ศึกษาโรคพืชอุบัติใหม่ในคะน้าที่ปลูกในระบบเกษตรอินทรีย์ และหาวิธีการควบคุมที่ปลอดภัย

นักวิจัยวิทยา มช. ร่วมกับ ม.แม่โจ้ มูลนิธิโครงการหลวง และ University of Melbourne ศึกษาโรคพืชอุบัติใหม่ ที่พบในคะน้าอินทรีย์ และหาวิธีการควบคุมโรคด้วยจุลินทรีย์ปฏิปักษ์ในระบบเกษตรอินทรีย์ ตาม IFOAM หรือสารเคมีตามระบบ GAP กำหนด

น.ส.ปานชีวา กัลยาณมิตร นักศึกษาระดับปริญญาตรีสาขาวิชาจุลชีววิทยา ในความดูแลของ ผศ.ดร.บุญสม บุษบรรณ์ ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ อ.ดร.กัลย์ กัลยาณมิตร สาขาวิชาเทคโนโลยีหลังการเก็บเกี่ยว คณะวิศวกรรมและอุตสาหกรรมเกษตร มหาวิทยาลัยแม่โจ้ ดร.สุธาศินี นนทะจักร์ รศ.ดร. นุชนาฏ จงเลขา ศูนย์วิจัยและพัฒนาการเกษตรโครงการหลวง ชนกาธิเบศรดำริ และ Prof. Dr. Paul W.J. Taylor, Faculty of Science, The University of Melbourne, Australia ได้ร่วมกันศึกษาโรคพืชอุบัติใหม่ที่พบในคะน้าอินทรีย์ และหาวิธีการควบคุมโรคด้วยจุลินทรีย์ปฏิปักษ์ในระบบเกษตรอินทรีย์ ตาม IFOAM หรือสารเคมีตามระบบ GAP กำหนด เพื่อเป็นแนวทางในการจัดการทางการเกษตรของผักชนิดนี้ให้เกิดความปลอดภัยต่อเกษตรกร ผู้บริโภค และสิ่งแวดล้อม

คะน้า (Brassica alboglabra) เป็นผักที่นิยมปลูกและบริโภคทั่วเอเชียและมักจะใช้สารเคมีในการควบคุมศัตรูพืชและโรคต่างๆ เนื่องจากคะน้ามักจะอ่อนแอต่อโรคใบจุด (เชื้อสาเหตุ Alternaria brassicicola) และโรคราน้ำค้าง (เชื้อสาเหตุ Hyaloperonospora parasitica) สำหรับประเทศไทยได้นำมาตรฐานสาธารณะ ได้แก่ มาตรฐานการเกษตรที่ดี (GAP) และสหพันธ์เกษตรอินทรีย์นานาชาติ (IFOAM) เข้ามาใช้ในการปลูกคะน้า

ทั้งนี้ ในการศึกษาวิจัยนักวิจัยได้ทำการ
1. สำรวจแปลงปลูกคะน้า 15 แห่ง ในภาคเหนือของประเทศไทยที่ปลูกคะน้าในระบบมาตรฐาน IFOAM หรือ GAP จากนั้นเก็บตัวอย่างคะน้าที่แสดงอาการจุดดำมาศึกษาลักษณะอาการภายใต้กล้องจุลทรรศน์และแยกเชื้อบริสุทธิ์ด้วย aseptic technique บนอาหารเพาะเลี้ยงเชื้อรา

2. ระบุชนิดของเชื้อรา โดยใช้ข้อมูลลักษณะสัณฐาน (โคโลนี สปอร์ และโครงสร้างอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง) และข้อมูลทางอณูชีววิทยา (แผนภูมิต้นไม้เชิงวิวัฒนาการจากข้อมูลยีนส์ ITS, mtSSU และ EF1-alpha)

3. ศึกษาลักษณะสรีรวิทยาบางประการของเชื้อ (ปัจจัยต่างๆ ได้แก่ สารอาหาร อุณหภูมิ สารเคมีบางชนิด ต่อการเจริญโดยทั่วไป การสร้างสปอร์ การปลดปล่อยสปอร์ การผลิตเอนไซม์)

