ความรู้เรื่องธาตุอาหารพืช แคลเซียม

                                                              ธาตุแคลเซียมในดิน
                                                                           Ca

                ธาตุแคลเซียมเป็นธาตุที่มีความจำเป็นต่อพืชธาตุหนึ่ง โดยถูกจัดให้อยู่ในกลุ่มของธาตุรอง ซึ่งมีความจำเป็นต่อการเจริญเติบโตของพืช รองมาจากธาตุอาหารหลัก เนื่องจากธาตุแคลเซียมเป็นส่วนประกอบที่สำคัญของผนังเซลล์ ที่อยู่ในรูปของแคลเซียมเพคเตต (calcium pectate) ช่วยในการแบ่งเซลล์ ช่วยในการสร้างโปรตีนและช่วยในการทำงานของเอนไซม์หลายชนิดเช่น ฟอสฟอไลเปส (phospholipase) รูปของแคลเซียมในดิน  แคลเซียมที่อยู่ในดินแบ่งออกเป็น 2 รูปใหญ่ๆคือ อินทรีย์แคลเซียม พืชสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้น้อย ส่วนใหญ่จะอยู่ในรูปของไพตินและ แคลเซียมเพคเตต ถ้าพืชสามารถนำเอาไปใช้ประโยชน์ได้จะต้องถูกจุลินทรีย์ย่อยสลายเปลี่ยนจากอินทรีย์แคลเซียมไปเป็นอนินทรีย์แคลเซียมซึ่งอยู่ในรูปของแคลเซียมไอออน และ อนินทรีย์แคลเซียมประกอบด้วย

1. คัลเซียมที่ละลายยากได้แก่คัลเซียมที่มาจากหินและแร่ เช่น แร่ เฟลด์สปาร์ (Na – Ca AlSi3O8) อะพาไทต์ [Ca5(PO4)3 (F Cl ,OH)] แคลไซต์ (CaCO3),โดโลไมต์ [CaMg (CO3)2] และยิปซั่ม (CaSO4) เป็นต้น เมื่อแร่ผุพังสลายตัวจะให้คัลเซียมไอออน ( Ca2+ ) ลงไปในดิน พืชสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้
2. คัลเซียมที่แลกเปลี่ยนได้ คัลเซียมประเภทนี้จะถูกยึดติดบริเวณผิวของคอลลอยด์ เมื่อคัลเซียมไอออนในสารละลายในดินสูญหายไปโดยพืชหรือจุลินทรีย์คัลเซียมชนิดนี้จะถูกปลดปล่อยออกมาเพื่อรักษาภาวะสมดุล ดังสมการ

3. สารละลายคัลเซียมไอออนในดิน พืชสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้โดยตรง ดินที่มี

โดยตรง ดินที่มีธาตุคัลเซียมสะสมอยู่มาก ได้แก่ ดินเหนียวประเภทดินด่างจัด (calcareous soil) ส่วนใหญ่พบในรูปของคัลเซียมคาร์บอเนต (CaCO3) ซึ่งละลายน้ำได้ยาก พืชนำเอาไปใช้ประโยชน์ได้น้อย แต่ถ้าดินมีก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์อยู่มาก และมีความชื้น คัลเซียมคาร์บอเนตก็จะเปลี่ยนไปอยู่ในรูปที่ละลายน้ำได้ง่ายขึ้น ดังสมการ

คาร์บอนไดออกไซด์บางส่วนไปทำปฏิกิริยากับน้ำได้แก่ กรดคาร์บอนิก ดังสมการ

ไฮโดรเจนไอออน ที่ได้จะไปไล่ที่คัลเซียมไอออน ที่ดูดซับบริเวณผิวของคอลลอยด์ดินให้หลุดออกมาอยู่ในสารละลาย ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อพืช ในดินทรายที่เป็นกรดจัดหรือดินพีต(peat) ที่เป็นกรดจัดจะมีคัลเซียมไอออนอยู่น้อยมาก

ปัจจัยที่ควบคุมความเป็นประโยชน์ต่อพืชของคัลเซียม
               คัลเซียมที่เป็นประโยชน์ต่อพืชจะอยู่ในรูปของคัลเซียมไอออน ซึ่งสามารถแลกเปลี่ยนระหว่างคัลเซียมในสารละลายและคัลเซียมที่ยึดเหนียวอยู่บริเวณผิวของแร่ดินเหนียว ปัจจัยที่ควบคุมความเป็นประโยชน์ต่อพืชของคัลเซียมมีดังต่อไปนี้

