สารอาหารสำหรับพืช

ธาตุอาหารสำหรับพืช หมายถึง ธาตุอาหารที่จำเป็นสำหรับการเติบโตของพืช ซึ่งสามารถถูกจัดได้จากเกณฑ์คือ (1) ถ้าเกิดพืชขาดสารอาหารนี้แล้ว ทำให้พืชไม่สามารถเติบโตตามวงจรชีวิตได้ตามปกติ หรือ (2) สารนั้นเป็นส่วนประกอบที่สำคัญของพืชหรือส่วนประกอบของสารตัวกลางในกระบวนการสร้างและสลายของสารนั้น ๆ (metabolite)
สารอาหารที่จำเป็นสำหรับพืช สามารถแบ่งตามปริมาณที่ปรากฏในเนื้อเยื่อพืช ได้เป็น
# ธาตุอาหารหลัก (primary macronutrients) ได้แก่ ไนโตรเจน (N), ฟอสฟอรัส (P), และ โพแทสเซียม (K)
# 
# ธาตุอาหารรอง (secondary macronutrients) ได้แก่ แคลเซียม (Ca),แมกนีเซียม (Mg), และ ซัลเฟอร์(กำมะถัน) (S)
# ธาตุรอาหารเสริม (micronutrients) ได้แก่ แมงกานีส (Mn),คอปเปอร์ (ทองแดง) (Cu),คลอรีน (Cl), เฟอรัส (เหล็ก) (Fe), โบรอน (B), ซิงค์ (สังกะสี) (Zn), โมลิบดินัม (Mo)
มหาสารอาหาร (macronutrients) คือสารอาหารที่พืชต้องการในปริมาณมาก หรือว่าเป็นสารที่มีอยู่ในเนื้อเยื่อของพืชในปริมาณมาก (0.2% ถึง 4% โดยน้ำหนักแห้ง)
จุลสารอาหาร คือสารที่มีอยู่ในเนื้อเยื่อของพืชในปริมาณไม่มาก และวัดเป็นหน่วย ppm โดยมีปริมาณอยู่ในช่วงตั้งแต่ 5 ถึง 200 ppm หรือ น้อยกว่า 0.02% โดยน้ำหนักแห้ง 
พืชสามารถรับสารอาหารทางดินได้โดยการแลกเปลี่ยนประจุ โดยที่รากฝอยจะปล่อยประจุไฮโดรเจน (H+) ลงไปในดิน และประจุไฮโดรเจนนี้จะไปแทนที่ไอออนประจุบวกที่อยู่ในดิน (ซึ่งเป็นประจุลบ) จึงทำให้สารอาหารที่อยู่ในรูปประจุบวกสามารถถูกรากดูดซึมเข้าไปได้
เรื่องของสารอาหารพืชเป็นเรื่องที่เข้าใจได้ยาก ส่วนหนึ่งเนื่องมากจาก ความหลากหลายของชนิดและพันธุ์พืช อีกส่วนหนึ่งเนื่องจากปริมาณสารอาหารที่พืชต้องการเป็นเรื่องละเอียดอ่อน กล่าวคือ พืชต้องการสารอาหารในปริมาณที่เพียงพอและไม่มากเกินไป ถ้าเมื่อพืชได้รับสารอาหารไม่เพียงพอ จะเกิดอาการขาดสารอาหาร แต่ถ้าได้รับมากเกินไปสารอาหารนั้นก็จะเป็นพิษต่อพืชได้ นอกจากนั้นการขาดสารอาหารบางตัว อาจแสดงผลเหมือนกับการเป็นพิษของการได้รับสารอาหารอีกตัวมากเกินไป การที่พืชได้รับสารอาหารบางตัวมากไปก็ส่งผลทำให้พืชขาดธาตุอาหารตัวอื่นได้ และการได้รับธาตุอาหารบางตัวน้อยไปก็อาจส่งผลต่อการดูดซึมของสารอาหารตัวอื่นได้เช่นกรณีของการที่พืชขาด SO2-3 ทำให้การดูดซึม NO-3 ทำได้ไม่ดี หรือ การที่ NH+4 มีอิทธิพลกับการดูดซึมของ K+
สารอาหารแต่ละชนิดของพืช พืชต้องการในปริมาณที่พอเหมาะหากน้อยไปจะแสดงอาการขาดสารอาหาร หรือ หากได้รับมากเกินไปก็จะเป็นพิษกับพืชได้

