1. การผลิตและการใช้สารชีวภัณฑ์ป้องกันโรคพืชและกำจัดแมลงศัตรูพืช

1.1 การผลิตสารชีวภัณฑ์ป้องกันโรคจากเชื้อราไตรโคเดอร์มา (Trichoderma spp.)

เชื้อราไตรโคเดอร์มา จัดเป็นเชื้อราชั้นสูงเจริญได้ดีในดิน เศษซากพืช ซากสิ่งมีชีวิตและอินทรีย์วัตถุตามธรรมชาติ บางสายพันธุ์สามารถเป็นปรสิต โดยสร้างเส้นใยได้อย่างรวดเร็วมาพันรัดเชื้อโรคพืชแล้วสร้างเอนไซม์ซึ่งมีคุณสมบัติย่อยสลายผนังเส้นใยของเชื้อโรคพืช แล้วเส้นใยของไตรโคเดอร์มาจะแทงเข้าไปเจริญภายในเส้นใยของเชื้อโรคพืช เป็นสาเหตุให้เชื้อโรคพืชนั้นตายได้ (สมคิด, 2544) ด้วยความสามารถในการสร้างเส้นใยได้อย่างรวดเร็วทำให้ไตรโคเดอร์มาสามารถเจริญแข่งขันแย่งอาหารและแร่ธาตุต่าง ๆ กับเชื้อโรคพืชได้ดี บางสายพันธุ์ยังสามารถสร้างสารปฏิชีวนะเพื่อยับยั้งเส้นใยของเชื้อโรคพืชได้ การประยุกต์ใช้ชีวภัณฑ์เชื้อไตรโคเดอร์มา ต้องคำนึงถึงความสะดวกของวิธีใช้ ช่วงเวลาและระยะเวลาในการใช้ที่เหมาะสม รวมถึงสภาวะแวดล้อมอื่น ๆ ก็มีผลด้วย เช่น คุณภาพของดิน และการดูแลพืชชนิดนั้น ๆ โดยนิยมนำไตรโคเดอร์มามาใช้ควบคุมโรครากเน่าและโคนเน่าในมะเขือเทศ ถั่วเหลืองฝักสด ทุเรียน หรือส้ม เมล็ดด่างเมล็ดเน่า ใบจุดใบไหม้ เป็นต้น 

การผลิตและขยายเชื้อราไตรโคเดอร์มาโดยหน่วยอารักขาพืช สำนักงานเกษตรจังหวัดสกลนคร

     - วิธีกระตุ้นการเจริญของเชื้อบนอาหารแข็งในจานเพาะเชื้อ และการบ่มเชื้อ

     - วิธีผลิตหัวเชื้อโดยเลี้ยงให้เจริญบนข้าวสุก การบ่มเชื้อและการเก็บรักษา

     - การเลือกหัวเชื้อที่ไม่มีการปนเปื้อนจากราหรือแบคทีเรียชนิดอื่นเพื่อขยายหัวเชื้อต่อไปบนข้าวสุก

     - วิธีการนำเชื้อราไตรโคเดอร์ใช้ป้องกันโรคที่เกิดจากแบคทีเรียในพืชรูปแบบต่าง ๆ ที่เหมาะสม

1.2 การผลิตสารชีวภัณฑ์กำจัดแมลงจากเชื้อบิววาเรีย (Beauveria  bassiana)