1. ปริมาณของคัลเซียมที่แลกเปลี่ยนได้ในดิน พบในดินที่มีเนื้อค่อนข้างละเอียด เช่น ดินเหนียว และดินเหนียวร่วน
2. ชนิดและปริมาณของแร่ดินเหนียว ดินเหนียวประเภท 1 : 1 สามารถดูดยึดคัลเซียมไอออนและ รูปที่ตรึงไว้ ด้วยแรงที่น้อยกว่าดินเหนียวประเภท 2 : 1 ทำให้ คัลเซียมไอออนละลายอยู่ในสารละลายได้มากกว่า
3. ชนิดของไอออนบวกที่ดูดยึดที่ผิวของคอลลอยด์ในดินไอออนบวก จะถูกคอลลอยด์ดูดยึดด้วยแรงจากมากไปหาน้อย ดังนี้ คือ ไฮโดรเจนไอออน (H+) อลูมิเนียมไอออน (Al3+) มากกว่า คัลเซียมไอออน (Ca2+) มากกว่า แมกนีเซียม ( Mg2+) มากกว่า โปตัสเซียมไอออน(K+) มากกว่า โซเดียมไอออน(Na+) 
              กรณีที่อนุภาคของดินเหนียวมีไอออนพวก ไฮโดรเจน อลูมิเนียม และ คัลเซียม ถูกดูดยึดอยู่บริเวณผิว เมื่อสารละลายดินได้รับไอออนบวกเพิ่มขึ้น เช่น ใส่ปุ๋ยโปตัสเซียมทำให้ดินมีความเป็นไปของ โปตัสเซียมไอออนสูงขึ้น โปตัสเซียมไอออนบางส่วนจะไปไล่ที่หรือแทนที่ไอออนบวกที่ยึดติดกับอนุภาคของดินเหนียว โดยไปไล่ไอออนที่มีแรงดูดยึดน้อยที่สุด ดังรูปภาพที่ 9.2

ภาพที่9. 2 โปตัสเซียมไอออน เข้าไปไล่ที่ไอออนบวกชนิดอื่นบริเวณผิวของ
อนุภาคดินเหนียว 

อาการที่พืชขาดธาตุคัลเซียม 
                 จะทำให้ใบอ่อนเกิดการบิดเบี้ยว ม้วนงอ ใบจะเหลืองซีด และใบจะเล็ก การเจริญเติบโตของรากลดลง และทำให้โครงสร้างของลำต้นอ่อนแอลง ปกติดินจะไม่ค่อยขาดธาตุคัลเซียมอยู่แล้ว กรณีที่ดินมีคัลเซียมอยู่มากเกินไป อาจจะไปยับยั้งความเป็นประโยชน์ของธาตุอาหารพืชบางชนิดในดินได้ เช่น ธาตุโปตัสเซียม และจุลธาตุอีกหลายธาตุ

การจัดการเกี่ยวกับธาตุคัลเซียมในดิน
                ธาตุคัลเซียมพืชต้องการในปริมาณที่น้อยกว่า ธาตุอาหารหลักประกอบด้วยไนโตรเจน ฟอสฟอรัสและโปตัสเซียม โดยปกติแล้วดินมักจะไม่ค่อยขาด เนื่องจากธาตุคัลเซียมมาจากการสลายตัวและผุพังของหินและแร่ ตะกอนที่ทับถมมากับน้ำ หรือติดมากับปุ๋ยที่ใส่ให้พืช ตลอดจนการปรับดินกรดโดยใช้ปูนขาวและปูนโดโลไมต์ (CaCO3) , [Ca Mg ( CO3)2 ] และธาตุคัลเซียมอาจจะสูญเสียไปจากดินในส่วนที่ติดไปกับผลผลิตของพืชหรือกระบวนการชะล้าง (leaching) เมื่อดินขาดธาตุคัลเซียม วิธีที่นิยมใช้ในการแก้ไขดินที่ขาดธาตุคัลเซียมในปัจจุบันได้แก่ ใส่ปุ๋ยเคมีประเภท 
คัลเซียมไนเตรต [Ca(NO3)2] มีคัลเซียมเป็นองค์ประกอบ 19 เปอร์เซ็นต์ ซิงค์เกิ้ลซูเปอร์ฟอสเฟต (Single superphosphate) มีคัลเซียมเป็นองค์ประกอบ 18 – 21 เปอร์เซนต์ ทริปเบิ้ลซูเปอร์ฟอสเฟต (Triple superphosphate) มีคัลเซียมเป็นองค์ประกอบ 12 – 14 เปอร์เซนต์ 

ปูนขาวจะมีธาตุแคลเซียมอยู่ปริมาณมาก

               ปูนขาว  มีชื่อเรียกทางเคมีว่า แคลเซียมออกไซด์ (calcium oxide) และมีสูตรทางเคมีคือ CaO ลักษณะโดยทั่วไปเป็นผงสีขาว มีฤทธิ์เป็นด่าง กัดกร่อนได้ โดยปกติแล้วจะผลิตแคลเซียมออกไซด์, CaO จากการเผาวัสดุใดๆ ที่มีส่วนผสมของหินปูน (แคลเซียมคาร์บอเนต, CaCO₃) เป็นองค์ประกอบ ณ อุณหภูมิมากกว่า 825 องศาเซลเซียส เรียกกระบวนการเผานี้ว่า calcination และจะมีการปลดปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂)ออกมา ปูนขาวนี้ สามารถทำปฏิกิริยากับ CO₂ ที่อยู่ในอากาศ โดยอาศัยระยะเวลาที่นานพอ กลับกลายเป็น CaCO₃ ได้ ดังนั้นการเก็บรักษาต้องระวังไม่ให้อากาศสามารถผ่านเข้าไปในภาชนะที่ใช้จัดเก็บได้