Growth Response of Bacopa monnieri (L.) Wettst. to Different Dilution Ratios of Organic Composting Leachate
Article Sidebar
Main Article Content
Abstract
The study investigated the optimum proportion of leachate solution for the soilless cultivation of Bacopa monnieri (L.) Wettst. derived from the composting of discarded vegetable waste from Kamphaeng Phet fresh market in Kamphaeng Phet province, Thailand. The composting process relied on microbial activity in soil to decompose raw materials and convert them into essential nutrients. Leachate samples were collected after 0, 7, 14, and 21 days of composting and subsequently diluted with sterile water at ratios of 1:1, 1:5, 1:10, 1:50, and 1:100 (leachate: sterile water) to formulate different nutrient solutions. Bacopa monnieri (L.) Wettst. was cultivated soilless in a greenhouse, with treatments arranged in a completely randomized design, and grown until post-harvest (42 days). Results indicated that the 14-day leachate solution at a 1:10 ratio significantly promoted plant height and leaf length (P<0.05), measuring 22.40 cm and 1.00 cm, respectively. Furthermore, the 21-day leachate solution treatment yielded the highest (P<0.05) average number of leaves, with a value of 18.3, compared to other treatments. These findings confirm that leachate derived from composting organic waste, particularly the 14-day fermentation leachate diluted at a 1:10 ratio, possesses the potential to serve as a valuable substitute for chemical fertilizers, providing a necessary nutrient source for plant growth. Furthermore, it serves as a waste management strategy that adds value to vegetable scraps and reduces reliance on chemical fertilizers in urban farming systems moving forward
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
The content within the published articles, including images and tables, is copyrighted by Rajamangala University of Technology Rattanakosin. Any use of the article's content, text, ideas, images, or tables for commercial purposes in various formats requires permission from the journal's editorial board.
Rajamangala University of Technology Rattanakosin permits the use and dissemination of article files under the condition that proper attribution to the journal is provided and the content is not used for commercial purposes.
The opinions and views expressed in the articles are solely those of the respective authors and are not associated with Rajamangala University of Technology Rattanakosin or other faculty members in the university. The authors bear full responsibility for the content of their articles, including any errors, and are responsible for the content and editorial review. The editorial board is not responsible for the content or views expressed in the articles.
References
Tirado, R., Englande, A. J., Promakasikorn, L., & Novotny, V. (2008). Use of agrochemicals in Thailand and its consequences for the environment (Greenpeace Research Laboratories Technical Note GRL-TN-03-2008). Greenpeace Research Laboratories. Search at https://www.greenpeace.to/publications/GPSEA_agrochemical-use-in-thailand.pdf
Ju, X.-T., Xing, G.-X., Chen, X.-P., Zhang, S.-L., Zhang, L.-J., Liu, X.-J., Cui, Z.-L., Yin, B., Christie, P., Zhu, Z.-L., & Zhang, F.-S. (2009). Reducing environmental risk by improving N management in intensive Chinese agricultural systems. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 106(9), 3041–3046. https://doi.org/10.1073/pnas.0813417106
กรมวิชาการเกษตร กระทรวงเกษตรและสหกรณ์. (2548). ปุ๋ยอินทรีย์: การผลิต การใช้ มาตรฐานและคุณภาพ (พิมพ์ครั้งที่ 1). โรงพิมพ์ชุมนุมสหกรณ์การเกษตรแห่งประเทศไทย.
Savci, S. (2012). An agricultural pollutant: Chemical fertilizer. International Journal of Environmental Science and Development, 3(1), 73–80.
Huma, Z., Khan, Z. I., Noorka, I. R., Ahmad, K., Nadeem, M., & Uğulu, İ. (2019). Biotransfer of cobalt along a soil-plant-chicken food chain: implication for public health. Pure and Applied Biology, 8(3), 2015–2027.
