คีเลตกับธาตุอาหาร Print E-mail
Written by Administrator   
Friday, 11 March 2011 01:54
Article Index
คีเลตกับธาตุอาหาร
คีเลต
All Pages

ปริมาณของธาตุอาหารที่มีอยู่ในดินหรือปริมาณที่เราให้ไปกับพืชนั้นไม่ได้บอกว่าพืชจะสามารถนำธาตุอาหารเหล่านั้นไปใช้ได้มากน้อยเท่าไร
ชนิดของธาตุอาหารในรูปแบบต่างๆรวมถึงชนิดของดินจะให้ผลกับการดูดซึมของพืชต่างๆกันไป คีเลตคือรูปแบบหนึ่งของธาตุอาหารที่ช่วยในการดูดซึมนำไปใช้ในพืชได้ดีขึ้น บทความนี้กล่าวถึง ความสำคัญของธาตุอาหารรอง ปัญหาในการดูดซึมจนถึงวิธีแก้ไข และกล่าวถึงคีเลตว่า คีเลตคืออะไร มีประโยชน์อะไร เลือกอย่างไร รวมจนถึงผลการทดลอง

Chelation

 

 

ธาตุอาหารรอง

ธาตุอาหารรองได้แก่ Fe, Zn, Mn, Cu, B, Mo, Si, Co เป็นต้น

ทำไมเราต้องให้ธาตุอาหารรองด้วย?

  • พืชต้องการมากกว่าธาตุอาหารหลัก N, P, K หรือว่า Ca, Mg, และ S เพื่อจะดำรงอยู่ด้วยสุขภาพต้นที่สมบูรณ์
  • ธาตุอาหารรองเกี่ยวข้องกับปฎิกิริยาเคมีที่สำคัญในพืชเกือบทุกปฎิกิริยา
  • ถ้าเกิดการขาดของธาตุอาหารรอง อาจส่งผลกับปริมาณและคุณภาพของผลผลิต
  • นอกจากนั้นการขาดของธาตุอาหารรองทำให้ภูมิต้านทานของพืชต่ำลงหรืออาจทำให้พืชถึงกับตายได้

ธาตุอาหารหลักโดยเฉพาะ N, P, และ K มีความจำเป็นและต้องใช้ในปริมาณมาก
ธาตุอาหารรองก็มีความจำเป็นแต่ต้องใช้ในปริมาณน้อยๆ เพียงว่าถ้าธาตุอาหารรองตัวที่น้อยเกินไปจะเป็นตัวไปจำกัดผลผลิต

 

ปริมาณของธาตุอาหารรองในดินแปรผันมากๆดังแสดงตามรูปข้างล่าง

Micronutrients in soil

สาเหตุของการขาดธาตุอาหารรอง

  • การเพาะปลูกพืชพันธุ์ที่มีผลผลิตสูง (การดูดซึมก็สูงด้วย)
  • การเพาะปลูกนอกฤดูที่เข้มข้น
  • การเพิ่มปุ๋ยเคมี
  • การลดลงของปุ๋ยอินทรีย์
  • ระบบน้ำหยด
  • การดูดซึมต่ำ (ปฏิสัมพันธ์ของดิน)
  • ดินหินปูน
  • ค่าพีเอชของดิน

ค่าเปอร์เซนต์ของการนำธาตุอาหารรองไปใช้ได้จะขึ้นกับค่าพีเอชของดิน

ที่ค่าพีเอชต่ำๆธาตุอาหารรองส่วนใหญ่จะพร้อมให้รากดูดซึมยกเว้นโมลิบดินัม (Mo)
เมื่อค่าพีเอชสูงขึ้นการละลายและการนำไปใช้ได้ของของธาตุอาหารรองส่วนใหญ่จะต่ำลง ดังแสดงตามรูปข้างล่าง
ดังนั้นจึงจำเป็นที่จะต้องให้ธาตุอาหารรองและเพิ่มการนำไปใช้ได้

micronutrient availability in different soil pHs

แหล่งที่มาของธาตุอาหารรอง

ธาตุอาหารรองอาจให้ได้โดยแหล่งที่มาต่างๆกัน เช่น ในรูปของออกไซด์ ในรูปของเกลือ ในรูปของสารประกอบ ในรูปของคีเลต

sources of micronutrients


คีเลต

คีเลตช่วยเพิ่มการเคลื่อนย้ายและดูดซึมของธาตุอาหาร ทำให้การให้ธาตุอาหารในรูปคีเลตมีประสิทธิภาพมากกว่า

