garden1ต้นไม้ดูดน้ำและแร่ธาตุได้อย่างไร

ถ้าเราเปิดขวดน้ำหอมวางไว้ที่มุมห้องด้านหนึ่ง แล้วตัวเรายืนที่มุมห้องอีกด้านหนึ่ง  โดยห้องนั้นปิดทึบอากาศไม่หมุนเวียนถ่ายเทเลย รออยู่ไม่นานเราก็จะได้กลิ่นน้ำหอมนั้น น้ำหอมส่งกลิ่นมาถึงเราได้โดยวีที่เรียกว่าแพร่กระจาย หรือการแพร่ (diffusion) ตัวอย่างที่ยกมานี้เป็นการแพร่ระหว่างสสารในรูปของแกสกับแกส คือ อากาศกับน้ำหอม (ที่ระเหยออกมาเป็นแกส) ในแง่ของของเหลวขอยกสักตัวอย่างหนึ่ง ลองตักน้ำมาแก้วหนึ่งตั้งไว้ให้น้ำนิ่งและระวังอย่าให้กระเทือน แล้วหยดน้ำหมึกลงไป 1 หยด ตั้งทิ้งไว้ก็จะพบว่า หมึกหยดนั้นจะค่อย ๆ แพร่กระจายไปหาน้ำในบริเวณโดยรอบ ในที่สุดก็จะกลมกลืนเป็นเนื้อเดียวกัน

การทดลองนี้อธิบายได้ว่า สารใด ๆ ก็ตามจะแพร่กระจายจากบริเวณที่เกาะกันหรือรวมกันหนาแน่นมากไปสู่บริเวณที่มีความหนาแน่นน้อยกว่า

ลองทำการทดลองอีกครั้ง โดยตักน้ำมาแก้วหนึ่งเหมือนเดิม แต่คราวนี้หยดหมึกลงไป 2 สี ๆ ละ 1 หยด  ให้หยดหมึกอยู่ห่างกันคนละด้านของแก้ว สมมุติว่าใช้หมึกสีแดงกับสีน้ำเงิน เราจะพบว่า ทั้งหมึกสีแดงและสีน้ำเงินต่างก็แพร่กระจายไปโดยรอบในที่สุดก็จะกลมกลืนเป็นสีเดียวกัน มิใช่ว่าครึ่งซ้ายเป็นสีแดงครึ่งขวาเป็นสีน้ำเงิน  ปรากฎการณ์เช่นนี้อธิบายได้ว่า การแพร่กระจายของสารแต่ละชนิดเป็นอิสระไม่เกี่ยวข้องกับสารอื่น  จากการทดลองนี้ก็จะเห็นว่า สีแดงจะแพร่กระจายไปทั่วทิศ บริเวณใดที่มีความเข้มข้นของสีแดงน้อยหรือไม่มีเลยสีแดงจากบริเวณที่เข้มกว่า ก็จะแพร่ไปหา โดยไม่คำนึงว่าบริเวณที่จะแพร่ไปนั้นมีสีอื่นอยู่หรือไม่ และหมึกสีน้ำเงินก็เป็นไปในทำนองเดียวกัน การทดลองเรื่องน้ำหมึกนี้ ถ้าเม็ดสีของน้ำหมึกมีขนาดใหญ่เกินไป อาจจะเห็นผลได้ไม่ชัด เพราะแรงดึงดูดของโลกเป็นสิ่งหนึ่งที่อาจทำให้น้ำหมึกเข้มมากที่ก้นถ้วยแก้วได้

ขอยกตัวอย่างอีกครั้ง ท่านทั้งหลายคงเคยเล่นลูกโป่งสวรรค์ ลูกโป่งนี้ทำด้วยยาง  ซึ่งคุณภาพไม่ดีนัก แกสซึมผ่านได้แต่ได้อย่างช้า ๆ การที่ลูกโป่งลอย เพราะเขาอัดแกสที่เบากว่าอากาศเข้าไป ส่วนใหญ่อัดด้วยแกสไฮโดรเจน ถ้าเราอัดแกสไฮโดรเจนเข้าไปจนลูกโป่งโตขนาดผลส้มโอ ลูกโป่งก็ลอย ถ้าอัดให้โตขนาดลูกฟุตบอลแล้วปล่อยเอาไว้ข้ามคืน ลูกโป่งก็จะแฟบเล็กลง ๆ ทั้งนี้เพราะยางลูกโป่งนี้แกสซึมได้บ้างดังกล่าวมาแล้ว พอลูกโป่งแฟบยุบลงมาเหลือเท่าขนาดผลส้มโอปรากฎว่าไม่ลอยเสียแล้ว

