|
| |
สภาพแวดล้อมที่ผิดปกติ หรือสารเคมีบางชนิดอาจทำให้พืชแสดงอาการเป็นโรคได้เช่นเดียวกับเชื้อโรค แต่ที่ต่างกันคือโรคที่เกิดจากสาเหตุไร้ชีวิตเหล่านี้จะไม่แพร่ระบาดและมักพบในเฉพาะบางพื้นที่ หรือเฉพาะบางเวลาเท่านั้น สาเหตุสำคัญที่อาจทำให้พืชแสดงอาการผิดปกติ ได้แก่
1. อุณหภูมิสูง หรือต่ำกว่าปกติ
2. ความชื้นในดินมากหรือน้อยกว่าปกติ
3. แสง ความเข้มมากหรือน้อยเกินไปหรือระยะเวลาได้รับแสงสั้นหรือนานเกินไป
4. ปริมาณออกซิเจน หรือคาร์บอนไดออกไซด์น้อยกว่าปกติ
5. ความไม่สมดุลย์ของธาตุอาหารในดิน
6. สภาพดินเค็ม
7. สภาพความเป็นกรด-ด่าง (pH) ของดินไม่เหมาะสม
8. มลพิษในสภาพแวดล้อม
9. สารเคมีที่ใช้ทางการเกษตร
10. ความผิดปกติทางพันธุกรรม
ในจำนวนสาเหตุทั้งหมดนี้ สภาพความไม่สมดุลย์ของธาตุอาหารในดินนับเป็นปัญหาที่พบได้บ่อยที่สุด แต่สามารถแก้ไขได้หากได้รับการวินิจฉัยหาสาเหตุอย่างถูกต้อง สำหรับปัญหาอื่น เช่น ดินเค็ม หรือมลพิษในสภาพแวดล้อมนั้น โดยทั่วไปจะแก้ไขได้ค่อนข้างยาก เพราะมักเป็นปัญหาของพื้นที่โดยรวม หรือเป็นปัญหาที่เกิดจากผลกระทบทางด้านอื่น ตัวอย่างเช่น ปัญหาดินเค็มที่เกิดจากการทำนาเกลือในพื้นที่ใกล้เคียง หรือปัญหามลพิษที่เกิดจากโรงงาน หรือรถยนต์ ซึ่งเป็นผลสืบเนื่องมาจากความเจริญทางด้านอุตสาหกรรมของประเทศ และการขยายตัวของพื้นที่เมือง
สาเหตุของโรคที่เกิดจากความไม่สมดุลย์ของธาตุอาหารในดินอาจแบ่งได้เป็น 2 ประเภท คือ
1. การขาดธาตุอาหาร (Nutrient deficiency) ซึ่งอาจเกิดขึ้นได้ 2 กรณี คือ (1) ในดินมีธาตุอาหารไม่เพียงพอ หรือ (2) ธาตุอาหารอยู่ในสภาพที่พืชไม่อาจนำไปใช้ประโยชน์ได้ กรณีแรกมักเกิดในสภาพที่มีการชะล้างสูง หรือเป็นชนิดดินที่มีความสมบูรณ์ต่ำ เช่นดินทราย หรือมีการใช้ที่ดินโดยขาดการบำรุงรักษา ดินลักษณะนี้มักขาดธาตุไนโตรเจน, ฟอสฟอรัส, โมลิบดินัม, โบรอน และแมกนีเซียม กรณีหลังมักเกิดจากการที่ธาตุอาหารอยู่ในสภาพที่ไม่ละลายน้ำหรือเกิดจากการที่ดินมี pH สูง หรือต่ำเกินไป ตัวอย่างเช่นการขาดธาตุเหล็ก, สังกะสี หรือโบรอน ในดินด่างหรือดินที่ให้ปูนขาวมากเกินไป หรือการขาดธาตุโมลิบดินัมในดินทรายที่มี pH ค่อนข้างต่ำ
2. การมีธาตุอาหารมากเกินไปจนเป็นพิษ (Nutrient toxicity) ในดินเค็มหรือดินกรดมักพบปัญหาความเป็นพิษจากการมีธาตุบางอย่างมากเกินไป ตัวอย่างเช่น ดินเค็มจะมีปริมาณของโซเดียม และคลอไรด์สูงมากจนทำให้รากพืชดูดธาตุอาหารอย่างอื่นได้น้อยลง ส่งผลให้การเจริญของพืชลดลงและแคระแกรน ในดินกรด อลูมิเนียมและมังกานีส สามารถละลายออกมาได้ในปริมาณที่สูง จนอาจถึงระดับที่เป็นพิษต่อพืช สภาพดินเค็มหรือดินเป็นกรดนั้น นอกจากจะเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติแล้ว ยังอาจเกิดขึ้นเนื่องจากการใช้พื้นที่อย่างผิดวิธี เช่นการนำน้ำใต้ดินมาใช้ การตัดไม้ทำลายป่า หรือการใช้ปุ๋ยที่มีคลอไรด์เป็นองค์ประกอบจะทำให้ดินเค็มเร็วขึ้น การใช้ปุ๋ยไนโตรเจนในรูป ammonium sulfate จะทำให้ดินเป็นกรดมากขึ้น
