คีเลตของเหล็ก: ลักษณะประเภทคุณสมบัติปริมาณ - ชีววิทยา - 2025

คีเลตเหล็กที่มีความซับซ้อนที่เกิดขึ้นจากยูเนี่ยนของอะตอมธาตุเหล็กและสารประกอบที่มีสองคนหรือมากกว่าโมเลกุลของโครงสร้างวงจรที่ คำว่า "คีเลต" มีรากศัพท์มาจากภาษากรีก "χηλή, chēlē" ซึ่งแปลว่า "ที่หนีบ" เนื่องจากรูปทรงคล้ายตัวหนีบของวงแหวนที่ก่อตัวขึ้นระหว่างคีเลเตอร์กับโลหะ

คีเลตเหล็กเป็นผลิตภัณฑ์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการเกษตรเนื่องจากการประยุกต์ใช้ป้องกันการขาดธาตุเหล็กในพืชผลทางการค้าหลายชนิด ธาตุเหล็กเป็นสารประกอบแร่ธาตุหลักในการเผาผลาญของพืชและมีความสำคัญต่อการพัฒนา

Chlorosis ใน Capsicum annuum leaves. ที่มา: Dacnoh / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

ธาตุเหล็กเป็นองค์ประกอบของเอนไซม์หลายชนิดและเม็ดสีพืชบางชนิดซึ่งจำเป็นสำหรับการผลิตคลอโรฟิลล์และเป็นปัจจัยร่วมที่จำเป็นสำหรับกระบวนการเผาผลาญอาหารหลายชนิด นอกจากนี้ยังช่วยควบคุมระดับของไนเตรตและไนไตรต์รวมทั้งเพิ่มการผลิตพลังงานในกระบวนการหายใจของพืช

แม้ว่าธาตุเหล็กจะไม่ได้ใช้โดยตรงในการสังเคราะห์คลอโรฟิลล์ แต่การมีอยู่ของมันก็เป็นสิ่งสำคัญในการทำให้กระบวนการนี้สมบูรณ์ ดังนั้นการขาดในพืชจึงแสดงให้เห็นว่าเป็นคลอโรซิสทางหลอดเลือดดำของใบใหม่

ในความเป็นจริงดินมีธาตุเหล็กสูง แต่พืชมีอยู่ในระดับต่ำมาก ดังนั้นการขาดธาตุเหล็กจึงพบได้บ่อยในพืชซึ่งเป็นปัจจัย จำกัด หลักอย่างหนึ่งในการผลิตธัญพืชผักไม้ผลและไม้ประดับ

ลักษณะของคีเลตของเหล็ก

ในเชิงพาณิชย์เหล็กคีเลตเป็นไมโครแกรนูลที่ละลายน้ำได้ การใช้งานไม่เพียง แต่มีผลดีต่อพืช แต่ยังช่วยแก้ไขระดับ pH ของดิน

คีเลตเหล็กถูกนำไปใช้เป็นปุ๋ยทางใบหรือทางใบเพื่อป้องกันและแก้ไขการขาดธาตุเหล็กหรือคลอโรซิสของธาตุเหล็ก การขาดแร่ธาตุนี้แสดงให้เห็นว่าเป็นสีเหลืองของใบไม้เนื่องจากการผลิตคลอโรฟิลล์ต่ำในใบใหม่ของพืช

ปัจจัยภายนอกเช่นชนิดของดินความชื้นส่วนเกิน pH สูงอุณหภูมิพื้นผิวและการมีอยู่ของไส้เดือนฝอยทำให้คลอโรซิสเหล็กรุนแรงขึ้น ในทำนองเดียวกันพืชมีแนวโน้มที่จะเติบโตช้าลงและขนาดของผลจะเล็กกว่าปกติ

เมื่อใบของพืชเริ่มแสดงการขาดธาตุเหล็กการใช้ธาตุเหล็กไม่สามารถแก้ปัญหาได้การใช้คีเลตของธาตุเหล็กจะทำ คีเลตสามารถละลายน้ำได้ง่ายสำหรับพืชและมีแนวโน้มที่จะอยู่ในดินได้นานขึ้น

ประเภท

คีเลตเป็นสารประกอบที่ทำให้ไอออนของเหล็กคงตัวป้องกันการเกิดออกซิเดชั่นและการตกตะกอนในภายหลัง คีเลตของเหล็กประกอบด้วยสามองค์ประกอบ:

