| รหัสโครงการ : | R000000239 |
| ชื่อโครงการ (ภาษาไทย) : | ผลการเพิ่มของคาร์บอนไดออกไซด์และสภาวะเครียดแล้งที่มีต่อการ สังเคราะห์ด้วยแสงและผลผลิตของข้าว |
| ชื่อโครงการ (ภาษาอังกฤษ) : | Effects of elevated carbon dioxide and water stress on photosynthesis and yield of rice (Oryza sativa L.) |
| คำสำคัญของโครงการ(Keyword) : | คาร์บอนไดออกไซด์, ความเครียดน้ำ, ข้าว, ผลผลิต, การสังเคราะห์ด้วยแสง carbon dioxide, water stress, rice, yield, photosynthesis |
| หน่วยงานเจ้าของโครงการ : | คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี |
| ลักษณะโครงการวิจัย : | โครงการวิจัยเดี่ยว |
| ลักษณะย่อยโครงการวิจัย : | ไม่อยู่ภายใต้แผนงานวิจัย/ชุดโครงการวิจัย |
| ประเภทโครงการ : | โครงการวิจัยใหม่ |
| สถานะของโครงการ : | propersal |
| งบประมาณที่เสนอขอ : | 363600 |
| งบประมาณทั้งโครงการ : | 363,600.00 บาท |
| วันเริ่มต้นโครงการ : | 11 พฤศจิกายน 2558 |
| วันสิ้นสุดโครงการ : | 10 พฤศจิกายน 2559 |
| ประเภทของโครงการ : | งานวิจัยพื้นฐาน(ทฤษฎี)/บริสุทธิ์ |
| กลุ่มสาขาวิชาการ : | เกษตรศาสตร์ |
| สาขาวิชาการ : | สาขาเกษตรศาสตร์และชีววิทยา |
| กลุ่มวิชาการ : | ทรัพยากรพืช |
| ลักษณะโครงการวิจัย : | ระดับชาติ |
| สะท้อนถึงการใช้ความรู้เชิงอัตลักษณ์ : | สะท้อนถึงการใช้ความรู้เชิงอัตลักษณ์ |
| สร้างความร่วมมือประหว่างประเทศ GMS : | ไม่สร้างความร่วมมือทางการวิจัยระหว่างประเทศ |
| นำไปใช้ในการพัฒนาคุณภาพการศึกษา : | ไม่นำไปใช้ประโยชน์ในการพัฒนาณภาพการศึกษา |
| เกิดจากความร่วมมือกับภาคการผลิต : | ไม่เกิดจากความร่วมมือกับภาคการผลิต |
| ความสำคัญและที่มาของปัญหา : | การเผาไหม้ฟอสซิลของมนุษย์ในกิจกรรมต่าง ๆ ทำให้เกิดก๊าซเรือนกระจกจำนวนมาก
ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นก๊าซเรือนกระจกที่สำคัญ และมีความเข้มข้นเพิ่มขึ้นอย่างมากในปัจจุบัน จากการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลโดยความเข้มข้นตั้งแต่ก่อนการพัฒนาอุตสาหกรรมเพิ่มจาก 280 ppm ถึงประมาณ 385 ppm ในปัจจุบัน และเป็นที่ยอมรับว่าจะยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องในอนาคต โดยการคาดการณ์จากการปลดปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ จากแหล่งกำเนิดประเมินว่าในปี ค.ศ. 2050 ความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์จะเท่ากับ 470 – 570 ppm และเพิ่มขึ้นเป็น 730 – 1,020 ppm ในปี ค.