บทบาทและการขาดธาตุสังกะสี (Zinc: Zn)

Thirasak Chuchoet • July 9, 2024

บทบาทและการขาดธาตุสังกะสี (Zinc: Zn)

ธาตุสังกะสี หรือซิงค์ (Zinc) สัญลักษณ์ธาตุภาษาอังกฤษ Zn

พืชดูดธาตุสังกะสีไปใช้ในรูปของ ซิงค์ไอออนประจุสองบวก หรือไดวาเลนต์ซิงค์ไอออน (Zn²⁺) และซิงค์คีเลท (Zinc chelate) โดยทั่วไปในหินแร่ต่างๆ จะมีองค์ประกอบของสังกะสี เมื่อย่อยสลายและแตกตัวรากพืชจะสามารถดูดใช้ได้ นอกจากนี้แหล่งของสังกะสีที่สำคัญ คือ อินทรีย์วัตถุต่างๆ ซึ่งเป็นสารประกอบอินทรีย์ที่มีโครงสร้างซับซ้อน โดยมีสังกะสีเป็นองค์ประกอบอยู่ในโครงสร้าง ซึ่งอินทรีย์วัตถุเหล่านี้สลายตัวให้ธาตุสังกะสีได้ง่ายและเร็วกว่าหินแร่

โดยปกติทั่วไปในพื้นที่การเกษตรที่มีการเติมมูลสัตว์ เศษซากพืชหรือปุ๋ยอินทรีย์เป็นประจำ พืชจะได้รับธาตุสังกะสีอย่างเพียงพอ เนื่องจากพืชทั่วไปต้องการสังกะสีน้อยมาก โดยพบว่าในเนื้อเยื้อพืชจะมีสังกะสีเพียง 100 มิลลิกรัมต่อน้ำหนักแห้ง 1 กิโลกรัม (เทียบเท่าความเข้มข้น 100 ppm) พืชแต่ละชนิดจะมีความต้องการสังกะสีแตกต่างกันไป โดยเฉลี่ยแต่ละพืชจะมีระดับสังกะสีที่เพียงพอต่อการเจริญเติบโตราว 20-100 มิลลิกรัมต่อน้ำหนักแห้ง 1 กิโลกรัม

ลักษณะขาดธาตุสังกะสี

ลักษณะอาการขาดธาตุสังกะสี จะเกิดขึ้นที่ใบอ่อนชัดเจนที่สุดเนื่องจากสามารถเคลื่อนย้ายในระบบท่อลำเลี้ยงอาหารได้ปานกลาง (midderate phloem movemant) สำหรับอาการขาดที่ดอกและผลอ่อนหลังผสมเกสรใหม่ๆ จะสังเกตุได้ยาก ดังนั้น หากการแตกใบอ่อนในระยะก่อนการออกดอกหรือระยะมีดอกพบว่า ใบอ่อนแสดงอาการขาดธาตุจะเป็นสัญญาณบ่งบอกปัญหาที่จะเกิดขึ้นกับตาดอก การพัฒนารังไข่ หลอดนำเกสร เกสรเพศผู้-เพศเมีย การผสมเกสรและการพัฒนาเมล็ดหลังผสมเกสร

ภาพที่ 1: อาการขาดธาตุสังกะสีในใบอ่อนมะม่วง (1): สวนใช้น้ำบาดาลติดภูเขาหินปูน และมีค่า pH ดินเป็นด่าง

ภาพที่ 2: อาการขาดธาตุสังกะสีในใบอ่อนมะม่วง (2): สวนใช้น้ำบาดาลติดภูเขาหินปูน และมีค่า pH ดินเป็นด่าง

ลักษณะสีใบที่ผิดปกติ

อาการขาดธาตุสังกะสีจะปรากฏที่ใบอ่อนก่อน โดยระหว่างเส้นใบจะเป็นสีเหลือง แต่เส้นใบยังคงมีสีเขียวปกติ หรือสีเขียวเข้ม อาการใบเหลืองจะเริ่มจากส่วนของด้านปลายใบก่อนแล้วขยายเข้าสู่โคนใบ อาการขาดรุนแรงจะทำให้ใบเหลืองทั้งใบแต่เส้นใบยังมีสีเขียว ในใบแก่ที่ขาดธาตุสังกะสีมักเป็นผลมาจากการขาดในระยะใบเพสลาด

