บทความชุด “ดินและปุ๋ย” เพื่อ “เพิ่มผลผลิต”

เรื่องที่ 19 N-P-K: ธาตุอาหารหลักที่มักขาดแคลน

รศ. ดร. ยงยุทธ โอสถสภา

อาจารย์พิเศษ ภาควิชาปฐพีวิทยา คณะเกษตร กำแพงแสน มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

1. คำนำ

     ในบรรดาธาตุอาหารจำนวน 17 ธาตุที่พืชต้องการเพื่อดำรงชีวิตนั้น ไนโตรเจน (N) ฟอสฟอรัส(P) และ โพแทสเซียม (K) จัดเป็นธาตุอาหารหลัก เนื่องจาก 1) พืชต้องการในปริมาณมาก จึงจะเพียงพอต่อการเจริญเติบโต และ 2) ดินที่ใช้ในการเกษตรโดยทั่วไปมักขาดแคลนธาตุหลัก ธาตุใดธาตุหนึ่ง หรือมากกว่าหนึ่งธาตุเสมอ เกษตรกรจึงต้องใช้ปุ๋ยในปริมาณและสัดส่วนของธาตุทั้งสามที่เหมาะสม เพื่อช่วยให้พืชได้รับอย่างเพียงพอตลอดช่วงฤดูกาลผลิต

     ที่ผ่านมาได้นำเสนอบทความแล้ว 2 ชุด คือชุดที่ 1 ดินกับการเจริญเติบโตของพืชมี 7 เรื่อง (เรื่องที่ 1-7) และชุดที่ 2 ภาพรวมของธาตุอาหารพืชมี 5 เรื่อง (เรื่องที่ 8-13) ดังนั้นเรื่องที่ 13 นี้ จึงเป็นบทความเรื่องสุดท้ายของชุดที่ 2 เห็นสมควรกล่าวถึงปัญหาการขาดแคลนธาตุอาหารหลัก (ไนโตรเจน ฟอสฟอรัสและโพแทสเซียม) ก่อนจะกล่าวถึงธาตุอาหารแต่ละธาตุในแง่มุมต่างๆอย่างละเอียดในบทความอีก 3 ชุดต่อไป คือ “บทความชุดที่ 4 ธาตุอาหารหลัก ชุดที่ 5 ธาตุอาหารรอง และชุดที่ 6 ธาตุอาหารเสริม”

2. ความสำคัญของธาตุอาหารหลักต่อการเจริญเติบโตของพืช

    การอธิบายบทบาทของธาตุอาหารหลัก คือไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และโพแทสเซียมต่อการดำรงชีวิตและการเจริญเติบโตของพืชในอดีต ผู้อธิบายมักกล่าวอย่างง่ายๆว่า “ไนโตรเจนสร้างใบ ฟอสฟอรัสสร้างดอกและโพแทสเซียมสร้างผล” เพื่อสื่อว่าการเจริญเติบโตของพืชช่วงใด ควรเพิ่มธาตุใดให้แก่พืช (ภาพที่ 1)

ภาพที่ 1 คำอธิบายในอดีต สรุปบทบาทของไนโตรเจน ฟอสฟอรัสและโพแทสเซียมต่อพืช

        การอธิบายดังกล่าวแม้จะดีสำหรับทำให้คนที่เริ่มสนใจเรื่องธาตุอาหารพืช แต่ก็ทำผู้ฟังเข้าใจผิด เช่น เข้าใจว่าการสร้างใบของพืชใช้ธาตุไนโตรเจนเพียงธาตุเดียวเท่านั้น เป็นต้น

        ในปัจจุบันการอธิบายบทบาทของธาตุอาหาร จะกล่าวถึงเรื่องราวต่อไปนี้ คือ

        (1) บทบาทของธาตุนั้นๆที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการทางชีวเคมีของเซลล์พืช

        (2) บอกให้เข้าใจว่าพืชต้องการธาตุอาหารทุกธาตุ แต่ละธาตุเพียงพอและสมดุลกัน อย่างเหมาะสมกับแต่ละระยะการเจริญเติบโตของพืช

        (3) ส่วนการใส่ปุ๋ยก็เป็นการใส่เพื่อให้ธาตุที่ดินมีไม่เพียงพอ สำหรับการเจริญเติบโตในแต่ละระยะ

        การกล่าวถึงบทบาทของธาตุหลักอย่างย่อๆในบทนี้ เพื่อเกริ่นนำไว้ก่อน ส่วนรายละเอียดจะได้อธิบายอีกครั้งหนึ่งในเรื่องที่ว่าด้วยธาตุนั้นๆโดยเฉพาะ

      1) ไนโตรเจน: เป็นองค์ประกอบในสารประกอบต่อไปนี้

          (1) โปรตีน (โครงสร้างเซลล์ เอนไซม์ เยื่อหุ้มเซลล์ พาหะสำหรับการดูดน้ำและธาตุอาหาร

