ธาตุอาหารพืช คืออะไร ประกอบด้วยอะไรบ้างและสำคัญต่อการเจริญของพืชอย่างไร

ธาตุอาหารพืช (Plant Nutrients)

พืช เป็นสิ่งมีชีวิตที่ต้องการธาตุอาหารเพื่อใช้ในกระบวนการเจริญเติบ และกิจกรรมต่างๆ ภายในเซลล์ เช่นเดียวกับสิ่งมีชีวิตในอาณาจักรอื่นๆ

ธาตุอาหารพืช (Plant Nutrients) คือ ธาตุเคมี (Chemical Elements) ในธรรมชาติที่จำเป็นต่อการเจริญเติบโตของพืช โดยธาตุอาหารของพืชประกอบด้วยธาตุทั้งหมด 17 ธาตุ โดยมีเพียงคาร์บอน (C) ออกซิเจน (O) และไฮโดรเจน (H) เท่านั้นที่พืชสามารถดึงมาใช้จากน้ำและอากาศ 

ในขณะที่อีก 14 ธาตุ ได้แก่ ไนโตรเจน (N) ฟอสฟอรัส (P) โพแทสเซียม (K) แคลเซียม (Ca) แมกนีเซียม(Mg) กำมะถัน (S) เหล็ก (Fe) แมงกานีส (Mn) โบรอน (B) โมลิบดินัม (Mo) ทองแดง (Cu) สังกะสี (Zn) คลอรีน (Cl) และนิกเกิล (Ni) นับเป็นธาตุอาหารที่พืชส่วนใหญ่ดูดซับมาจากดิน ซึ่งเป็นแหล่งสะสมหลักในธรรมชาติ

ธาตุอาหารพืชสามารถจำแนกออกเป็น 2 กลุ่มหลัก ตามปริมาณความต้องการของพืช คือ

มหาธาตุ (Macronutrients) คือ ธาตุอาหารทั้ง 9 ที่พืชต้องการในปริมาณมาก เพื่อนำมาใช้ในการเจริญเติบโต โดยมหาธาตุสามารถแบ่งออกเป็น 3 กลุ่มย่อย ดังนี้

 

  • ธาตุอาหารหลักจากน้ำและอากาศ ได้แก่ คาร์บอน (C) ออกซิเจน (O) และไฮโดรเจน (H)
  • ธาตุอาหารหลักในดิน ได้แก่ ไนโตรเจน (N) ฟอสฟอรัส (P) และโพแทสเซียม (K) ซึ่งเป็นธาตุอาหารหลักที่พืชต้องการในปริมาณมาก ดังนั้น ในดินธรรมชาติ ธาตุทั้ง 3 มักมีปริมาณไม่เพียงพอต่อความต้องการของพืช ส่งผลให้ในการผลิตปุ๋ยชนิดต่าง ๆ เพื่อการเกษตร มีธาตุทั้ง 3 เป็นแกนหลักในการเร่งผลผลิตและส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืช 
  • ธาตุอาหารรองในดิน ได้แก่ แคลเซียม (Ca) แมกนีเซียม (Mg) และกำมะถัน (S) ซึ่งเป็นธาตุอาหารที่พืชต้องการรองลงมาจากธาตุอาหารหลัก โดยทั่วไป ธาตุเหล่านี้ในดินธรรมชาติมักมีปริมาณเพียงพอต่อความต้องการของพืช

 

จุลธาตุ (Micronutrients) คือ ธาตุอาหารเสริม หรือ ธาตุอาหารที่พืชต้องการนำมาใช้ในปริมาณไม่มากนัก โดยในดินมีอยู่ด้วยกันทั้งหมด 8 ธาตุ ได้แก่ เหล็ก (Fe) แมงกานีส (Mn) โบรอน (B) โมลิบดินัม (Mo) ทองแดง (Cu) สังกะสี (Zn) คลอรีน (Cl) และนิกเกิล (Ni)