**กระบวนการที่สำคัญในการดูดซึมธาตุอาหารของพืช**
พืชสามารถรับสารอาหารที่จำเป็นได้จากดินโดยผ่านทางราก  และได้จากอากาศ (ส่วนใหญ่คือ คาร์บอน ไฮโดรเจน และ ออกซิเจน) โดยผ่านทางใบ

**หน้าที่ของธาตุอาหาร**
ธาตุอาหารแต่ละตัวมีหน้าที่ต่าง ๆ กัน

**มหาสารอาหาร**
คาร์บอน
คาร์บอนทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบที่สำคัญของพืช เช่น แป้ง และ เซลลูโลส พืชได้รับคาร์บอนมากจากการสังเคราะห์แสงโดยรับ คาร์บอนไดออกไซด์มาจากอากาศ และส่วนหนึ่งก็ถูกแปลงเป็นคาร์โบไฮเดรตสำหรับสะสมพลังงาน
ไฮโดรเจน
ไฮโดรเจนเป็นส่วนสำคัญในการสร้างน้ำตาลและการเติบโตของพืช พืชได้รับไฮโดรเจนส่วนใหญ่จากน้ำ
ออกซิเจน
ออกซิเจนเป็นส่วนสำคัญสำหรับกระบวนการหายใจ กระบวนการหายใจ สร้างสารให้พลังงาน ATP จากการใช้น้ำตาลที่ได้มาจากกระบวนการสังเคราะห์แสง
พืชสร้างออกซิเจนขึ้นในกระบวนการสังเคราะห์แสงเพื่อที่จะสร้างน้ำตาล แต่พืชก็ใช้ออกซิเจนในการกระบวนการหายใจเพื่อเปลี่ยนน้ำตาลเป็น ATP
ฟอสฟอรัส
ฟอสฟอรัสเป็นส่วนสำคัญในระบบพลังงานของพืช เป็นส่วนประกอบที่สำคัญของ ATP 
การขาดฟอสฟอรัสในพืช จะแสดงให้เห็นจาก การที่ใบพืชมีสีเขียวเข้มจัด ถ้าขาดรุนแรงใบจะผิดรูปร่างและแสดงอาการตายเฉพาะส่วน
โพแทสเซียม
โพแทสเซียมมีบทบาทในการควบคุมการเปิดปิดของรูใบสโตมา (Stoma) ดังนั้นโพแทสเซียมจึงช่วยลดการคายน้ำจากใบและเพิ่มความต้านทานสภาพแล้ง-สภาพร้อน-สภาพหนาวให้กับพืชได้
การขาดโพแทสเซียม อาจทำให้เกิดการตายเฉพาะส่วน หรือเกิดการเหลืองระหว่างเส้นใบ (interveinal chlorosis)
โพแทสเซียมสามารถละลายน้ำได้ดี จึงทำให้อาจโดยชะล้างออกไปจากดินโดยเฉพาะพื้นที่ลักษณะเป็นหินหรือทราย
ไนโตรเจน
ไนโตรเจนเป็นส่วนประกอบที่สำคัญของโปรตีนทุกชนิด
การขาดไนโตรเจน ส่วนใหญ่แล้วจะแสดงออกมาโดยการชะงักการเติบโตของพืช การเติบโตช้า หรือว่าแสดงอาการใบเหลือง (chlorosis)
ทั่วไปแล้ว ไนโตรเจนจะถูกดูดซึมเข้าทางดินในรูปของไนเตรต(NO-3)
กำมะถัน
กำมะถันเป็นส่วนประกอบโครงสร้างของกรดอะมิโนและไวตามีนหลายชนิด และจำเป็นในการกระบวนการสร้างคลอโรพลาสต์
แคลเซียม
แคลเซียมทำหน้าที่ในการควบคุมการเคลื่อนย้ายของสารอาหารต่าง ๆ เข้าสู่พืช และยังทำหน้าที่เกี่ยวกับการทำงานของเอนไซม์พืชหลายชนิด
การขาดแคลเซียม มีผลทำให้พืชชะงักการเจริญเติบโต
แมกนีเซียม
แมกนีเซียมเป็นส่วนประกอบที่สำคัญของคลอโรฟิลล์ และก็มีความสำคัญในกระบวนการสร้าง ATP โดยทำหน้าที่เป็นโคแฟกเตอร์ (enzyme cofactor)
การขาดแมกนีเซียม อาจทำให้เกิดอาการเหลืองระหว่างเส้นใบ (interveinal chlorosis)