          (2) สารดีเอ็นเอ (DNA) ซึ่งเป็นสารพันธุกรรม และสารอาร์เอ็นเอ (RNA) ทำหน้าที่ในการสังเคราะห์โปรตีน

          (3) ฮอร์โมนพืช คือ ออกซินและไซโทไคนิน และ (ง) สารอินทรีย์ไนโตรเจนในพืชอีกมากมายหลายชนิด

      2) ฟอสฟอรัส: เป็นองค์ประกอบในสารประกอบต่อไปนี้

            (1) กรดนิวคลีอิก ซึ่งมีสองอย่างคือ DNA เป็นสารพันธุกรรมและควบคุมการแบ่งเซลล์ กับ RNA ทำหน้าที่สังเคราะห์โปรตีนและเอนไซม์

            (2) ฟอสโฟลิพิด ในโครงสร้างเยื่อของเซลล์ทุกชนิด

            (3) สาร ATP เป็นแหล่งพลังงานสำหรับกระบวนการต่างๆในเซลล์ และ

            (4) โคเอนไซม์ (coenzyme) ซึ่งจำเป็นสำหรับการทำงานของเอนไซม์ต่างๆ

      3. โพแทสเซียม: ธาตุนี้มิได้เป็นองค์ประกอบของสารอินทรีย์ใดๆ แต่มีบทบาทสำคัญ คือ

            (1) ช่วยในการขยายขนาดของเซลล์ ทำให้พืชมีการเจริญเติบโตทั้งด้านขนาดและความสูง

            (2) ช่วยในการสังเคราะห์แสง เพื่อสร้างน้ำตาลและแป้ง

            (3) ขนส่งน้ำตาล สารอาหารและธาตุอาหารต่างๆทางท่อลำเลียงอาหาร ไปเลี้ยงยอดอ่อน ดอก ผล และราก

            (4) ช่วยรักษาสมดุลของประจุไฟฟ้าในเซลล์ เพื่อให้มีสภาพเหมาะกับกิจกรรมต่างๆ

            (5) เร่งการทำงานของเอนไซม์ประมาณ 60 ชนิด และ

            (6) ช่วยให้พืชแข็งแรงและมีภูมิทานโรคพืชหลายชนิด  

3. ปัญหาความขาดแคลนของธาตุหลักไนดิน

      1) ไนโตรเจน: ประมาณ 80% ของไนโตรเจนในดินเป็นองค์ประกอบของอินทรียวัตถุ ดังนั้นอินทรียวัตถุจึงเป็นแหล่งสำคัญของธาตุนี้ แต่ดินที่ใช้เพาะปลูกมักมีอินทรียวัตถุน้อย (ต่ำกว่า 1%) และการปลดปล่อยไนโตรเจนจากอินทรียวัตถุค่อนข้างช้า ดังนั้นปริมาณของธาตุนี้ที่พืชได้รับจากดินจึงไม่ค่อยเพียงพอ

      2) ฟอสฟอรัส: พืชมักจะขาดฟอสฟอรัส เนื่องจาก

           (1) สารประกอบของฟอสฟอรัสในดินทั้งประเภทสารอินทรีย์ และสารอนินทรีย์ ส่วนใหญ่ละลายน้ำยาก จึงไม่ค่อยจะเป็นประโยชน์ต่อพืช สำหรับฟอสเฟตไอออนรูปที่ดูดไปใช้ประโยชน์ คือ H₂PO^-₄ และ HPO₄^-2 ก็มีอยู่ในสารละลายดินเพียงเล็กน้อย

           (2) ดินมีการตรึงฟอสฟอรัสรูปที่เป็นประโยชน์ไว้อย่างแข็งแรง ทำให้พืชดูดมาใช้ยาก พืชจึงได้รับธาตุนี้จากปุ๋ยที่ใส่น้อยกว่าความคาดหมาย 

       3) โพแทสเซียม: เป็นอีกธาตุหนึ่งที่พืชมักจะขาดแคลน เนื่องจาก

           (1) ส่วนใหญ่เป็นองค์ประกอบของแร่ ซึ่งไม่ละลายน้ำ

           (2) โพแทสเซียมในดินที่ละลายง่ายมักมีน้อย ไม่เพียงพอต่อความต้องการของพืช

           (3) โพแทสเซียมไอออนในสารละลายของดิน ซึ่งพืชใช้ประโยชน์ได้ มักถูกน้ำชะล้างออกไปจากดิน

