วิทยานิพนธ์นี้ มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการติดปม การตรึงไนโตรเจน การเจริญเติบโต ผลผลิตเมล็ด น้ำหนักแห้งซากของถั่วเขียว 6 พันธุ์ เปรียบเทียบ กับถั่วลิสงพันธุ์ไทนาน 9 และศึกษาการเจริญเติบโต และผลผลิตข้าวโพด ที่ได้รับไนโตรเจนจากซากถั่วเขียว ถั่วลิสง เปรียบเทียบกับปุ๋ยเคมีไนโตรเจน ในอัตราต่าง ๆ สำหรับการตรึงไนโตรเจนนั้น ใช้วิธี (15)N isotope dilution technique โดยมีถั่วลิสงพันธุ์ไม่มีปม เป็นพืชอ้างอิง (reference plant) การทดลองแบ่งออกเป็น 2 ส่วน คือ พืชนำ (preceding crop) และพืชตาม (succeeding crop) วางแผนการทดลองแบบ Randomized Complete Block Design ประกอบ ด้วย 12 กรรมวิธี จำนวน 4 ซ้ำ กรรมวิธีต่าง ๆ ในพืชนำประกอบขึ้นด้วยถั่ว เขียว 6 พันธุ์ ได้แก่ ถั่วเขียวพันธุ์กำแพงแสน 1 กำแพงแสน 2 ชัยนาท 36 ชัยนาท 72 อู่ทอง 1 และมอ.1 ส่วนถั่วลิสงมี 2 พันธุ์ คือ ถั่วลิสงพันธุ์ ไทนาน 9 และพันธุ์ non-nod นอกจากนี้ ยังมีแปลงว่างอีก 4 แปลง โดยปล่อย ให้หญ้ามีการเจริญเติบโตตามธรรมชาติ ส่วนพืชตามนั้น มี 12 กรรมวิธีเช่นกัน คือ ข้าวโพดที่ปลูกในแปลงที่เคยปลูกถั่วเขียว 6 พันธุ์ และถั่วลิสง 2 พันธุ์ และข้าวโพดที่ปลูกในแปลงว่างและได้รับปุ๋ยไนโตรเจน 4 อัตรา คือ 0, 30, 60 และ 90 กิโลกรัมต่อเฮกตาร์ ดำเนินการทดลอง ณ แปลงทดลองหมวด พืชไร่ คณะเกษตรศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น ตั้งแต่เดือนมิถุนายน 2542 ถึง มีนาคม 2543 ผลการทดลอง พบว่า จำนวนปมและน้ำหนักแห้งปม เพิ่มตามอายุจนถึงจุดสูง สุดเมื่ออายุ 45 วันหลังปลูกในถั่วเขียว และ 60 วันหลังปลูกในถั่วลิสงพันธุ์ ไทนาน 9 หลังจากนั้นจะลดลง โดยถั่วเขียวจะลดลงอย่างรวดเร็วจนถึงต่ำสุด ที่อายุ 90 วันหลังปลูก (0.7-1.5 ปมต่อต้น และ 1.90-2.90 มิลลิกรัมต่อต้น) ส่วนถั่วลิสงพันธุ์ไทนาน 9 จำนวนปมลดลงประมาณ 50 เปอร์เซ็นต์ (ที่อายุ 75 วันหลังปลูก) และรักษาจำนวนปมและน้ำหนักแห้งปมคงที่จนถึง 90 วัน ถั่วลิสง ไทนาน 9 มีจำนวนปมสูงกว่าถั่วเขียวทุกพันธุ์ทุกระยะการเจริญเติบโต และ เมื่อพิจารณาน้ำหนักแห้งปม พบว่า ถั่วเขียวทั้ง 6 พันธุ์และถั่วลิสงพันธุ์ ไทนาน 9 มีน้ำหนักแห้งปมไม่แตกต่างกันที่ระยะการเจริญเติบโต 15, 30 และ 45 วันหลังปลูก ส่วนที่อายุ 60, 75 และ 90 วันหลังปลูก พบว่า ถั่วลิสงพันธุ์ ไทนาน 9 