การวัดการเจริญเติบโต
ของพืช
การวัดการเจริญเติบโตของพืชสามารถวัดได้จากหลายปัจจัย เช่น จำนวนใบ ขนาดใบ ความสูงต้น เส้นรอบวง มวลของต้นพืช วิธีที่ใช้บ่อยสุด คือ การวัดมวลของต้นพืช โดยมีได้หลายวิธีตั้งแต่ น้ำหนักสด และ น้ำหนักแห้ง แต่การวัดมวลน้ำหนักแห้งนั้นเป็นที่นิยมมากกว่า เนื่องจากไม่มีน้ำหนักของน้ำที่แปรเปลี่ยนได้ง่ายเข้ามาเป็นปัจจัยที่ทำให้การวัดผลไม่สมบูรณ์ การชี้วัดการเจริญเติบโตต่าง ๆ นั้น จะมีข้อดีข้อเสียหลายอย่าง ตามแต่วิธีที่ใช้
วิธีการ | ข้อดี | ข้อเสีย |
การนับ จำนวนใบ | เป็นวิธีที่ง่ายเหมาะ กับไม้ล้มลุกหรือ ต้นกล้าที่ทำการ ทดลอง | มีปัจจัยที่มีผลกับจำนวนใบ ได้ง่าย และไม่เหมาะกับ การนำไปใช้วัดการเจริญ เติบโตของพืชขนาดใหญ่ ที่โตเต็มที่แล้วในธรรมชาติ |
การวัด ความสูง ของลำต้น | ใช้ได้ง่ายกับต้นกล้า หรือพืชขนาดเล็ก แต่ถ้าเป็นพืชยืนต้น ขนาดใหญ่ต้องอาศัย อุปกรณ์อื่นช่วย | จำกัดกับพืชที่มีขนาด ความสูงไม่มาก แต่ถ้าจะวัด ความสูงของพืชยืนต้นขนาด ใหญ่ จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ และสูตรคำนวนในการวัด ความสูง |
ขนาดใบ | เป็นวิธีง่ายใช้ อุปกรณ์น้อย | ใบนั้นมีหลายขนาดตาม ปัจจัยต่าง ๆ เช่น ใบของ พืชแต่ละชนิดมีรูปร่าง แตกต่างกัน การกำหนด มาตราฐานจึงต้องกำหนด เป็นรายชนิดไป |
เส้นรอบวง ลำต้น | ใช้งานได้ง่าย เหมาะกับพืช ขนาดใหญ่ | เหมาะกับไม้ต้นขนาดใหญ่ โดยต้องกำหนดมาตราฐาน ว่าจะวัดเส้นรอบวงจาก ความสูงจากโคนต้นเท่าไร |
มวลสด | ใช้งานง่าย | อาจมีความคลาดเคลื่อน จากมวลของน้ำในต้นพืช ถ้าพืชได้รับน้ำมากมวลก็ จะมาก แต่ถ้าพืชขาดน้ำ มวลจะน้อยลง และ ตัวอย่างที่เก็บมานั้นจะ ตาย และไม่สามารถทำ กับพืชขนาดใหญ่มากได้ |
มวลแห้ง | ต้องผ่านการอบแห้ง ทำให้พืชต้องตาย ไม่สามารถนำมา เลี้ยงต่อได้ | ได้มวลที่แท้จริงของพืช เป็นวิธีที่เที่ยงตรงและ น่าเชื่อถือมากที่สุดวิธีหนึ่ง แต่ตัวอย่างที่เก็บมานั้น จะตาย และ ไม่สามารถ ทำกับพืชขนาดใหญ่มากได้ |
ในงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์
ในการทดลองเกี่ยวกับผลที่เกิดขึ้นกับพืชจากการปรับปรุงพันธุ์ หรือ การทดสอบความทนทานของพืชในสภาพแวดล้อมต่าง ๆ มักใช้การวัดความสูงต้นอ่อน นับจำนวนใบต้นอ่อน หามวลสด และ หามวลแห้ง เนื่องจากเป็นกระบวนการที่สามารถทำในห้องทดลองได้
ในงานวิจัยที่สำรวจในภาคสนาม มักใช้การวัดความสูงของต้นพืช การหาความยาวเส้นรอบวง เนื่องจากกระบวนการอื่นกระทำในภาคสนามได้ลำบาก
ปัจจัยควบคุมการเจริญเติบโตของพืช
แม้ว่าพืชจะเป็นสิ่งมีชีวิตที่ไม่เคลื่อนที่ไปมาเหมือนสัตว์ แต่พืชก็มีการตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อมในรูปแบบต่าง ๆ กันเพื่อความอยู่รอด เช่น การตอบสนองต่อปัจจัยที่พืชต้องการใช้เพื่อการเจริญเติบโต (แสง น้ำ และสารอาหาร) แต่การตอบสนองต่อปัจจัยต่าง ๆ ของพืชนั้นอาจแตกต่างจากสัตว์ออกไปเนื่องจากโครงสร้างพื้นฐานของเซลล์พืชและสัตว์นั้นต่างกัน