คีเลตคืออะไร

คีเลต คือ สารประกอบที่เกิดจากการจับตัวกันของอะตอมเชิงเดี่ยว (ธาตุอาหาร) กับ สารที่ทำงานเป็นคีเลตติ้งเอเจนต์

สารที่ทำงานเป็นคีเลตติ้งเอเจนต์นี้จะจับกับธาตุอาหารและหุ้มธาตุอาหารไว้เพื่อทำให้อนุภาคของธาตุอาหารไม่ถูกยึดอยู่กับดิน เป็นผลให้เพิ่มการเคลื่อนย้ายของธาตุอาหารและทำให้ธาตุอาหารพร้อมสำหรับการดูดซึมของพืชได้มากขึ้น

Chelation

ประโยชน์ของธาตุอาหารในรูปคีเลต

1. ช่วยป้องกันปัญหาการขาดธาตุอาหารรอง
2. ช่วยแก้ไขปัญหาการขาดธาตุอาหารรอง
3. ช่วยป้องกันธาตุอาหารจากปฏิกิริยาระหว่างฟอสเฟตกับดิน
4. ช่วยเคลื่อนย้ายธาตุอาหารไปบริเวณไรโซสเฟียร์(ดินที่เกาะอยู่ตามบริเวณรอบรากพืช)จนถึงบริเวณที่มีการดูดซึมธาตุอาหาร

ชนิดของคีเลตติ้งเอเจนต์

chalating agents

คีเลตอาจใช้คีเลตติ้งเอเจนต์ได้หลายๆชนิด รูปข้างบนแสดง EDDHA ที่ใช้กับธาตุเหล็ก กับ EDTA

ปัจจัยในการเลือกคีเลต

ปัจจัยที่สำคัญที่สุดในการเลือกคีเลตคือ ค่าคงที่ที่บอกความแข็งแรงของพันธะระหว่างคีเลตติ้งเอเจนต์กับอนุภาคของธาตุอาหาร
ค่าคงที่นี้คือ ค่าคงที่เสถียรภาพ หรือย่อว่า Ka โดย

Ka for choosing chelates

 

ตารางแสดงเปรียบเทียบค่าคงที่เสถียรภาพ (Ka) ของไอออนธาตุชนิดต่างๆกับคีเลตติ้งเอเจนต์หลายๆชนิด

ค่า -log Ka ยิ่งมาก → ค่า Ka ก็จะยิ่งมาก → คีเลตก็จะยิ่งมีเสถียรภาพมาก
จากตารางจะเห็นว่า EDTA จะให้ค่าคงที่เสถียรภาพที่ดีที่สุด (ยกเว้นเหล็ก(Fe3+)และทองแดงที่เป็นรองเฉพาะกับ EDDHA)

Ka table of different elements

 

คีเลตจากเทรดคอร์ป

  • เทรดคอร์ปเป็นหนึ่งในไม่กี่บริษัทที่สามารถผลิต EDDHA ได้
  • เทรดคอร์ปมีเทคโนโลยีในการสร้าง, การทำคีเลชั่น และการผลิตของตัวเอง
  • ผลิตภัณฑ์คีเลตของเทรดคอร์ปอยู่ในรูปเม็ดละลายน้ำ (WG)
  • ผลิตภัณฑ์คีเลตของเทรดคอร์ปได้เกรดสูงสุดของคีเลต
  • สินค้าคุณภาพสูง กระบวนการผลิตได้มาตราฐาน

