A study of the efficiency of chitosan and rice straw extracts in inhibiting the growth of Microcystis spp.
โดย ณัฐพล ชาวสวน
ปี 2558
บทคัดย่อ (Abstract)
จุดประสงค์ของการวิจัยนี้คือศึกษาประสิทธิภาพของสารไคโตซานและสารสกัดจากฟางข้าวในการยับยั้งการเจริญเติบโตของสาหร่าย Microcystis spp.
งานวิจัยนี้ได้แบ่งการทดลองออกเป็น 4 การทดลอง ได้แก่ การทดลองที่ 1 ศึกษาปริมาณของสารไคโตซานที่เหมาะสมในการยับยั้งการเจริญเติบโตของสาหร่าย Microcystis spp. ที่ระดับความเข้มข้นร้อยละ 0, 2, 4, 6, 8 และ 10 การทดลองที่ 2 ศึกษาปริมาณสารสกัดจากฟางข้าวที่เหมาะสมในการยับยั้งการเจริญเติบโตของสาหร่าย Microcystis spp. ที่ระดับความเข้มข้นร้อยละ 0, 2, 4, 6, 8 และ 10 การทดลองที่ 3 ศึกษาอัตราส่วนระหว่างสารไคโตซานและสารสกัดจากฟางข้าวในการยับยั้งการเจริญเติบโตของสาหร่าย Microcystis spp. ในอัตราส่วนสารไคโตซานและสารสกัดจากฟางข้าว 3:1, 2:1, 1:1 ,1:2 และ 1:3 การทดลองที่ 4 ศึกษาประสิทธิภาพของสารไคโตซานและสารสกัดจากฟางข้าวในการยับยั้งการเจริญเติบโตของสาหร่าย Microcystis spp. ในภาคสนาม
ผลการวิจัย ในการทดลองที่ 1 พบว่าปริมาณสารไคโตซานที่เหมาะสมต่อการเจริญเติบโตของสาหร่าย Microcystis spp. คือความเข้มข้นร้อยละ 10 สามารถลดจานวนเซลล์สาหร่ายได้ร้อยละ 82.76 การทดลองที่ 2 พบว่าปริมาณสารสกัดจากฟางข้าวที่เหมาะสมในการยับยั้งการเจริญเติบโตของสาหร่าย คือความเข้มข้นร้อยละ 10 สามารถลดจำนวนเซลล์สาหร่ายได้ร้อยละ 79.46 การทดลองที่ 3 พบว่าอัตราส่วนที่มีประสิทธิภาพในยับยั้งการเจริญเติบโตของสาหร่าย Microcystis spp. ได้ดีที่สุดคือการใช้สารไคโตซานผสมกับสารสกัดจากฟางข้าวในอัตราส่วน 3:1 สามารถลดจำนวนเซลล์สาหร่ายได้ร้อยละ 84.90 และการทดลองที่ 4 พบว่าการเติมสารไคโตซานและสารสกัดจากฟางข้าวสัดส่วน 3:1 ในบ่อทดลองในภาคสนาม จำนวนเซลล์ของสาหร่าย Microcystis spp. ลดลงร้อยละ 75.89 เมื่อพิจารณาคุณภาพน้า ผิวดินตามประกาศคณะกรรมการสิ่งแวดล้อมแห่งชาติ พ.ศ. 2537 พบว่าปริมาณออกซิเจนที่ละลายในน้า เพิ่มขึ้น 1.7 มิลลิกรัมต่อลิตร ปริมาณออกซิเจนที่จุลินทรีย์ใช้ในการย่อยสลายสารอินทรีย์ลดลง 0.2 มิลลิกรัมต่อ-ลิตร ความเข้มข้นของของแข็งที่ละลายในน้า ลดลงร้อยละ 39.1 และมีค่าอยู่ในระดับไม่เกินค่ามาตรฐานและปริมาณคุณภาพแหล่งน้า ผิวดินประเภทที่ 4 สารอาหารทั้งสามชนิด ได้แก่ ปริมาณแอมโมเนีย-ไนโตรเจน ลดลงร้อยละ 74.39”ปริมาณออร์โธฟอสเฟต ลดลงร้อยละ 35.4.และปริมาณไนเตรต-ไนโตรเจน มีค่าลดลงร้อยละ 36.82 ตามลา ดับ แต่สารอาหารทั้งสามชนิดยังคงมีค่าสูงเกินกว่าค่ามาตรฐานคุณภาพแหล่งน้า ผิวดินประเภทที่ 4
The purpose of this research was to study the efficiency of chitosan and rice straw extracts in inhibiting the growth of Microcystis spp.
There were four referential experiments included in this study. The first three experiments aimed to find out 1) the appropriate amount of chitosan, 2) the appropriate amount of rice straw extracts, and 3) the appropriate ratios of chitosan and rice straw extracts in inhibiting the growth of Microcystis spp. In the first experiment, chitosan at the concentrations of 0, 2, 4, 6, 8 and 10 % was used. In the second experiment, the rice straw extracts at the concentrations of 0, 2, 4, 6, 8 and 10 % were used. In the third experiment, the different ratios of chitosan and rice straw extracts—3:1, 2:1, 1:1, 1:2, 1:3—were used. In the fourth experiment, however, the appropriate ratio of chitosan and rice straw extracts found in the third experiments was used in the fieldwork to study its efficiency in inhibiting the growth of Microcystis spp.
The result of this study revealed that 1) the optimum concentration of chitosan in inhibiting the growth of Microcystis spp. was at 10 % which reduced the algal cells of Microcystis spp. by 82.76 %, 2) the optimum concentration of rice straw extracts in inhibiting the growth of Microcystis spp. was at 10 % which reduced the algal cells of Microcystis spp. by 79.46 %, 3) the optimum ratio of chitosan and rice straw extracts in inhibiting the growth of Microcystis spp. was 3:1 which reduced the algal cells of Microcystis spp. by 84.90 %, and 4) the ratio of chitosan and rice straw extracts of 3:1 reduced the algal cells of Microcystis spp. by 75.89 % in the fieldwork pond. Based on the Fourth Category of the Standards of Surface Water defined by the National Environmental Board of Thailand (1994), 1) the levels of the dissolved oxygen increased to 1.7 mg/l, 2) the biochemical oxygen demand decreased to 0.2 mg/l, and 3) the total dissolved solids decreased by 39.1 % which all of obtained values did not exceed the quality standards. In spite of the decreasing amount of three types of nutrients, 74.39 % of ammonia-nitrogen, 35.4 % of orthophosphate, and 36.82 % of nitrate-nitrogen; all of them were higher than the standards in the Fourth Category of the Surface Water Quality Standards.