ความเป็นพิษของธาตุอาหารนั้นอาจเกิดขึ้นโดยตรงจากการใช้ปุ๋ยอัตราสูงเกินไป หรือให้ใกล้รากพืชมากเกินไป การให้ธาตุอาหารในกลุ่ม trace element ซึ่งเป็นธาตุที่พืชต้องการเพียงเล็กน้อย มักเกิดปัญหาความเป็นพิษเนื่องจากใช้ความเข้มข้นสูงกว่าที่พืชจะทนได้
ในบทปฏิบัติการนี้จะเน้นเฉพาะปัญหาที่เกิดจากการขาดธาตุอาหารในดิน เนื่องจากเป็นปัญหาที่พบเห็นบ่อยในการผลิตพืช
โรคพืชที่เกิดจากการขาดธาตุอาหารในดิน
พืชต้องการธาตุอาหารทั้งหมด 16 ชนิด ในจำนวนนี้ 3 ชนิด คือ ออกซิเจน, ไฮโดรเจน และคาร์บอน พืชได้รับจากอากาศ ที่เหลืออีก 13 ชนิดได้จากดิน คือ ไนโตรเจน, ฟอสฟอรัส, โปแตสเซียม, ซัลเฟอร์, แคลเซียม, แมกนีเซียม, เหล็ก, มังกานีส, ทองแดง, สังกะสี, โบรอน, โมลิบดีนัม และคลอรีน จาก 13 ชนิดนี้ 6 ชนิดแรก เป็นธาตุที่พืชต้องใช้ในปริมาณมาก จึงจัดเป็นกลุ่ม macro หรือ major nutrients ส่วนที่เหลือพืชต้องการในปริมาณเล็กน้อยจึงจัดเป็นกลุ่ม trace หรือ minor elements การที่พืชจะเจริญได้เป็นปกตินั้นจำเป็นจะต้องมีธาตุอาหารทั้ง 16 ชนิด อยู่ในระดับที่เหมาะสม การขาดหรือมีธาตุใดธาตุหนึ่งมากเกินไปจะทำให้พืชเกิดความผิดปกติขึ้นได้
ลักษณะสำคัญของอาการที่เกิดจากการขาดธาตุอาหารในดิน
1. อาการมักจำกัดอยู่กับเฉพาะใบที่มีช่วงอายุใกล้เคียงกัน เช่น ใบส่วนยอด, กลางลำต้น หรือเฉพาะใบล่าง
2. อาการที่เกิดมีลักษณะสมมาตย์ คือเหมือนกันทั้งใบซีกซ้ายและขวา และมักเกิดรอบ ๆ เส้นใบ
3. พัฒนาการของอาการ เช่น การเปลี่ยนสีของใบจะเป็นไปอย่างช้า ๆ
4. ในกรณีของอาการใบด่าง ขอบเขตของรอยด่างจะไม่ชัดเจนซึ่งจะต่างจากอาการด่างจาก ไวรัส หรือพิษจากสารเคมีที่มักเห็นขอบเขตของรอยด่างชัดเจน
5. ในกรณีที่มีการตายของเนื้อเยื่อ รูปร่างของแผลมักจะไม่เป็นเหลี่ยม อาการแผลเป็นเหลี่ยมมักเกิดจากการทำลายของเชื้อราหรือแบคทีเรีย
6. อาการมักเริ่มจากเนื้อเยื่อที่อยู่ห่างจากเส้นใบมากที่สุด แล้วจึงลุกลามเข้าใกล้เส้นใบ
ชนิดของแร่ธาตุที่มีความจำเป็นต่อการเจริญเติบโตของพืช
Nitrogen (N) เป็นองค์ประกอบของโปรตีน คลอโรฟิลล์ และสารประกอบอีกหลายอย่างภายในเซลล์ พืชที่ขาด N จะแสดงอาการใบเหลืองโดยเฉพาะใบที่อยู่บริเวณโคนต้นมักจะแคระแกรนและให้ผลผลิตต่ำลง
Phosphorus (P) เป็นองค์ประกอบของสารในกระบวนการ phosphorylation (ATP) ซึ่งเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาการใช้พลังงาน เป็นองค์ประกอบของ nucleic acid โปรตีนและไขมันชนิดต่าง ๆ การขาดฟอสฟอรัสจะทำให้พืชแคระแกร็น ใบมีสีเขียวเข้มผิดปกติ และมักมีสีม่วง เหลือง หรือเป็นจุดกระสีน้ำตาล