ศ. 2100 (IPCC., 2007) โดยคาร์บอนไดออกไซด์มีความสำคัญต่อกระบวนการเมตาบอลิซึมของพืช เช่น การสังเคราะห์แสง การหายใจ และมวลชีวภาพ เป็นต้น เนื่องจากความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ในปัจจุบัน เป็นปัจจัยจำกัดในการสังเคราะห์ด้วยแสง เนื่องจากพืชซี 3 มีจุดอิ่มตัวของคาร์บอน (CO2 saturated) ที่สูงกว่าความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศในปัจจุบัน การเพิ่มขึ้นของคาร์บอนไดออกไซด์จึงทำให้เกิดการเพิ่มของ CO2 fixation และเพิ่มมวลชีวภาพ (Prior et al., 2005) การเจริญเติบโต และผลผลิตในพืชไร่ซี 3 หลายชนิด (Kimball et al., 2002) เนื่องจากทำให้เกิดการพัฒนาขนาดของพื้นที่ใบ อัตราการขยายตัวของใบ อัตราการสังเคราะห์แสงสูง และอัตราการหายใจแสงต่ำ อย่างไรก็ตามการตอบสนองของพืชต่อคาร์บอนไดออกไซด์ยังมีความเกี่ยวข้องกับชนิดและสายพันธุ์ของพืช (Kumari et al., 2013) รวมทั้งปัจจัยแวดล้อมที่เกี่ยวข้องกับการเจริญเติบโตอื่น ๆ เช่น แสง น้ำ และธาตุอาหารที่ต้องเพียงพอด้วยเช่นกัน นอกจากนี้การเพิ่มขึ้นของคาร์บอนไดออกไซด์ยังมีความเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ เช่นภัยแล้งซึ่งเป็นอุปสรรคที่สำคัญต่อกระบวนการผลิตทางการเกษตร โดยทำให้พืชเกิดสภาวะเครียดน้ำซึ่งมีผลโดยตรงต่อสรีรวิทยาของพืช เนื่องจากความชื้นในดินไม่เพียงพอพร้อมที่จะสนับสนุนการผลิตพืช การตอบสนองของพืชต่อความเครียดน้ำขึ้นอยู่กับระยะเวลาและความรุนแรงของความเครียด และระยะการเจริญเติบโตของพืช
ข้าว (Oryza sativa L.) คือพืชเศรษฐกิจที่มีความสำคัญของโลก เป็นแหล่งของอาหารหลัก
การผลิตข้าวให้ได้ผลผลิตสูงเพื่อรองรับการเจริญเติบโตของประชากรโลกที่มีแนวโน้มประมาณ 10,000 ล้านคนภายในปี 2050 (Krishnan et al., 2011) จึงมีความท้าทายเป็นอย่างยิ่ง เนื่องจากข้าวมีความไวต่อสภาวะเครียดแล้งโดยเฉพาะอย่างยิ่งในระหว่างระยะออกดอกทำให้เกิดการสูญเสียผลผลิตรุนแรง โดยสภาวะเครียดแล้งมีผลต่อการเกิดเมล็ดที่สมบูรณ์ (Rang et al., 2011) การศึกษาผลกระทบจากการเพิ่มขึ้นของคาร์บอนไดออกไซด์และสภาวะเครียดน้ำที่มีต่อการผลิตข้าวมีความสำคัญในการเตรียมความพร้อมเพื่อรับมือกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในปัจจุบันและอนาคต |
| จุดเด่นของโครงการ : | โครงการวิจัยนี้ศึกษาผลกระทบร่วมของคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง และสภาวะแล้งซึ่งเป็นปัญหาสำคัญของการเพาะปลูกในประเทศไทย ทำให้เกิดองค์ความรู้เพื่อรองรับปัญหาดังกล่าว ทั้งนี้มีการดำเนินงานโดยร่วมมือระหว่างสถาบันการศึกษา และนักศึกษาในหลักสูตรวิทยาศาสตร์บัณฑิต (วิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม) มีส่วนร่วมในการดำเนินงานวิจัยดังกล่าวเพื่อประโยชน์ต่อการศึกษา ตลอดจนการพัฒนาอย่างต่อเนื่องในการดำเนินงานวิจัยที่เกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ |
