การสะสมอาหารในไม้ผล คือการเคลื่อนย้ายสารอาหารที่เหลือจากการใช้ไปเก็บสะสม โดยเฉพาะน้ำตาลและกรดอะมิโน ดังนั้น หากใบแก่สร้างน้ำตาลได้แค่เพียงพอต่อการใช้ในแต่ละวันหรือช่วงเวลาหนึ่งๆ การสะสมอาหารคงไม่เกิดขึ้น แต่ในสภาพความเป็นจริงหากไม่มีการแตกใบอ่อนอย่างต่อเนื่องหรือออกดอก-ติดผล ดกมากๆ การสะสมอาหารย่อมเกิดขึ้นหากพืชได้รับแสง น้ำและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ อย่างเพียงพอ
การสร้างหรือผลิตน้ำตาลของพืช เกิดจากการสังเคราะห์แสงโดยใช้วัตถุดิบ 2 อย่าง คือ
1. น้ำ ได้ผ่านทางราก: น้ำราว 92-98% ถูกคายออกทางปากใบเพื่อรักษาอุณหภูมิของใบ อีกราว 2-8% เก็บไว้ใช้
2. ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์: แพร่ผ่านเข้าทางปากใบขณะคายน้ำ
ซึ่งใช้แสงแดดเป็นแหล่งพลังงานในการสร้างน้ำตาล โดยเม็ดสีที่ชื่อ "คลอโรฟิลล์" เป็นตัวเก็บเกี่ยวพลังงานจากแสงแดด ทั้งคลอโรฟิลล์และการสังเคราะห์แสงเกิดขึ้นในอวัยวะระดับเซลล์ (organelle) ที่ชื่อ "คลอโรพลาสต์"
น้ำ + คาร์บอนไดออกไซด์ + แสงแดด ได้น้ำตาลตัวแรก คือ น้ำตาลไตรโอส (triose) ก่อนจะเปลี่ยนไตรโอสเป็นน้ำตาลกลูโคส (glucose) น้ำตาลเป็นแหล่งพลังงานที่สำคัญ พืชกักเก็บไว้ในรูปของแป้งและเซลลูโลส ตามกิ่ง ลำต้น ผล (หัว เช่น หัวเผือก หัวมัน) และใบบางส่วน
การสังเคราะห์แสงนอกจากอาศัยวัตถุดิบและแสงแดดแล้วการเปิดปากใบเพื่อคายน้ำและได้คาร์บอนไดออกไซด์
จะต้องอาศัยโพแทสเซียมเข้าไปคลั่งอยู่ที่ปากใบ (ในเซลล์คุม: guard cell) หลังจากนั้นน้ำจึงจะเข้าสู่ปากใบ ทำให้ปากใบเต่งและเปิดอ่าออก
กระบวนการสังเคราะห์แสงของพืช อาศัยวัตถุดิบ คือน้ำ และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ โดยใช้พลังงานในการสังเคราะห์จากแสงแดด
การเปิด-ปิดปากใบ อาศัยการเข้าไปคลั่งของโพแทสเซียมที่เซลล์คุม ทำให้น้ำจากเซลล์ข้างเคียงแพร่เข้าทำให้เซลล์คุมเต่ง ปากใบจึงเปิดอ่าออก
กระบวนการสังเคราะห์แสง เป็นการเก็บเกี่ยวพลังงานจากแสงแดดในช่วงความยาวคลื่นแสง 380-700 นาโนเมตร เกิดการถ่ายอิเล็กตรอนภายในเยื่อหุ้มไทลอคอยด์ชั้นใน ได้สร้างให้พลังงาน ATP และ NADPH ซึ่งนำไปใช้ในวััฏจักรคาลวิน เพื่อสร้างน้ำตาล