Potassium (K) เกี่ยวข้องกับกระบวนการสังเคราะห์คาร์โบไฮเดรต และเป็น catalyte ในปฏิกิริยาภายในเซลล์ พืชจะแสดงอาการปลายใบแห้งหรือเกิดจุดสีน้ำตาลตามขอบใบหรือขอบใบไหม้ หรือมีอาการแห้งตายจากส่วนยอด
Magnesium (Mg) เป็นองค์ประกอบสำคัญของคลอโรฟิลล์ และเป็น co-factor ของเอ็นไซม์ (enzyme) ที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการสังเคราะห์คาร์โบไฮเดรต พืชที่ขาด Mg จะมีอาการเป็นจุดสีซีด (mottling) ที่ใบแก่และจะลามขึ้นไปเรื่อย ๆ ต่อมาใบเหล่านั้นจะเปลี่ยนเป็นสีแดง บางครั้งอาจเกิดมีจุดตายบนใบ หรือปลายใบกับขอบใบม้วนเข้าหากันเป็นรูปถ้วย
Calcium (Ca) เป็นส่วนประกอบของ middle lamella ซึ่งเชื่อมเซลล์ของพืชให้ติดต่อกันและควบคุมการซึมผ่านผนังเซลล์ (permeability) และลดพิษของกรดอินทรีย์บางชนิด การขาด Ca จะทำให้เกิดอาการแห้งตายตามส่วนยอดและตาของพืช ใบหด ขอบใบม้วนขึ้นหรือลง ระบบรากสั้นกว่าปกติ
Sulfer (S) เป้นองค์ประกอบของ amino acid และ co-enzyme หลายชนิด ซึ่งเกี่ยวข้องอยู่กับกระบวนการสร้างคลอโรฟิลล์ การขาด S จึงทำให้ใบมีสีซีดหรือเหลือง มักจะเกิดกับใบอ่อน
Iron (Fe) หรือธาตุเหล็ก เป็นองค์ประกอบของเอ็นไซม์หลายชนิด โดยเฉพาะ เอ็นไซม์ในกระบวนการหายใจ (respiration) และเกี่ยวข้องในกระบวนการสร้างคลอโรฟิลล์ด้วย พืชที่ขาดธาตุเหล็กจะแสดงอาการใบอ่อนมีสีซีด แต่บริเวณเส้นกลางใบจะยังคงมีสีเขียวเข้มเหมือนเดิม
Boron (B) เกี่ยวข้องกับกระบวนการ sugar translocation และการใช้ธาตุ Ca ของพืช การขาดธาตุ B จะทำให้พืชแคระแกร็น และมักจะเกิดมีรอยแตกขึ้นตามผิวของส่วนต่าง ๆ เช่น ลำต้น ก้านใบ ผล เป็นต้น
Zinc (Zn) หรือธาตุสังกะสี ทำหน้าที่เป็นองค์ประกอบของ co-enzyme ในปฏิกิริยาการสร้าง auxin และปฏิกิริยา carbohydrate oxidation พืชที่ขาดธาตุสังกะสีจะแสดงอาการเนื้อใบระหว่างเส้นใบมีสีซีด (interveinal chlorosis) ซึ่งต่อไปจะเปลี่ยนเป็นสีม่วงและแห้งตาย ใบและผลมีขนาดเล็กและปริมาณลดลง ตัวอย่างเช่น โรคใบแก้วของส้ม
Copper (Cu) ทำหน้าที่เป็น co-factor ใน oxidative enzyme หลายชนิด ธัญพืชที่ขาด Cu จะมีอาการปลายใบเหี่ยวขอบใบสีซีด ใบอ่อนจะไม่คลี่ใบแม้ว่าจะมีอายุมากขึ้นก็ตาม รวงมีขนาดเล็กและหลวม พวกไม้ผลมักจะแสดงอาการกิ่งแห้ง ขอบใบไหม้ ใบซีด และอาจมีอาการใบงอกเป็นกระจุก (rosetting)
Molybdenum (Mo) เป็นส่วนประกอบของเอ็นไซม์ที่เปลี่ยน nitrate ให้เป็น nitrite พืชที่ขาด Mo จะมีอาการเป็นจุดกระสีซีดหรือจุดตายตามใบ เนื้อใบบางและแห้ง