สำหรับพืช ธาตุอาหารทุกธาตุ ไม่ว่าจะอยู่ในกลุ่มของธาตุอาหารหลักหรือธาตุอาหารรองต่างมีความสำคัญต่อการเจริญเติบโตของพืชไม่ต่างกัน มีเพียงแต่ความต้องการทางด้านปริมาณเท่านั้นที่ทำให้เกิดการแบ่งธาตุอาหารเหล่านี้ออกเป็นกลุ่มย่อย เพื่อง่ายต่อการศึกษาและทำความเข้าใจ ดังนั้น ธาตุอาหารทั้งหมดเหล่านี้ ต่างจำเป็นการดำรงชีวิต การผลิดอกออกผล และการเจริญเติบโตอย่างสมบูรณ์แข็งแรงของพืช

ธาตุอาหารพืช, ธาตุอาหารของพืช, ปุ๋ยเคมี, การเจริญเติบโตของพืช, พืชและผลไม้

หน้าที่ของ ธาตุอาหารพืช

ธาตุอาหารพืชแต่ละธาตุ ต่างมีความสำคัญต่อการเจริญเติบโตของพืชในด้านต่าง ๆ และเมื่อพืชได้รับธาตุอาหารไม่เพียงพอ มักปรากฏอาการหรือร่องรอยของความเจ็บป่วยจากการขาดแคลนธาตุอาหารที่จำเป็นเหล่านี้ ตัวอย่างเช่น

กลุ่มธาตุอาหารหลัก

ไนโตรเจน (N) คือ ธาตุที่สำคัญต่อการเจริญเติบโตของพืช โดยเฉพาะในการสร้างกรดอะมิโน (Amino Acids) กรดนิวคลีอิก (Nucleic Acids) โปรตีน และฮอร์โมนชนิดต่าง ๆ รวมไปถึงการมีความเกี่ยวพันโดยตรงต่อกระบวนการสังเคราะห์แสง ซึ่งไนโตรเจนเป็นหนึ่งในองค์ประกอบหลักของคลอโรฟิลล์ (Chlorophyll) ที่ทำให้พืชมีสีเขียว  ในสภาวะขาดแคลน : สีของใบเปลี่ยนเป็นสีเหลือง ขนาดของใบเล็กลง ลำต้นแคระแกร็น และมีผลผลิตต่ำ

 

ฟอสฟอรัส (P) คือ ธาตุอาหารที่กระตุ้นและเร่งการเจริญเติบโตของรากพืช เป็นธาตุที่ส่งผลต่อการควบคุมการออกดอก ออกผล และการสร้างเมล็ด อีกทั้ง ยังมีความสำคัญต่อกระบวนการต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็นการสังเคราะห์แสง การกักเก็บและถ่ายโอนพลังงาน และกระบวนการหายใจของพืช ในสภาวะขาดแคลน : ระบบรากของพืชไม่สามารถเจริญเติบโตอย่างสมบูรณ์ ใบแก่จะมีการเปลี่ยนสีจากสีเขียวเป็นสีม่วงแล้วกลายเป็นสีน้ำตาลและหลุดร่วง ลำต้นแคระแกร็น และไม่ผลิดอกออกผล

 

 

โพแทสเซียม (K) คือ ธาตุอาหารที่มีส่วนช่วยในการสังเคราะห์น้ำตาล แป้ง และโปรตีน ส่งเสริมกระบวนการเคลื่อนย้ายน้ำตาล แป้ง และน้ำมัน รวมถึงประสิทธิภาพการใช้น้ำของพืชและการให้ผลผลิต อีกทั้ง ยังช่วยส่งเสริมพืชในการต้านทานโรคและแมลงบางชนิด ในสภาวะขาดแคลน : ลำต้นไม่แข็งแรง การเจริญของดอกและผลไม่สมบูรณ์ ผลผลิตมีคุณภาพต่ำ โดยเฉพาะผลผลิตที่เน้นด้านรสชาติและสีสัน

กลุ่มธาตุอาหารรอง

 

แคลเซียม (Ca) คือ ธาตุอาหารที่เป็นหนึ่งในองค์ประกอบหลักของการเจริญเติบโตของพืช ซึ่งมีส่วนช่วยในการแบ่งเซลล์ การผสมเกสร การงอกของเมล็ด การเจริญของใบและราก ในสภาวะขาดแคลน : มีการเจริญของใบใหม่ที่ไม่สมบูรณ์ ตายอดไม่เจริญ อาจมีจุดดำที่เส้นใบ รากสั้น และให้ผลผลิตคุณภาพต่ำ