               เป็นจุลินทรีย์ที่จัดเป็นพวก "เชื้อราทำลายแมลง" สามารถทำลายแมลงได้หลายชนิดทำลายแมลงโดยผลิตเอนไซม์ที่เป็นพิษต่อศัตรูพืช และเป็นเชื้อราที่อาศัยและกินเศษซากที่ผุพัง (Saprophyte)โดยสปอร์เชื้อราบิววาเรียตกติดอยู่กับผนังลำตัวแมลง เข้าสู่ตัวแมลงทางผนังลำตัว รูหายใจ บาดแผลบนผนังลำตัว ความชื้นเหมาะสมกับการงอก หรือสปอร์จะแทงทะลุผิวหนังลำตัว เชื้อราบิววาเรียจะงอกสู่ช่องว่างลำตัวแมลงเจริญเติบโตสร้างเส้นใยมากมายทำลายแมลง เมื่อแมลงตาย เส้นใยจะแทงผ่านผนังลำตัวแมลงออกสู่ภายนอกตัวแมลง ส่วนสปอร์ที่สร้างขึ้นก็จะแพร่กระจายไปตามลม ฝนหรือติดกับตัวแมลง เชื้อราจึงสามารถขยายพันธุ์ต่อได้ และเมื่อสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมก็จะทำลายแมลงศัตรูต่อไป เชื้อราบิววาเรียสามารถนำมาใช้ในการกำจัดแมลงศัตรูพืชที่สำคัญในพืชเศรษฐกิจหลายชนิด เช่น แมลงศัตรูพืชเป้าหมายในข้าว ได้แก่ เพลี้ยกระโดดสีน้ำตาล เพลี้ยจักจั่น เพลี้ยไฟ บั่ว หนอนห่อใบ ในมะม่วง ได้แก่ เพลี้ยจักจั่นที่ทำลายช่อมะม่วง แมลงค่อมทอง ในพืชตระกูลส้มได้แก่ เพลี้ยอ่อนส้ม เพลี้ยไก่แจ้ เพลี้ยไฟ ไรแดง ในพืชผัก ได้แก่ เพลี้ยอ่อน เพลี้ยไฟ ไรขาว แมลงหวี่ขาว หนอนผีเสื้อต่าง ๆ ในอ้อยได้แก่ แมลงค่อมทอง เป็นต้น

การผลิตและขยายเชื้อบิววาเรียโดยศูนย์วิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยราชภัฏสกลนคร

     - วิธีกระตุ้นการเจริญของเชื้อบนอาหารแข็งในจานเพาะเชื้อ และการบ่มเชื้อ

     - วิธีผลิตหัวเชื้อโดยเลี้ยงให้เจริญบนข้าวสุก การบ่มเชื้อและการเก็บรักษา

     - การเลือกหัวเชื้อที่ไม่มีการปนเปื้อนจากราหรือแบคทีเรียชนิดอื่นเพื่อขยายหัวเชื้อต่อไปบนข้าวสุก

     - วิธีการนำเชื้อบิววาเรียไปใช้ป้องกันโรคที่เกิดจากแบคทีเรียโดยผสมน้ำฉีดพ้นใบและต้นเม่าเป็นประจำ

1.3 สารชีวภัณฑ์กำจัดแมลงจากเชื้อเมธาไรเซียม (Metarhizium anisopliae) 

เชื้อเมธาไรเซียม เป็นเชื้อราชนิดหนึ่งที่ทำให้เกิดโรคกับแมลง ลักษณะโดยทั่วไปของเชื้อราเมธาไรเซียม คือ เมื่อเจริญเติบโตเต็มที่จะมีสีเขียวหม่น พบทั่วไปในดิน อายุอยู่ในดินได้นาน 1 ปี และอยู่ในตัวหนอนได้นานถึง 3 ปี ทำลายแมลง ศัตรูพืชโดยสปอร์จะงอกเส้นใยแทงทะลุเข้าไปในตัวแมลง ไปถึงผิวหนังชั้นใน เจริญเติบโตในตัวแมลง แมลงที่ถูกทำลายในระยะแรกจะเห็นจุดสีน้ำตาลบนผนังลำตัว ต่อมาเห็นเส้นใยสีขาวเจริญเติบโตบนตัวแมลง หลังจากนั้นจะ เห็นสปอร์คล้ายฝุ่นสีเขียวปกคลุมทั่วตัวแมลง แมลงที่ตายจะมีลำตัวแข็งเชื้อราเมตาไรเซียมสามารถทำลายแมลงศัตรูพืชได้หลายชนิด ทั้งตัวอ่อนและตัวเต็มวัยของแมลง เช่นด้วงแรดมะพร้าว แมลงค่อมทอง หนอนเจาะลำต้นอ้อย หนอนเจาะลำต้นทุเรียน ตั๊กแตน เพลี้ยกระโดด ปลวกแมลงวันผลไม้ เป็นต้น

การผลิตและขยายเชื้อเมธาไรเซียมโดยศูนย์วิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยราชภัฏสกลนคร

- วิธีกระตุ้นการเจริญของเชื้อบนอาหารแข็งในจานเพาะเชื้อ และการบ่มเชื้อ

- วิธีผลิตหัวเชื้อโดยเลี้ยงให้เจริญบนข้าวสุก การบ่มเชื้อและการเก็บรักษา

- การเลือกหัวเชื้อที่ไม่มีการปนเปื้อนจากราหรือแบคทีเรียชนิดอื่นเพื่อขยายหัวเชื้อต่อไปบนข้าวสุก

