โรคพืชเป็นปัญหาสำคัญต่อกระบวนการผลิตพืชและเกษตรกรมักใช้สารเคมีควบคุมในปริมาณและอัตราที่สูงขึ้นเป็นลำดับซึ่งส่งผลกระทบต่อสภาพแวดล้อมและสุขภาพของมนุษย์ ตลอดจนกระตุ้นให้เชื้อโรคเกิดการดื้อสารและเป็นปัญหาของโรคระบาดที่รุนแรงมากกว่าเดิม การเกษตรในปัจจุบันจึงควรให้ความสำคัญในเรื่องการเกษตรแบบยั่งยืนและการควบคุมศัตรูพืชด้วยชีววิธี

      โดยในเรื่องของโรคพืชนั้น สุดฤดี ประเทืองวงศ์ ภาควิชาโรคพืช คณะเกษตร และผู้ร่วมงาน ได้ศึกษาวิจัยและคัดเลือกจุลินทรีย์ ที่มีประโยชน์ต่อระบบการผลิตพืชหลายสายพันธุ์ เช่น

      1. Bacillus firmus KPS46 และ Lactobacillus sp. SW01/4 จากผิวใบถั่วเหลือง
      2. Bacillus sereus SPt245 จากดินปลวก
      3. Bacillus sp. KS217 จากเมล็ดงา

       ที่สามารถควบคุมโรคและส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืชได้มากชนิด เช่น การชักนำให้พืชเจริญเติบโตและควบคุมโรคใบจุดนูน (X. axonopodis pv. glycines), แอนแทรคโนส (C. truncatum), โรคไวรัส (SMV และ SCLV), โรคเน่าคอดิน (Pythium sp. และ R. solani), และโรคที่ระบบรากอื่น ๆ (F. oxysporum, F. solani และ S. rolfsii) ของถั่วเหลือง ; โรคเน่าคอดินของอะคาเซียและสัก (P. aphanidermatum) ; โรคใบจุดแบคทีเรียของงา (P. syringae pv. sesami) ; โรคใบจุดทานตะวัน (Alternaria spp.) ; โรคใบไหม้ข้าวโพด (B. maydis) และ โรคใบไหม้ของหน้าวัว (X. campestris pv. dieffenbachiae) (ภาพที่ 1)

ภาพที่ 1. ความอุดมสมบูรณ์ของพืชที่ได้รับเชื้อแบคทีเรียเป้าหมาย ;
   (ก.) ถั่วเหลือง, (ข.) สัก,(ค.) งา, และ (ง ) หน้าวัว ตามลำดับ

       โดยแบคทีเรียเหล่านี้ส่งเสริมให้ราก ลำต้น และยอดพืชเจริญยืดยาวอย่างรวดเร็ว (เกี่ยวข้องกับฮอร์โมนพืช) ขนาดและสีสรรส่วนต่าง ๆ ของพืช ขยายใหญ่และเข้มขึ้นตามลำดับ (เกี่ยวข้องกับธาตุอาหาร/ปุ๋ย) ตลอดจนฆ่าและยับยั้งเชื้อโรคพืชหลายชนิด (เกี่ยวกับสาร secondary metabolites และการเจริญแข่งขันกับเชื้อโรค) วิธีการใช้เชื้อแบคทีเรียดังกล่าวสามารถประยุกต์ได้หลายรูปแบบ ได้แก่ ใช้คลุกเมล็ด การคลุกเมล็ดร่วมกับการราดดิน ใช้ผสมในดินหรือวัสดุปลูก และการพ่นด้วย cell suspension รวมทั้งการพ่นด้วยสารเหลวที่กรองเอาเซลล์แบคทีเรียออก (cell free culture filtrate) ทั้งนี้การศึกษาประสิทธิภาพของเชื้อแบคทีเรีย 2 สายพันธุ์ คือ KPS46 และ SW01/4

      ในการควบคุมโรคสำคัญของถั่วเหลืองน้ำมันในสภาพแปลง ณ ท้องที่จังหวัดนครราชสีมา และแปลงปลูกถั่วเหลืองฝักสดในพื้นที่จังหวัดเชียงใหม่ ด้วยวิธีคลุกเมล็ดร่วมกับการพ่น cell suspension พบว่าเชื้อแบคทีเรียดังกล่าวมีประสิทธิภาพในการกระตุ้นการงอกของเมล็ด และส่งเสริมการเจริญเติบโตของต้นกล้าถั่วเหลืองได้ดี (PGPR) และสามารถลดความรุนแรงของโรคเป้าหมายได้ทัดเทียมกับการใช้สารเคมี (copper hydroxide และ streptomycin) ตลอดจนเพิ่มปริมาณผลผลิตถั่วเหลืองได้มากกว่า 20%