 

แมกนีเซียม (Mg) คือ ธาตุที่องค์ประกอบสำคัญของคลอโรฟิลล์ ช่วยสังเคราะห์กรดอะมิโน วิตามิน ไขมัน และน้ำตาล ทำให้สภาพกรดด่างในเซลล์เหมาะสมและช่วยส่งเสริมในการงอกของเมล็ด นอกจากนี้ แมกนีเซียมยังมีส่วนส่งเสริมการดูดซึมและนำการฟอสฟอรัสมาใช้ประโยชน์อีกด้วย ในสภาวะขาดแคลน : มีการเจริญของใบไม่สมบูรณ์ ใบแก่จะเปลี่ยนสีและร่วงโรยในเวลาอันรวดเร็ว

กำมะถัน (S) คือ ธาตุที่องค์ประกอบสำคัญของกรดอะมิโน โปรตีน และวิตามินในพืช มีส่วนในการสร้างคลอโรฟิลล์และการผลิตเมล็ด นอกจากนี้ กำมะถันยังเป็นองค์ประกอบของสารระเหยที่สร้างกลิ่นเฉพาะตัวในพืชบางชนิดอีกด้วย ในสภาวะขาดแคลน : มีการเจริญของใบและลำต้นไม่สมบูรณ์ ส่งผลให้ลำต้นอ่อนแอ

ธาตุอาหารพืช, ธาตุอาหารของพืช, ปุ๋ยเคมี, การเจริญเติบโตของพืช, พืชและผลไม้

กลุ่มธาตุอาหารเสริม

โบรอน (B) คือ ธาตุที่ทำหน้าที่ช่วยให้พืชสามารถดูดซึมแคลเซียมและไนโตรเจนได้ดียิ่งขึ้น มีส่วนช่วยในการออกดอกและการผสมเกสรของพืช นอกจากนี้ ยังมีบทบาทสำคัญในการเคลื่อนย้ายน้ำตาลมาสู่ผล การเคลื่อนย้ายฮอร์โมน และการแบ่งเซลล์ของพืชอีกด้วย ในสภาวะขาดแคลน : มีการเจริญของตายอด การแตกกิ่งและการออกผลไม่สมบูรณ์ ลำต้นแคระแกร็น ลักษณะของใบจะอ่อนและบางลง

ทองแดง (Cu) คือ หนึ่งในธาตุที่มีส่วนช่วยในกระบวนการสร้างคลอโรฟิลล์ เป็นหนึ่งในตัวเร่งปฏิกิริยาหรือตัวกระตุ้นในกระบวนการต่าง ๆ ของพืช เช่น กระบวนการหายใจ การทำงานของเอนไซม์ การสร้างอาหารและกระบวนการสืบพันธุ์ ซึ่งส่งผลต่อการผลิดอกออกผลของพืช ในสภาวะขาดแคลน : มีการเจริญของตายอดและลำต้นไม่สมบูรณ์ มีการเปลี่ยนสีของใบอ่อนเป็นสีเหลือง เส้นใบเปลี่ยนสีเป็นสีชมพูขาวจาง ลักษณะใบเหี่ยวเฉาและร่วงโรยได้ง่าย

เหล็ก (Fe) คือ หนึ่งในธาตุที่เป็นองค์ประกอบของโปรตีน ซึ่งมีส่วนช่วยในกระบวนการสังเคราะห์แสงและการผลิตอาหารของพืช มีบทบาทในการกระตุ้นกระบวนการหายใจ และการเจริญเติบโตให้เป็นไปอย่างสมบูรณ์ ในสภาวะขาดแคลน : ใบอ่อนมีสีขาวหรือเหลืองซีด ในขณะที่ใบที่เจริญแล้วไม่แสดงอาการเจ็บป่วย