- นำเชื้อเมธาไรเซียมไปใช้ป้องกันและกำจัดด้วง เพลี้ย และหนอนศัตรูพืช โดยการทำกองล่อ     

การทำกองล่อ

- ใช้ท่อนไม้ตัดเป็นท่อนยาวประมาณ 2 เมตร จำนวน 8 ท่อน ทำขอบด้วยการวางท่อนไม้ให้เป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสซ้อนกัน 2 ชั้น หรือการใช้ท่อนมะพร้าวทำขอบชั้นเดียว ขุดดินภายในกองให้ลึกประมาณ 0.5 เมตร แล้วใส่ขี้เลื่อยหรือขุยมะพร้าวผสมเศษใบไม้แห้งและปุ๋ยคอกให้เต็มกองล่อ การเติมมูลวัวในกองล่อสามารถล่อให้ตัวเต็มวัยของด้วงแรดมะพร้าวมาวางไข่ได้เป็นจำนวนมาก

- รดน้ำเพิ่มความชื้นในกองล่อเพื่อให้เชื้อราเจริญเติบโตได้ดี หาวัสดุคลุมกองล่อ เช่น เศษใบไม้ เพื่อรักษาความชื้นในกองล่อ

- ตรวจปริมาณหนอนภายหลังการทำกองล่อ 2-3 เดือน จะเริ่มพบด้วงแรดมาวางไข่และเจริญเป็นตัวหนอน เมื่อมีปริมาณหนอนมากเพียงพอ ใช้เชื้อราเมธาไรเซียมในอัตรา 400 กรัมต่อกองล่อ คลุกผสมลงในกองล่อให้ทั่ว เชื้อราเขียวในกองล่อจะมีประสิทธิภาพในการกำจัดหนอนด้วงได้นานประมาณ 6 – 12 เดือน

2. ปุ๋ยหมักแบบพลิกกลับกอง (ปรับปรุงจากวิธีวิศวกรรมแม่โจ้ 1)            

          การวิเคราะห์คุณภาพดินในพื้นที่แปลงเม่าซึ่งใช้เป็นแปลงสาธิตก่อนและหลังการใช้ปุ๋ยซึ่งผลิตขึ้น สามารถบอกให้ทราบได้ว่าหลังจากการใช้ปุ๋ยหมักซึ่งได้รับการถ่ายทอดแล้วนั้น ความอุดมสมบูรณ์ ธาตุอาหารหลักและธาตุอาหารรองนั้นมากขึ้นหรือไม่         

          การได้มาของอินทรียวัตถุเพื่อใช้เป็นอินทรีย์ในการปรับปรุงบำรุงดิน โดยไม่ต้องรอจากการสลายตัวของอินทรีย์สารตามธรรมชาติ การหมักก็เป็นอีกวิธีที่จะช่วยให้ได้ปุ๋ยตามความต้องการในระยะเวลาที่สั้นขึ้น และถ้ามีการจัดการสัดส่วนของวัสดุที่ใช้ดี สภาพแวดล้อมเหมาะแก่การเจริญเติบโตและกิจกรรมของจุลินทรีย์ย่อยสลายอินทรียวัตถุที่ใช้ทำ ตลอดจนช่วยลดปัญหาการเผาทำลายเศษซากวัสดุซึ่งเป็นสาเหตุของการเกิดหมอกควันและภาวะโรคร้อน และลดความเสี่ยงการเกิดโรคพืชได้อย่างดี 

