Carbon Allocation ในข้าวระยะตั้งท้อง–ออกรวง: บทบาทโพแทสเซียมต่อการเคลื่อนย้ายซูโครสและการเพิ่มน้ำหนักเมล็ด

บทคัดย่อ
ระยะตั้งท้อง–ออกรวงของข้าวเป็นช่วงวิกฤตของการจัดสรรคาร์บอน (carbon allocation) จากใบธงและใบลำดับบนสู่รวง ซึ่งเป็น sink หลักของระบบ การคงประสิทธิภาพการสังเคราะห์แสงและการเคลื่อนย้ายน้ำตาลผ่านท่อลำเลียง (phloem) มีผลโดยตรงต่ออัตราการสะสมแป้ง (grain filling rate) และน้ำหนักเมล็ด บทความนี้วิเคราะห์บทบาทของโพแทสเซียม (K) แมกนีเซียม (Mg) และสังกะสี (Zn) ต่อกลไกดังกล่าว พร้อมเสนอแนวทางจัดการโภชนาการแบบเป็นช่วง (phased nutrition) เพื่อเพิ่มผลผลิตและคุณภาพเมล็ดข้าวอย่างเป็นระบบ

บทนำ
ในเชิงสรีรวิทยา ข้าวระยะตั้งท้อง–ออกรวงคือช่วงที่ความต้องการพลังงานและคาร์บอนสูงสุด การเปลี่ยนผ่านจากการสะสมชีวมวลทางลำต้น (vegetative biomass) ไปสู่การสะสมแป้งในเมล็ด (reproductive sink) ทำให้สมดุลธาตุอาหาร โดยเฉพาะ K มีความสำคัญต่อการเคลื่อนย้ายซูโครสจากแหล่งสร้าง (source) ไปยังรวง หากระบบนี้สะดุด จะเกิดเมล็ดลีบ น้ำหนักเมล็ดลดลง และค่าเปอร์เซ็นต์ข้าวเต็มเมล็ดต่ำลง

วิเคราะห์กลไกทางสรีรวิทยา
1) โพแทสเซียมกับการเคลื่อนย้ายน้ำตาล (Phloem Loading & Transport)
โพแทสเซียมทำหน้าที่ควบคุมแรงดันออสโมติกในเซลล์คุมปากใบและในท่อลำเลียง ช่วยรักษาการเปิดปากใบอย่างเหมาะสม เพิ่มอัตราการสังเคราะห์แสง และสนับสนุนกระบวนการ phloem loading ของซูโครส การขาด K ทำให้การเคลื่อนย้ายคาร์โบไฮเดรตชะลอ ส่งผลให้การสะสมแป้งในเอนโดสเปิร์มลดลง
2) แมกนีเซียมกับเสถียรภาพของคลอโรฟิลล์
Mg เป็นองค์ประกอบศูนย์กลางของโมเลกุลคลอโรฟิลล์ และเกี่ยวข้องกับการทำงานของเอนไซม์ใน Calvin cycle ใบธงที่คงสีเขียวได้นาน (stay-green effect) จะยืดระยะการส่งคาร์บอนสู่รวง ทำให้ grain filling period ยาวขึ้น
3) สังกะสีกับเอนไซม์การสังเคราะห์แป้ง
Zn มีบทบาทในเอนไซม์หลายชนิดที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนซูโครสเป็นแป้ง เช่น starch synthase และเกี่ยวข้องกับการควบคุมฮอร์โมนที่กำหนดการพัฒนาเมล็ด การขาด Zn ในดินน้ำขังพบได้บ่อยในนาข้าว ส่งผลต่อการติดเมล็ดและความสมบูรณ์ของรวง

การจัดการโภชนาการแบบเป็นช่วง (Phased Nutrition Strategy)
ระยะปลูก–แตกกอ (0–60 วัน)
มุ่งสร้างระบบใบและลำต้นให้แข็งแรง เพื่อเพิ่ม capacity ของ source
แนวทาง: เสริมธาตุอาหารครบสมดุลผ่านทางใบเพื่อเร่งการเจริญเติบโต
ระยะตั้งท้อง–ออกรวง (60 วันขึ้นไป)
เปลี่ยนจุดเน้นสู่การสนับสนุน sink โดยเพิ่มสัดส่วนโพแทสเซียม เพื่อเร่งการเคลื่อนย้ายซูโครสและเพิ่มน้ำหนักเมล็ด

แนวทางปฏิบัติในภาคสนาม
1) ระยะปลูก–แตกกอ
ปุ๋ยทางใบ FK-1 (20-20-20 + Mg + Zn)
ประกอบด้วย ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส โพแทสเซียม แมกนีเซียม และสังกะสี ในปริมาณเข้มข้น
อัตราการใช้:
ถุง N-P-K 25–50 กรัม
ถุง Mg+Zn 25–50 กรัม
ผสมน้ำ 20 ลิตร ฉีดพ่นทางใบ
หลีกเลี่ยงฉีดพ่นช่วงดอกบาน
ราคา
1 กล่อง (2 กก.) 890 บาท
3 กล่อง 2,599 บาท
5 กล่อง 3,999 บาท
ส่งฟรี จ่ายเงินปลายทาง

2) ระยะตั้งท้อง–ออกรวง
ปุ๋ยทางใบ FK-3R (5-10-40 + Mg + Zn)
เน้นโพแทสเซียมสูง 40% เพื่อเพิ่มการเคลื่อนย้ายคาร์โบไฮเดรตและการสะสมแป้งในเมล็ด
อัตราการใช้:
ถุง N-P-K 25–50 กรัม
ถุง Mg+Zn 25–50 กรัม
ผสมน้ำ 20 ลิตร ฉีดพ่นทางใบ
ราคา
1 กล่อง 950 บาท
3 กล่อง 2,799 บาท
5 กล่อง 4,299 บาท
ส่งฟรี จ่ายเงินปลายทาง

สรุป
ระบบผลผลิตของข้าวในระยะตั้งท้อง–ออกรวงขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพการจัดสรรคาร์บอนจากใบสู่รวง โพแทสเซียมเป็นแกนกลางของกลไกการเคลื่อนย้ายน้ำตาล แมกนีเซียมคงประสิทธิภาพการสังเคราะห์แสง และสังกะสีสนับสนุนการพัฒนาเมล็ด การจัดการธาตุอาหารแบบเป็นช่วงโดยเริ่มจากการสร้างศักยภาพ source ด้วยสูตรสมดุล และเปลี่ยนสู่สูตรโพแทสเซียมสูงในช่วงสร้างผลผลิต เป็นแนวทางที่สอดคล้องกับสรีรวิทยาพืชและเพิ่มผลผลิตอย่างมีเหตุผลทางวิทยาศาสตร์

เอกสารอ้างอิง (คัดสรร)
Marschner, P. (2012). Mineral Nutrition of Higher Plants.
Taiz, L., & Zeiger, E. (2015). Plant Physiology and Development.
Fageria, N.K. (2014). Nutrient Interactions in Crop Plants.
Yoshida, S. (1981). Fundamentals of Rice Crop Science.