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

สมาร์ทโฟน ส่งผลอย่างไรต่อวิถีชีวิตของคนในสังคมปัจจุบัน

เจ้าคอมพิวเตอร์ขนาดพกพา หรือที่เราเรียกกันจนติดปากว่า "สมาร์ทโฟน" สามารถเนรมิตสิ่งมหัศจรรย์มากมายเพียงแค่ปลายนิ้วสัมผัส แต่ผลการศึกษาล่าสุดกลับพบว่ามันส่งผลด้านลบต่อชีวิตประวันของเรา มากกว่าที่คิด

ปลายหางของอสุจิเป็นรูปทรงเกลียว

ปลายหางของอสุจิเป็นรูปทรงเกลียว เราทุกคนรู้กันดีว่าสเปิร์มหรืออสุจิคือเซลล์สืบพันธุ์ของมนุษย์เพศชาย พวกมันมีลักษณะคล้ายกับลูกอ๊อดตัวโปร่งแสงที่ประกอบด้วยส่วนหัว, ส่วนลำตัว และหางยาวซึ่งใช้ในการแหวกว่ายเข้าไปหาไข่ ภายในเวลา 1 วินาทีร่างกายของมนุษย์ผู้ชายสามารถผลิตสเปิร์มได้ 1,500 ตัว และในการหลั่งแต่ละครั้งจะปลดปล่อยสเปิร์มมากถึง  250 ล้านตัวเลยทีเดียว แม้ว่าองค์ความรู้เกี่ยวกับกระบวนการสืบพันธุ์ นักวิทยาศาสตร์จะทราบกับดีอยู่แล้ว แต่ทว่าโครงสร้างของเซลล์สืบพันธุ์นั้นกลับยังไม่ได้ถูกศึกษาอย่างละเอียดเท่าใด ด้วยเทคโนโลยีใหม่ที่เรียกว่า Cryogenic electron tomography (Cryo-ET) หรือกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบแช่แข็ง นวัตกรรมนี้สามารถซูมภาพเข้าไปยังเซลล์และให้ผลลัพธ์ที่เป็นภาพสามมิติออกมาได้ เทคโนโลยีใหม่นี้ได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมีประจำปี 2017 ไปครอง ซึ่ง Davide Zabeo นักศึกษาปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยกอเทนเบิร์กในสวีเดน และทีมงานวิจัยของเขาได้นำ Cryo-ET มาทดลองใช้กับอสุจิของมนุษย์ ผลการวิจัยถูกแผยแพร่ลงในวารสาร Scientific Reports จากกล้องจุลทรรศน์เผยให้เห็นว่าที่ปลายหางของอสุจินั้นมีเซลล์รูปร่างเป็นขดเกลียวที่หมุนวนไปทางซ้ายมือ ซึ่งเป็นข้อมูลใหม่ที่ไม่เคยพบมาก่อน การค้นพบครั้งนี้อาจช่วยฉายภาพให้เห็นว่าเหตุใดอสุจิบางตัวจึงว่ายเข้าหาไข่ได้รวดเร็วกว่าอสุจิตัวอื่น และอาจนำไปสู่การพัฒนายาที่ช่วยแก้ไขปัญหาให้แก่ผู้ชายที่มีบุตรยากตลอดจนาคุมกำเนิดที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น Cryogenic electron tomography คือการรวมเทคโนโลยีกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนเข้ากับ CT สแกน ตัวอย่างที่นำมาสแกนก็เช่น เซลล์, เนื้อเยื่อ หรือชิ้นส่วนอวัยวะต่างๆ ซึ่งจะมาในรูปแบบของการแช่แข็ง เพื่อช่วยให้เนื้อเยื่อนั้นๆ ยังคงสภาพเดิมได้มากที่สุดใกล้เคียงกับธรรมชาติ  “เราจะได้ภาพที่ดีที่สุดของเซลล์ในขณะที่มันยังมีชีวิต”  Gary […]

ฮอร์โมนพืช (Plant Hormone)

ฮอร์โมนพืช (Plant Hormone) คือสารอินทรีย์ที่พืชสร้างขึ้นเองตามธรรมชาติในบริเวณอวัยวะหรือเนื้อเยื่อส่วนใดส่วนหนึ่งของต้นพืช ก่อนทำการเคลื่อนย้ายสารดังกล่าวไปยังเนื้อเยื่อเป้าหมาย เพื่อส่งสัญญาณในการเริ่มกระบวนการสร้าง ทำการควบคุม หรือเปลี่ยนแปลงส่วนต่างๆ ของพืช ทั้งด้านการเจริญเติบโตการงอกของเมล็ด การออกดอกออกผล และการผลัดใบ รวมไปถึงการยับยั้งการเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยาภายในต้นพืชนั้นๆ อีกด้วย ฮอร์โมนพืชมีอยู่ในพืชทุกชนิดทุกสายพันธุ์ในอาณาจักรพืช (Plant Kingdom) แม้แต่ในสาหร่ายหรือพืชโบราณต่างมีฮอร์โมนพืชทำหน้าที่เป็นตัวส่งสัญญาณ เพื่อควบคุมการเจริญเติบโตในด้านต่างๆ เช่นกัน ฮอร์โมนพืชแบ่งออกเป็น 5 กลุ่มด้วยกัน ได้แก่ ออกซิน (Auxin) เป็นฮอร์โมนพืชที่สร้างขึ้นจากกลุ่มเซลล์เนื้อเยื่อบริเวณยอดใบอ่อน ก่อนถูกลำเลียงไปยังเซลล์เป้าหมาย มีหน้าที่กระตุ้นเซลล์ของเนื้อเยื่อให้เกิดการขยายตัว ส่งผลให้พืชเจริญเติบโตสูงขึ้นเพิ่มขนาดใบและผล ออกซินยังมีผลต่อการยับยั้งการเจริญเติบโตของตาข้าง และช่วยป้องกันการหลุดร่วงของใบ ดอกและผล อีกทั้งยังส่งผลต่อการควบคุมการเคลื่อนไหว การตอบสนองต่อแสงและแรงโน้มถ่วงของพืชอีกด้วย ไซโทไคนิน (Cytokinin) เป็นสารกระตุ้นการแบ่งเซลล์และการเปลี่ยนแปลงของเซลล์ โดยเฉพาะในส่วนของลำต้นและราก ส่งเสริมการสร้างและการเจริญของตาข้าง การแผ่กิ่งก้านสาขา และการงอกของเมล็ด อีกทั้งยังช่วยป้องกันการสลายตัวของคลอโรฟิลล์ (Chlorophyll) ช่วยให้พืชผักผลไม้มีอายุยืนและสามารถรักษาความสดใหม่เอาไว้ได้ยาวนาน เอทิลีน (Ethylene) เป็นก๊าซที่เกิดขึ้นในกระบวนการเมแทบอลิซึม (Metabolism) ของพืชโดยส่วนมากเอทิลีนถูกสร้างขึ้นเมื่อพืชมีบาดแผลหรือเข้าสู่ภาวะร่วงโรย มีส่วนช่วยเร่งการสุกของผลไม้ กระตุ้นการออกดอก การผลัดใบตามฤดูกาล และการงอกของเมล็ดพืชบางชนิด รวมไปถึงการกระตุ้นการผลิตน้ำยาง และการเกิดรากฝอยและรากแขนงของพืชอีกด้วย กรดแอบไซซิก (Abscisic acid) เป็นสารที่ถูกสังเคราะห์ขึ้นได้ในทุกส่วนของต้นพืช […]