มีการทดลองกับต้นอ่อนของพืชที่งอกได้ไม่นานโดยการตัดยอดอ่อนแล้วปิดทับด้วยสิ่งต่าง ๆ เช่น อะลูมิเนียม ฟลอย พลาสติกใส หรือ ตัดยอดอ่อนออกดังภาพ แล้วเมื่อวางไว้ใกล้กับแหล่งกำเนิดแสงแห่งเดียวเพื่อดูการตอบสนองของพืชต่อแหล่งกำเนิดแสง จากการทดลองได้ผลเป็นดังภาพ
ในเวลาต่อมาเมื่อการศึกษาพัฒนาขึ้น จึงทราบว่า "บริเวณยอดอ่อนของต้นพืชนั้นจะสร้างสารที่กระตุ้นการเจริญของเซลล์ขึ้นมาก และสารนี้จะสลายตัวเมื่อโดนแสงทำให้เซลล์ด้านที่ไม่โดนแสงยืดตัวมากกว่าอีกด้านต้นอ่อนจึงหันเข้าหาแสง" และถัดมามีการทดลองเพิ่มเติม คือการตัดชิ้นส่วนยอดพืชวางไว้บนวุ้นเพื่อให้สารแพร่จากยอดอ่อนเข้าสู่วุ้น แล้วนำวุ้นไปวางบนยอดอ่อนที่ถูกตัดไปเช่นกัน แล้วทดลองในที่มืด ได้ผลการทดลองดังภาพ
ภายหลังจึงค้นพบว่าสารเหล่านี้คือ ฮอร์โมนพืช ที่แบ่งออกได้เป็น 5 กลุ่มใหญ่ คือ ออกซิน ไซโทไคนิน จิบเบอเรลลิน เอทิลีน และ กรดแอบไซซิก ฮอร์โมนแต่ละชนิดมีผลกับการเจริญเติบโตของพืช ดังนี้
- ออกซิน (Auxin) ถูกสร้างจากกลุ่มเนื้อเยื่อเจริญบริเวณปลายยอด และใบอ่อน สารเคมีในกลุ่มออกซินที่พบมาก คือ indoleacetic acid: IAA ที่แพร่จากปลายยอดสู่ปลายราก ผลของฮอร์โมนนี้ในลำต้น
ส่งผลให้เซลล์ยืดตัวออก ยับยั้งการเจริญของตาข้าง และชะลอการยืดตัวในรากสารเคมีในกลุ่มนี้นั้นถูกเคลื่อนย้ายจากจุดที่แสงมากไปยังจุดที่แสงน้อย และเคลื่อนที่ลงตามแรงโน้มถ่วงของโลก
- ไซโทไคนิน (Cytokinin) เป็นฮอร์โมนที่กระตุ้นการแบ่งเซลล์และกระตุ้นการเปลี่ยนแปลงของเซลล์ สร้างจากเนื้อเยื่อเจริญปลายรากแล้วถูกลำเลียงไปสู่ส่วนต่าง ๆ ของพืชทางไซเล็ม
ใช้ประโยชน์ในการกระตุ้นการเจริญของตาข้าง ยืดอายุไม้ดอกบางชนิด - จิบเบอเรลลิน (Gibberellin)
เป็นฮอร์โมนพืชกลุ่มที่มีผลให้ลำต้นพืชยืดตัว
และแบ่งเซลล์มากขึ้น ทำให้พืชสูงขึ้นพบได้หลายแหล่ง เช่น เมล็ดในช่วงที่กำลังสร้างปลายยอด ปลายราก อับเรณู และ ผล ปัจจุบันมีการสร้างสารยับยั้งผลของฮอร์โมนจิบเบอเรลลินเพื่อสร้างไม้แคระโดยมักพบในวงการไม้ประดับ นอกจากนั้นจิบเบอเรลลินยังมีสมบัติในการ กระตุ้นการงอกของเมล็ด การยืดตัวของช่อผลปรับปรุงคุณภาพของไม้ผลหลายชนิด เช่น องุ่น
- เอทิลีน (Ethylene) เป็นฮอรโมนที่แตกต่างจากฮอร์โมนกลุ่มอื่นคือ มีสภาพเป็นแก๊สที่เกิดจากกระบวนการเมตาบอลิซึมของพืช โดยเฉพาะในช่วงที่
ผลไม้ใกล้สุก
มีผลเร่งให้ผลไม้ที่อยู่ข้างเคียงสุกตามด้วย และมีผลเร่งการหลุดร่วงของใบ กระตุ้นให้เกิดการแตกแขนงของรากปัจจุบันมีการลดหรือกำจัดเอทิลีนจากผลไม้ เพื่อชะลอการสุกระหว่างการส่งออก
- กรดแอบไซซิก (Abscisic acid) เป็นฮอร์โมนพืชที่สร้างในภาวะขาดน้ำเพื่อปิดปากใบของพืช พบได้ในหลายส่วนของพืช
มีหน้าที่ยับยั้งการเจริญของเซลล์พืช ทำให้เกิดการพักตัวของเมล็ดพืช และเป็นสัญญาณที่ทำให้พืชเกิดการเสื่อมตามอายุ (senescence)
ผลของฮอร์โมนต่าง ๆ ของพืชนั้นทำงานร่วมกันจากหลายส่วนของพืชทำให้พืชตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อมได้ นอกจากนั้นการศึกษาผลของฮอร์โมนต่าง ๆ ของพืช นำไปสู่การประยุกค์ใช้ หรือสร้างสารเคมีกลุ่มใกล้เคียงขึ้นมาเพื่อพัฒนาด้านการเกษตรให้มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น