| วัตถุประสงค์ของโครงการ : | 1 เพื่อศึกษาผลการเพิ่มของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่มีต่อการสังเคราะห์ด้วยแสงและผลผลิตข้าว
2 เพื่อศึกษาสภาวะเครียดน้ำที่มีต่อการสังเคราะห์ด้วยแสงและผลผลิตข้าว
3 เพื่อศึกษาผลกระทบร่วมของการเพิ่มของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และสภาวะเครียดน้ำที่มีต่อการสังเคราะห์ด้วยแสงและผลผลิตข้าว |
| ขอบเขตของโครงการ : | ศึกษาผลการเพิ่มของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ สภาวะเครียดน้ำและผลกระทบ
ร่วมของการเพิ่มของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และสภาวะเครียดน้ำที่มีต่อ
สรีรวิทยา ได้แก่ ดัชนีความเขียว, พื้นที่ใบ และมวลชีวภาพ
ชีวเคมี ได้แก่ การสังเคราะห์ด้วยแสง และ stomatal conductance
ผลผลิตข้าว ได้แก่ จำนวนรวงต่อกอ เมล็ดต่อรวง จำนวนเมล็ดที่ไม่สมบูรณ์ต่อเมล็ด
ทั้งหมด น้ำหนักเมล็ดต่อรวง น้ำหนัก 1000 เมล็ด |
| ผลที่คาดว่าจะได้รับ : | ข้อมูลการตอบสนองของพืชต่อก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจกที่มีบทบาทสำคัญต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศร่วมกับสภาวะเครียดน้ำของพืชจากการขาดน้ำจะเป็นประโยชน์ในการวางแผน จัดการ คัดเลือกสายพันธุ์ ในการเพาะปลูกผลผลิตทางการเกษตร เป็นการสร้างองค์ความรู้เพื่อรองรับการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศโลกที่มีต่อความมั่นคงทางด้านอาหาร |
| การทบทวนวรรณกรรม/สารสนเทศ : | สภาวะเครียดน้ำ
ความแล้งเป็นปัจจัยที่มีความสำคัญต่อการผลิตพืชไร่และเป็นปัญหาในหลายพื้นที่ของโลก
ภัยแล้งเป็นปัจจัยที่มีความสำคัญสำหรับการเพาะปลูก และการผลิตพืช โดยภัยแล้งเป็นภัยคุกคามที่มีความรุนแรงมากขึ้น และเป็นปัญหาในหลายภูมิภาคของโลก (Passioura, 2007) จากข้อมูลทางสถิติพบว่าร้อยละของภัยแล้งที่ส่งผลกระทบต่อพื้นที่ดินมีมากกว่าสองเท่าจากปี 1970 ถึง 2000 ในโลก (Isendahl and Schmidt, 2006) ภัยแล้งเป็นปัญหาที่แพร่กระจายไปทั่วโลกมีอิทธิพลต่อการให้ผลิตข้าวและคุณภาพของเมล็ดข้าว ข้าว (Oryza sativa L. ) เป็นพืชที่มีการตอบสนองไวต่อการขาดน้ำ คาดว่า 50% ของการผลิตข้าวของโลกได้รับผลกระทบจากภัยแล้ง (Bouman, 2005) การเพิ่มผลผลิตพืชมีความจำเป็นต้องเข้าใจกลไกของการตอบสนองของพืชต่อความแห้งแล้ง พฤติกรรมของพืช โดยการตอบสนองต่อภัยแล้งมีความซับซ้อนและแตกต่างกัน (Mostajeran and Rahimi-Eichi, 2009) หนึ่งในกลไกที่พืชใช้สำหรับต่อต้านผลกระทบจากการขาดน้ำคือการสะสมของ compatible osmolytes เช่นโพรลีน (Cattivelli et al., 2008), น้ำตาล (Lzanloo, 2008) การผลิตโพรลีนในสภาวะเครียดแล้ง และเค็ม เป็นสิ่งที่ตอบสนองต่อการปรับตัวเมื่ออยู่ในสภาวะนี้ โพรลีนที่พืชสร้างขึ้นมีความเกี่ยวข้องกับสภาวะเครียดในพืช นอกจากนี้ภายใต้สภาวะเครียดแล้งพืชมีการสะสมของน้ำตาลทั้งหมดเพิ่มขึ้น (Hu, 2004) อย่างไรก็ตามการตอบสนองของพืชยังขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย สภาวะเครียดแล้งในช่วงการเจริญเติบโตของพืชจะรบกวนการออกดอกและเติมเมล็ด นอกจากนี้ยังทำให้เกิดอาหารแก่ก่อนวัย (Mostajeran and Rahimi-Eichi, 2009)
ผลของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่มีพืช
ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์คือปัจจัยที่สำคัญปัจจัยหนึ่งในการสังเคราะห์แสง โดยกระบวนการ
นี้ จะเกี่ยวข้องกับการออกซิไดซ์น้ำทำให้เกิดออกซิเจน และการรีดิวซ์คาร์บอนไดออกไซด์ไปเป็นคาร์โบไฮเดรต ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ จึงเป็นแหล่งกำเนิดของคาร์บอนของพืชและมีผลต่อผลผลิต คุณภาพ และสารอาหารของเมล็ดพืช ความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ที่สูงขึ้นคาดว่าจะเพิ่มผลผลิตของพืชและบรรเทาอันตรายของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ การศึกษาพบว่าการเพิ่มอัตราการสะสมคาร์บอนไดออกไซด์มีผลต่อการเพิ่มผลผลิตของทั้งพืช C3 และ C4 (Kimball et al., 2002) หลายการทดลองแสดงถึงการเพิ่มขึ้นของคาร์บอนไดออกไซด์ ทำให้มวลชีวภาพและผลผลิตเพิ่มขึ้น การเพิ่มขึ้นของคาร์บอนไดออกไซด์ 2 เท่าทำให้อัตราการสังเคราะห์แสงในพืช C3 จะเพิ่ม 10-20% นอกจากนี้ยังพบว่ามีการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบทางเคมี และคุณภาพของเมล็ดโดยลดความเข้มข้นของโปรตีน กรดอะมิโน ซึ่งการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวจะทำให้เกิดผลกระทบต่อเศรษฐกิจรวมทั้งสุขภาพของผู้บริโภค (Petra, 2008) มวลชีวภาพของข้าวสาลีและผลผลิตจะเพิ่มขึ้นร้อยละ 7-11 ต่อ 100 ?mol mol-1 (Pritchavd and Amthor, 2005) นอกจากนี้ยังส่งผลต่อการเจริญเติบโตและการเพิ่มผลผลิตในพืช C3 หลายชนิด (Ainsworth and Long, 2004) และการได้รับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ยังสามารถอธิบายถึงการเพิ่มขึ้นของสารละลายน้ำตาลในใบ โดยศึกษาจากการเปลี่ยนแปลงในเอนไซม์ Hexokinase (Rollend et al., 2006) นอกจากนั้นยังส่งผลทำให้พืชตอบสนองโดยการเปลี่ยนแปลงทางด้านสรีรวิทยา เช่นการเพิ่มขึ้นของความสูง เส้นผ่านศูนย์กลางของลำต้น เพิ่มจำนวนของกิ่งก้านและจำนวนใบ (Cheng et al., 2009) การเพิ่มขึ้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ทำให้ความยาวราก และมวลชีวภาพมากขึ้นในละหุ่ง (Vanaja et al., 2008) และในถั่วดำ (Vanaja et al., 2007) การเพิ่มก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ระดับ 550 และ 700 ppm เปรียบเทียบกับ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศพบว่าการเพิ่มก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ทำให้มวลชีวภาพเพิ่มขึ้นร้อยละ 4.62 – 15.79 ผลผลิตเพิ่มขึ้น และไม่มีการเปลี่ยนแปลงส่วนประกอบและคุณภาพของน้ำมันละหุ่ง (Vanaja et al., 2008)