- ไอออนของ Fe ³⁺

- คอมเพล็กซ์ซึ่งอาจเป็น EDTA, DTPA, EDDHA, กรดฮิวมิกหรือฟุลวิค, กรดอะมิโนหรือซิเตรต

- โซเดียม (Na ⁺ ) หรือแอมโมเนียม (NH4 ⁺ ) ไอออน

Chelates มีความแข็งแรงและความเสถียรแตกต่างกันไปภายใต้ระดับ pH ที่แตกต่างกัน นอกจากนี้พวกมันยังไวต่อการแทนที่ไอออนของเหล็กโดยไอออนที่แข่งขันได้หลายชนิดเช่นไอออนแคลเซียมหรือแมกนีเซียมที่สามารถแทนที่ธาตุเหล็กจากคีเลตได้

ใบมะนาวไม่มีอาการเหลือง. ที่มา: pixabay.com

ในบรรดาประเภทของคีเลตที่ใช้กันมากที่สุดในเชิงพาณิชย์เราสามารถพูดถึง:

EDDHA

รู้จักกันในชื่อ ethylenediamino-di (o-hydroxyphenyl-acetic acid) เป็นคีเลตที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในตลาดเนื่องจากมีความเสถียรสูงและมีประสิทธิภาพในระยะยาว ภายใต้สถานการณ์บางอย่างจะมีความเสถียรน้อยกว่า แต่จะตอบสนองได้เร็วกว่าโดยชดเชยการขาดธาตุเหล็ก ประกอบด้วยธาตุเหล็ก 6%

EDDHMA, EDDHSA และ EEDCHA

ที่พบมากที่สุดคือ ethylenediamine-N, N′-bis ซึ่งเป็นคีเลตที่มีความเสถียรดีเยี่ยม EDDHSA และ EEDCHA ใช้เป็นปุ๋ยน้ำสำหรับการใช้ทางใบเนื่องจากมีความสามารถในการละลายสูง

EDTA, HEEDTA และ DTPA

รู้จักกันในชื่อกรดเอทิลีน - ไดอะมีน - เตตราอะซิติก, กรดไฮดรอกซีเอทิลีน - ไดอะมีน - ไตรอะซิติกและกรดเพนเตติกเป็นสารประกอบที่ไม่เสถียรมากนัก อย่างไรก็ตามพวกเขาใช้ในพืชที่ไม่ไวต่ออาการของคลอโรซิสมากนัก

EDTA มีความเสถียรที่ pH ต่ำกว่า 6.0 ในดินที่มี pH สูงกว่า 6.5 ความพร้อมของธาตุเหล็กจะลดลงมากกว่า 50% ในทางกลับกัน DTPA มีความเสถียรเฉพาะในดินที่มีค่า pH ต่ำกว่า 7.0 EDTA ประกอบด้วยธาตุเหล็ก 13% และ DTPA 10%

คีเลตเหล็กมีไว้ทำอะไร?

เหล็กคีเลตใช้ในการจัดหาธาตุเหล็กในพืชทุกชนิดไม่ว่าจะเป็นผักธัญพืชอาหารสัตว์ไม้ประดับหรือผลไม้ ธาตุเหล็กเป็นหนึ่งในธาตุอาหารหลักที่พืชต้องการในการเจริญเติบโตและพัฒนาอย่างเหมาะสม

โดยทั่วไปพืชจะแสดงอาการขาดธาตุเหล็กเนื่องจากมีความสามารถในการละลายได้ต่ำในดินหรือพืชมีความไวต่อธาตุนี้มาก ปัญหาหลักที่เกี่ยวข้องกับการขาดธาตุเหล็กเกิดขึ้นในดินด่างซึ่งพืชไม่มีธาตุเหล็ก

อาการหลักที่เกี่ยวข้องกับการขาดธาตุเหล็กคือธาตุเหล็กคลอโรซิสโดยมีลักษณะเป็นสีเหลืองระหว่างเส้นประสาทของใบอ่อน การขยายตัวของธาตุเหล็กบ่อย ๆ จะช่วยแก้ปัญหาการขาดสารอาหารนี้ได้เนื่องจากธาตุอาหารรองจะละลายในดินได้ง่าย

คุณสมบัติ

- ความสามารถในการละลายน้ำได้ดีซึ่งช่วยให้ดูดซึมผ่านระบบรากหรือบริเวณใบ

- มีความทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงทางชีวภาพเป็นอย่างมากซึ่งช่วยให้สามารถใช้งานในใบไม้ได้โดยไม่ต้องทนทุกข์ทรมานกับการย่อยสลายใด ๆ ระหว่างทาง