Tradecorp

ข้อแตกต่างระหว่างผลิตภัณฑ์ต่างๆ

เทรดคอร์ปรับรองคุณภาพสินค้าสูงสุดและรับประกันกระบวนการผลิต

  • ระดับของคีเลชั่นสูงสุด
  • รับประกันความสมบูรณ์ของธาตุอาหาร
  • รับประกันในคุณภาพของคีเลตติ้งเอเจนต์
  • กระบวนการผลิตที่เที่ยงตรงบอกได้ว่าทุกๆแคทไอออนของธาตุอาหารอยู่ในรูปคีเลตโดยสมบูรณ์

กระบวนการผลิตที่มีคุณภาพและมาตราฐานของเทรดคอร์ปรับประกันว่าธาตุอาหารทุกๆไอออนจะอยู่ในรูปคีเลต
กระบวนการผลิตที่ไม่ดีพอแม้จะมีคีเลตติ้งเอเจนต์แต่ไอออนบางส่วนก็อาจจะไม่ได้อยู่ในรูปคีเลต

รูปข้างล่างแสดงคีเลชั่นที่สมบูรณ์ของเทรดคอร์ป (รูปซ้าย)ที่ธาตุอาหารทุกไอออนอยู่ในรูปคีเลต
เปรียบเทียบกับกระบวนการคุณภาพไม่ดีที่การจับตัวในรูปคีเลตเป็นบ้างไม่เป็นบ้าง (รูปขวามือ)

Tradecorp Chelation v.s. bad chelation

 

ค่าพีเอชกับเสถียรภาพของคีเลต

เสถียรภาพของคีเลตก็ขึ้นกับค่าพีเอชด้วยดังแสดงในรูปข้างล่าง

Stability of chelates in different pH conditions

 

ตารางสรุปเสถียรภาพของคีเลตกับค่าพีเอชและการใช้ (ชนิดของดินและการให้ทางดินหรือฉีดทางใบ)

ชนิดของคีเลตติ้งเอเจนต์ ฉีดทางใบ
พีเอชเป็นกรด
ฉีดทางใบ
พีเอชเป็นด่าง
ให้ทางดิน
พีเอชเป็นกรด
ให้ทางดิน
พีเอชเป็นด่าง
EDTA
(Zn, Mn, Ca, Mg, & รวม)
ดี ดี ดี ดี
EDTA Fe ดี กลางๆ ดี แย่
EDDHA Fe ดี ดี ดี ดี
กรดอะมิโน ดี ดี ดี แย่
กรดซิตริกและกรดอินทรีย์ ดี กลางๆ ดี แย่

 

การทำงานของคีเลต

actions of chelates

รูปทางซ้ายแสดงการทำงานของคีเลตใน 4 ขั้นตอน

1. คีเลตติ้งเอเจนต์จะป้องกันอนุภาคของธาตุอาหารจากปัจจัยที่ให้เกิดการเคลื่อนที่ไม่ได้หรือปัจจัยที่ทำให้เกิดการกีดขวางในดิน
2. นอกจากจะเพิ่มความสามารถในการละลายน้ำและเพิ่มการเคลื่อนที่ได้ของธาตุอาหารในดินแล้ว คีเลตติ้งเอเจนต์ยังช่วยธาตุอาหารในการเคลื่อนย้ายไปอยู่ในไรโซสเฟียร์
3. คีเลตติ้งเอเจนต์จะปล่อยธาตุอาหารเข้าไปในพืชและตัวมันจะถูกดูดซืมเข้าไปในไรโซสเฟียร์ (ราก)
4. การใช้คีเลตทำให้แน่ใจว่าพืชสามารถดูดซึมธาตุอาหารได้ดีที่สุด เพื่อเพิ่มผลผลิตและคุณภาพเวลาเก็บเกี่ยว

ประโยชน์ของธาตุอาหารในรูปคีเลตจากเทรดคอร์ปกับธาตุอาหารในรูปเดิมๆ

1. มีเสถียรภาพมากกว่าในดิน ธาตุอาหารที่ถูกปกป้องโดยคีเลตติ้งเอเจนต์จะไม่ทำปฏิกิริยากับธาตุอื่นๆที่อยู่ในดิน (เช่นคาร์บอนเนต, OM, สารประกอบ clay-humic เป็นต้น) ทำให้ธาตุอาหารพร้อมใช้อยู่ได้นานกว่า

2. มีเสถียรภาพมากว่าในถังผสมและระบบน้ำ

3. ได้ประสิทธิภาพที่สูงสุดด้วยปริมาณการใช้ที่ต่ำกว่า เนื่องจากธาตุอาหารในรูปคีเลตทำให้พืชสามารถนำไปใช้ได้ทั้งหมด

4. ละลายน้ำได้ดีและมีความเสี่ยงต่ำกับปัญหาดินเค็ม

5. เข้าได้กับเคมีเกษตรส่วนใหญ่รวมถึงปุ๋ยทางใบ

6. ง่ายทั้งการใช้งาน การขนส่ง และการเก็บรักษา

advantages of true chelates v.s. other sources of micronutrients

 

ปัญหาของธาตุอาหารในรูปเกลือ:
1. การเข้าได้กับสารกำจัดศัตรูพืชต่ำ
2. เสี่ยงกับอาการไหม้
3. ละลายน้ำได้ดี
4. มีผลกระทบทางอ้อมกับดิน (ค่าพีเอช, คาร์บอนเนต, ไอออน, สารประกอบ clay-humic)

 

คีเลตไม่ทำปฎิกิริยากับ: ฟอสเฟต, OM, สารประกอบ clay-humic และ คีเลตก็เสถียรแม้ในสภาพค่าพีเอชสูงๆ

การทดลอง: คีเลตโดยการฉีดทางใบ (บราซิล)

พืช แชมป์ แมงกานีส
(กิโลกรัม/เฮกตาร์)
MnCl2
(ลิตร/เฮกตาร์)
MnSO4
(กิโลกรัม/เฮกตาร์)
ข้าวโพด 0.2 2.0 3.0
ฝ้าย 0.2 2.0 3.0
ดรายบีนส์ 0.1 1.0 1.5
ถั่วเหลือง 0.1 1.0 1.5

ดำเนิน 9 ทดลองเพื่อวัดประสิทธิภาพของคีเลตในการฉีดทางใบและการลดปริมาณการใช้
ทั้ง 9 การทดลองให้ผลไปทางเดียวกันว่า:
สามารถลดปริมาณการใช้ลงได้
แชมป์ แมงกานีส สามารถเข้าได้ดีกับเคมีเกษตรอื่นๆ
แชมป์ แมงกานีส สามารถป้องกันการขาดแมงกานีสได้
แชมป์ แมงกานีส ไม่ทำให้เกิดความเสียหายกับพืช

รูปข้างล่างแสดงแผนภูมิปริมาณของแมงกานีสในใบของถั่ว
โดยกราฟแท่งสีฟ้า สีม่วง และสีไข่ไก่ แสดงปริมาณก่อนฉีด, หลังฉีด 4 วัน, และหลังฉีด 12 วันตามลำดับ
แชมป์แมงกานีส (Tradecorp) แสดงเป็นข้อมูลชุดที่ 2 ซึ่งมีปริมาณแมงกานีสเหลืออยู่ได้นานที่สุด

Chelated Mn Trial on Beans

การประเมินผลของประสิทธิภาพของแชมป์แมงกานีสเทียบกับ MnSO4 และ MnCl2

ผลของสารอาหารในถั่วเหลือง (Rio Verde Foundation, Brazil; ทำซ้ำ 5 ครั้งสำหรับแต่ละรูปแบบของแมงกานีส)