Uğulu, İ., Khan, Z. I., Rehman, S., Ahmad, K., Munir, M., & Bashir, H. (2020). Effect of wastewater irrigation on trace metal accumulation in spinach (Spinacia oleracea L.) and human health risk. Pakistan Journal of Analytical and Environmental Chemistry, 21(1), 92–101. http://doi.org/10.21743/pjaec/2020.06.11
Gashgari, R., Alharbi, K., Mughrbil, K., Jan, A., & Glolam, A. (2018). Comparison between growing plants in hydroponic system and soil based system. Proceedings of the 4th World Congress on Mechanical, Chemical, and Material Engineering (MCM'18) (pp. ICMIE 131-1 - ICMIE 131-7). Search at https://www.avestia.com/MCM2018_Proceedings/files/paper/ICMIE/ICMIE_131.pdf
Chow, Y. N., Lee, L. K., Zakaria, N. A., & Foo, K. Y. (2017). New emerging hydroponic system. Proceedings of the International Malaysia–Indonesia–Thailand Symposium on Innovation and Creativity (iMIT-SIC 2017) (Vol. 2(2017), pp. 1–4). Search at https://www.researchgate.net/publication/320344909_NEW_EMERGING_HYDROPONIC_SYSTEM
Bhattarai, S.P, Salvaudon, C., & Midmore, D.J. (2008). "Oxygation of the rockwool substrate for hydroponics." Aquaponics Journal, 49, 29–33.
Midmore, D. J., & Wu, D.-L. (1999). Work that water! Hydroponics made easy. Waterlines, 17(4), 28–30.
Sagar, N. A., Pareek, S., Sharma, S., Yahia, E. M., & Lobo, M. G. (2018). Fruit and vegetable waste: Bioactive compounds, their extraction, and possible utilization. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 17(3), 512–531.
Gibeaut, D.M, Hulett, J., Cramer, G.R., & Seemann, J.R. (1997). Maximal biomass of Arabidopsis thaliana using a simple, low-maintenance hydroponic method and favorable environmental conditions. Plant Physiology, 115(2), 317-319. Search at
Jones, J.B. (2005). Hydroponics: A practical guide for the soilless grower. (2nd ed). CRC press. Search at https://api.pageplace.de/preview/DT0400.9781420037708_A25129352/preview-9781420037708_A25129352.pdf
Norén, H., Svensson, P., & Andersson, B. (23 June 2004). A convenient and versatile hydroponic cultivation system for Arabidopsis thaliana. Wiley Online Library. Search at https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/j.00319317.2004.00350.xmsockid=1b49efc206d26c2a0838f86907256de8
Norström, A., Larsdotter, K., & Dalhammar, G. (14 October 2010). Theoretical energy requirements for maintenance of green plants in hydroponic wastewater treatment. Digitala Vetenskapliga Arkivet. Search at https://www.diva-portal.org/smash/record.jsf?pid=diva2%3A356843&dswid=-9926
Williams, K.A., & Nelson, J.S. (2016). Challenges of using organic fertilizers in hydroponic production systems. Acta Horticulturae, 1112, 365–370.
Strayer, R. F., Finger, B. W., & Alazraki, M. P. (1997). Evaluation of an anaerobic digestion system for processing CELSS crop residues for resource recovery. Advances in Space Research, 20(10), 2009–2015.
Atkin, K., & Nichols, M.A. (2004). Organic hydroponics. International Society for Horticultural Science, 648, 121–127.
Jarecki, M.K., Chong, C., & Voroney, R.P. (2005). Evaluation of compost leachates for plant growth in hydroponic culture. Journal of Plant Nutrition, 28(4), 651–667.
กรกนก อิงคนินันท์. (2561). พรมมิ สมุนไพรบำรุงความจำ (พิมพ์ครั้งที่ 1). สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยนเรศวร.
Channa, S., Dar, A., Anjum, S., & Yaqoob, M. (2006). Anti-inflammatory activity of Bacopa monniera in rodents. Journal of Ethnopharmacology, 104(1-2), 286–289.