อาการขาดธาตุสังกะสีมักเกิดขึ้นควบคู่ไปกับการขาดจุลธาตุตัวอื่นๆ ด้วย เช่น ธาตุเหล็ก (Fe) ธาตุแมงกานีส (Mn) ซึ่งจะทำให้ลักษณะอาการขาดที่ใบอ่อนเปลี่ยนแปลงไปจากข้างต้น เช่น ใบเป็นสีเหลืองซีดอมขาว หรือสีขาว และเส้นใบมีสีเขียวซีด ซึ่งเป็นอาการของการขาดธาตุเหล็กร่วมด้วย หรือใบและเส้นใบเป็นสีเขียวอ่อน ซึ่งเป็นอาการของการขาดธาตุแมงกานีสร่วมด้วย อาการขาดธาตุมากว่า 1 ธาตุนี้ อาจปรากฏลักษณะขาดแบบร่วมๆ หรือลักษณะใดลักษณะหนึ่งเด่นกว่า ขึ้นอยู่กับธาตุใดขาดมากกว่าหรือน้อยกว่า ในช่วงสภาพภูมิอากาศร้อนจัดและขาดน้ำ หรือฝนตกชุก อาจพบอาการขาดธาตุแคลเซียม (Ca) และโบรอน (B) ร่วมด้วย โดยจะปรากฏอาการปลายใบอ่อนหรือขอบใบบริเวณใกล้ปลายใบ มีอาการไหม้

ลักษณะรูปทรงใบที่ผิดปกติ

ลักษณะรูปทรงใบที่ผิดปกติที่ยอดอ่อน จะพบว่าข้อใบสั้น ในบางพืชแตกใบอ่อนเป็นพุ่มแจ (rosette) ใบอ่อนไม่ขยายขนาด ใบมีลักษณะเรียวเล็กผิดปกติ อาจพบอาการขอบใบขยายขนาดได้เล็กน้อยจึงมีลักษณะเป็นคลื่น คล้ายลอนหลังคา หรืออาจมีอาการขอบใบโค้งงอ ส่วนใหญ่ใบอ่อนจะมีอาการเนื้อใบเหลืองระหว่างเส้นใบ แต่ขอบใบจะยังเขียวอยู่ ในบางพืชหรือบางครั้งอาการเนื้อใบเหลืองอาจแสดงออกไม่มาก ในพืชที่มีอาการขาดรุนแรงอาจพบจุดเหลืองตามหน้าใบร่วมด้วย ซึ่งเป็นผลมาจากความเป็นพิษของฟอสฟอรัส หากมีฟอสฟอรัสมากไปอาการจุดเหลืองดังกล่าวอาจแสดงเป็นจุดตายสีน้ำตาลหรือดำ

ใบอ่อนที่ขาดธาตุสังกะสี หากอาการไม่รุนแรง ใบยังคงพัฒนาไปเป็นใบแก่ได้แต่จะมีขนาดเล็กกว่าปกติ ขอบใบบิดเป็นคลื่นคล้ายลอนหลังคา หรือใบเรียวยาวและโค้งงอคล้ายเป็นพระจันทร์เสี้ยว

ภาพที่ 3: อาการขาดธาตุสังกะสีในใบอ่อนทุเรียน: ใบเรียวเล็ก ขอบใบเป็นลอนคลื่น ใบโค้งงอและมีสีเหลืองอ่อน

ภาพที่ 4: อาการขาดธาตุสังกะสีในใบอ่อนทุเรียน: ใบเรียวเล็ก ขอบใบเป็นลอนคลื่น ใบโค้งงอและมีสีเหลืองอ่อน

ภาพที่ 5: อาการขาดธาตุสังกะสีและธาตุแมงกานีสในใบอ่อนทุเรียน: ใบเล็กผิดปกติ ขอบใบบิดเล็กน้อย หน้าใบสีเหลืองอ่อน และเห็นเส้นใบย่อยชัดเจน

ภาพที่ 6: อาการขาดธาตุสังกะสี: ใบทุเรียนขาดธาตุเมื่อตอนเป็นใบอ่อน ทำให้เมื่อใบแก่ใบจะมีขนาดเล็ก ขอบใบเป็นลอนคลื่น ใบโค้งงอ

ภาพที่ 7: อาการขาดธาตุสังกะสีร่วมกับขาดธาตุเหล็กในใบอ่อนทุเรียน

ภาพที่ 8: อาการขาดธาตุสังกะสีร่วมกับขาดธาตุเหล็กและธาตุแมงกานีสในใบอ่อนทุเรียน

ภาพที่ 9: อาการขาดธาตุสังกะสีร่วมกับขาดธาตุแมงกานีสในใบอ่อนทุเรียน

ภาพที่ 10: อาการขาดธาตุสังกะสีร่วมกับขาดธาตุแมงกานีสในใบอ่อนทุเรียน

สาเหตุการขาดธาตุสังกะสี

1. พื้นที่เพาะปลูกพืชเป็นดินทราย ดินร่วนปนทราย ดินเหนียวปนทราย ซึ่งดินทรายไม่ดูดซับหรือกักเก็บปุ๋ย

