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 หร
ารอาหารตัวอื่นได้เช่นกรณีของการที่พืชขาด 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
{| class="wikitable"
|-
! ชื่อธาตุอาหาร 
! สัญลักษณ์
! ปริมาณในพืช
! หน้าที่
! ขาด/เกิน
! อาการที่สังเกตได้
|-
| ไนโตรเจน
| N
| 100
| ส่วนประกอบของ โปรตีนและกรดอะมิโน
| ขาด
| ใบเหลือง โดยเฉพาะใบแก่; การเติบโตของพืชชะงักงัน; ผลเติบโตไม่ดี
|-
| 
| 
| 
| 
| เกิน
| ใบเขียวเข้ม แต่อาจเสี่ยงกับอาการโคนต้นงอ (lodging) หรืออ่อนแอต่อภาวะแล้ง โรคพืช และแมลง; พืชอาจไม่ค่อยให้ผล
|-
| ฟอสฟอรัส
| P
| 6
| ส่วนประกอบของกรดนิวคลีอิกและATP
| ขาด
| ใบอาจเป็นสีม่วง; การเติบโตของพืชชะงักวันหรือช้า
|-
| 
| 
| 
| 
| เกิน
| พืชที่ได้รับฟอสฟอรัสในปริมาณมากเกินไป อาจเกิดอาการขาดจุลสารอาหาร เช่น เหล็ก หรือ สังกะสี
|-
| โปแตสเซียม
| K
| 25
| ทำหน้าที่เป็น catalyst, ion
เช่น เหล็ก หรือ สังกะสี
|-
| โปแตสเซียม
| K
| 25
| ทำหน้าที่เป็น catalyst, ion transport
| ขาด
| ใบแก่จะเหลืองโดยเริ่มจากขอบใบก่อนแล้วใบจะตาย; ผลเติบโตไม่ปกติ
|-
| 
| 
| 
| 
| เกิน
| พืชที่ได้รับโปแตสเซียมในปริมาณมากเกินไป อาจเกิดอาการขาดแมกนีเซียม หรืออาจขาดแคลเซียมด้วย
|-
| แคลเซียม
| Ca
| 12.5
| ส่วนประกอบของผนังเซลล์
| ขาด
| พืชเติบโตช้าลง และหน่อใหม่ตาย; ผลเติบโตไม่ดี
|-
| 
| 
| 
| 
| เกิน
| พืชที่ได้รับแคลเซียมในปริมาณมากเกินไป อาจเกิดอาการขาดแมกนีเซียมหรือโปแตสเซียม
|-
| แมกนีเซียม
| Mg
| 8
| ส่วนประกอบของคลอโรฟิลล์
| ขาด
| จะเกิดอาการเหลืองที่ใบแก่ก่อนโดยจะเหลืองระหว่างเส้นใบ ต่อมาอาการจะลามไปที่ใบอ่อนด้วย; ผลเติบโตไม่ดีและออกน้อย
|-
จะเหลืองระหว่างเส้นใบ ต่อมาอาการจะลามไปที่ใบอ่อนด้วย; ผลเติบโตไม่ดีและออกน้อย
|-
| 
| 
| 
| 
| เกิน
| ปริมาณแมกนีเซียมที่ไม่สมดุลกับปริมาณโปแตสเซียมและแคลเซียมและทำให้พืชเติบโตช้า
|-
| กำมะถัน
| S
| 3
| ส่วนประกอบของกรดอะมิโน
| ขาด
| จะเกิดอาการเหลืองที่ใบอ่อนก่อนแล้วจะกระจายไปทั่วทั้งต้น; อาการจะคล้ายกับการขาดไนโตรเจน แต่จะเกิดกับส่วนที่เติบโตใหม่ก่อน
|-
| 
| 
| 
| 
| เกิน
| ใบร่วงก่อนเวลา
|-
| เหล็ก
| Fe
| 0.2
| ทำหน้าที่ในการสร้างคลอโรฟิลล์
| ขาด
| อาการเกิดจุดเหลืองหรือขาวตามเส้นใบของใบอ่อน
|-
| 
| 
| 
| 
| เกิน
| ใบเป็นสีน้ำตาล หรือ เป็นจุดสีน้ำตาลขึ้น
|-
| โบรอน
| B
| 0.2
| ส่วนประกอบของผนังเซลล์
| ขาด
| ยอดตาย; ใบผิดรูปร่างและมีรอยสีด่
บรอน
| B
| 0.2
| ส่วนประกอบของผนังเซลล์
| ขาด
| ยอดตาย; ใบผิดรูปร่างและมีรอยสีด่าง
|-
| 
| 
| 
| 
| เกิน
| ปลายใบจะเหลืองและอาจมีอาการตายเฉพาะส่วนตามมา; ใบไหม้และร่วง
|-
| แมงกานีส
| Mn
| 0.1
| ทำหน้าที่กระตุ้นเอนไซม์
| ขาด
| ใบแก่จะมีวงด่างสีเหลืองหรือขาวขึ้น และ อาจมีจุดสีน้ำตาลขึ้นอยู่ในวงด่างด้วย
|-
| 
| 
| 
| 
| เกิน
| ใบอ่อนจะเหลืองระหว่างเส้นใบ; ใบจะมีขนาดเล็กกว่าปกติ
|-
| สังกะสี
| Zn
| 0.03
| ทำหน้าที่กระตุ้นเอนไซม์
| ขาด
| อาการเหลืองระหว่างเส้นใบในใบอ่อน; ใบมีขนาดเล็กกว่าปกติ
|-
| 
| 
| 
| 
| เกิน
| พืชที่ได้รับสังกะสีในปริมาณมากเกินไป อาจเกิดอาการเหล็กได้
|}
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

อ้างอิง