลงแปลงทันที เพราะเมื่อเกิดกระบวนการหมักจะ เกิดปฏิกิริยาความร้อน ส่งผลทำให้ต้นและใบไหม้ รากเสียหาย จึงควรใส่ปุ๋ยคอกที่ผ่านกระบวนการหมัก เรยี บรอ้ ยแลว้ ถึงแม้การเสริมธาตุอาหารจะมีด้วยกันหลายรูปแบบทั้งแบบที่ใช้สารเคมีที่ได้ตากการสกัดธาตุต่างๆ และการใช้ปุ๋ยหมัก ปุ๋ยคอกในการปลูกพืชอินทรีย์ แต่ในวันนี้เราจะมาพูดถึงจุลลินทรีย์สังเคราะห์แสงจาก เศษกระดูกกันนะคะ จุลลินทรีย์สังเคราะห์แสง เป็นอีกหนึ่งตัวข่วยในการเพิ่มอินทรีย์วัตุถุในดินให้ดินเกิน ความอุดมสมบูรณ์ เพราะเมื่อสิ้นสุดกระบวนการทางเคมีแล้วนั้นจะปลดปล่อยธาตุอาหารหลักและรอง รวมถึงวิตามินต่างๆท่ีจำเป็นต่อการเจริญเติบโตของพืชออกมาเช่นกัน ได้แก่ แคลเซียมที่ได้จากการย่อย 35
สลายโปรตีนในกระดูก เปลือกไข่ ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส ออกซิน ไซโตไคนินและวิตามินต่างๆที่ได้จาก กระบวนการย่อยสลาย รวมถึงเศษอาหาร เมื่อย่อยสลายจะเป็นการเพิ่มอินทรีย์วัตถุในดินให้ดินมีความ อุดมสมบูรณ์มากขึ้น การเพิ่มธาตุอาหารด้วยสารบำรุงต้นไม้ทำได้หลายวิธี ได้แก่ ฉีดพ่นทางใบ ในทางดิน และผสมกับดนิ ปลกู (ภาพที่ 36) 6. Infographic สายพันธุ์จุลนิ ทรยี ์สงั เคราะห์แสง ภาพท่ี 38, หน้าที่ 42 จลุ นิ ทรยี ์สังเคราะห์แสง พนั ธ์ุสเี ขียวมหี ลากเฉดของสีเขยี ว เพราะยังเป็นเช้อื ผสม เพียงแตจ่ ดั กลุ่มอยู่ในสี เขยี วสรปุ ตามเปเปอรเ์ ราจะแบ่งกลมุ่ PSB ออกเป็น 4 กลุ่ม 1. PNSB กลมุ่ ม่วง - แดง ไมใ่ ช้ซัลเฟอร์ ในการเจริญ 2. PB กลมุ่ มว่ ง - แดง ใชซ้ ัลเฟอร์ ในการเจรญิ 3. GSB กลุม่ เขียว ใช้ซัลเฟอร์ ในการเจรญิ 4. GFB กล่มุ เขยี ว - สรา้ งเสน้ ใย ใชซ้ ลั เฟอร์ ในการเจรญิ สารทีป่ ลดปลอ่ ยออกมา ข้นึ กับอาหารที่ใช้เลยี้ งด้วยค่ะ ตัวทแี่ ตกออกมามที ัง้ สารอนิ ทรยี ์ตวั ย่อยๆ ที่ พืชพร้อมดดู ไปใชง้ าน และ กรดไขมันจำเป็น สารโคเอนไซมค์ ิวเทน สารคาโรทนี อยด์ เชอ้ื ที่อยแู่ ตล่ ะ กลุ่ม จะมีความแขง็ แรงไมเ่ ทา่ กัน และเชือ้ ทีไ่ ดจ้ ากแหลง่ น้ำธรรมชาติ จะมเี ช้อื หลายชนดิ ผสมกันค่ะในกล่มุ PSB สีเขยี ว แต่ละสายพันธ์ุ จะให้ สปี รากฏไมเ่ หมือนกนั (ภาพท่ี 37) 36
โครงการยกระดับเศรษฐกจิ และสังคมแบบบรู ณาการ 1 ตำบล 1 มหำวทิ ยำลยั ภาพท่ี 33 Infographic เปรียบเทียบจลุ นิ ทรยี สงั เคราะห์แสงแบบด้งั เดมิ และแบบกระดกู 37
ภาพท่ี 34 Infographic จลุ ินทรยี ส์ ังเคราะหแ์ สงแบบด้ังเดมิ และแบบกระดกู 38
โครงการยกระดบั เศรษฐกิจและสังคมแบบบรู ณาการ 1 ตำบล 1 มหำวทิ ยำลยั ภาพที่ 35 Infographic ธาตอุ าหารที่จำเป็นต่อพชื และสารป้องกนั กำจดั แมลง 39
ภาพท่ี 36 Infographic การจดั การวสั ดเุ ศษเหลือจากการทำจลุ นิ ทรยี ส์ งั เคราะหแ์ สง 40
Search