Kumar, V. (14 August 2006), Potential medicinal plants for CNS disorders: an overview. WILEY online Library. Search at https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ptr.1970
Rai, K., Gupta, N., Dharamdasani, L., Nair, P., & Bodhankar, P. (2017). Bacopa Monnieri: A wonder drug changing fortune of people. International Journal of Applied Sciences and Biotechnology, 5(2), 127–132.
Maneeply, C., Sujipuli, K., & Kunpratum, N. (2018). Growth of Brahmi (Bacopa monnieri (L.) Wettst.) by NFT and DFT hydroponic systems and their accumulation of saponin bacosides. NU. International Journal of Science, 15(2), 114–124.
Lopes, S. J., Dourado Neto, D., Manfron, P. A., & Jasniewicz, L. R. (2004). Models estimate phytomass accumulation of hydroponic lettuce. Scientia Agricola, 61(4), 392–400. Search at https://www.scielo.br/j/sa/a/BFXx6KyXF5PpGTt3m5rSPfJ/?format=pdf&lang=en
ชยวิทย์ สุวรรณภักดี. (2555). การนำน้ำชยะขยะมูลฝอยไปใช้ประโยชน์ในการปลูกพืชบนพื้นที่ฝังกลบ. (วิทยานิพนธ์ปริญญามหาบัณฑิต). มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์.
วรารัตน์ น้ำผึ้ง, นงนุช เลาหะวิสุทธิ์ และสมเกียรติ สีสนอง. (2567). ผลการเพิ่มแอมโมเนียไนเตรตในสารละลายธาตุอาหาร KMITL 2 ต่อการเจริญเติบโตและสารสำคัญของพรรณไม้น้ำพรมมิ (Bacopa monnieri) ในระบบปลูกพืชไร้ดิน. วารสารวิจัยและส่งเสริมวิชาการเกษตร, 42(1), 26–37.
อภิชญา พัดพิน. (2563). สัดส่วนเศษอาหารและอุณหภูมิที่เหมาะสมสำหรับการย่อยสลายด้วยแบคทีเรียที่ใช้ออกซิเจนในการหมักปุ๋ยจากเศษอาหารของเทศบาลเมืองเพชรบุรี จังหวัดเพชรบุรี (วิทยานิพนธ์ปริญญาดุษฎีบัณฑิต). มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์.
Tudsanaton, C., Pattamapitoon, T., Phewnil, O., Semvimol, N., Wararam, W., Chanthasoon, C., & Thaipakdee, S. (2021). Limiting factors of durian rind composting by natural technology during the wet period. Ecology, Environment and Conservation, 27(2), 590–598. Search at https://www.researchgate.net/publication/361268808_Limiting_factors_of_durian_rind_composting_by_natural_technology_during_the_wet_period
บัญจรัตน์ โจลานันท์. (2556). การหมักปุ๋ย วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีน่ารู้. มิสเตอร์เจมส์ ดีไซน์ แอนด์ พรินท์.
กรมควบคุมมลพิษ. (2547). การกำจัดขยะมูลฝอยแบบฝังกลบอย่างถูกสุขาภิบาล. กรมควบคุมมลพิษ. สืบค้นจาก https://www.pcd.go.th/wp-content/uploads/2020/05/pcdnew-2020-05-20_08-22-59_490753.pdf
Alam, P., Khan, A. H., Islam, R., Sabi, E., Khan, N. A., & Zargar, T. I. (2024). Identification of prevalent leachate percolation of municipal solid waste landfill: A case study in India. Scientific Reports, 14, Article 8910. https://doi.org/10.1038/s41598-024-58693-5
European Environment Agency. (2024). Leachate pollution from landfills (Signal). European Environment Agency. Search at https://www.eea.europa.eu/en/european-zero-pollution-dashboards/indicators/emission-from-waste-management-facilities
Jarecki, M.K., Chong, C. & Voroney, R.P. (2007). Evaluation of compost leachates for plant growth in hydroponic culture. Journal of Plant Nutrition, 28(4), 651–667.