Manganese (Mn) เป็น co-factor ของเอ็นไซม์หลายชนิดที่เกี่ยวข้องกับ nitrogen matabolism, photosynthesis และ respiration การขาดธาตุ Mn จะทำให้ใบซีดโดยที่บริเวณเส้นใบฝอยยังคงมีสีเขียว อาจเกิดมีจุดแห้งตายขึ้นบนใบด้วย
การวินิจฉัยชนิดของธาตุอาหารที่พืชแสดงอาการขาด
เนื่องจากลักษณะอาการขาดธาตุอาหารในพืชส่วนใหญ่จะมีลักษณะค่อนข้างคงที่ ดังนั้นการตรวจดูจากอาการที่เห็นได้ด้วยตาเปล่า (visible symptoms) อาจทำให้บอกถึงชนิดของธาตุอาหารที่พืชแสดงอาการขาดได้ อย่างไรก็ตามในกรณีที่ต้องการทราบว่าพืชขาดธาตุใดอย่างแน่นอนนั้น ผู้ตรวจอาจต้องศึกษาตามขั้นตอนดังนี้
1. ทำการวิเคราะห์ปริมาณธาตุต่าง ๆ ในพืชที่แสดงอาการผิดปกติเทียบกับพืชปกติ (Plant analysis) ปริมาณธาตุอาหารที่มีระดับต่ำกว่าของพืชปกติมาก ๆ น่าจะเป็นธาตุที่มีผลต่อการแสดงอาการผิดปกตินั้น
2. วิเคราะห์ดินบริเวณที่ใช้ปลูกพืช (Soil analysis)
3. ทดลองเพิ่มธาตุที่สงสัยว่าพืชอาจจะขาด โดยใส่ลงไปในดิน ฉีดพ่นให้ทางใบหรือฉีดเข้า ลำต้น และดูว่าพืชมีปฏิกิริยาตอบสนองอย่างไรบ้าง
สำหรับการตรวจดูอาการนั้นอาจใช้ข้อมูลตามตารางที่ 1 ประกอบการวินิจฉัยได้
ตารางที่ 1 ลักษณะอาการและการแสดงออกของพืชที่ขาดธาตุอาหาร
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
อาการเริ่มแสดงจากใบแก่
สีเปลี่ยนแปลงทั่วทั้งใบ
Nitrogen ใบสีซีดหรือเหลือง
Phosphorus ใบหนา, ผิวใบด้านไม่เป็นมัน, มีสีเขียวเข้ม หรือเปลี่ยนเป็นสีม่วง, การเจริญเติบโตช้า
สีเปลี่ยนมีรูปแบบชัดเจน
Potassium ขอบใบแห้งหรือเหลือง อาจม้วนงอตัวขึ้นหรือลง
Magnesium เนื้อใบส่วนปลายใบเปลี่ยนเป็นสีเหลืองแต่ฐานใบยังคงมีสีเขียวทำให้เห็นเป็น รูปสามเหลี่ยม ในพืชบางชนิดใบจะเปลี่ยนเป็นสีแดงหรือส้ม
อาการเริ่มแสดงจากใบอ่อน
สีเปลี่ยนมีรูปแบบค่อนข้างชัดเจน
Iron เนื้อใบระหว่างเส้นใบ มีสีซีด เส้นใบยังคงเขียวอยู่ แต่มีสีซีดลงกว่าปกติ
Zinc ใบมีขนาดเล็กลง, ข้อปล้องสั้น ทำให้มีลักษณะเป็นกระจุก (rosette) เนื้อที่ ระหว่างเส้นใบมีสีซีดลงกว่าปกติ
Copper ใบส่วนยอดห่อตัว, ลีบเรียว มักบิดเบี้ยวหรือแห้งตายอาจหลุดร่วงจากส่วน ยอดลงมา เนื้อที่ระหว่างเส้นใบมีสีซีดลง
อาการแสดงออกพร้อม ๆ กัน ทั้งใบแก่และอ่อน
สีเปลี่ยนมีรูปแบบชัดเจน
Manganese ใบมีจุดประสีซีดกระจายอยู่ทั่วไปบนเนื้อใบระหว่างเส้นใบขนาดของใบ ไม่เปลี่ยนแปลง
อาการมักแสดงออกบนเนื้อเยื่อส่วนอื่นที่ไม่ใช่ใบ มักแสดงออกที่ผล เมล็ด หรือยอดอ่อน
Calcium ยอดอ่อนของเมล็ด (plumule) แห้งตาย หรือเนื้อเยื่อบริเวณส่วนที่กำลังเจริญ ของผลตาย เช่น อาการก้นเน่าของมะเขือเทศ
Boron เนื้อเยื่อส่วนสะสมอาหาร เช่น cotyledon กิ่ง หรือก้านอวบน้ำตาย ทำให้เกิด เป็นรอยแตกขึ้นภายใน อาจมียางไหลออกจากรอยแตก
| | โดย: โซ่ [11 ก.ค. 50 11:20] ( IP A:192.55.18.36 X: ) |  |
      |
|
|