ข้าวและลักษณะพันธุ์
ข้าวเป็นธัญพืชที่สำคัญของประชากรกว่าครึ่งโลกที่ใช้เป็นอาหารหลัก ได้มีการปลูกและใช้
บริโภคกันมากในประเทศแถบทวีปเอเซีย เช่น อินเดีย ปากีสถาน เนปาล บังกลาเทศ พม่า ไทย มาเลเซีย ฟิลิปปินส์ จีน เกาหลี และญี่ปุ่น เป็นพืชตระกูลหญ้า (Grass family ; Gramineae) มีลำต้นเป็นไม้เนื้ออ่อน (Herbaceous or non - woody plant) มีใบเป็นใบเลี้ยงเดี่ยว (Monocotyledon) รากเป็นระบบรากฝอย (Fibrous root system) ลักษณะที่สำคัญของข้าวแบ่งออกได้เป็นลักษณะที่เกี่ยวกับการเจริญเติบโต และลักษณะที่เกี่ยวกับการขยายพันธุ์ ดังนี้
1. ลักษณะที่เกี่ยวกับการเจริญเติบโต
ลักษณะที่มีความสัมพันธ์กับการเจริญเติบโตของต้นข้าว ได้แก่ ราก ลำต้น และใบ
1.1 รากเป็นส่วนที่อยู่ใต้ผิวดิน ใช้ยึดลำต้นกับดินเพื่อไม่ให้ต้นล้ม แต่บางครั้งก็มีรากพิเศษเกิดขึ้นที่ข้อซึ่งอยู่เหนือพื้นดินด้วย ต้นข้าวไม่มีรากแก้ว แต่มีรากฝอยแตกแขนงกระจายอยู่ใต้ผิวดิน แต่ละแขนงของรากฝอยก็มีรากขนอ่อน รากของต้นข้าวนอกจากจะเกิดที่โคนต้นแล้ว รากก็จะเกิดขึ้นที่ข้อซึ่งอยู่ใต้ดินและอยู่ใต้น้ำด้วย ต้นข้าวใช้รากสำหรับดูดเอาอาหารจากดิน ซึ่งประกอบด้วยแร่ธาตุต่าง ๆ และน้ำ อาหารเหล่านี้จะถูกส่งไปที่ใบเพื่อเปลี่ยนเป็นแป้ง โดยการสังเคราะห์แสง
1.2 ลำต้นมีลักษณะเป็นโพรงตรงกลางและแบ่งออกเป็นปล้อง ๆ โดยมีข้อกั้นระหว่างปล้อง ความยาวของปล้องนั้นแตกต่างกัน จำนวนปล้องจะเท่ากับจำนวนใบของต้นข้าว ปกติมีประมาณ 25 - 30 ปล้อง แต่จะมีใบติดอยู่ที่ต้นให้เห็นเพียง 5 – 7 ใบ ปล้องซึ่งอยู่ที่โคนต้นจะสั้นกว่าและหนากว่าปล้องซึ่งอยู่ที่ปลายของลำต้น นอกจากนี้ปล้องซึ่งอยู่ที่โคนจะมีขนาดโตกว่าปล้องที่อยู่ตรงส่วนปลาย ที่ข้อซึ่งเป็นส่วนที่แบ่งลำต้นออกเป็นปล้อง ๆ นั้นมีตาสำหรับการเจริญเติบโตเป็นหน่อข้อละหนึ่งตา ต้นข้าวจะถูกห่อหุ้มด้วยกาบใบ
1.3 ใบ ต้นข้าวมีใบสำหรับสังเคราะห์แสง เพื่อเปลี่ยนแร่ธาตุ อาหาร น้ำ และคาร์บอนไดออกไซด์ให้เป็นแป้ง เพื่อใช้ในการเจริญเติบโตและสร้างเมล็ดของต้นข้าวใบประกอบ ด้วยกาบใบและแผ่นใบ กาบใบและแผ่นใบเชื่อมติดกันด้วยข้อต่อของใบ กาบใบคือส่วนที่ติดอยู่กับข้อของลำต้นและห่อหุ้มต้นข้าวไว้ แต่ละข้อมีเพียงหนึ่งกาบใบเท่านั้น แผ่นใบคือส่วนที่อยู่เหนือข้อต่อของใบ มีลักษณะเป็นแผ่นแบนบาง ๆ ซึ่งพันธุ์ข้าวแต่ละพันธุ์จะมีลักษณะของใบแตกต่างกัน
2. ลักษณะที่เกี่ยวกับการขยายพันธุ์
ต้นข้าวมีการขยายพันธุ์ด้วยเมล็ดซึ่งเกิดจากการผสมระหว่างเกสรตัวผู้และเกสรตัวเมีย ดังนั้นลักษณะที่สำคัญเกี่ยวกับการขยายพันธุ์ ได้แก่ รวง ดอกข้าว และเมล็ดข้าว