2. ดินมีสภาพเป็นด่าง มีค่า pH มากกว่า 6.8-7 ขึ้นไป หรือดินมีเป็นกรดจัด มีค่า pH น้อยกว่า 4.5 โดยช่วงค่า pH ดังกล่าวธาตุสังกะสีจะละลายได้น้อยและไม่เป็นประโยชน์ต่อพืช

3. การเพาะปลูกในพื้นที่เป็นระยะเวลานานและขาดการเติมอินทรีย์วัตถุหรือปุ๋ยอินทรีย์

4. มีการใช้ปุ๋ยฟอสฟอรัสมากเกินความจำเป็นหรือฟุ่มเฟือย เช่น การใส่ปุ๋ยสูตรเสมอ ปุ๋ยสูตรที่มีปริมาณฟอสฟอรัสเท่ากับไนโตรเจน หรือปุ๋ยสูตรปริมาณฟอสฟอรัสสูงกว่าไนโตรเจน

5. การใส่ธาตุแคลเซียมและแมกนีเซียมมากเกินไปหรือบ่อยครั้งมากเกินไป โดยเฉพาะปุ๋ยละลายเร็ว เช่น ปุ๋ยแคลเซียมไนเตรท (15-0-0) แมกนีเซียมไนเตรท (10-0-0 หรือ 11-0-0) หรือแมกนีเซียมซัลเฟตเฮปตะไฮเดรต เนื่องจากเป็นปุ๋ยที่แตกตัวได้แคลเซียมและแมกนีเซียมไอออน ซึ่งมีประจุสองบวกทั้งคู่และมีศักย์ไฟฟ้าสูง จึงไล่หรือลดความเป็นประโยชน์ของธาตุที่มีประจุบวกอื่นๆ เช่น สังกะสี แมงกานีส เหล็ก และทองแดง (คอปเปอร์) เป็นต้น^[1]

^[1] เคยทำทดลองในฝรั่งในวงบ่อปูนที่ปิดก้นบ่อ โดยใส่แคลเซียมไนเตรทเพื่อไล่เกลือโซเดียมคลอไรด์ หลังจากอาการใบไหม้ที่เกิดจากเกลือหมดไป ยอดอ่อนที่แตกใหม่เกิดอาการยอดเหลืองจากการขาดธาตุสังกะสี แมงกานีส และเหล็ก เพราะลืมคิดเรื่องก้นบ่อที่ถูกปิดสนิท

บทบาทและหน้าที่ของธาตุสังกะสี

1. เป็นโคแฟคเตอร์ของเอนไซม์ (coenzyme factor) โดยเป็นตัวกระตุ้นการทำงานของเอนไซม์มากกว่า 60 ชนิด ซึ่งทำหน้าที่เชื่อมเอนไซม์กับสารตั้งต้นเมตาบอลิซึม (ซับสเตรท; substrate)

2. เป็นองค์ประกอบในโครงสร้างของเอนไซม์หลายชนิด

3. ทำหน้าที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์กรดอะมิโนทริปโทเฟน (tryptophan) ซึ่งเป็นกรดอะมิโนตั้งต้นในการสังเคราะห์ออกซิน การขาดสังกะสีนอกจากจะทำให้ทริปโทเฟนและออกซินลดลงแล้ว ยังมีผลทำให้เอนไซม์ไอเอเออ็อกซิเดส เพิ่มกิจกรรมย่อยสลายออกซินในส่วนปลายยอดเจริญของพืช โดยพบว่าปริมาณออกซินที่บริเวณยอดจะลดลงอย่างมากก่อนจะแสดงอาการขาดธาตุ

4. เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์กรดอะมิโนและโปรตีน

4.1 ทำหน้าที่เชื่อมสายดีเอ็นเอ โดยมีผลต่อการสังเคราะห์โปรตีนในขั้นตอนการถอดรหัสดีเอ็นเอ

4.2 มีบทบาทต่อการคงสภาพของไรโบโซม (อวัยวะระดับเซลล์ที่ใช้สังเคราะห์โปรตีน)