4. พิสูจน์โรคในต้นกล้าคะน้า 2 วิธี (non-wound และ mulch inoculation bioassays) ปลูกเชื้อบนใบ/ลงดิน โดยใช้ culture discs ของเชื้อรา ชุดควบคุมใช้ agar discs ทำกรรมวิธีละ 6 ซ้ำ ติดตามอาการของโรคที่เกิดด้วยตาเปล่าและภายใต้กล้องจุลทรรศน์

5. ทดสอบและเปรียบเทียบประสิทธิภาพของแบคทีเรียปรปักษ์และสารเคมีฆ่าเชื้อราในระดับห้องปฏิบัติการด้วย dual culture และ poisoned food techniques โดยคัดเลือกแบคทีเรียปรปักษ์ 5 ไอโซเลท (Bacillus subtilis CRP3, B. subtilis PBT1, B. amyloliquefaciens PBT2, B. amyloliquefaciens YMB7 และ Pseudomonas sp. ZB2 ที่เคยรายงานว่ายับยั้งการเจริญของเชื้อราสาเหตุโรคชนิดอื่นได้ดี และยังทนทานต่อสารเคมีกำจัดจุลินทรีย์บางชนิด อุณหภูมิสูง รังสียูวี) และสารเคมีฆ่าเชื้อรา 3 ชนิด (chlorothalonil, copper oxychloride และ thiophanate-methyl ที่อนุญาตให้ใช้ในการเพาะปลูกพืชตามมาตรฐาน IFOAM หรือ GAP ทดลองผันแปรความเข้มข้น 0, 5, 10, 20, 40, 500 ppm และความเข้มข้นที่แนะนำบนฉลากข้อบ่งใช้)

การศึกษาครั้งนี้พบว่าโรคจุดดำ (ใบและลำต้น) ที่เกิดจากเชื้อราชนิดใหม่ Sphaerobolus cuprophilus ส่งผลกระทบต่อคะน้าที่ปลูกตามมาตรฐาน IFOAM ในจังหวัดเชียงใหม่มานานหลายปี ส่งผลเสียต่อการจัดการหลังการเก็บเกี่ยว โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการจำแนกคุณภาพของผลผลิต

จากการศึกษาทางสัณฐานวิทยาและอณูชีววิทยา (ข้อมูลยีนส์ ITS, mtSSU และ EF1-alpha) ยืนยันว่าเป็นเชื้อราสปีชีส์ใหม่ และจากการพิสูจน์โรคในต้นคะน้าเชื้อรานี้สามารถในการทําให้เกิดอาการจุดดำได้ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าเชื้อราชนิดใหม่นี้เป็นสาเหตุของโรคจุดดําในคะน้า จึงหาแนวทางในการควบคุมโรคโดยคัดเลือกแบคทีเรียปรปักษ์และสารเคมีฆ่าเชื้อราที่อนุญาตให้ใช้ในการเพาะปลูกพืชตามมาตรฐาน IFOAM หรือ GAP มาทดสอบในระดับห้องปฏิบัติการ ซึ่งพบว่าแบคทีเรีย Bacillus amyloliquefaciens (PBT2 และ YMB7), chlorothalonil (20 และ 500 ppm) และ thiophanate-methyl (500 และ 1500 ppm) มีประสิทธิภาพมากที่สุดในการควบคุมการเจริญเติบโตของเชื้อราก่อโรคได้ถึง 83-93% อย่างไรก็ตาม copper oxychloride ซึ่งเป็นสารเคมีที่แนะนําสําหรับการควบคุมโรคราน้ำค้าง (โดยเฉพาะที่ความเข้มข้นต่ำ 5-20 ppm) กลับส่งเสริมการเจริญเติบโตและการสร้างสปอร์ของเชื้อรา S. cuprophilus

ผลการศึกษานี้ให้ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างเชื้อรา Sphaerobolus cuprophilus กับผักคะน้า และประสิทธิภาพของแบคทีเรียปรปักษ์รวมถึงสารเคมีฆ่าเชื้อราบางชนิดที่อนุญาตให้ใช้ในระบบปลูกพืชตามมาตรฐาน IFOAM หรือ GAP ซึ่งจะสนับสนุนการตัดสินใจในการจัดการโรคที่เกิดจากเชื้อราในผักชนิดนี้