2.1 รวงข้าว (panicle) หมายถึงช่อดอกของข้าว (inflorescence) ซึ่งเกิดขึ้นที่ข้อของปล้องสุดท้ายของต้นข้าว ระยะระหว่างข้อบนของปล้องสุดท้ายกับข้อต่อของใบธงเรียกว่าคอรวง รวงข้าวประกอบด้วยก้านใหญ่ต่อจากคอรวงขึ้นไป แล้วแตกแขนงเรียกว่าระแง้ปฐมภูมิ และมีการแตกแขนงไปอีกเป็นระแง้ทุติยภูมิซึ่งจะมีดอกข้าวและก้านดอกติดอยู่
2.2 ดอกข้าว หมายถึงส่วนที่เกสรตัวผู้และเกสรตัวเมียสำหรับผสมพันธุ์ ดอกข้าว
ประกอบด้วยเปลือกนอกใหญ่สองแผ่นประสานกัน เพื่อห่อหุ้มส่วนที่อยู่ภายในไว้ เปลือกนอกใหญ่แผ่นนอกเรียกว่าเลมมา (lemma) ส่วนเปลือกนอกใหญ่แผ่นในเรียกว่าพาเลีย (palea) ทั้งสองเปลือกนี้ ภายนอกอาจมีขนหรือไม่มีขนก็ได้ ที่ปลายของเลมมาจะมีส่วนแหลมยื่นออกมาเรียกว่าหาง ดอกข้าวจะเริ่มบานจากปลายรวงลงมาสู่โคนของรวงข้าว และรวง ๆ หนึ่งจะใช้เวลาประมาณ 7 วัน เพื่อให้ดอกทุกดอกบานและมีการผสมเกสร
2.3 เมล็ดข้าว หมายถึงส่วนที่เป็นแป้งที่เรียกว่าเอ็นโดสเปิร์ม (endosperm) และส่วนที่เป็นคัพภะ ซึ่งห่อหุ้มไว้โดยเปลือกนอกใหญ่สองแผ่น เอ็นโดสเปิร์มเป็นแป้งในเมล็ดข้าวที่บริโภค คัพภะเป็นส่วนที่มีชีวิตและงอกออกมาเป็นต้นข้าวเมื่อเอาไปเพาะ การที่ละอองเกสรตัวผู้ตกลงบนที่รับละอองเกสรของเกสรตัวเมียนั้น เรียกว่าการผสมเกสร หลังจากการผสมเกสร ละอองเกสรตัวผู้ก็จะงอกลงไปในเกสรตัวเมีย เพื่อนำนิวเคลียสจากจากเกสรตัวผู้ลงไปผสม เพื่อรวมตัวกับไข่และนิวเคลียสอื่น ๆ ในรังไข่ นิวเคลียสที่ได้รวมตัวกับไข่ก็จะเจริญเติบโตเป็นเอ็มบริโอ ส่วนนิวเคลียสที่ได้รวมตัวกับนิวเคลียสอื่น ๆ ก็จะเจริญเติบโตเป็นแป้งที่เรียกว่าเอ็นโดสเปิร์ม หลังจากการผสมเกสรประมาณ 30 วัน เมล็ดข้าวก็จะแก่พร้อมจะเก็บเกี่ยวได้ (เอกสงวน, 2542)
ข้าวเจ้าพันธุ์ กข 47
ประวัติพันธุ์
เป็นข้าวเจ้าได้จากการผสม 3 ทาง ระหว่างลูกผสมชั่วที่ 1 ของสุพรรณบุรี 1 กับ IR64 นำไปผสมกับ CNT86074-25-9-1 ที่ศูนย์วิจัยข้าวชัยนาทในฤดูนาปี 2539 คณะกรรมการพิจารณาพันธุ์ให้ใช้ขยายพันธุ์เป็นพันธุ์รับรอง เมื่อวันที่ 28 กันยายน 2553
ลักษณะประจำพันธุ์
เป็นข้าวเจ้า สูงประมาณ 90-100 เซนติเมตร ไม่ไวต่อช่วงแสง อายุเก็บเกี่ยวประมาณ 104-107 วัน (หว่านน้ำตม) และ 112 วัน (ปักดำ) ลำต้นแข็งมาก ใบสีเขียว มุมใบธงกว้างปานกลาง รวงยาว เมล็ดข้าวเปลือกสีฟาง ปริมาณอมิโลส 26.81% สีขาวนวลไม่เลื่อมมัน ค่อนข้างร่วนและแข็ง ผลผลิตประมาณ 793 กิโลกรัมต่อไร่
ลักษณะเด่น
ผลผลิตสูง มีเสถียรภาพดี ค่อนข้างต้านทานเพลี้ยกระโดดสีน้ำตาลดีกว่า กข 41 และค่อนข้างต้านโรคไหม้ดีกว่าพิษณุโลก 2 คุณภาพเมล็ดทางกายภาพดีเป็นข้าวเจ้าเมล็ดยาวเรียว ท้องไข่น้อย คุณภาพการสีดีถึงดีมาก สามารถสีเป็นข้าวสาร 100 เปอร์เซ็นต์ได้
ข้อควรระวัง
