Please use this identifier to cite or link to this item:
http://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/79517
Full metadata record
DC Field | Value | Language |
---|---|---|
dc.contributor.advisor | Chanakan Thebault Prom-u-thai | - |
dc.contributor.advisor | Sansanee Jamjod | - |
dc.contributor.advisor | Tonapha Pusadee | - |
dc.contributor.author | Patcharin Tuiwong | en_US |
dc.date.accessioned | 2024-06-18T10:33:27Z | - |
dc.date.available | 2024-06-18T10:33:27Z | - |
dc.date.issued | 2023-12 | - |
dc.identifier.uri | http://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/79517 | - |
dc.description.abstract | Zinc (Zn) is an essential element involved in human metabolism, which can be supplied by an appropriate diet. However, Zn deficiencies are common among rice consumers because of low Zn concentration in rice grain and Zn-rich foods such as animal products are expensive. Enhancing Zn enrichment in rice grains through agronomic biofortification is advocated as an immediate and effective approach to combat Zn malnutrition in humans. A better understanding of the physiological basis of Zn uptake, its translocation, the maintenance of Zn homeostasis, Zn partitioning within and between different plant parts and within rice grain, internal allocation, re-allocation, remobilization, and efficient loading into grain is essential for biofortification of rice, but a complete knowledge of these processes in rice is still lacking. In particular, controlling the homeostasis of Zn in rice plants for high productivity and grain Zn concentration is a challenging task, as it is governed by complex genetic and management factors during plant growth. As soil properties are changed with water management, which is affect Zn solubility and plant availability and should be considered combining Zn fertilizer management in rice. The responses in grain yield and Zn concentration of the wetland and upland rice varieties to Zn fertilizer application and different growing conditions was evaluated. The wetland (Chainat 1; CNT1) and upland (Kum Hom CMU; KH CMU) rice varieties were grown under waterlogged and well-drained soil conditions with or without Zn fertilizer application. Zinc fertilizer (ZnSO4) was applied at 0 and 60 kg/ha in three stages at tillering, booting, and flowering. In the wetland variety, CNT1, grain yield decreased by 18.0% in the well-drained soil compared to the waterlogged conditions, but there was an 8.9% decrease in grain yield in the waterlogged soil compared to the well-drained soil in the upland variety, KH CMU. Applying Zn fertilizer affected yields differently between the varieties, decreasing grain yield by 11.9% in CNT1 while having no effect in KH CMU. For grain Zn concentrations in brown rice, applying Zn fertilizer increased Zn concentration by 16.5 – 23.1% in CNT1 and KH CMU under both water conditions. In the well-drained soil, applying Zn fertilizer increased straw Zn concentration by 51.6% in CNT1 and by 43.4% in KH CMU compared with the waterlogged conditions. These results indicated that the wetland and upland rice varieties responded differently to Zn fertilizer application when grown in different conditions. Applying Zn fertilizer in the appropriate rice variety and growing conditions would help farmers to improve both the desirable grain yield and Zn concentration in rice. The combined fertilizer of N-P-K-Zn applications not only achieved higher and more stable rice yields than conventional, applications of Zn fertilizer or N-P-K fertilizer or control conditions but also substantially improved the Zn concentration in rice grains of wetland and upland rice varieties. The