4.3 การขาดสังกะสีทำให้อัตราการสังเคราะห์โปรตีนลดลง โดยจะเกิดการย่อยสลายอาร์เอ็นเอเร็วกว่าปกติ (RNA hydrolysis) ซึ่งอาร์เอ็นเอมีบทบาทสำคัญมากและต้องการสังกะสีสูงเป็นพิเศษในส่วนการพัฒนาของหลอดเรณู (ดอก) ยอดอ่อนและปลายราก

5. รักษาสเถียรภาพของเยื่อหุ้มอวัยวะระดับเซลล์ของพืช โดยเฉพาะคลอโรพลาสต์ที่เป็นอวัยวะสังเคราะห์แสง โดยสังกะสีเป็นโคแฟคเตอร์ของเอนไซม์ที่ใช้ย่อยสลายสารอนุมูลอิสระที่ทำลายเยื้อหุ้มไทลาคอยด์ภายในคลอโรพลาสต์ และเป็นองค์ประกอบของเอนไซม์คาร์บอนิกแอนไฮเดรส ที่ใช้ในการตรึงก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ใช้ในการสังเคราะห์แสง

6. เกี่ยวข้องกับการเปิด-ปิดปากใบพืช โดยรักษาสเถียรภาพของเยื้อหุ้มเซลล์คุมปากใบ ทำให้เซลล์คุมไม่สูญเสียโพแทสเซียมเนื่องจากเยื้อหุ้มรั่ว และเมื่อพืชขาดสังกะสีขนาดของปากใบจะเล็กลง ทำให้เกิดความต้านทานการแพร่ของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เข้าสูงปากใบ

7. เกี่ยวข้องกับเมตาบอลิซึมของคาร์โบไฮเดรต (น้ำตาลและแป้ง) โดยสังกะสีกระตุ้นการทำงานของเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องต่อเมตาบอลิซึมของน้ำตาล ที่ใช้เปลี่ยนน้ำตาลฟรุกโตสบีสฟอสเฟตไปเป็นน้ำตาลซูโครส เพื่อขนส่งออกจากใบแก่ไปยังระบบท่อลำเลี้ยงอาหาร (phloem) และส่งต่อไปยังใบอ่อน ดอก และผล หากพืชขาดสังกะสีจะทำให้เกสรเพศผู้เป็นหมั่นได้ การผสมเกสรลดลง การติดเมล็ดน้อยและการพัฒนาผลลดลง

การแก้ไขอาการขาดธาตุสังกะสีเร่งด่วน

โดยพ่นธาตุสังกะสีคีเลตที่ใบอ่อน ดอก และผลโดยตรง เช่น สังกะสี-อีดีทีเอ (Zn-EDTA) 14%, ซิงค์ซัลเฟตเฮปตะไฮเดรต (ZnSO₄.7H₂O) 21%, ซิงค์ซัลเฟตโมโนไฮเดรต (ZnSO₄.H₂O) 35% อัตรา 20-30 กรัมต่อน้ำ 20 ลิตร หรือปุ๋ยน้ำเคมีธาตุรอง-ธาตุเสริม เช่น ปุ๋ยน้ำเคมีธาตุเสริม สังกะสี 10% อัตรา 30 ซีซี.ต่อน้ำ 20 ลิตร หรือปุ๋ยน้ำเคมีธาตุรอง-ธาตุเสริม แมกนีเซียมบวกสังกะสี 5%+2% (หรือเปอร์เซ็นต์อื่นๆ) อัตรา 30-40 ซีซี.ต่อน้ำ 20 ลิตร

ควรพ่นต่อเนื่องทุกๆ 4-5 วัน

การแก้ไขอาการขาดธาตุสังกะสีระยะยาว

1. ลดการใช้ปุ๋ยฟอสฟอรัสสูตรสูง และทดแทนด้วยปู่ยสูตรฟอสฟอรัสต่ำ เช่น 20-8-20, 21-7-14, 21-7-18, 15-7-18, 21-3-21, 15-5-20, 15-5-25, 15-5-35 หรือ 14-7-35 ตามระยะการเจริญเติบโตของพืช

2. เพิ่มปริมาณอินทรีย์วัตถุในดิน

3. ปรับสภาพค่า pH ของดินในอยู่ในช่วง 5.5-6.5

4. พ่นปุ๋ยเคมีธาตุรอง-ธาตุเสริม (ชนิดรวม 6-8 ธาตุ) เป็นประจำจะช่วยเสริมการใช้ธาตุสังกะสีทางดินและป้องกันความไม่เพียงพอ

ควรปฏิบัติร่วมกันทั้ง 4 ข้อข้างต้น