การเคลื่อนย้ายสารอาหารภายในท่อลำเลียงอาหารของพืช ส่วนใหญ่ราว 90-94% เป็นน้ำตาล ราว4-5% เป็นกรดอะมิโน และที่เหลืออีก 2-4% เป็นธาตุอาหาร ซึ่งเป็นการเคลื่อนย้ายจากใบแก่ที่ได้รับแสงแดดไปสู่ส่วนที่ต้องการน้ำตาลและสารอาหาร เช่น ใบอ่อน ใบที่ไม่ถูกแสง (ใบในเรือนพุ่มด้านในทรงพุ่ม) ดอก ผล และราก
ในไม้ผล น้ำตาลส่วนเกินจะถูกส่งไปกักเก็บในกิ่งและลำต้นเป็นหลัก
การเคลื่อนย้ายน้ำตาลและกรดอะมิโน จะเริ่มจากเซลล์ที่สังเคราะห์แสงได้น้ำตาลกลูโคส โดยน้ำตาลกลูโคสจะแพร่เข้าสู่เซลล์ข้างๆ เส้นใบ (เซลล์ประกบ: companion cell) และเซลล์ประกบนี้จะเปลี่ยนน้ำตาลกลูโคสเป็นน้ำตาลซูโครสก่อน แล้วจึงส่งไปยังเส้นใบผ่านช่องเล็กๆ ชื่อ "พลาสโมเดสมาตา (plasmodesmata)" เป็นการส่งแบบไม่ใช้พลังงาน (passive transport) และส่งผ่านผนังเซลล์โดยตรง ซึ่งต้องใช้พลังงาน (active transport) จากสารให้พลังงานที่ชื่อ ATP
โดย ATP ย่อมาจาก: A = อะดีโนซีน (อะดีนิน + น้ำตาลไรโบส), T = ไตร (จำนวน 3) และ P = ฟอสเฟต จึงหมายถึง อะดีโนซีนที่รวมตัวกับฟอสเฟต 3 ตัว (A+[P~P~P])
การใช้พลังงานเป็นการทำให้ฟอสเฟตตัวสุดท้าย (~P) หลุดออกและปลดปล่อยพลังงานออกมา ฟอสเฟตที่หลุดออกมาจะสามารถวนนำกลับไปสร้าง ATP ใหม่ได้ (รีไซเคิล) จึงเป็นเหตุให้พบฟอสฟอรัส/ฟอสเฟตในพืชน้อยมากเมื่อเทียบกับธาตุหลักและธาตุรอง ถ้าพืชได้รับฟอสเฟตมากกว่าปกติ จะกักเก็บไว้ในถุงเก็บสารที่ชื่อ "แวคิวโอล (vacuole)" ภายในเซลล์ หากมีมากเกินกักเก็บฟอสเฟตจะทะลักออกจากถุงและจับตัวกับธาตุประจุบวกอื่นๆ ที่อยู่ภายในของเหลวของเซลล์ เกิดการตกตะกอนและเป็นพิษ เช่น แคลเซียม แมกนีเซียม สังกะสี เหล็ก แมงกานีส และคอปเปอร์ ซึ่งถ้าฟอสเฟตมีมากเกินไปนิดหน่อยการตกตะกอนจะไม่ค่อยเกิดขึ้น (เจือจาง) ดังนั้น การพ่นฟอสฟอรัสทางใบอัตราสูงและบ่อย จึงเป็นการยัดเยียดให้เซลล์พืชได้รับฟอสเฟตมากเกินไปจนก่อความเป็นพิษ
การลำเลียงสารอาหารภายในพืช จากใบแก่ไปสู่ส่วนต่างๆ ต้องอาศัยธาตุโพแทสเซียมมากเป็นพิเศษ ดังนั้น โพแทสเซียม จึงมีบทบาทในการลำเลียงน้ำตาล