effects of foliar and soil applications of N, P, K and Zn fertilizers on yield and Zn accumulation in the wetland (CNT1) and upland (KH CMU) rice varieties were evaluated. The seven fertilizer treatments of (1) control, (2) foliar Zn, (3) foliar N-P-K, (4) foliar N-P-K-Zn, (5) soil Zn, (6) soil N-P-K, and (7) soil N-P-K-Zn were as 0.5% at the rate of 700 L/ha. Both soil and foliar fertilizer applications were applied at the tillering, booting and flowering stages. At maturity, plants were harvested to determine yield and the samples of brown rice were analyzed for Zn concentration. The result showed that the grain yield of the wetland rice variety was the highest increase up to 63.5% by soil application of N-P-K-Zn when compared with the control. Soil applications of Zn, N-P-K and N-P-K-Zn increased 22.0 – 30.2% grain yield in the upland rice variety which was higher than the control. Foliar Zn application had the highest grain Zn concentration of 26.9 mg/kg in CNT1. In KH CMU, foliar N-P-K-Zn application had the highest grain Zn concentration at 39.8 mg/kg. The result showed a positive correlation between grain yield and straw yield in CNT1 (r = 0.77, P < 0.001), but such a correlation was not found in KH CMU. In addition, there is a significant positive correlation between grain Zn and straw yield in KH CMU (r = 0.46, P < 0.05). This experiment indicated that the wetland and upland rice varieties responded differently to Zn fertilizer management for grain yield and Zn accumulation. Higher yields and Zn grain content in wetland and upland rice varieties can also be achieved through soil applications of N-P-K-Zn fertilizer. The results from this study would be useful for the selection of appropriate fertilizer management for increasing grain yield and Zn accumulation in rice cultivation which would be beneficial for both farmers and consumers Combined N and Zn fertilizers are confirmed to be the best combination among micro and macronutrients in several experiments for improving yield and Zn biofortification. Three experiments were performed to evaluate the effect of N and Zn fertilizer management on seed germination, seedling growth, yield, and grain Zn accumulation in a modern improved rice variety (SPT1). A preliminary laboratory study showed that priming seeds with N0.15Zn+ led to a higher germination rate and growth performance. Seedling Zn concentration increased linearly along with the dry weights of root and coleoptile during germination. A second experiment in the field showed that simultaneously priming seeds with 0.15% urea and 0.07% ZnSO4 (N+Zn+) resulted in the highest coleoptile length and seedling dry weight. The highest seedling Zn concentration was observed when priming seeds with N0Zn+ followed by N+Zn+, but the effect disappeared at the later growth stages. A third experiment in the field demonstrated that the highest grain yield increases were achieved by foliar application of N+Zn0 (28.5%) and N+Zn+ (32.5%) compared with controls (N0Zn0). Grain Zn concentration was the highest under foliar N+Zn+, with a 37.9% increase compared to N0Zn0. This study confirmed that seedling growth performance can be enhanced by initially priming seeds with N and Zn solution, while grain yield and Zn concentration can be improved by foliar application of N and Zn fertilizer. Foliar application of N and Zn at different growth stages affects both grain yield and Zn concentration differently. The effects of foliar N and Zn applied at the flowering and milky stages of brown rice plants with and without soil Zn application was evaluated. A glasshouse pot experiment was conducted using a completely