ทัศนีย์ อัตตะนันทน์ และประทีป วีระพัฒนนิรันดร์. (2552). คู่มือสำหรับการเกษตรยุคใหม่ ธรรมชาติของดินและปุ๋ย (พิมพ์ครั้งที่ 8). สำนักพิมพ์แห่งจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย.
สันตชัย ณ นคร. (2564). พรมมิ. ศูนย์การศึกษาต่อเนื่องทางเภสัชศาสตร์ สภาเภสัชกรรม. สืบค้นจาก https://ccpe.pharmacycouncil.org/index.php?option=article_detail&subpage=article_detail&id=1109
ชาญชัย สาดแสงจันทร์. (2555). ศักยภาพของพืชสมุนไพรไทยกับภาวะสมองเสื่อม. วารสารไทยไภษัชยนิพนธ์ (ฉบับการศึกษาต่อเนื่องทางเภสัชศาสตร์), 7, 107–131.
สำนักข่าว Hfocus เจาะลึกระบบสุขภาพ. (2564). ชวนรู้ “บัวบก พรมมิ กลีบบัวแดง” มีสรรพคุณช่วยบำรุงสมองชะลออัลไซเมอร์. สืบค้นจาก https://www.hfocus.org/content/2021/09/23138
สุจาริณี สังข์วรรณะ, มัทนภรณ์ ใหม่คามิ และวีระศักดิ์ ศรีลารัตน์. (2565). การพัฒนาตำรับอาหารเพื่อสุขภาพจากสมุนไพรพรมมิสำหรับผู้สูงอายุ. วารสารวิชาการสาธารณสุข, 31(5): 826–837.
นรินทร์ ท้าวแก่นจันทร์, ภาวิณี อารีศรีสม, วาริน สุทนต์ และวนิดา มนูญญา. (2561). ผลของชนิดปุ๋ยอินทรีย์ต่อการเจริญเติบโตและปริมาณสารประกอบฟีนอลิกทั้งหมดของจิงจูฉ่าย. วารสารวิทยาศาสตร์เกษตร (ฉบับพิเศษ), 49(1), 132–138.
Phadpin, A., Pattamapitoon, T., & Chunkao, K. (2020). Bacterial communities as induced by volatile gases releasing from organic compounds in food wastes and bio-wastes in Bangkok, Thailand. Ecology, Environment and Conservation, 26(August Suppl. Issue), S56–S65. Search at https://www.envirobiotechjournals.com/EEC/Vol26AugSuppl20/EEC-9.pdf
อรอนงค์ ผิวนิล. (2541). การศึกษาก๊าซที่ปลดปล่อยจากการหมักขยะชุมชนเทศบาลเมืองเพชรบุรี จังหวัดเพชรบุรี (วิทยานิพนธ์ปริญญามหาบัณฑิต สาขาวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม). มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์.
สำนักวิทยาศาสตร์เพื่อการพัฒนาที่ดิน. (2547). คู่มือการวิเคราะห์ตัวอย่างดิน น้ำ ปุ๋ย พืช วัสดุปรับปรุงดิน และการวิเคราะห์เพื่อตรวจรองรับมาตรฐานสินค้า (เล่ม 2). กรมพัฒนาที่ดิน กระทรวงเกษตรและสหกรณ์.