แมงกานีส (Mn) คือ ธาตุอาหารที่มีส่วนช่วยในกระบวนการสังเคราะห์แสงและการทำงานของเอนไซม์ มีผลต่อการเจริญของใบ ดอกและการออกผล นอกจากนี้ แมงกานีสยังมีบทบาทในการควบคุมกิจกรรมต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องในการนำธาตุเหล็กและไนโตรเจนมาใช้ประโยชน์อีกด้วย ในสภาวะขาดแคลน : ใบอ่อนของพืชจะมีสีเหลืองและสีอ่อนจาง ในขณะที่เส้นใบยังคงมีเขียวสด ซึ่งส่งผลต่อการเหี่ยวเฉาและร่วงโรยของใบพืชในเวลาต่อมา

โมลิบดินัม (Mo) คือ ธาตุอาหารที่มีส่วนช่วยแบคทีเรียและจุลินทรีย์ในดินสำหรับการตรึงไนโตรเจนจากอากาศ ซึ่งส่งผลต่อการสังเคราะห์โปรตีนและการทำงานของไนโตรเจนในพืช อีกทั้ง ยังมีบทบาทในการสร้างคลอโรฟิลล์ และการเปลี่ยนรูปของสารประกอบฟอสฟอรัสอีกด้วย ในสภาวะขาดแคลน : ใบของพืชจะมีลักษณะโค้งงอหรือม้วนลง มีสีเหลืองส้มและสีอ่อนจาง มีจุดประขึ้นตามแผ่นใบ มีดอกและผลแคระแกร็น จากการเจริญเติบโตไม่สมบูรณ์

เมื่อทำการเพาะปลูกพืชลงบนผืนดิน ปริมาณของธาตุอาหารต่าง ๆ ในดินย่อมมีอัตราเปลี่ยนแปลงไปตามการดูดซึมและการนำไปใช้ประโยชน์ของพืช ซึ่งธาตุอาหารเหล่านี้ บางส่วนถูกนำไปใช้เพื่อการเจริญเติบโต บางส่วนถูกเก็บสะสมไว้ตามส่วนต่าง ๆ ของพืช ไม่ว่าจะเป็นใบ ลำต้น ผล หรือ ดอก ดังนั้น เมื่อถึงฤดูเก็บเกี่ยว พร้อมกับผลผลิตที่ถูกนำออกไปจากพื้นที่ ธาตุอาหารที่เคยสะสมอยู่ในผืนดินเหล่านี้ ต่างถูกนำออกไปจากพื้นที่อย่างถาวรเช่นเดียวกัน

นอกจากนี้ ยังมีธาตุอาหารบางส่วนที่สามารถสูญสลายไปตามการเปลี่ยนแปลงทางธรรมชาติ เช่น การเปลี่ยนสถานะของสสารที่เปลี่ยนธาตุอาหารบางชนิดในดินให้อยู่ในรูปของก๊าซ ส่งผลให้ดินเกิดการสูญเสียธาตุอาหารดังกล่าว รวมไปถึงการถูกชะล้างไปพร้อมกับน้ำฝนและการพังทลายของหน้าดิน ดังนั้น การเพาะปลูกพืชติดต่อกันเป็นเวลานาน จึงจำเป็นต้องมีขั้นตอนของการปรับปรุง การบำรุง และการอนุรักษ์ดินที่เหมาะสม เพื่อช่วยเพิ่มเติมธาตุอาหารพืชและคงความอุดมสมบูรณ์ของดินให้พืชสามารถเจริญเติบโตงอกงามอย่างสมบูรณ์


ข้อมูลอ้างอิง

กรมพัฒนาที่ดิน – http://osl101.ldd.go.th/easysoils/s_prop_nutri01.htm

NSW Department of Industry – https://www.dpi.nsw.gov.au/agriculture/soils/improvement/plant-nutrients

Afrane Okese – https://blog.agrihomegh.com/essential-plant-nutrients/

 