เรื่องนี้อธิบายได้ว่า ขณะที่ลูกโป่งลอยอยู่ได้นั้นเพราะภายในมีแกส (ไฮโดรเจน) ที่เบากว่าอากาศ  เมื่อปล่อยทิ้งไว้ไฮโดรเจนก็จะแพร่ออกมาภายนอก  เพราะภายในมีไฮโดรเจนเข้มข้นหรือหนาแน่นกว่า ในขณะเดียวกัน ไนโตรเจน อ็อกซิเจน และแกสอื่น ๆ ที่เป็นส่วนผสมของอากาศก็จะแพร่เข้าไปในลูกโป่ง เพราะภายนอกมีแกสดังกล่าวหนาแน่นกว่า แต่เนื่องจากอัตราการแพร่ของไฮโดรเจนมากกว่า (และมีแรงกดดันจากยางลูกโป่งด้วย) แกสออก (ไฮโดรเจน) จึงมากกว่าแกสเข้า (อากาศ) ลูกโป่งจึงมีขนาดเล็กลง ๆ และเมื่อเล็กลงมาเท่าผลส้มโอ แกสภายในลูกโป่งนั้นก็มิใช่ไฮโดรเจนเพียงอย่างเดียวเสียแล้ว ทำให้หมดสภาพเบากว่าอากาศ ลูกโป่งจึงลอยอยู่ไม่ได้

จากตัวอย่างต่าง ๆ เหล่านี้จะขอนำมาอธิบายถึงการดูดน้ำ และแร่ธาตุของต้นไม้ต่อไป

ทุกส่วนของต้นไม้ไม่ว่าจะเป็น ราก ต้น ใบ ดอก ผล จะประกอบไปด้วยโครงสร้างเล็ก ๆ ที่เราเรียกว่า เซล (cell) เซลส่วนมากมีขนาดเล็ก มองด้วยตาเปล่าไม่เห็น ภายในเซลนี้มีสารหลายอย่างเช่น โปรตีน แป้ง ไขมัน และน้ำเป็นต้น ผนังเซลมีคุณสมบัติพิเศษคือ ยอมให้สารบางอย่างผ่านได้ แต่สารบางอย่างผ่านไม่ได้ สมมุติว่าเซลหนึ่ง มีโปรตีน 2% ไขมัน 1% แป้ง 5% น้ำ 92% รวมเป็น 100%

ถ้าเอาเซลนี้จุ่มลงในน้ำหรือเทียบกับการรดน้ำต้นไม้นั่นเอง  กระบวนการแพร่กระจายก็จะเกิดขึ้นคือสารจะแพร่กระจายจากบริเวณที่เข้มข้น ไปสู่บริเวณที่เจือจางกว่า  ในกรณีนี้ภายนอกมีน้ำเปล่า ๆ ถือว่ามีน้ำเข้มข้น 100% ภายในมีน้ำเพียง 92% น้ำก็จะแพร่กระจายเข้า สำหรับโปรตีน พบว่าภายในมี 2% ภายนอกไม่มีเลย ภายในควรจะแพร่กระจายออก แต่ความจริงไม่ออกเพราะผนังเซลยอมให้สารบางอย่างผ่านได้ บางอย่างผ่านไม่ได้ ไขมันและแป้งก็เป็นไปในทำนองเดียวกันกับโปรตีน

การที่น้ำแพร่กระจายผ่านผนังกั้นแบบที่ผ่านผนังเซลเช่นนี้ มีชื่อเรียกเฉพาะว่า ออสโมซิส (osmosis)

การดูดแร่ธาตุ

สมมุติว่าน้ำภายนอกไม่ใช่น้ำบริสุทธิ์ แต่มีเกลือแร่ต่าง ๆ ละลายอยู่ด้วย สมมุติว่าเราเติมแอมโมเนียมซัลเฟต (NH₄)₂ SO₄ ลงไปในน้ำ 1% สารประกอบแอมโมเนียมซัลเฟต ส่วนหนึ่งจะแตกตัวออกเป็นอนุมูลแอมโมเนีย (NH₄+) และอนุมูลซัลเฟท (SO₄=) แล้วก็จะแพร่กระจายเข้าไปในเซล ทั้งนี้เพราะภายนอกมีอนุมูลทั้ง 2 นี้ เข้มข้นกว่าภายในซึ่งมีน้อย (หรือไม่มีเลย) ต้นไม้ก็ กิน ปุ๋ย โดยวิธีนี้ซึ่งเมื่อพิจารณาแล้วก็จะเห็นได้ว่า การกินน้ำกับกินปุ๋ยนั้นไม่เกี่ยวกัน คือกินน้ำอิ่มแล้วก็กินปุ๋ยได้ แต่ปุ๋ยก็ต้องพึ่งน้ำอยู่เหมือนกัน คือถ้าเป็นปุ๋ยแห้ง ๆ ต้นไม้ก็กินไม่ได้ต้องละลายน้ำให้แตกตัวเสียก่อนต้นไม้จึงจะกินได้