- มีความสามารถในการเอาชนะอุปสรรคทางเคมีและกายภาพต่างๆของสิ่งมีชีวิตในพืชเพื่อไปถึงบริเวณที่มันทำหน้าที่ของมัน

- สามารถทำให้ความเป็นพิษของโลหะหนักบางชนิดไร้ประโยชน์กลายเป็นสารประกอบเชิงซ้อนที่ไม่เป็นพิษจากโลหะที่เป็นพิษเช่นเหล็ก

- รักษากิจกรรมคีเลตภายใต้ระดับ pH ของดินหรือพื้นผิวที่แตกต่างกัน

- มีความสัมพันธ์และความจำเพาะที่ดีเยี่ยมกับโลหะหนัก

การใช้องค์ประกอบของจุลินทรีย์ทางใบ ที่มา: pixabay.com

ปริมาณ

ปริมาณที่แนะนำโดยไม่คำนึงถึงชนิดของเหล็กคีเลตที่ใช้คือเหล็กคีเลต 40-50 กรัมต่อน้ำแต่ละลิตรและฉีดในอัตราส่วน 1: 100 ปริมาณนี้อนุญาตให้ใช้เหล็ก 35-45 ppm กับวัฒนธรรมที่มีอาการของ iron chlorosis

สิ่งสำคัญคือต้องปฏิบัติตามแนวทางต่อไปนี้เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด:

- ทาบนดินหรือพื้นผิวที่แห้งโดยทำให้ดินรอบ ๆ บ่อเปียกเพื่อเพิ่มการดูดซึมสูงสุด

- การใช้ทางใบจะทำในใบแรกในตอนเช้าจากนั้นใช้การให้น้ำแบบสปริงเกลอร์เพื่อป้องกันการเกิดจุดหรือการเผาไหม้ของใบไม้

- คีเลตเหล็กที่ใช้ Fe-EDDHA มีประสิทธิภาพมากขึ้นอยู่กับความสามารถในการซึมผ่านของดินและช่วง pH การใช้งานสามารถทำได้ทุก 30 วัน

- ในคีเลตเหล็กที่มีพื้นฐานจาก Fe-DTPA มีเพียงเล็กน้อยในดินดังนั้นจึงต้องมีการใช้งานบ่อยขึ้น

- เก็บคีเลตของเหล็กและส่วนผสมของสารละลายไว้ในที่เย็นและมืดเนื่องจากการแผ่รังสีแสงอาทิตย์มีแนวโน้มที่จะทำให้คีเลตลดลง

- ดินที่มี pH สูงหรือเป็นด่างจำเป็นต้องได้รับการแก้ไขด้วยปุ๋ยที่อาจเป็นกรดหรือแก้ไขด้วยสารละลายกรด

- การใช้เหล็กจะดำเนินการในช่วงเริ่มต้นของระยะการผลิตเพื่อรับประกันการแตกหน่อการออกดอกและการติดผลที่ดี

- ขึ้นอยู่กับระดับของความเหลืองหรือคลอโรซิสของพืชการใช้คีเลตสามารถทำได้ตลอดวงจรการปลูก

อ้างอิง

1. สารคีเลต. (2019) Wikipedia สารานุกรมเสรี สืบค้นที่: es.wikipedia.org
2. Buechel, T. (2018) ประโยชน์ของการใช้เหล็กคีเลต. Pro-Mix สืบค้นที่: pthorticulture.com
3. Forero, M. (2020) Iron Chelates. ชุมชน Leroy Merlin สืบค้นที่: leroymerlin.es
4. Juárez Sanz, M. , Cerdán, M. , & SánchezSánchez, A. (2007). ธาตุเหล็กในระบบดิน - พืช เคมีระบบดิน.
5. Lucena, JJ (2018) คุณภาพของ Iron Chelates ในตลาดแห่งชาติ สืบค้นที่: infoagro.com
6. Sela, G. (2018) เหล็กในพืช. การจัดการปุ๋ยอัจฉริยะ สืบค้นที่: smart-fertilizer.com
7. Villaverde, J. (2016) Iron chelates สำหรับ iron chlorosis. Plantamus: เนอสเซอรี่ออนไลน์ สืบค้นใน: plantamus.com