randomized design with four replicates. Soil Zn in the form of ZnSO4 was applied at 0 and 50 kg/ha. Foliar fertilizer of 1% urea along with 0.5% ZnSO4 was applied and assigned as (1) nil foliar N and Zn (N0Zn0), (2) foliar N with nil Zn (N+Zn0), (3) nil foliar N with foliar Zn (N0Zn+), and (4) foliar N and Zn (N+Zn+) at flowering and milky stages. Foliar application of N and Zn increased grain yield and yield components in both soil Zn conditions. Grain Zn concentration in brown rice was the highest when foliar N and Zn were applied under nil soil Zn conditions; however, grain N concentration decreased by 13.1 – 28.5% with foliar application at flowering and 18.8 – 28.5% with application at the milky stage. The grain Zn content was increased by foliar application of N0Zn+ and N+Zn+ at flowering and milky stages. Applying foliar N and Zn at flowering or milky stages tended to increase the grain N content when Zn was applied to the soil, while nil soil Zn decreased the N content by 26.8% at flowering and milky stages under N0Zn+. The results suggest that the milky stage is the most suitable for foliar application of Zn for increasing (i) grain yield and (ii) N and Zn concentrations in brown rice without having a dilution effect. The effectiveness of foliar combination between N+Zn at ten different growth stages on grain yield and Zn concentration rice was examined. The wetland rice variety SPT1 (San Pa Tong 1) was grown under the waterlogged conditions. Foliar N+Zn was applied at totaling 10 different applications: (1) nil N and Zn applied (control), (2) maximum tillering (TIL), (3) panicle initiation (PI), (4) booting (BO), (5) flowering (FLO), (6) panicle initiation + 1 week after flowering (PI+1WAF), (7) 1 week after flowering (1WAF), (8) 2 weeks after flowering (2WAF), (9) 1 + 2 weeks after flowering (1+2WAF), and (10) maximum tillering + panicle initiation + booting + flowering (TIL+PI+BO+FLO). Foliar N and Zn were applied using 1% urea and 0.5% ZnSO4 at the rate of 1,000 L/ha. Foliar N+Zn increased grain yield varied by 20 – 51% among the foliar treatments compared with the control. The largest increase of 65% grain Zn concentration from the control was demonstrated when foliar N+Zn was applied at one + two weeks after the flowering stage. Grain yield was positively correlated to grain Zn concentration in brown rice. This study suggests that the foliar application of the combine N+Zn should be carried after flowering stage to effectively enhance (i) yield and yield component and (ii) grain Zn and N concentrations in rice. Grain Zn accumulation is a function of the plethora of processes governed by genes encoding Zn transporter proteins. Several genes responsible for Zn transport and sequestration have been identified in rice. Characterization of expression of Zn homeostasis-related genes in rice plant tissues and analysis of any correlation between the levels of expression of genes in tissue with grain N and Zn accumulation will help identify the role of candidate genes in Zn uptake, transport and accumulation in rice grains. The grain yield was increased after the foliar application of N+Zn+ at the tillering stage at 62.01% compared to N0Zn0 application. The foliar application with N0Zn+ and N+Zn+ at panicle initiation resulted in a significant increase in the Zn concentration in brown rice by 26.04 and 34.20%, respectively from N0Zn0. Expression of 10 rice genes was analyzed in leaves, stem, node and panicle tissue of indica rice variety at tillering and panicle initiation stages by quantitative RT-PCR analysis. Differential levels of expression were recorded for the 10 candidate genes among the different