Treatment ความเข้มข้นของแมงกานีส
(p/p)
อัตรา ปริมาณของแมงกานีสที่ใช้ต่อเฮกตาร์
MnCl2 17% 1 ลิตร/เฮกตาร์ 170 กรัม/เฮกตาร์
MnSO4 32% 1 กิโลกรัม/เฮกตาร์ 320 กรัม/เฮกตาร์
แชมป์แมงกานีส
(EDTA-Mn)
13% 0.2 กิโลกรัม/เฮกตาร์ 26 กรัม/เฮกตาร์

ผลการทดลอง

แผนภูมิข้างล่างแสดงผลผลิต (กิโลกรัมต่อเฮกตาร์) ของถั่วเหลืองที่เก็บเกี่ยวได้ แบ่งตามรูปแบบของแมงกานีสที่ให้
แชมป์แมงกานีส (Tradecorp Mn) แสดงในกราฟแท่งที่สาม (สีเขียว)

Mn on Beans trial results

สรุป

แชมป์แมงกานีสทำงานได้ดีกว่าแมงกานีสในรูปของเกลือ ทั้งๆที่ปริมาณการใช้แมงกานีสต่อไร่น้อยกว่ามาก

 

เปรียบเทียบปุ๋ยคอปเปอร์ (Cu) ทางดินสามชนิด

(ที่มา: Department of Agriculture, Western Australia)

yields versus Cu content of 3 Cu sources

ผลผลิต 100% โดยใช้ ความต้องการโดยเฉลี่ย ความสมดุลย์
150 g Cu/ha ในรูป Cu-EDTA 150 g/ha ถูกต้องและมีประสิทธิภาพ
450 g Cu/ha ในรูป CuSO4 450 g/ha เกิน = มลพิษ
450 g Cu/ha ในรูป Cu oxychloride 450 g/ha เกิน = มลพิษ

 

ข้อได้เปรียบทางกายภาพของคีเลตจากเทรดคอร์ป

1. ละลายได้ในน้ำทุกชนิดอย่างรวดเร็วและสมบูรณ์โดยไม่จับตัวเป็นก้อนหรือตกตะกอน

2. จัดการได้ง่ายเมื่อเทียบกับผลิตภัณฑ์อื่นในรูปผง

3. จัดการและเก็บได้ง่ายเมื่อเทียบกับผลิตภัณฑ์อื่นในรูปน้ำหรือสูตรอื่นๆที่ความเข้มข้นต่ำกว่า

ละลายได้ 100% เต็ม

100% Soluble chelates

หน้าตัดของเม็ดปุ๋ย (Micro granule section)

คีเลตของเทรดคอร์ปสามารถละลายน้ำได้เต็มที่ เนื่องจากอยู่ในรูปชนิดเม็ดละลายน้ำ (WG) ที่มีรูพรุนขนาดใหญ่ช่วยเพิ่มหน้าสัมผัสกับโมเลกุลน้ำ

Micro granule section

ข้อได้เปรียบเชิงธาตุอาหารที่พืชได้รับของการใช้คีเลตคุณภาพสูง

1. สามารถละลายน้ำได้กับน้ำที่มีค่าพีเอชต่างๆในช่วงกว้าง ทำให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุดในทุกสภาวะ

2. ได้ประสิทธิภาพสูงสุดแม้ใช้ในอัตราที่ต่ำ → พืชนำธาตุอาหารไปใช้ได้ 100%

3. ทางเลือกที่ดีเยี่ยมสำหรับการปลูกพืชแบบไฮโดรโพนิคและระบบน้ำหยด จะไม่เกิดการอุดตันของหัวหยดหรือหัวจ่ายน้ำ

4. ปลอยภัยสุดเพราะว่าคีเลตไม่เป็นอันตรายกับเนื้อเยื่อหรือรากพืช

5. ธาตุอาหารคงอยู่ได้นาน

ลิงค์ที่เกี่ยวข้อง: แชมป์

 

เรียบเรียงจาก เปรียบเทียบคีเลตชนิดต่างๆและเสถียรภาพของคีเลตกับแต่ละธาตุอาหาร

Last Updated on Friday, 25 March 2011 05:07