       นอกจากนี้ยังพบว่าเชื้อแบคทีเรียทั้ง 2 สายพันธุ์นั้น ยังสามารถชักนำให้พืชสร้างภูมิคุ้มกันต้านทานการเข้าทำลายของเชื้อโรคพืชในสภาพธรรมชาติได้หลายชนิดในลักษณะของ induced systemic resistance (ISR) และจากการถ่ายทอดองค์ความรู้ให้แก่เกษตรกรผู้ปลูกถั่วเหลืองฝักสดในพื้นที่จังหวัดเชียงใหม่ พบว่าแบคทีเรียสายพันธุ์เป้าหมายมีศักยภาพในการส่งเสริมการเจริญเติบโตและกระตุ้นให้พืชต้านทานต่อโรคสำคัญหลายชนิด รวมทั้งเพิ่มคุณภาพให้ฝักสมบูรณ์ได้มาตรฐานส่งออก โรคเหล่านั้นได้แก่ ใบจุดนูน ราน้ำค้าง แอนแทรคโนส (ฝักเป็น รอยเปื้อน) เน่าคอ ดินโคนเน่าและโรคเหี่ยว และโดยเฉพาะโรคไวรัส (SMV และ SCLV) ทีสร้างความเสียหายให้ถั่วเหลืองฝักสดป็น อย่างมาก ซึ่งแต่เดิมเกษตรกรต้องใช้สารเคมีในปริมาณสูงเพื่อควบคุมโรคและแมลงพาหะของไวรัสดังกล่าว ที่อาจส่งผลให้เกิดปัญหาสารเคมีตกค้างในผลผลิตและถูกระงับการนำเข้าจากประเทศคู่ค้าดังเช่นที่เกิดกับผักแช่แข็งของประเทศจีน ผลการวิจัยชี้ให้เห็นว่าเชื้อแบคทีเรียเป้าหมายมีความสามารถในการลดการระบาดของพาหะแมลงพาหะ ส่งผลให้ถั่วเหลืองที่ได้รับเชื้อแบคทีเรียเป็นโรคไวรัสน้อยลง

      การใช้แบคทีเรียที่อาศัยตามบริเวณรากและดินรอบรากพืช ที่มีความสามารถในการอยู่อาศัยร่วมกัน มาเพิ่มปริมาณและใส่ลงไปในดินปลูกพืชเพื่อส่งเสริมการใช้ธาตุอาหารของพืช และ/หรือการกระตุ้นให้พืชเติบโตแข็งแรงตลอดจนการผลิตสารต่าง ๆ ออกมายับยั้งการเจริญของเชื้อโรค เป็นอีกแนวทางหนึ่งที่จะช่วยลดปัญหาในการใช้สารเคมี และช่วยส่งเสริมการทำการเกษตรดีที่เหมาะสม โดยเชื้อแบคทีเรีย Bacillus sereus สายพันธุ์ SPt245 จากดินปลวกมีประสิทธิภาพสูงในการกระตุ้นการเจริญเติบโตของพืชป่าไม้ทั้งกระถินเทพาและสักที่ปลูกภายใต้สภาพโรงเรือนอย่างมีนัยสำคัญ สามารถส่งเสริมความยาวราก ความสูงของพืชดังกล่าวได้ป็นอย่างดี และมีประสิทธิภาพในการควบคุมและลดความรุนแรงของโรคที่ระบบรากได้ จึงมีแนวโน้มสูงที่จะนำเชื้อแบคทีเรีย PGPR สายพันธุ์ดังกล่าวไปปรับใช้ในการส่งเสริมการเจริญของพืชเศรษฐกิจที่สำคัญอื่น ๆ พืชป่าไม้ พืชอนุรักษ์ และ/หรือพืชโตช้า ซึ่งจะช่วยสร้างเสริมระบบการปลูกป่าทดแทนได้อย่างมีประสิทธิภาพ

      ผลการวิจัยนี้แสดงให้เห็นว่าเชื้อแบคทีเรียทุกสายพันธุ์ มีศักยภาพสูงในลักษณะของการเป็นเชื้อปฏิปักษ์ควบคุมโรคพืชได้อย่างครอบคลุมทั้งโรคที่เกิดจากเชื้อรา แบคทีเรีย และไวรัส สามารถส่งเสริมการใช้ธาตุอาหารและกระตุ้นการเจริญเติบโตของพืช ตลอดจนชักนำให้พืชเกิดความต้านทานต่อการเข้าทำลายของเชื้อสาเหตุโรคชนิดต่าง ๆ ได้กว้างขวาง ทั้งนี้สายพันธุ์เชื้อที่มีประโยชน์ดังกล่าวอยู่ในระหว่างการพัฒนารูปแบบที่เหมาะสม เพื่อสะดวกต่อการนำไปใช้ และการผลิตในระดับเชิงอุตสาหกรรม ตลอดจนการถ่ายทอดให้นำไปปรับใช้ในระบบการเกษตรแบบผสมผสานได้อย่างเหมาะสมมากยิ่งขึ้น