มีน้ำหนักแห้งปมสูงกว่าถั่วเขียวทุกพันธุ์ สำหรับถั่วลิสงพันธุ์ non-nod เป็นพืชไม่มีปมและใช้เป็นพืชอ้างอิงในการประเมินการตรึงไนโตรเจน น้ำหนักแห้งส่วนเหนือดินของถั่วเขียวและถั่วลิสง เพิ่มตามอายุจนถึงจุด สูงสุดเมื่ออายุ 90 วันหลังปลูก การเพิ่มน้ำหนักแห้งในช่วงแรกการเจริญ เติบโต (30 วันหลังปลูก) ของถั่วเขียว เป็นการเพิ่มในส่วนของใบและลำต้น การเพิ่มน้ำหนักแห้งในช่วงปลายการเจริญเติบโต (45-90 วันหลังปลูก) เป็น การเพิ่มน้ำหนักแห้งในส่วนเมล็ดและฝัก ถั่วเขียวทั้ง 6 พันธุ์ มีปริมาณไน โตรเจนส่วนเหนือดินถึงจุดสูงสุดที่อายุ 75 วันหลังปลูก การเพิ่มน้ำหนัก ของถั่วลิสงพันธุ์ไทนาน 9 และพันธุ์ non-nod เป็นการเพิ่มน้ำหนักแห้งใน ส่วนของใบและลำต้นมากกว่าในส่วนของเมล็ดและฝัก และพบว่า ถั่วลิสงทั้ง 2 พันธุ์ดังกล่าว มีปริมาณไนโตรเจนส่วนเหนือดินถึงจุดสูงสุด ที่อายุ 90 วันหลังปลูก ถั่วเขียวทั้ง 6 พันธุ์ให้ผลผลิตเมล็ด อยู่ระหว่าง 1,564-2,064 กิโลกรัม ต่อเฮกตาร์ ซึ่งสูงกว่าถั่วลิสงพันธุ์ไทนาน 9 และถั่วลิสงพันธุ์ non-nod (1,481 และ 293 กิโลกรัมต่อเฮกตาร์ ตามลำดับ) แต่เมื่อพิจารณาน้ำหนัก แห้งซาก พบว่า ถั่วลิสงพันธุ์ไทนาน 9 ให้น้ำหนักแห้งซากสูงกว่าทุกพันธุ์ (4,290 กิโลกรัมต่อเฮกตาร์) รองลงมาคือถั่วลิสงพันธุ์ non-nod (2,709 กิโลกรัม ต่อเฮกตาร์) ส่วนถั่วเขียวทั้ง 6 พันธุ์มีน้ำหนักแห้งซากไม่แตกต่าง กันทางสถิติ มีค่าอยู่ระหว่าง 1,461-1,957 กิโลกรัมต่อเฮกตาร์ ถั่วเขียว ทั้ง 6 พันธุ์ มีค่าดัชนีเก็บเกี่ยว (0.41-0.47) สูงกว่าถั่วลิสงพันธุ์ไทนาน 9 และพันธุ์ non-nod (0.23 และ 0.09 ตามลำดับ) และในปริมาณไนโตรเจนในซาก ซึ่งสอดคล้องกับน้ำหนักแห้งซาก พบว่า ถั่วลิสงพันธุ์ไทนาน 9 มีปริมาณ ไนโตรเจนในซากสูงกว่าทุกพันธุ์คือเท่ากับ 68.52 กิโลกรัมไนโตรเจนต่อเฮกตาร์ ส่วนถั่วเขียวทั้ง 6 พันธุ์ มีปริมาณไนโตรเจนในซากอยู่ระหว่าง 18.23-27.13 ซึ่งไม่แตกต่างจากถั่วลิสงพันธุ์ non-nod (34.23 กิโลกรัมไนโตรเจนต่อเฮกตาร์) สำหรับปริมาณไนโตรเจนในเมล็ด พบว่า ถั่วเขียวทั้ง 6 พันธุ์ มีปริมาณไนโตรเจน ในเมล็ด อยู่ระหว่าง 41.89-57.59 กิโลกรัมไนโตรเจนต่อเฮกตาร์ ซึ่งไม่ แตกต่างจากถั่วลิสงพันธุ์ไทนาน 9 (55.25 กิโลกรัมไนโตรเจนต่อเฮกตาร์) ส่วน ถั่วลิสงพันธุ์ non-nod มีปริมาณไนโตรเจนต่ำกว่าทุกพันธุ์ คือ 6.95 กิโลกรัม