เรื่องแนะนำ

เยาวชนไทยเตรียมไปแข่ง Coding ควบคุมหุ่นยนต์ชิงแชมป์เอเชีย

สวทช. ประกาศผล Space Flying Robot ทีม ‘won-SpaceY’ คว้าตั๋วแข่ง Coding ควบคุมหุ่นยนต์ผู้ช่วยนักบินอวกาศ ชิงแชมป์เอเชีย ที่ญี่ปุ่น กันยายนนี้ ณ ห้องประชุม SD-601 อาคารสราญวิทย์ อุทยานวิทยาศาสตร์ประเทศไทย: กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (อว.) โดยสำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) ร่วมกับองค์กรสำรวจอวกาศแห่งญี่ปุ่น หรือแจ็กซา (Japan Aerospace Exploration Agency: JAXA) และหน่วยงานพันธมิตร ประกาศผลการแข่งขันโครงการ Space Flying Robot Programming Challenge 2020 หรือ SRPC2020 ผลปรากฏว่าได้ทีมวอนสเปซวาย (won-SpaceY) เป็นทีมชนะเลิศ และจะเข้าร่วมการแข่งขันรอบชิงแชมป์เอเชีย ณ ศูนย์อวกาศสึกุบะ ประเทศญี่ปุ่น ในเดือนกันยายนนี้ กับภารกิจแข่งขันเขียนโปรแกรมควบคุมหุ่นยนต์ Astrobee ซึ่งเป็นหุ่นยนต์ผู้ช่วยนักบินอวกาศ ที่ใช้งานจริงบนสถานีอวกาศนานาชาติ (International Space […]

สิ่งมีชีวิตนอกโลก : มีใครอยู่ข้างนอกนั่นไหม

สิ่งมีชีวิตนอกโลก : มีใครอยู่ข้างนอก (อีก) บ้างไหม : นักวิทยาศาสตร์บอกว่า เราควรเลิกถามได้แล้วว่า  มีชีวิตอยู่นอกโลกหรือไม่ เพราะเป็นไปได้มากว่ามีอยู่แน่ เราควรถามว่า จะหามันพบได้อย่างไรต่างหาก ต่อไปนี้คือบางวิธีที่เราค้นหาสิ่งมีชีวิตนอกโลก และพยายามหาทางติดต่อด้วย

มดรู้จักการต่อกันเป็นสะพาน

มดรู้จักการต่อกันเป็นสะพาน ว่ากันว่าบนโลกใบนี้มีประชากรมดทั้งหมดรวมกันราวหมื่นล้านล้านตัว จำนวนมากมหาศาลเช่นนี้เทียบได้กับวลีที่ว่ามนุษย์ครองโลก เพราะหากเทียบด้วยจำนวนแล้ว มดเองก็กำลังครองโลกอยู่เช่นกัน มดเป็นสัตว์สังคมที่มีความซับซ้อนและความสำเร็จของพวกมันนั้นจำเป้นต้องอาศัยการพึ่งพากัน จากฟุตเทจที่ทำการทดลองกับมดนี้จะแสดงให้เห็นว่าพวกมันแก้ไขปัญหาช่องว่างด้วยการต่อตัวเป็นสะพานเพื่อเดินต่อไปยังจุดหมาย มดที่ต่อตัวอยู่ริมสุดจะชะลอตัวเองลงเมื่อเจอกับช่องว่าง และมดงานตัวอื่นๆ จะเข้ามาเติมเต็มจนในที่สุดสะพานมดก็เสร็จสมบูรณ์ ด้วยมันสมองที่มีน้ำหนักเพียง 1 ในล้านของมันสมองมนุษย์ น่าแปลกใจที่มดเหล่านี้สามารถสื่อสารกันได้ด้วยการส่งสัญญาณเท่านั้น แตกต่างจากเราพวกมันไม่มีภาษาแต่ใช้สัญชาตญาณในการสื่อสาร การทดลองศึกษาความร่วมมือกันของมดเหล่านี้จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ไขคำตอบว่ามดมีรูปแบบการสื่อสารในสังคมอย่างไร ตลอดจนอะไรคือเคล็ดลับที่ช่วยให้มันอยู่รอดมาจนทุกวันนี้ได้ (ชมคลิปการต่อกันของสะพานหมดได้ที่นี่) อ่านเพิ่มเติม ทำไมราชินีมดและแมลงอื่นๆ จึงฝังศพพวกที่ตายแล้ว