สารกระตุ้นชีวภาพ

เมื่อไม่นานมานี้ ภาคการเกษตรกำลังเผชิญกับความท้าทายที่เกี่ยวข้องกับการเพิ่มผลผลิตและประสิทธิภาพการใช้ทรัพยากร ควบคู่ไปกับการลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมต่อระบบนิเวศและสุขภาพของมนุษย์ ในบริบทนี้ สารกระตุ้นชีวภาพของพืชมีบทบาทสำคัญควบคู่ไปกับผลิตภัณฑ์ป้องกันพืชและปุ๋ย

การใช้สารกระตุ้นพืชมีประโยชน์อะไรบ้าง?

บทบาทหลักของสารกระตุ้นชีวภาพไม่ควรเป็นการใส่ปุ๋ยหรือฤทธิ์ฆ่าแมลง สารเหล่านี้ไม่จัดเป็นปุ๋ยและไม่มีผลโดยตรงต่อศัตรูพืช

หน้าที่พื้นฐานคือการกระตุ้นและเร่งกระบวนการชีวิต เพิ่มความต้านทานของพืชต่อสภาวะกดดัน และเร่งการพัฒนาของราก ใบ ฯลฯ สารกระตุ้นทางชีวภาพของพืชใช้เพื่อปรับปรุงกระบวนการทางชีวเคมี สัณฐานวิทยา และสรีรวิทยาที่เกิดขึ้นในพืชผล

สารกระตุ้นชีวภาพของพืชมีอยู่หลายกลุ่ม กลุ่มที่สำคัญที่สุด ได้แก่:

• กรดอะมิโนเป็นพื้นฐาน
• สกัดจากสาหร่ายทะเล
• ประกอบด้วยกรดฮิวมิก
• แบคทีเรียและเชื้อรา

วัตถุดิบในการผลิตสารกระตุ้นชีวภาพของพืช

วัตถุดิบที่ใช้ในการผลิตสารกระตุ้นชีวภาพจากพืชมีความหลากหลายอย่างมาก เนื่องจากหมวดหมู่ของสารกระตุ้นชีวภาพนั้นประกอบด้วยสารต่างๆ มากมายที่มีต้นกำเนิดจากธรรมชาติและจากจุลินทรีย์

สารกระตุ้นพืชสามารถหาได้จากวัตถุดิบหลายประเภท ได้แก่:

• สารสกัดจากพืช: ส่วนต่างๆ ของพืช เช่น ใบ ราก และเมล็ด ถูกนำมาใช้เพื่อสกัดสารประกอบที่มีประโยชน์ ตัวอย่างเช่น สารสกัดจากว่านหางจระเข้ มะรุม และอัลฟัลฟา
• สาหร่ายทะเลและสาหร่ายทะเล: สาหร่ายทะเล โดยเฉพาะสาหร่ายสีน้ำตาลและสีแดง เป็นแหล่งของสารกระตุ้นทางชีวภาพทั่วไปที่ช่วยปรับปรุงสุขภาพของดินและการเจริญเติบโตของพืช
• สารกระตุ้นจุลินทรีย์: แบคทีเรียที่มีประโยชน์ เชื้อรา และจุลินทรีย์อื่นๆ ได้รับการเพาะเลี้ยงและใช้เป็นสารกระตุ้นชีวภาพสำหรับพืช
• สารฮิวมิก: กรดฮิวมิกและกรดฟุลวิกที่ได้จากอินทรียวัตถุที่สลายตัว ใช้เพื่อเพิ่มความอุดมสมบูรณ์ของดินและความพร้อมของสารอาหาร
• กรดอะมิโนและโปรตีน: กรดอะมิโนและโปรตีนเหล่านี้สามารถได้รับจากพืชหรือสัตว์ กรดอะมิโนเหล่านี้ถูกนำมาใช้เพื่อส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืชและเพิ่มความต้านทานต่อความเครียด
• ปุ๋ยหมัก: ปุ๋ยอินทรีย์ และปุ๋ยหมักไส้เดือน

สารกระตุ้นชีวภาพของพืชสามารถใช้ได้ทั้งในรูปแบบการเตรียมดิน (ผง เม็ด หรือสารละลายที่เติมลงในดิน) หรือในรูปแบบของเหลวสำหรับฉีดพ่นทางใบทั้งแบบแห้งและแบบน้ำ แม้ว่าสารออกฤทธิ์เหล่านี้จะมีบทบาทสำคัญ แต่จำเป็นต้องใช้สารเสริมฤทธิ์หลายชนิดระหว่างการปรุงสูตรเพื่อให้มั่นใจว่าสารเสริมฤทธิ์จะออกฤทธิ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