tissue types and stages. The genes were differentially expressed in response to the different foliar applications of N and Zn fertilizers at different growth stages. Seven days after foliar spraying, we found that the relative genes in the expression of OsZIP3, OsZIP4 and OsZIP9 were the greatest in leaves under the foliar application of N+Zn+ at the tillering stage, resulting in the highest grain yield. At the panicle initiation stage, the gene expression levels of OsZIP4, OsZIP7, OsZIP9, OsHAM2, OsDUR3, OsAAP1, OsGS1;1 and OsFd-GOGAT in node were higher in the N+Zn0 than N0Zn+ and N+Zn+ applications. Rice plants grown under the foliar application of N+Zn+ at the tillering stage increase grain yield and yield components and enhance gene expression of OsZIP3, OsZIP4, OsZIP5, OsZIP9, OsHAM2, OsDUR3 and OsGS1;1. On the other hand, the foliar application of N+Zn+ at the panicle initiation stage increases the expression of OsZIP4, OsZIP9, OsHAM2, OsDUR3 and OsFd-GOGAT genes together with the higher accumulation of grain Zn and N concentrations in rice. In conclusion, water management with a different ecotype of rice varieties had a negative impact on grain yield in both wetland and upland varieties. Zn fertilizer application proved more efficient in waterlogged conditions than in well-drained ones. Rice varieties exhibited varied responses to foliar and soil applications. Soil application was more effective than foliar application in enhancing grain yield in both wetland and upland rice. Concerning grain Zn concentrations, the upland rice variety (KH CMU) displayed a more positive response to Zn, N-P-K, and N-P-K-Zn fertilizer management compared to the wetland rice variety (CNT1). Priming seeds with N+Zn+ solution proved suitable for effectively improving the germination rate and seedling growth in the early stages of both modern and traditional improved rice varieties. Foliar application of N+Zn at different growth stages had varying effects on both grain yield and Zn concentration. Furthermore, foliar application of N+Zn could enhance the gene expression of OsZIPs transporter, urea transporter, heavy metal ATPases, ferredoxin-dependent glutamate synthase and glutamine synthetase. The results from this study would be useful information for rice crop cultivation among farmers to stabilize grain yield and increased grain Zn accumulation for the benefit of consumers. | en_US |
dc.language.iso | en | en_US |
dc.publisher | Chiang Mai : Graduate School, Chiang Mai University | en_US |
dc.title | Interaction effects between Nitrogen and Zinc Fertilizer Applications on growth, Yield and Zinc Homeostasis in rice | en_US |
dc.title.alternative | ผลของปฏิสัมพันธ์ร่วมระหว่างการใส่ปุ๋ยไนโตรเจนและสังกะสี ต่อการเจริญเติบโต ผลผลิตและภาวะสมดุลของธาตุสังกะสีในข้าว | en_US |
dc.type | Thesis | |
thailis.controlvocab.lcsh | Zinc | - |
thailis.controlvocab.lcsh | Nitrogen | - |
thailis.controlvocab.lcsh | Field crops | - |
thailis.controlvocab.lcsh | Rice | - |
thesis.degree | doctoral | en_US |
thesis.description.thaiAbstract | ธาตุสังกะสีมีบทบาทสำคัญในการควบคุมกระบวนการต่าง ๆ ในร่างกายให้ดำเนินไปได้อย่างปกติและมีประสิทธิภาพ โดยมีส่วนช่วยในการทำงานของเอนไซม์ในร่างกายมากกว่า 300 ชนิด ซึ่งรวมถึงกระบวนการย่อยและเผาผลาญสารอาหาร โดยปกติร่างกายได้รับแร่ธาตุสังกะสีจากการบริโภคอาหารประเภทเนื้อสัตว์ การขาดธาตุสังกะสีเป็นปัญหาที่รุนแรงสำหรับผู้บริโภคที่บริโภคข้าวเป็นอาหารหลัก เนื่องจากเป็นธัญพืชมีธาตุสังกะสีต่ำ การเพิ่มธาตุสังกะสีในเมล็ดข้าวด้วยการจัดการธาตุอาหารเป็นแนวทางที่สามารถแก้ปัญหาได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพอย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องมีความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับสรีรวิทยาของพืช การดูดซึมธาตุสังกะสี การเคลื่อนย้ายธาตุสังกะสี การรักษาสภาวะสมดุลของธาตุสังกะสี การปันส่วนธาตุสังกะสีภายในเนื้อเยื่อพืช ระหว่างส่วนต่าง ๆ และภายในเมล็ด การนำกลับมาใช้ใหม่และการสะสมธาตุสังกะสีลงในเมล็ดอย่างมีประสิทธิภาพ ทุกกระบวนการเป็นสิ่งจำเป็นในการเพิ่มการสะสมธาตุสังกะสีในเมล็ดข้าว แต่พบว่ายังขาดความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับกระบวนการดังกล่าว โดยเฉพาะอย่างยิ่งการกำหนดสภาวะสมดุลของธาตุสังกะสีในข้าวเพื่อเพิ่มผลผลิตและธาตุสังกะสีในเมล็ด ซึ่งเป็นงานวิจัยที่ท้าทายเนื่องจากลักษณะดังกล่าวถูกควบคุมโดยอิทธิพลร่วมระหว่างพันธุกรรมและสภาพแวดล้อมหลายปัจจัย คุณสมบัติทางเคมีของดินเปลี่ยนแปลงตามรูปแบบการจัดการน้ำซึ่งมีอิทธิพลต่อการละลายและการตกตะกอนของธาตุสังกะสีในดิน และเป็นประโยชน์ของธาตุสังกะสีในพืช ดังนั้น การพิจารณารูปแบบการจัดการน้ำร่วมกับการจัดการปุ๋ยสังกะสีที่เหมาะสมแก่ข้าว สามารถเพิ่มผลผลิตและการสะสมสังกะสีในเมล็ดข้าวได้ จากการประเมินการตอบสนองของผลผลิตและความเข้มข้นสังกะสีในพันธุ์ข้าวนาสวนและข้าวไร่ต่อการใช้ปุ๋ยสังกะสีในการจัดการน้ำที่แตกต่างกัน พบว่าพันธุ์ข้าวนาสวน (ชัยนาท 1; CNT1) และพันธุ์ข้าวไร่ (ก่ำหอม มช.; KH CMU) ที่ปลูกในกระถางในดินที่มีน้ำขังและดินที่ระบายน้ำได้ดี (ไม่ขังน้ำ) โดยมีการใส่ปุ๋ยสังกะสี (ZnSO4) 2 ระดับ คือ 0 และ 60 กิโลกรัม ต่อเฮกตาร์ โดยแบ่งใส่ 3 ครั้ง ในระยะแตกกอ ตั้งท้อง และดอกบาน พบว่าพันธุ์ข้าวนาสวน ชัยนาท 1 ที่ปลูกในดินที่ไม่ขังน้ำมีผลผลิตเมล็ดลดลงร้อยละ 18.0 เมื่อเทียบกับการปลูกในดินน้ำขัง ในขณะที่พันธุ์ข้าวไร่ ก่ำหอม มช. มีผลผลิตเมล็ดลดลงร้อยละ 8.9 ในดินที่มีการขังน้ำ เปรียบเทียบกับการปลูกในดินที่ไม่ขังน้ำ ผลผลิตเมล็ดพันธุ์ข้าวนาสวนและพันธุ์ข้าวไร่มีการตอบสนองต่อการใช้ปุ๋ยสังกะสีที่แตกต่างกัน พันธุ์ชัยนาท 1 เมื่อปลูกในสภาพที่ใส่ปุ๋ยสังกะสี พบว่ามีผลผลิตเมล็ดลดลงร้อยละ 11.9 เมื่อเปรียบเทียบกับการไม่ใส่ปุ๋ยสังกะสี ในขณะที่พันธุ์ก่ำหอม มช. ไม่มีความแตกต่างของผลผลิตภายใต้สภาพการจัดการปุ๋ยสังกะสี การใส่ปุ๋ยสังกะสีสามารถเพิ่มความเข้มข้นของธาตุสังกะสีในข้าวกล้องพันธุ์ชัยนาท 1 และพันธุ์ก่ำหอม มช.ได้ร้อยละ 16.5 – 23.1 ในสภาพการจัดการน้ำทั้งสองแบบ พบว่าเมื่อปลูกข้าวในดินที่ไม่ขังน้ำร่วมกับการใช้ปุ๋ยสังกะสีสามารถเพิ่มความเข้มข้นของธาตุสังกะสีในฟางข้าวพันธุ์ชัยนาท 1 และพันธุ์ก่ำหอม มช. ได้ถึงร้อยละ 51.6 และ 43.4 เทียบกับสภาพดินที่มีการขังน้ำ ผลลัพธ์นี้บ่งชี้ว่าพันธุ์ข้าวนาสวนและข้าวไร่มีการตอบสนองต่อการใส่ปุ๋ยสังกะสีที่แตกต่างกันเมื่อปลูกในรูปแบบการจัดการน้ำที่แตกต่างกัน การเลือกใช้ปุ๋ยสังกะสีและรูปแบบการจัดการน้ำที่เหมาะสมแก่พันธุ์ข้าวช่วยให้เกษตรกรสามารถเพิ่มผลผลิตและความเข้มข้นของธาตุสังกะสีนเมล็ดในพันธุ์ข้าวนาสวนและข้าวไร่ได้ วิธีการใส่ปุ๋ยไนโตรเจน ฟอสฟอรัส โพแทสเซียม ร่วมกับสังกะสี ไม่เพียงทำให้ได้ผลผลิตข้าวสูงขึ้น แต่ยังมีเสถียรภาพมากกว่าวิธีการใส่ปุ๋ยสังกะสีหรือ ปุ๋ยไนโตรเจน ฟอสฟอรัส โพแทสเซียม เพียงอย่างเดียว เนื่องจากสามารถเพิ่มความเข้มข้นของธาตุสังกะสีในเมล็ดของพันธุ์ข้าวนาสวนและข้าวไร่ให้สูงขึ้น การประเมินผลของการใช้ปุ๋ย ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส โพแทสเซียมและสังกะสี ทั้งกรรมวิธีการฉีดพ่นทางใบและการใส่ปุ๋ยทางดินต่อการเพิ่มผลผลิตและการสะสมธาตุสังกะสีในเมล็ดของในพันธุ์ข้าวนาสวน ชัยนาท 1 และพันธุ์ข้าวไร่ ก่ำหอม มช. โดยการใส่ปุ๋ย 7 กรรมวิธี ได้แก่ (1) การไม่ใส่ปุ๋ย (2) การฉีดพ่นปุ๋ยสังกะสีทางใบ (3) การฉีดพ่นปุ๋ยไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และโพแทสเซียม ทางใบ (4) การฉีดพ่นปุ๋ยไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และโพแทสเซียม ร่วมกับปุ๋ยสังกะสีทางใบ (5) การใส่ปุ๋ยสังกะสีทางดิน (6) การใส่ปุ๋ยไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และโพแทสเซียมทางดิน (7) การใส่ปุ๋ยไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และโพแทสเซียม ร่วมกับปุ๋ยสังกะสีทางดิน ใส่ปุ๋ยทั้งทางดินและทางใบเมื่อต้นข้าวเข้าสู่ระยะแตกกอ ตั้งท้อง และดอกบาน พบว่าผลผลิตเมล็ดของพันธุ์ข้าวนาสวน ชัยนาท 1 เพิ่มขึ้นร้อยละ 63.5 