ประกาศกรมวิชาการเกษตร เรื่อง กำหนดเกณฑ์ปุ๋ยอินทรีย์. (2557, 12 กุมภาพันธ์). ราชกิจจานุเบกษา. เล่มที่ 131, ตอนพิเศษที่ 29 ง, หน้า 4. สืบค้นจาก https://ratchakitcha.soc.go.th/documents/1998948.pdf
ศิริรัตน์ ก๋าวีเขียว, บุญนิธิ คัสกุล, นงลักษณ์ มีแก้ว, สุรศักดิ์ ละลอกน้ำ, สุภาภรณ์ ศิริโสภณา และสมเกียรติ พรพิสุทธิมาศ. (2554). ผลของน้ำหมักชีวภาพต่อการเจริญเติบโตและผลผลิตของถั่วเขียว Vigna radiata L. วารสารหน่วยวิจัยวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสิ่งแวดล้อมเพื่อการเรียนรู้, 2(1), 30–38.
ประกาศกรมวิชาการเกษตร เรื่อง มาตรฐานปุ๋ยอินทรีย์. (2548, 30 กันยายน). ราชกิจจานุเบกษา. เล่มที่ 122, ตอนพิเศษที่ 109 ง, หน้า 9-10. สืบค้นจาก https://ratchakitcha.soc.go.th/documents/172707.pdf
Lam, V.P., Kim, S.J. & Park, J.S. (2020). Optimizing the electrical conductivity of a nutrient solution for plant growth and bioactive compounds of Agastache rugosa in a plant factory. Agronomy, 10(1), Article 76. https://doi.org/10.3390/agronomy10010076
Quaik, S., Embrandiri, A., Rupani, P. F., & Ibrahim, M. H. (2012). Potential of vermicomposting leachate as organic foliar fertilizer and nutrient solution in hydroponic culture: A review. Environment and Bioscience, IPCBEE 2012: 2nd International Conference, IACSIT Press, Singapore, Proceeding, Vol. 44, (pp. 43–47). IACSIT Press.
Marschner, P. (2012). Marschner’s Mineral Nutrition of Higher Plants (3rd ed). Academic Press (Elsevier). Academic Peess in an imprint of Elsevier. Search at https://l1nq.com/z1yppn0
Bugbee, B. (2004). Nutrient management in recirculating hydroponic culture. South Pacific Soilless Culture Conference (SPSCC). International Society for Horticultural Science (ISHS), New Zealand, Acta Horticulturae, Vol. 648, pp. 99–112). Search at https://opensalts.wdfiles.com/local--files/start/Nutrient%20Management%20in%20Recirculating%20Hydroponic%20Culture.pdf
Shinohara, M., Aoyama, C., Fujiwara, K., Watanabe, A., Ohmori, H., Uehara, Y., & Takano, M. (2011). Microbial mineralization of organic nitrogen into nitrate to allow the use of organic fertilizer in hydroponics. Soil Science and Plant Nutrition, 57(2), 190–203.
Marques, G., Aleixo, D., & Pitarma, R. (2019). Enhanced Hydroponic Agriculture Environmental Monitoring: An Internet of Things Approach. Computational Science – ICCS 2019: 19th International Conference, Faro, Portugal, June 12–14, 2019, Proceedings, Part III (pp. 658–669). Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-030-22744-9_51
Cho, W.-J., Kim, H.-J., Jung, D.-H., Kim, D.-W., Ahn, T. I., & Son, J.-E. (2018). On-site ion monitoring system for precision hydroponic nutrient management. Computers and Electronics in Agriculture, 146, 51–58. https://doi.org/10.1016/j.compag.2018.01.019
Ding, X., Zhang, H., Qian, T., He, L., Jin, H., Zhou, Q., & Yu, J. (2022). Nutrient concentrations induced abiotic stresses to sweet pepper seedlings in hydroponic culture. Plants (Basel), 11(8), Article 1098. https://doi.org/10.3390/plants11081098
Phibunwatthanawong, T., & Riddech, N. (2019). Liquid organic fertilizer production for growing vegetables under hydroponic condition. International Journal of Recycling of Organic Waste in Agriculture, 8(4), 369–380. https://doi.org/10.1007/s40093-019-0257-7
ไมตรี แก้วทับทิม. (2551). ปริมาณธาตุอาหารพืชในสารละลายที่ได้จากการหมักวัสดุอินทรีย์ชนิดต่าง ๆ. วารสารเกษตร, 24(3), 233–241.