อ่อนแอต่อเพลี้ยกระโดดสีน้ำตาลชีวชนิดที่ 5 และเพลี้ยกระโดดสีน้ำตาลจากจังหวัดนครปฐม อ่อนแอต่อโรคขอบใบแห้ง ไม่ควรใส่ปุ๋ยไนโตรเจนในระดับสูงเกินไปจะทำให้เกิดโรครุนแรง และค่อ |
| ทฤษฎี สมมุติฐาน กรอบแนวความคิด : | การเพิ่มขึ้นของคาร์บอนไดออกไซด์ การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ส่งผลต่อ
สรีรวิทยา :
1) ดัชนีความเขียว
2) พื้นที่ใบ
3) มวลชีวภาพ
ชีวเคมี :
1) การสังเคราะห์ด้วยแสง
2) Stomatal Conductance
ผลผลิตข้าว :
1) จำนวนรวงต่อกอ
2) เมล็ดต่อรวง
3) จำนวนเมล็ดที่ไม่สมบูรณ์ต่อเมล็ดทั้งหมด
4) น้ำหนักเมล็ดต่อรวง
5) น้ำหนัก 1000 เมล็ด |
| วิธีการดำเนินการวิจัย และสถานที่ทำการทดลอง/เก็บข้อมูล : | สถานที่ดำเนินการวิจัย
1. คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยราชภัฏนครสวรรค์
2. คณะเกษตรศาสตร์ ทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม มหาวิทยาลัยนเรศวร
วิธีดำเนินการวิจัย
1. การจัดเตรียมต้นกล้าข้าว
เพาะเมล็ดพันธุ์ข้าว กข47 ในถาดพลาสติก ขนาดกว้าง 21 ยาว 26 เซนติเมตร โดยใช้เมล็ดพันธุ์จากศูนย์วิจัยข้าวพิษณุโลก จนได้ใบแท้แรกจึงเปลี่ยนย้ายภาชนะที่มีดินเหนียวขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 12 นิ้ว จำนวน 1 ต้นต่อ 1 กระถาง
2. การวางแผนการทดลอง
วางแผนการทดลองแบบ Factorial in Completely Randomized Design (CRD) จำนวน 4 ซ้ำ ประกอบด้วย
ปัจจัยที่ 1 ระดับคาร์บอนไดออกไซด์ 2 ระดับคือระดับคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศประมาณ 400 ppm และการเพิ่มระดับคาร์บอนไดออกไซด์ความเข้มข้น 700 ppm
ปัจจัยที่ 2 คือสภาวะแล้งโดยโดยมี 4 แบบ
1) ชุดควบคุมให้น้ำตลอดระยะการเจริญเติบโต โดยรักษาระดับน้ำ 5 – 10 เซนติเมตร
2) การงดให้น้ำเมื่อข้าวอายุ 25 วัน (ระยะแตกกอ)
3) การงดให้น้ำเมื่อข้าวอายุ 55 วัน (ระยะกำเนิดช่อดอก)
4) การงดให้น้ำเมื่อข้าวอายุ 85 วัน (ระยะออกรวง)
จัดเป็นรูปแบบการทดลองดังนี้
C การให้น้ำข้าวทุกวันโดยรักษาระดับที่ 5 - 10 เซนติเมตร ระดับคาร์บอนไดออกไซด์ความเข้มข้น 400 ppm
D1 การงดให้น้ำเมื่อข้าวอายุ 25 วัน ระดับคาร์บอนไดออกไซด์ความเข้มข้น 400 ppm
D2 การงดให้น้ำเมื่อข้าวอายุ 55 วัน ระดับคาร์บอนไดออกไซด์ความเข้มข้น 400 ppm
D3 การงดให้น้ำเมื่อข้าวอายุ 85 วัน ระดับคาร์บอนไดออกไซด์ความเข้มข้น 400 ppm
CC การให้น้ำข้าวทุกวันโดยรักษาระดับที่ 5 - 10 เซนติเมตร ระดับคาร์บอนไดออกไซด์ความเข้มข้น 700 ppm
D1C การงดให้น้ำเมื่อข้าวอายุ 25 วัน ระดับคาร์บอนไดออกไซด์ความเข้มข้น 700 ppm
D2C การงดให้น้ำเมื่อข้าวอายุ 55 วัน ระดับคาร์บอนไดออกไซด์ความเข้มข้น 700 ppm
D3C การงดให้น้ำเมื่อข้าวอายุ 85 วัน ระดับคาร์บอนไดออกไซด์ความเข้มข้น 700 ppm