ไนโตรเจนต่อเฮกตาร์ ค่าดัชนีเก็บเกี่ยวของไนโตรเจนของถั่วเขียวทั้ง 6 พันธุ์ อยู่ระหว่าง 0.65-0.74 ซึ่งสูงกว่าถั่วลิสงพันธุ์ไทนาน 9 และ non-nod (0.47 และ 0.20 ตามลำดับ) การตรึงไนโตรเจนของถั่วเขียวและถั่วลิสง โดยพิจารณาจากเปอร์เซ็นต์ ไนโตรเจนที่ตรึงได้จากอากาศ (%Ndfa) ซึ่งวัดด้วยวิธี (15)N isotope dilution พบว่า ถั่วเขียวทั้ง 6 พันธุ์มีเปอร์เซ็นต์ไนโตรเจนที่ตรึงได้จากอากาศ อยู่ระหว่าง 53.85-61.75 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งไม่แตกต่างจากถั่วลิสงพันธ์ไทนาน 9 (63.56 เปอร์เซ็นต์) และเมื่อคำนวณเป็นปริมาณไนโตรเจนที่ตรึงได้ พบว่า ถั่วลิสงพันธุ์ไทนาน 9 ตรึงได้สูงกว่าถั่วเขียวทุกพันธุ์ คือเท่ากับ 81.63 กิโลกรัมไตโนาเจนต่อเฮกตาร์ ส่วนถั่วเขียวตรึงได้ไม่แตกต่าง โดยมีค่าอยู่ระหว่าง 35.36-50.65 กิโลกรัมไนโตรเจนต่อเฮกตาร์ เมื่อเปรียบเทียบปริมาณไนโตรเจนที่ตรึงได้ ระหว่างวิธี (15)N isotope technique กับ N difference พบว่า ในวิธี N difference ถั่วเขียวทั้ง 6 พันธุ์ มีปริมาณไนโตรเจนที่ตรึงได้ ต่ำกว่า วิธี (15)N isotope technique ประมาณ 18-39 เปอร์เซ็นต์ และถั่วลิสงพันธุ์ ไทนาน 9 ตรึงได้สูงกว่า ประมาณ 5 เปอร์เซ็นต์ เมื่อพิจารณาประโยชน์ที่ได้จากการตรึงไนโตรเจนของถั่ว โดยพิจารณา จากค่า net N benefit พบว่า ถั่วลิสงพันธุ์ไทนาน 9 ให้ค่าสูงกว่าทุกพันธุ์ และให้ค่าเป็นบวก (22.02 กิโลกรัมไนโตรเจนต่อเฮกตาร์) ส่วนถั่วเขียวทั้ง 6 พันธุ์และถั่วลิสงพันธุ์ non-nod ให้ค่าไม่แตกต่างกันและให้ค่าติดลบ อยู่ระหว่าง -3.41 ถึง -12.44 กิโลกรัมไนโตรเจนต่อเฮกตาร์ การเจริญเติบโต และผลผลิตของข้าวโพดที่ปลูกตาม พบว่า ข้าวโพดที่ ปลูกตามถั่วลิสงพันธุ์ไทนาน 9 ให้น้ำหนักแห้งรวม และปริมาณไนโตรเจนรวม สูงกว่าทุกพันธุ์ (10,976 และ 72.03 กิโลกรัมไนโตรเจนต่อเฮกตาร์ ตามลำดับ) ผลผลิตเมล็ดของข้าวโพดที่ปลูกตามถั่วลิสงพันธุ์ไทนาน 9 (3,836 กิโลกรัม ไนโตรเจนต่อเฮกตาร์) ไม่แตกต่างจากข้าวโพดที่ปลูกตามแปลงว่างที่ได้รับปุ๋ย ไนโตรเจน อัตรา 60 และ 90 กิโลกรัมไนโตรเจนต่อเฮกตาร์ (3,042 และ 2,932 กิโลกรัมไนโตรเจนต่อเฮกตาร์) ส่วนข้าวโพดที่ปลูกตามถั่วเขียวทั้ง 6 พันธุ์ และถั่วลิสงพันธุ์ non-nod ให้ผลผลิตเมล็ดไม่แตกต่างจากข้าวโพดที่ปลูกใน แปลงว่างร่วมกับการใส่ปุ๋ยไนโตรเจน อัตรา 30 กิโลกรัมต่อเฮกตาร์