จากกรรมวิธีการใส่ปุ๋ยไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และโพแทสเซียม ร่วมกับปุ๋ยสังกะสีทางดิน เมื่อเปรียบเทียบกับการไม่ใส่ปุ๋ย และมีผลผลิตเพิ่มขึ้นสูงที่สุดเมื่อเปรียบเทียบกับทั้ง 7 กรรมวิธี ในขณะที่พันธุ์ข้าวไร่ ก่ำหอม มช. ที่ได้รับการใส่ปุ๋ยสังกะสีทางดิน การใส่ปุ๋ยไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และโพแทสเซียมทางดิน และการใส่ปุ๋ยไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และโพแทสเซียม ร่วมกับปุ๋ยสังกะสีทางดิน มีผลผลิตเมล็ดเพิ่มขึ้นร้อยละ 22.0 – 30.2 เปรียบเทียบกับการไม่ใส่ปุ๋ย การฉีดพ่นปุ๋ยสังกะสีทางใบส่งผลให้ความเข้มข้นของธาตุสังกะสีในข้าวกล้องพันธุ์ชัยนาท 1 เพิ่มขึ้นมากที่สุด โดยเพิ่มขึ้น 26.9 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม แต่ในพันธุ์ก่ำหอม มช. พบว่าความเข้มข้นของธาตุสังกะสีในข้าวกล้องเพิ่มขึ้นมากที่สุด เมื่อได้รับการฉีดพ่นปุ๋ยไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และโพแทสเซียม ร่วมกับปุ๋ยสังกะสีทางใบ โดยมีความเข้มข้นของสังกะสีที่ 39.8 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม ผลการศึกษานี้แสดงให้เห็นความสัมพันธ์เชิงบวกระหว่างผลผลิตเมล็ดและผลผลิตฟางในพันธุ์ข้าวนาสวน (r = 0.77, P < 0.001) แต่ไม่พบความสัมพันธ์ดังกล่าวในพันธุ์ข้าวไร่ นอกจากนี้พบความสัมพันธ์เชิงบวกอย่างมีนัยสำคัญระหว่างความเข้มข้นของธาตุสังกะสีในเมล็ดและผลผลิตฟางในพันธุ์ข้าวไร่ (r = 0.46, P < 0.05) การทดลองนี้บ่งชี้ว่าพันธุ์ข้าวนาสวนและข้าวไร่มีการตอบสนองต่อการจัดการปุ๋ยไนโตรเจน ฟอสฟอรัสโพแทสเซียม และสังกะสีในด้านการเพิ่มผลผลิตและการสะสมธาตุสังกะสีในเมล็ดที่แตกต่างกัน กรรมวิธีการใส่ปุ๋ยไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และโพแทสเซียม ร่วมกับปุ๋ยสังกะสีทางดินเป็นกรรมวิธีที่ดีที่สุดที่สามารถเพิ่มผลผลิตข้าวไปพร้อมกับการเพิ่มปริมาณธาตุสังกะสีในเมล็ดทั้งในพันธุ์ข้าวนาสวนและข้าวไร่ ผลการศึกษานี้เป็นประโยชน์ในการเลือกการจัดการปุ๋ยให้เหมาะสมแก่พันธุ์ข้าวเพื่อเพิ่มผลผลิตและเพิ่มการสะสมธาตุสังกะสีในเมล็ดซึ่งเป็นประโยชน์ต่อเกษตรกรผู้ปลูกข้าวและผู้บริโภคข้าว การใส่ปุ๋ยไนโตรเจนร่วมกับสังกะสีมีการยืนยันผลการทดลองว่าเป็นกรรมวิธีที่ดีที่สุดในการเสริมสร้างธาตุอาหารแก่พืช โดยการใช้ธาตุอาหารหลักร่วมกับจุลธาตุเพื่อเพิ่มผลผลิตและคุณภาพทางโภชนาการแก่ข้าว จากการประเมินผลของการจัดการปุ๋ยไนโตรเจนและสังกะสีต่อการงอกของเมล็ด การเจริญเติบโตของต้นกล้า การเพิ่มผลผลิต และการสะสมธาตุสังกะสีในเมล็ดของข้าวพันธุ์ปรับปรุง สันป่าตอง 1 พบว่าการแช่เมล็ดพันธุ์ข้าวด้วยสารละลายที่มีความเข้มข้นของปุ๋ยยูเรียร้อยละ 0.15 ร่วมกับปุ๋ยสังกะสีในรูปซิงค์ซัลเฟตร้อยละ 0.07 สามารถเพิ่มอัตราการงอกของเมล็ดพันธุ์และช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการเจริญเติบโตของรากและเยื่อหุ้มต้นอ่อน (Coleoptile) และพบว่ามีความสัมพันธ์เชิงบวกระหว่างความเข้มข้นของธาตุสังกะสีในต้นกล้าและน้ำหนักแห้งของรากและเยื่อหุ้มต้นอ่อน การทดลองในแปลงปลูกยืนยันว่าการแช่เมล็ดพันธุ์ด้วยสารละลายที่มีความเข้มข้นของปุ๋ยยูเรียร้อยละ 0.15 ร่วมกับปุ๋ยสังกะสีซิงค์ซัลเฟตร้อยละ 0.07 ส่งเสริมให้เยื่อหุ้มต้นอ่อนมีความยาวสูงสุดและสามารถเพิ่มน้ำหนักแห้งของต้นกล้าได้มากที่สุด พบว่าต้นกล้ามีความเข้มข้นของธาตุสังกะสีสูงที่สุดภายใต้ 2 กรรมวิธี คือการแช่เมล็ดพันธุ์ด้วยสารละลายปุ๋ยสังกะสีซิงค์ซัลเฟตและปุ๋ยยูเรียร่วมกับสังกะสีซิงค์ซัลเฟต การฉีดพ่นปุ๋ยไนโตรเจนทางใบและการฉีดพ่นปุ๋ยไนโตรเจนร่วมกับปุ๋ยสังกะสีทางใบสามารถเพิ่มผลผลิตเมล็ดได้สูงที่สุด โดยพบว่าเพิ่มผลผลิตร้อยละ 28.5 และ 32.5 ตามลำดับ เมื่อเปรียบเทียบกับกรรมวิธีที่ไม่ได้รับการฉีดพ่นปุ๋ยทางใบ ในขณะที่ความเข้มข้นของธาตุสังกะสีในเมล็ดมีค่าสูงที่สุดเมื่อได้รับการฉีดพ่นปุ๋ยไนโตรเจนร่วมกับปุ๋ยสังกะสีทางใบ โดยเพิ่มขึ้นร้อยละ 37.9 เปรียบเทียบกับข้าวที่ไม่ได้รับการฉีดพ่นปุ๋ยทางใบ การศึกษานี้ยืนยันว่าประสิทธิภาพการเจริญเติบโตของต้นกล้าเพิ่มขึ้นได้ด้วยการแช่เมล็ดด้วยสารละลายที่มีองค์ประกอบของไนโตรเจนและสังกะสีในระดับความเข้มข้นที่เหมาะสม ในขณะที่ผลผลิตเมล็ดและความเข้มข้นของธาตุสังกะสีในเมล็ดสามารถเพิ่มได้โดยการฉีดพ่นปุ๋ยไนโตรเจนร่วมกับสังกะสีทางใบ การฉีดพ่นปุ๋ยไนโตรเจนและสังกะสีทางใบในระยะการเจริญเติบโตที่ต่างกันส่งผลให้มีการเพิ่มขึ้นของผลผลิตเมล็ดและการสะสมธาตุสังกะสีที่แตกต่างกัน จากการประเมินผลของการฉีดพ่นปุ๋ยไนโตรเจนและสังกะสีทางใบในระยะดอกบานและระยะน้ำนมร่วมกับการจัดการปุ๋ยสังกะสีทางดิน 2 กรรมวิธีในรูปของซิงค์ซัลเฟต 2 ระดับ คือ 0 และ 50 กิโลกรัม ต่อ เฮกตาร์ โดยใส่ปุ๋ยทางดินเตรียมไว้ก่อนการย้ายปลูกต้นกล้า การฉีดพ่นปุ๋ยยูเรียทางใบที่ความเข้มข้นร้อยละ 1 ร่วมกับปุ๋ยสังกะสีซิงค์ซัลเฟตร้อยละ 0.5 โดยกำหนดเป็น 4 กรรมวิธี คือ (1) ไม่มีการฉีดพ่นปุ๋ยไนโตรเจนและสังกะสีทางใบ (2) การฉีดพ่นปุ๋ยไนโตรเจนทางใบ (3) การฉีดพ่นปุ๋ยสังกะสีทางใบ และ (4) การฉีดพ่นปุ๋ยไนโตรเจนร่วมกับสังกะสีทางใบ โดยฉีดพ่นปุ๋ยทางใบที่ 2 ระยะการเจริญเติบโตของต้นข้าว คือ (1) ระยะดอกบานและ (2) ระยะน้ำนม พบว่าการฉีดพ่นปุ๋ยไนโตรเจนและสังกะสีทางใบสามารถเพิ่มผลผลิตเมล็ดและองค์ประกอบผลผลิตข้าวทั้งในสภาพดินที่มีการใส่ปุ๋ยสังกะสีและไม่ได้ใส่ปุ๋ยสังกะสี ในกรรมวิธีที่ไม่ใส่ปุ๋ยสังกะสีทางดินพบว่าการฉีดพ่นไนโตรเจนและสังกะสีทางใบส่งผลให้มีความเข้มข้นของสังกะสีในข้าวกล้องสูงที่สุด แต่อย่างไรก็ตามพบว่าการไม่ใส่ปุ๋ยสังกะสีทางดินส่งผลให้ความเข้มข้นของไนโตรเจนลดลงร้อยละ 13.1 – 28.5 แม้ว่าได้ฉีดพ่นไนโตรเจนและสังกะสีทางใบที่ระยะดอกบาน และความเข้มข้นของไนโตรเจนลดลงร้อยละ 18.8 – 28.5 เมื่อฉีดพ่นไนโตรเจนและสังกะสีทางบที่ระยะน้ำนม ปริมาณธาตุสังกะสีในเมล็ดเพิ่มขึ้นโดยกรรมวิธีการฉีดพ่นปุ๋ยสังกะสีทางใบและการฉีดพ่นปุ๋ยไนโตรเจนร่วมกับสังกะสีทางใบทั้งในระยะดอกบานและระยะน้ำนม ปริมาณไนโตรเจนในเมล็ดมีแนมโน้มเพิ่มขึ้นจากการฉีดพ่นปุ๋ยไนโตรเจนร่วมกับสังกะสีทางใบทั้งในระยะดอกบานและระยะน้ำนมแต่ต้องใช้กรรมวิธีนี้ร่วมกับการใส่ปุ๋ยสังกะสีทางดิน การฉีดพ่นปุ๋ยสังกะสีทางใบโดยไม่ใส่ปุ๋ยสังกะสีทางดินส่งผลให้ปริมาณไนโตรเจนในเมล็ดลดลงร้อยละ 26.8 ผลการทดลองนี้บ่งชี้ว่าการฉีดพ่นปุ๋ยสังกะสีทางใบที่ระยะน้ำนมคือกรรมวิธีที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการเพิ่มผลผลิตและความเข้มข้นของธาตุไนโตรเจนและสังกะสีในข้าวกล้องโดยไม่ส่งผลกระทบต่อการเจือจางของธาตุอาหารในเมล็ดข้าว การศึกษาครั้งนี้ยังได้ดำเนินการตรวจสอบประสิทธิภาพของการฉีดพ่นปุ๋ยไนโตรเจนร่วมกับสังกะสีทางใบ เมื่อต้นข้าวการเจริญเติบโตในระยะต่างๆ ต่อการเพิ่มผลผลิตเมล็ดและการสะสมธาตุสังกะสีในเมล็ด โดยปลูกพันธุ์ข้าวนาสวน สันป่าตอง 1 ภายใต้สภาพดินที่มีน้ำขังและฉีดพ่นปุ๋ยไนโตรเจนร่วมกับสังกะสีทางใบที่ระยะการเจริญเติบโตของต้นข้าวที่แตกต่างกัน 10 รูปแบบ ได้แก่ (1) ไม่มีการฉีดพ่นปุ๋ยไนโตรเจนและสังกะสีทางใบ (2) การฉีดพ่นปุ๋ยที่ระยะแตกกอสูงสุด (3) การฉีดพ่นปุ๋ยที่ระยะกำเนิดช่อดอก, (4) การฉีดพ่นปุ๋ยที่ระยะตั้งท้อง (5) การฉีดพ่นปุ๋ยที่ระยะดอกบาน (6) การฉีดพ่นปุ๋ยที่ระยะกำเนิดช่อดอก + 1 สัปดาห์หลังดอกบาน (7) การฉีดพ่นปุ๋ยที่ระยะ 1 สัปดาห์หลังดอกบาน (8) การฉีดพ่นปุ๋ยที่ระยะ 2 สัปดาห์หลังดอกบาน (9) การฉีดพ่นปุ๋ยที่ระยะ 1 + 2 สัปดาห์หลังดอกบาน และ (10) การฉีดพ่นปุ๋ยที่ระยะแตกกอสูงสุด + กำเนิดช่อดอก + ตั้งท้อง + ดอกบาน การฉีดพ่นปุ๋ยใส่ไนโตรเจนร่วมกับสังกะสีทางใบโดยใช้ปุ๋ยยูเรียร้อยละ 1 และปุ๋ยสังกะสีซิงค์ซัลเฟตร้อยละ 0.5 ในอัตรา 1,000 ลิตรต่อเฮกตาร์ การจากทดลองพบว่าการฉีดพ่นปุ๋ยไนโตรเจนร่วมกับสังกะสีทางใบที่ระยะการเจริญเติบโตของต้นข้าวที่แตกต่างกันสามารถเพิ่มผลผลิตเมล็ดได้ตั้งแต่ร้อยละ 20 – 51เปรียบเทียบกับข้าวที่ไม่ได้ฉีดพ่นปุ๋ยไนโตรเจนและสังกะสีทางใบ พบว่าการฉีดพ่นปุ๋ยไนโตรเจนและสังกะสีทางใบที่ระยะ 1 + 2 สัปดาห์หลังดอกบาน ส่งผลให้มีการเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นสังกะสีในเมล็ดสูงถึง ร้อยละ 65 นอกจากนี้ยังพบว่าผลผลิตเมล็ดมีความสัมพันธ์เชิงบวกกับความเข้มข้นของธาตุสังกะสีในข้าวกล้อง การศึกษานี้สามารถสรุปได้ว่าการฉีดพ่นปุ๋ยไนโตรเจนและสังกะสีทางใบมีประสิทธิภาพต่อการเพิ่มขึ้นของผลผลิตและการสะสมสังกะสีในเมล็ด และควรฉีดพ่นปุ๋ยไนโตรเจนและสังกะสีทางใบหลังระยะดอกบานเพื่อให้ปุ๋ยมีประสิทธิภาพสูง การศึกษาเชิงลึกในระดับโมเลกุลทำให้ทราบถึงการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับการสะสมของธาตุสังกะสีในข้าวที่มีหลากหลายกระบวนการในการควบคุมยีนซึ่งมีรหัสสร้างโปรตีนขนส่งสังกะสีหลายชนิด