**จุลสารอาหาร**
เหล็ก
เหล็กมีความสำคัญในกระบวนการสังเคราะห์แสงของพืชและทำหน้าที่เป็นโคแฟกเตอร์อีกด้วย
การขาดเหล็ก อาจทำให้เกิดอาการเหลืองตามเส้นใบ และ การตายเฉพาะส่วน
โมลิบดีนัม
โมลิบดีนัมเป็นโคแฟกเตอร์ที่สำคัญสำหรับเอนไซม์ที่ใช้ในการสร้างกรดอะมิโน
โบรอน
โบรอนทำหน้าที่สำคัญช่วยในการเชื่อมต่อของเพกตินเข้ากับ RGII region ของผนังเซลล์หลัก และโบรอนยังทำหน้าที่ช่วยในการเคลื่อนย้ายน้ำตาล ในการแบ่งเซลล์ และในสร้างเอนไซม์หลาย ๆ ชนิด
การขาดโบรอนทำให้เกิดการตายเฉพาะส่วนในใบใหม่และการชะงักการเติบโตของพืช
ทองแดง
ทองแดงมีความสำคัญในกระบวนการสังเคราะห์แสง
การขาดทองแดงทำให้พืชแสดงอาการเหลือง (chlorosis)
แมงกานีส
แมงกานีสมีความสำคัญในการสร้างคลอโรพลาสต์
การขาดแมกกานีส ทำให้พืชมีสีผิดเพี้ยน เช่น การมีจุดด่างบนใบ
โซเดียม
โซเดียมเกี่ยวข้องกับการสร้าง phosphoenolpyruvate ของพืชที่เป็น CAM (Crassulacean acid metabolism plant) และ C4 (C4 carbon fixation plant)
สังกะสี
สังกะสีเป็นส่วนสำคัญสำหรับเอนไซม์หลายชนิดและเป็นส่วนสำคัญในกระบวนการถอดรหัสพันธุกรรม (DNA transcription)
การขาดสังกะสี โดยทั่วไปแล้วจะทำให้การเติบโตของใบชะงักงัน
นิกเกิล
สำหรับพืชมีท่อน้ำเลี้ยง (vascular plant) นิกเกิลมีความสำคัญในการทำงานของเอนไซม์ยูเรส (urease) ซึ่งพืชใช้ในการจัดการกับยูเรีย
สำหรับพืชไม่มีท่อน้ำเลี้ยง (non-vascular plant) นิกเกิลมีความสำคัญในการทำงานของเอนไซม์หลายชนิด
คลอรีน
คลอรีนมีความสำคัญในกระบวนการออสโมซิส (osmosis) และ การรักษาสมดุลของประจุ และยังทำหน้าที่สำคัญในกระบวนการสังเคราะห์แสงด้วย

**ตารางธาตุอาหารพืช**
หมายเหตุ ปริมาณในพืช แสดงเป็น เปอร์เซนต์เปรียบเทียบกับปริมาณไนโตรเจนในพืชที่ปรากฏในหน่อแห้ง และ ปริมาณสารอาหารในพืช อาจเปลี่ยนแปลงตามชนิดของพืช

**เรื่องที่เกี่ยวข้อง**
 ปุ๋ย- มหาสารอาหาร- จุลสารอาหาร

** แหล่งข้อมูลอื่น**
  Guide to Symptoms of Plant Nutrient Deficiencies, PUBLICATION AZ1106, University of Arizona, May 1999 date=2010-07-26 

**อ้างอิง**
หมวดหมู่:พฤกษศาสตร์
หมวดหมู่:สารอาหาร
หมวดหมู่:เกษตรกรรม