การใส่ปุ๋ยต้นไม้ ถ้าใส่มากเกินไปก็เกิดอันตราย คือทำให้ต้นไม้ชงักการเจริญเติบโต หรืออาจถึงกับเหี่ยวได้ ท่านอาจทดลองดูด้วยตนเองได้ โดยเลือกทดลองกับต้นไม้ที่ใบบางเหี่ยวง่ายจะเห็นได้ชัดเจนและเร็วเช่น บอน โกสน เฟิร์น เป็นต้น ให้นำต้นไม้มากระถางหนึ่ง เอาปุ๋ยเคมี (ปุ๋ยสูตรอะไรก็ได้) 1 กำมือใส่ลงไปแล้วรดน้ำ หรือจะละลายน้ำรดก็ได้  รับรองว่าไม่ทันข้ามวัน ใบไม้กระถางนั้นจะเหี่ยว ซึ่งจะแก้ไขได้โดยรดน้ำเปล่า ๆ ล้างปุ๋ยออกให้หมด ก็จะกลับฟื้นขึ้นมาได้  เหตุที่ใบเหี่ยวอธิบายได้ว่า เมื่อภายในเซลที่รากมีน้ำอยู่เข้มข้น 92%  แต่น้ำข้างนอกมีความเข้มข้นน้อยกว่า คือเป็นปุ๋ยเสีย 10% เหลือน้ำเพียง 90% ภายในมีน้ำ 92 ภายนอกมีน้ำ 90 น้ำก็ต้องออสโมซิสออกมา  ถ้าน้ำออกมามากจนกระทั่งเซลยุบตัวไม่เต่งตึงเหมือนเดิม เกิดช่องว่างระหว่างน้ำเลี้ยงในเซล (protoplasm) กับผนังเซล ปรากฎการณ์อันนี้เรียกว่า พลาสโมไลซิส (plasmolysis) ต้นไม้ก็จะเหี่ยว ในขณะนี้ต้นไม้ยังอาจกินปุ๋ยได้อยู่เพราะความเข้มข้นของปุ๋ยภายนอกมีมาก ก็จะแพร่กระจายเข้าไป แต่จะเกิดประโยชน์อะไร เมื่อต้นไม้เหี่ยวจะตายอยู่แล้ว

สรุป

1.  กระบวนการกินน้ำกับกินปุ๋ยของกล้วยไม้แยกจากกัน ฉะนั้น รดน้ำจนชุ่มกล้วยไม้ก็กินน้ำจนเต็มที่แล้ว ถ้ารดปุ๋ยตามลงไป กล้วยไม้ก็จะกินปุ๋ยได้

2.  การรดปุ๋ยที่เจือจางเอาไว้ จะมีข้อเสียเพียงต้นไม้ได้ปุ๋ยน้อย แต่ถ้ารดปุ๋ยเข้มข้นเกินไป กล้วยไม้อาจตายได้ หรืออย่างน้อยส่วนที่บอบบาง เช่น ปลายช่อดอก ปลายราก อาจแห้งเหี่ยวไป

3.  น้ำบริสุทธิ์ผสมปุ๋ยได้เข้มข้นกว่าน้ำที่มีเกลือแร่เจือปนเพราะน้ำที่มีเกลือแร่เจือปน จะมีเปอร์เซ็นต์น้ำไม่ถึง 100 อยู่แล้ว เมื่อผสมปุ๋ยลงไปมาก เปอร์เซ็นต์น้ำจะลดลง ดังตัวเลขข้างล่างนี้

ก.  น้ำบริสุทธิ์ (น้ำ 100% เกลือแร่ 0%) ผสมปุ๋ย 2% จะเหลือน้ำ 98%

ข.  น้ำมีเกลือแร่ (น้ำ 92% เกลือแร่ 8%) ผสมปุ๋ย 2% จะเหลือน้ำ 90% ถ้าน้ำในเซลล์มี 92% แล้วเอาน้ำผสมปุ๋ยในข้อ ข. ไปใช้ก็คงวุ่นวายกันใหญ่กล้วยไม้อาจไม่ถึงตายแต่คงชงักไปนาน



Comments are closed.

This entry was posted on October 3, 2012 and is filed under วิธีการจัดสวน. Written by: . You can follow any responses to this entry through the RSS 2.0 feed. Responses are currently closed, but you can trackback from your own site.