เซลล์ประกบเส้นใบ เปลี่ยนน้ำตาลกลูโคส (น้ำตาลโมเลกุลเดี่ยว) เป็นซูโครส (น้ำตาลโมเลกุลคู่) ก่อนส่งเข้าสู่เส้นใบซึ่งมีท่ออาหาร เพราะซูโครส แทบจะไม่จับกับกรดอะมิโนหรือธาตุอื่นในท่ออาหาร น้ำตาลจึงไม่ตกตะกอนหรือเป็นสารอื่นก่อนส่งถึงปลายทาง
การขนส่งกรดอะมิโนและธาตุอื่นๆ จากเซลล์ใบไปยังเส้นใบมีหลักการเช่นเดียวกับน้ำตาล
ในท่ออาหาร หรือท่อลำเลียงอาหาร (phloem) จะมีโพแทสเซียมและน้ำอยู่ เมื่อซูโครส กรดอะมิโนหรือธาตุต่างๆ ถูกลำเลียงเข้าสู่ท่ออาหารในบริเวณเส้นใบ (ท่ออาหารมีลักษณะเป็นปล้องๆ และมีช่องผ่านภายใน ลักษณะคล้ายตะแกรง) จะทำให้ค่า pH ภายในเปลี่ยนแปลง ดังนั้น โพแทสเซียม (K) จึงแพร่เข้าสู่ท่ออาหารเพื่อปรับสมดุลย์ค่า pH ซึ่งมีผลทำให้ความเข้มข้นเพิ่มสูงขึ้น น้ำที่อยู่ในท่อน้ำ (xylem) ข้างๆ ท่ออาหาร จึงไหลเข้าสู่ท่ออาหารบริเวณความเข้มข้นสูง (ออสโมซีส) ตามกฏการแพร่ของน้ำ จากที่เจือจางผ่านเยื้อหุ้มไปสู่ที่เข้มข้น
เมื่อน้ำไหลเข้าสู่ท่ออาหาร จึงเกิดแรงบีบกด (turgor pressure) และทำให้เกิดแรงผลักดัน (pressure flow) ดันน้ำตาลซูโครส กรดอะมิโนและธาตุอื่นๆ ไหลไปตามท่ออาหารไปสู่ส่วนของท่ออาหารที่มีความเข้มข้นต่ำ ซึ่งก็คือ ใบอ่อน ใบเพสลาด ดอกและผล ซึ่งรวมถึงท้องกิ่งด้วย
การทำหน้าที่ของโพแทสเซียมนี้ จึงกล่าวว่า โพแทสเซียมมีบทบาทในการเคลื่อนย้ายน้ำตาล ซึ่งฟอสเฟตมีบทบาททางอ้อมและน้อย (โดยส่วนตัว จึงเปรียบเทียบหน้าที่ของโพแทสเซียม (K) ที่มีบทบาทเคลื่อนย้ายน้ำตาลเสมือน "หัวรถลากขนส่งสินค้า")
ด้วยเหตุผลทั้งหมดทั้งมวล จึงเป็นที่มาของคำแนะนำในการสะสมอาหาร ดังนี้
- การสะสมอาหารทางดิน: หว่านด้วยปุ๋ยสูตร 15-5-20 หรือ 15-5-25 ในระยะการพัฒนาของใบ หรือระยะสร้างชุดใบ ส่วนระยะเตรียมต้นก่อนการทำดอก หว่านด้วยปุ๋ยสูตร 15-5-25, 14-7-35, 15-5-35 หรือ 10-10-30 เป็นต้น
- การสะสมอาหารทางใบ: พ่นด้วยปุ๋ยเกล็ด ปุ๋ยน้ำ หรือปุ๋ยเม็ดละลายน้ำ เช่น
โดยพ่นรวมกับกรดอะมิโน และธาตุรวม 7-8 ชนิด
Mardubai by James Thirasak
มือถือ. 082-353-5156
อีเมล. thirasak.chuchoet@gmail.com
ร้านหัวถนนการเกษตร-289
เลขที่ 52/4 ถ.นครศรีฯ-ปากพนัง ต.ในเมือง
อ.เมือง จ.นครศรีธรรมราช
80000