การศึกษาก่อนหน้านี้มีการระบุยีนหลายตัวที่มีหน้าที่ในการขนส่งและสะสมสังกะสีในข้าว ดังนั้นการศึกษาลักษณะการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับสภาวะสมดุลของธาตุสังกะสีในส่วนต่างๆ ของต้นข้าว อาทิ ใบและลำต้น และการวิเคราะห์ความสัมพันธ์ระหว่างระดับการแสดงออกของยีนในส่วนต่างๆ ของต้นข้าวที่ส่งผลต่อการสะสมของไนโตรเจนและสังกะสีในเมล็ดข้าวสามารถช่วยระบุบทบาทหน้าที่ของยีนต่อการดูดซึมและการขนส่งสังกะสี และการสะสมสังกะสีในเมล็ด พบว่ามีการเพิ่มผลผลิตเมล็ดขึ้นจากการฉีดพ่นปุ๋ยไนโตรเจนร่วมกับสังกะสีทางใบที่ระยะแตกกอร้อยละ 62.02 เมื่อเปรียบเทียบกับการไม่ฉีดพ่นปุ๋ยทางใบ และพบว่าการฉีดพ่นปุ๋ยสังกะสีทางใบและการฉีดพ่นปุ๋ยไนโตรเจนร่วมกับสังกะสีทางใบที่ระยะกำเนิดช่อดอกส่งผลให้ความเข้มข้นของธาตุสังกะสีในข้าวกล้องเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญโดยเพิ่มขึ้นร้อยละ 26.04 และ 34.20 ตามลำดับ เมื่อวิเคราะห์การแสดงออกของยีนในเนื้อเยื่อของใบ ลำต้น ข้อ และช่อดอก ที่ระยะแตกกอและกำเนิดช่อดอกหลังจากการฉีดพ่นปุ๋ยไนโตรเจนและสังกะสี ทางใบโดยการวิเคราะห์การแสดงออกของยีนด้วยเทคนิค quantitative RT-PCR พบว่ายีนทั้ง 10 ชนิด มีการแสดงออกที่แตกต่างกันในการตอบสนองต่อรูปแบบการฉีดพ่นปุ๋ยไนโตรเจนและสังกะสีทางใบเมื่อฉีดพ่นในระยะการเจริญเติบโตที่ต่างกัน พบว่าการฉีดพ่นปุ๋ยไนโตรเจนร่วมกับสังกะสีทางใบที่ระยะแตกกอส่งผลให้มีการแสดงออกของยีน OsZIP3 OsZIP4 และ OsZIP9 มากที่สุดในเนื้อเยื่อของใบและส่งผลให้ข้าวมีผลผลิตเมล็ดสูงที่สุด การฉีดพ่นปุ๋ยไนโตรเจนที่ระยะกำเนิดช่อดอกส่งผลให้มีระดับการแสดงออกของยีนของ OsZIP4, OsZIP7, OsZIP9, OsHAM2, OsDUR3, OsAAP1, OsGS1; 1 และ OsFd-GOGAT ในเนื้อเยื่อข้อสูงที่สุด การทดลองนี้แสดงให้เห็นว่าต้นข้าวที่ได้รับการฉีดพ่นปุ๋ยไนโตรเจนร่วมกับสังกะสีทางใบที่ระยะแตกกอสามารถเพิ่มผลผลิตเมล็ด องค์ประกอบของผลผลิตและเพิ่มการแสดงออกของยีนของ OsZIP3, OsZIP4, OsZIP5, OsZIP7, OsZIP9, OsHAM2, OsDUR3 และ OsGS1;1 ในทางกลับกันหากการฉีดพ่น ปุ๋ยไนโตรเจนร่วมกับสังกะสีทางใบที่ระยะกำเนิดช่อดอกจะสามารถเพิ่มการแสดงออกของยีน OsZIP4, OsZIP9, OsHAM2, OsDUR3 และ OsFd-GOGAT ร่วมกับการเพิ่มความเข้มข้นและปริมาณของธาตุสังกะสีและธาตุไนโตรเจนในเมล็ดข้าวได้ จากการศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพน้ำจากรูปแบบเดิมของพันธุ์ข้าวนาสวน ชัยนาท 1 และพันธุ์ข้าวไร่ ก่ำหอม มช. ส่งผลเสียต่อผลผลิตข้าว โดยทำให้ผลผลิตเมล็ดลดลง วิธีการใส่ปุ๋ยสังกะสีร่วมกับการจัดการน้ำแบบขังน้ำมีประสิทธิภาพในการเพิ่มความเข้มข้นสังกะสีในเมล็ดข้าวพันธุ์ข้าวนาสวนและพันธุ์ข้าวไร่มากกว่าวิธีการใส่ปุ๋ยสังกะสีร่วมกับการจัดการน้ำแบบไม่ขังน้ำ พันธุ์ข้าวนาสวนและข้าวไร่มีการตอบสนองต่อรูปแบบการใส่ปุ๋ยทางดินและการฉีดพ่นปุ๋ยทางใบที่แตกต่างกัน ความเข้มข้นของธาตุสังกะสีในข้าวกล้องพันธุ์ ก่ำหอม มช. เพิ่มขึ้นเมื่อใส่ (1) ปุ๋ยสังกะสี (2) ปุ๋ยไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และโพแทสเซียม และ (3) การใส่ปุ๋ยไนโตรเจน ฟอสฟอรัส โพแทสเซียมร่วมกับการใส่ปุ๋ยสังกะสี ทั้งในวิธีการใส่ปุ๋ยทางดินและการฉีดพ่นปุ๋ยทางใบมากกว่าข้าวพันธุ์ชัยนาท 1 นอกจากนี้การแช่เมล็ดด้วยสารละลายไนโตรเจนร่วมกันสังกะสีสามารถเพิ่มเปอร์เซ็นต์ความงอกและส่งเสริมการเจริญเติบโตของต้นกล้าพันธุ์ข้าวปรับปรุงสมัยใหม่ใน 1 – 2 สัปดาห์แรกได้ และการฉีดพ่นปุ๋ยไนโตรเจนร่วมกับสังกะสีทางใบที่ระยะการเจริญเติบโตที่แตกต่างกันส่งผลให้ผลผลิตเมล็ดและการสะสมธาตุสังกะสีในข้าวกล้องแตกต่างกัน นอกจากนี้การฉีดพ่นปุ๋ยไนโตรเจนร่วมกับสังกะสีทางใบสามารถกระตุ้นการแสดงออกยีนที่เกี่ยวข้องกับ โปรตีนขนส่งสังกะสี โปรตีนขนส่งยูเรีย โปรตีนขนส่งโลหะ รวมถึงการสังเคราะห์กลูตาเมตและกลูตามีน ผลการทดลองนี้เป็นประโยชน์อย่างยิ่งต่อการจัดการในการปลูกข้าวของเกษตรกรเพื่อรักษาเสถียรภาพของผลผลิตและเพิ่มการสะสมสังกะสีในเมล็ดข้าวที่เป็นประโยชน์ทางโภชนาการต่อผู้บริโภค | en_US |
Appears in Collections: | AGRI: Theses |
Files in This Item:
File | Description | Size | Format | |
---|---|---|---|---|
นางสาวพัชรินทร์ ตุ้ยวงค์ _610851001.pdf | 1.4 MB | Adobe PDF | View/Open Request a copy |
Items in CMUIR are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.