Høgh-Jensen, H., & Pedersen, M. B. (2003). Morphological plasticity by crop plants and their potassium use efficiency. Journal of Plant Nutrition, 26(5), 969–984. https://doi.org/10.1081/PLN-120020069
Jia, Y.-B., Yang, X.-E., Feng, Y., & Jilani, G. (2008). Differential response of root morphology to potassium deficient stress among rice genotypes varying in potassium efficiency. Journal of Zhejiang University SCIENCE B, 9(5), 427–434. https://doi.org/10.1631/jzus.B0710636
Song, C.-J., Ma, K.-M., Qu, L.-Y., Liu, Y., Xu, X.-L., Fu, B.-J., & Zhong, J.-F. (2010). Interactive effects of water, nitrogen and phosphorus on the growth, biomass partitioning and water-use efficiency of Bauhinia faberi seedlings. Journal of Arid Environments, 74(9), 1003–1012. https://doi.org/10.1016/j.jaridenv.2010.02.003
Kumari, V. V., Banerjee, P., Verma, V. C., Sukumaran, S., Chandran, M. A. S., Gopinath, K. A., Venkatesh, G., Yadav, S. K., Singh, V. K., & Awasthi, N. K. (2022). Plant Nutrition: An Effective Way to Alleviate Abiotic Stress in Agricultural Crops. International Journal of Molecular Sciences, 23(15), Article 8519. https://doi.org/10.3390/ijms23158519
Sato, A.M., Catuchi, T.A., Ribeiro, R.V. & Souza, G.M. (2010). The use of network analysis to uncover homeostatic responses of a drought-tolerant sugarcane cultivar under severe water deficit and phosphorus supply. Acta Physiologiae Plantarum, 32(6), 1145–1151. https://doi.org/10.1007/s11738-010-0506-x
Baslam, M., Mitsui, T., Sueyoshi, K., & Ohyama, T. (2021). Recent advances in carbon and nitrogen metabolism in C3 plants. International Journal of Molecular Sciences, 22(1), Article 318. https://doi.org/10.3390/ijms22010318
Jung, J.-Y., Shin, R., & Schachtman, D. P. (2009). Ethylene mediates response and tolerance topotassium deprivation in Arabidopsis. The Plant Cell, 21(2), 607–621. https://doi.org/10.1105/tpc.108.063099
Hepler, P. K., Vidali, L., & Cheung, A. Y. (2001). Polarized Cell Growth in Higher Plants. Annual Review of Cell and Developmental Biology, 17, 159–187. https://doi.org/10.1146/annurev.cellbio.17.1.159
Hikosaka, K. (2004). Interspecific difference in the photosynthesis–nitrogen relationship: patterns, physiological causes, and ecological importance. Journal of Plant Research, 117(6), 481–494. https://doi.org/10.1007/s10265-004-0174-2
ดวงใจ วัยเจริญ, วิภาวดี โตจาด, ทวีเกียรติ ทวีกสิกรรม, สถาพร สมัยกุล และอรรถพล ประวันจะ. (18 เมษายน 2554). 13. ฐานเรียนรู้การผลิตและใช้ประโยชน์จากน้ำหมักชีวภาพ. สืบค้นจาก https://l1nq.com/3x5ibxk
Gül, A., Kıdoğlu, F., & Anaç, D. (2007). Effect of nutrient sources on cucumber production in different substrates. Scientia Horticulturae, 113(2), 216–220. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2007.02.005
Shinohara, M., Aoyama, C., Fujiwara, K., Watanabe, A., Ohmori, H., Uehara, Y., & Takano, M. (2011). Microbial mineralization of organic nitrogen into nitrate to allow the use of organic fertilizer in hydroponics. Soil Science and Plant Nutrition, 57(2), 190–203. https://doi.org/10.1080/00380768.2011.554223