โดยในแต่ละกลุ่มการทดลองจะหยุดให้น้ำเป็นเวลา 5 วัน และศึกษาการสังเคราะห์ด้วยแสง การเปิดปิดปากใบ คลอโรฟิลล์ พื้นที่ใบ จำนวนกอ และความสูง รายวันหลังจากการหยุดให้น้ำ
3. การศึกษาการตอบสนอง
3.1 ศึกษาการสังเคราะห์แสง การเปิดปิดปากใบ คลอโรฟิลล์ พื้นที่ใบ จำนวนกอ และความสูง ในแต่ละระยะการเจริญเติบโตของข้าวคือระยะแตกกออายุ 25 วัน ระยะกำเนิดช่อดอกอายุ 55 วัน และระยะออกรวงอายุ 85 วัน โดยศึกษารายวันหลังจากลดให้น้ำเป็นเวลา 5 วัน
3.2 ศึกษาการสะสมมวลชีวภาพและผลผลิตในระยะเก็บเกี่ยว
4. วิธีการวิเคราะห์
4.1 คลอโรฟิลล์ วัดโดย Chlorophyll meter (SPAD-502, soil and plant analysis development (SPAD), Minolta Camera Co., Osaka, Japan)
4.2 พื้นที่ใบ วัดพื้นที่ใบข้าวในใบที่ขยายเต็มที่โดยใช้เครื่องวัดพื้นที่ใบ LI-3100 (LI-COR, Lincoln, USA)
4.3 ศึกษาน้ำหนักแห้ง (biomass) ในระยะเก็บเกี่ยว แยกส่วนลำต้นและรากของต้นข้าว ล้างให้สะอาด แล้วอบตัวอย่างพืชที่อุณหภูมิ 70 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 72 ชั่วโมง ในตู้อบลมร้อนและนำมาชั่งหาน้ำหนักแห้งของลำต้น น้ำหนักแห้งของราก และน้ำหนักแห้งรวม
4.4 การสังเคราะห์แสงและการเปิดปิดปากใบ วัดการสังเคราะห์แสง และ การเปิดปิดปากใบ โดยเลือกวัดใบในตำแหน่งที่ 2 โดยใช้เครื่อง portable photosynthesis system (LI- 6400, Li-Cor, Lincoln, NE, USA) ซึ่งเป็นระบบเปิด กำหนดค่าคาร์บอนไดออกไซด์ใน leaf chamber เท่ากับ 400 ?mol/mol กำหนด flow rate ของอากาศเท่ากับ 500 ?mol/mol/s. ค่าความเข้มแสง photosynthetic photon flux density (PPFD) เท่ากับ 1500 ?mol/m2/s โดยใช้แหล่งกำเนิดแสงที่ตัวเครื่องมือ (Shimono et al., 2004)
4.5 ผลผลิต ได้แก่ จำนวนรวงต่อกอ เมล็ดต่อรวง |
| คำอธิบายโครงการวิจัย (อย่างย่อ) : | งานวิจัยนี้ได้ศึกษาผลกระทบของการขาดน้ำที่มีต่อข้าวซึ่งเป็นพืชเศรษฐกิจที่สำคัญของประเทศไทย การทดลองที่สภาวะคาร์บอนไดออกไซด์ควบคุมเทียบเท่าบรรยากาศ 400 ppm และการเพิ่มของคาร์บอนไดออกไซด์ 700 ppm โดยศึกษาสภาวะเครียดแล้งร่วมกับคาร์บอนไดออกไซด์ในข้าวพันธุ์ กข 47 ที่ระยะแตกกอ ระยะกำเนิดช่อดอก และระยะออกรวง โดยแบ่งตัวอย่างข้าวออกเป็น 8 กลุ่มการทดลอง ดังนี้ กลุ่มควบคุม (C) กลุ่มขาดน้ำในระยะแตกกอ (D1) กลุ่มขาดน้ำในระยะกำเนิดช่อดอก (D2) กลุ่มขาดน้ำในระยะออกรวง (D3) กลุ่มขาดน้ำในระยะแตกกอภายใต้คาร์บอนไดออกไซด์ 700 ppm (D1C) กลุ่มขาดน้ำในระยะกำเนิดช่อดอกภายใต้คาร์บอนไดออกไซด์ 700 ppm (D2C) และกลุ่มขาดน้ำในระยะออกรวงภายใต้คาร์บอนไดออกไซด์ 700 ppm (D3C) และศึกษาคลอโรฟิลล์ พื้นที่ใบ การสังเคราะห์แสง การเปิดปิดปากใบ จำนวนกอ ความสูง มวลชีวภาพ และผลผลิต |
| จำนวนเข้าชมโครงการ : | 3940 ครั้ง |