4.  การใช้ปุ๋ยทางดิน

     ปุ๋ยที่ใช้ทางดินมีทั้งปุ๋ยอินทรีย์และปุ๋ยเคมี ซึ่งผลการใช้เป็นดังนี้

      1) ปุ๋ยอินทรีย์: มีความสำคัญ คือ

           (1) ช่วยปรับปรุงสมบัติทางเคมี ฟิสิกส์ และชีวภาพของดินให้เหมาะแก่การเจริญของราก  

           (2) ให้ธาตุอาหารหลายธาตุ แต่ละธาตุมีปริมาณค่อนข้างต่ำ เช่น ปุ๋ยคอกโดยทั่วไปมีไนโตรเจน 1-2% ฟอสฟอรัส 0.6-0.8% และโพแทสเซียม 1.2-2.0% เท่านั้น การใส่อัตราต่ำ จึงให้ธาตุอาหารหลักน้อย ไม่เพียงพอต่อความต้องการของพืช โดยเฉพาะอย่างยิ่งในดินที่มีโพแทสเซียมที่เป็นประโยขน์ต่ำอยู่แล้ว

      2) ปุ๋ยเคมี:

           (1) สมบัติของปุ๋ยเคมี: เนื่องจากปุ๋ยนี้ผลิตโดยกระบวนการทางเคมี ซึ่งมีองค์ประกอบดังนี้

                ก) ประกอบด้วยธาตุอาหารบางธาตุตามที่ระบุไว้ในสูตรปุ๋ย

                ข) มีสัดส่วนของธาตุที่เป็นองค์ประกอบแตกต่างกันตามชนิดของปุ๋ย

                ค) เป็นสารประกอบที่ละลายง่าย รูปที่เป็นประโยชน์ของธาตุนั้นๆมีความเข้มข้นสูง

            (2) การใช้ให้มีประสิทธิภาพสูง: การใช้ปุ๋ยเคมีให้มีประสิทธิภาพ ต้องยึดหลัก 4 ประการ (4R, Right)คือ

                ก) ใส่ปุ๋ยซึ่งมีธาตุอาหารตรงกับที่ดินขาดแคลน (right kind)

                ข) ใช้อัตราพอเหมาะ (right rate)

                ค) ใช้ให้สอดคล้องกับช่วงการเจริญเติบโตของพืช (right time)

                ง) ใส่ในบริเวณที่พืชดูดไปใช้ได้เต็มที่ (right place)

             (3) เหตุที่การใช้ปุ๋ยเคมีไม่ให้ผลตามเป้าหมาย: สาเหตุสำคัญที่ทำให้การใช้ปุ๋ยเคมีทางดินได้ผลต่ำกว่าความคาดหมาย มี 2 ประการ คือ

                ก) ไม่ได้ทำตามหลัก 4 ข้อข้างต้น เกษตรกรจึงขาดความมั่นใจว่า ได้ใส่ปุ๋ยซึ่งมีธาตุอาหารตรงกับที่ดินขาดแคลน และใช้อัตราพอเหมาะหรือไม่ เพราะส่วนมากมิได้วิเคราะห์ดิน เพื่อประเมินระดับของธาตุหลักที่เป็นประโยชน์มาก่อน และ

                ข) ประสิทธิภาพตามธรรมชาติของการใช้ปุ๋ยเคมีทางดินที่ให้ไนโตรเจน ฟอสฟอรัสและโพแทสเซียม สำหรับพืชไร่ทั่วไปในแต่ละฤดูปลูก มีค่าประมาณ 50, 25 และ 50% ตามลำดับ หากคาดหมายว่าปุ๋ยธาตุอาหารหลักที่ใส่ทางดินไม่เพียงพอ หรือไม่สมดุลตามความต้องการของพืช ก็ควรเสริมด้วยการใช้ปุ๋ยทางใบ 

5. การใช้ปุ๋ยทางใบ

      การใช้ปุ๋ยทางใบมีวัตถุประสงค์ 3 ประการ คือ

      1) ป้องกันการขาดธาตุอาหารบางธาตุ  เนื่องจากพืชได้รับจากดินและปุ๋ยที่ใส่ทางดินไม่เพียงพอในบางช่วงของการเจริญเติบโต

      2) เน้นการเพิ่มธาตุอาหารบางธาตุในช่วงวิกฤติ เช่น ช่วงที่มีอัตราการเจริญเติบโตสูงมาก ใกล้ออกดอก หรือกำลังพัฒนาผล ซึ่งการขาดธาตุอาหารในช่วงดังกล่าว จะทำให้ผลผลิตลดลงอย่างมาก และ

      3) ใช้แก้ปัญหาการขาดธาตุอาหาร ที่ต้องการผลรวดเร็วและมีประสิทธิภาพสูง

      อย่างไรก็ตามการใช้ปุ๋ยทางใบให้เกิดผลดี นอกจากจะเลือกชนิดปุ๋ยที่เหมาะสมแล้ว ยังต้องใช้ในอัตราที่แนะนำ ร่วมกับสารเสริมประสิทธิภาพที่ดี และฉีดพ่นอย่างถูกวิธี ในช่วงการเจริญเติบโตที่คาดว่าพืชต้องใช้ธาตุเหล่านั้นปริมาณมาก

                                    ..................................................