ปุ๋ยตามวิธีวิธีวิศวกรรมแม่โจ้ 1 นั้นเป็นการผลิตปุ๋ยแบบไม่พลิกกลับกอง คิดค้นและเผยแพร่โดยผู้ช่วยศาสตราจารย์ธีระพงษ์ สว่างปัญญางกูร คณะวิศวกรรมและอุตสาหกรรมเกษตร มหาวิทยาลัยแม่โจ้ เพื่อให้ความอุดมสมบูรณ์ของดินกลับคืนมา เกษตรกรจึงควรงดการเผาแล้วหันมานำเศษพืชมาผลิตเป็นปุ๋ยอินทรีย์คุณภาพดีแล้วนำไปปรับปรุงบำรุงดินเพื่อเพิ่มอินทรีย์วัตถุ เพิ่มความอุดมสมบูรณ์ให้กับดิน ดินเพาะปลูกจากเดิมที่ดินแข็งแน่น รากพืชไม่สามารถดูดน้ำและแร่ธาตุได้ อีกทั้งเป็นกรดซึ่งเชื้อราโรคพืชสามารถเจริญได้ดีในดินชนิดนี้ จะกลับมาเป็นดินดำที่ฟูนุ่ม โครงสร้างเม็ดดินจะร่วนซุยขึ้น มีไส้เดือนกลับคืนมาที่ช่วยการชอนไชของรากพืช พืชก็จะกลับมาแข็งแรง เกษตรกรและประชาชนจะมีสุขภาวะที่ดี โดยเกษตรกรจะสามารถผลิตได้ปุ๋ยคุณภาพดีปริมาณมาก ๆ ได้ ปุ๋ยอินทรีย์ที่ผลิตได้มีค่าตามมาตรฐานปุ๋ยอินทรีย์ของกรมวิชาการเกษตร และเสร็จภายในเวลาเพียง 60วัน โดยไม่ส่งผลกระทบใด ๆ ต่อสิ่งแวดล้อม ไม่มีกลิ่น และน้ำเสีย วัตถุดิบมีเพียงเศษพืชกับมูลสัตว์เพียง 2อย่างเท่านั้น โดยถ้าเศษพืชเป็นฟางข้าว ซังและเปลือกข้าวโพด ผักตบชวา เศษผักจากตลาด และเศษใบไม้ทั้งสดและแห้ง อัตราส่วนระหว่างเศษพืชกับมูลสัตว์ สามารถนำมาใช้ได้ทั้งมูลโค มูลไก่ และมูลสุกรทั้งแห้งและเปียก เท่ากับ 4ต่อ 1 โดยปริมาตรและถ้าเป็นเศษใบไม้ให้ใช้อัตราส่วน 3 ต่อ 1 โดยปริมาตร ปุ๋ยหมักแบบไม่พลิกกลับกองที่ปรับปรุงใช้นี้ เพิ่มความสามารถในการย่อยสลายของเศษซากวัสดุด้วยจุลินทรีย์กลุ่มย่อยสลาย ที่มีประสิทธิภาพซึ่งคัดเลือกจากดินพื้นที่เพาะปลูกรอบหนองหาร จังหวัดสกลนคร

วิธีการทำปุ๋ยหมักแบบไม่พลิกกลับกอง(ดัดแปลงจากโดยผู้ช่วยศาสตราจารย์ธีระพงษ์ สว่างปัญญางกูร)

ขนาดกองปุ๋ยฐานกว้าง 2.5 เมตร สูง 1.5 เมตร และลดความยาวกองปุ๋ยลงตามขนาดพื้นที่สวนเม่า เริ่มด้วยการนำเศษใบไม้หรือฟางข้าว 4 ส่วน วางเป็นชั้นบาง ๆ สูงไม่เกิน 10 เซนติเมตร ฐานกว้าง 2.5 เมตร โดยไม่ต้องเหยียบ โปรยทับด้วยมูลวัวหรือมูลไก่ 1 ส่วน เติมจุลินทรีย์ย่อยสลาย แล้วรดน้ำ ทำเช่นนี้ 15-17 ชั้น รดน้ำแต่ละชั้นให้มีความชื้น ขึ้นกองเป็นรูปสามเหลี่ยมที่มีความสูง 1.50 เมตร กองปุ๋ยจะมีความยาวเท่าไรก็ได้ขึ้นอยู่กับปริมาณเศษพืชและมูลสัตว์และพื้นที่ หลักสำคัญคือต้องทำเป็นชั้นบาง ๆ 15-17 ชั้นก็ เพื่อให้จุลินทรีย์ที่มีอยู่ในมูลสัตว์และจุลินทรีย์ย่อยสลายได้ใช้ทั้งธาตุคาร์บอนที่มีอยู่ในเศษพืชและธาตุไนโตรเจนที่มีในมูลสัตว์ในการเจริญเติบโตและสร้างเซลล์ ซึ่งจะทำให้การย่อยสลายวัตถุดิบเป็นไปได้อย่างรวดเร็ว รักษากองปุ๋ยให้มีความชื้นด้วยการรดน้ำวันละครั้งและเจาะรูเพื่อกรอกนำลงกองปุ๋ย 10 วันครั้ง เมื่อครบ 60 วัน ก็หยุดให้ความชื้น กองปุ๋ยจะมีความสูงเหลือเพียง 1 เมตร แล้วทำปุ๋ยอินทรีย์ให้แห้งเพื่อให้จุลินทรีย์สงบตัว (Stabilization Period) และไม่ให้เป็นอันตรายต่อรากพืช