บทบาทของสารเสริมฤทธิ์

สารกระตุ้นชีวภาพจากพืชธรรมชาติมีบทบาทสำคัญในการผลิตพืชอย่างยั่งยืน นอกจากส่วนประกอบสำคัญพื้นฐานในสูตรแล้ว สารเสริมฤทธิ์ (adjuvants) ก็มีความจำเป็นเช่นกัน สารเสริมฤทธิ์เหล่านี้มีผลต่อประสิทธิภาพ ความคงตัว ความสะดวกในการใช้ และความปลอดภัยในการผสมสารกระตุ้นชีวภาพกับสารเคมีทางการเกษตรอื่นๆ

กลุ่มสารประกอบเคมีที่สำคัญที่สุดที่ใช้ในการสร้างสูตรสารกระตุ้นชีวภาพของพืชคือ สารลดแรงตึงผิว หรือที่รู้จักกันในชื่อ สารลดแรงตึงผิว โมเลกุล เหล่านี้มีโครงสร้างทางเคมีแบบแอมฟิฟิลิก มีหมู่ที่ชอบน้ำและไม่ชอบน้ำ ซึ่งทำให้มีความสัมพันธ์กับทั้งเฟสที่มีขั้วและไม่มีขั้ว

สารลดแรงตึงผิวมีหน้าที่สำคัญหลายประการ:

1. เมื่อเติมลงในสารละลายพื้นฐาน สารเหล่านี้จะช่วยลดแรงตึงผิว ลดชั้นกั้นระหว่างของเหลวกับก๊าซ ของเหลวอื่น หรือของแข็ง ส่งผลให้การกระจายตัวของสารที่เตรียมบนพืชมีประสิทธิภาพมากขึ้น
2. ช่วยปรับปรุงความเป็นเนื้อเดียวกันของส่วนผสมโดยการกระจายส่วนประกอบต่างๆ ได้ดีขึ้น
3. มันช่วยเพิ่มความสามารถในการเปียกซึ่งแปลว่าการดูดซึมที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นและการใช้ประโยชน์ทางชีวภาพที่สูงขึ้น
4. ทำหน้าที่เป็นอิมัลซิไฟเออร์โดยการรวมส่วนประกอบที่ไม่สามารถผสมกันได้เข้าด้วยกัน ช่วยป้องกันการแยกเฟสในสูตรและควบคุมความหนืด
5. ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพทางชีวภาพของสารกระตุ้นพืช

ในบรรดาสารลดแรงตึงผิว บีเทนเป็นองค์ประกอบสำคัญของสูตรสารกระตุ้นชีวภาพ อย่างไรก็ตาม บีเทนส่วนใหญ่ทำหน้าที่เป็นสารออกฤทธิ์มากกว่าที่จะเป็นเพียงสารเพิ่มปริมาณ สารประกอบจากกลุ่มบีเทนมีฤทธิ์ออสโมซิส ควบคุมการแลกเปลี่ยนน้ำภายในเซลล์ และเพิ่มความต้านทานของพืชต่อความเครียดที่เกิดจากภัยแล้ง อุณหภูมิที่สูงเกินไป หรือความเค็ม นอกจากนี้ยังช่วยเพิ่มความสามารถในการสังเคราะห์แสงของพืช ซึ่งนำไปสู่การดูดซึมสารอาหารอย่างมีประสิทธิภาพ และเพิ่มผลผลิตและคุณภาพ บีเทนถือเป็นหนึ่งในเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพสูงสุดในการต่อสู้กับความเครียดของพืชที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

ขอแนะนำกลุ่มสารประกอบที่ใช้ในสารกระตุ้นชีวภาพของพืช ได้แก่ โพลีเอทิลีนไกลคอล (PEG) และอนุพันธ์ PEG ช่วยเพิ่มความเสถียรและประสิทธิภาพของสารออกฤทธิ์ มีคุณสมบัติกักเก็บความชื้น การลดการระเหยที่มากเกินไปจะช่วยยืดอายุการดูดซึมสารอาหาร