การคำนวณและผสมสารเคมีเพื่อการเกษตร

[อ.บอล]

สารเคมีที่ใช้ในการเกษตรมีการผลิตขึ้นมาหลายรูปเพื่อความสะดวกในการใช้ตามจุดประสงค์ต่างๆ กัน สารเหล่านี้ไม่ใช่สารบริสุทธิ์ แต่จะมีองค์ประกอบหลัก 2-3 อย่างที่สำคัญคือ

1. สารออกฤทธิ์ (active ingredient หรือ a.i.) หมายถึงเนื้อสารจริงๆ ที่จะแสดงผลต่อพืช ได้ตามคุณสมบัติที่สารนั้นมีอยู่ มักจะบอกเป็นเปอร์เซ็นต์ของสารออกฤทธิ์ในสารผสมทั้งหมด หรือแสดงหน่วยนํ้าหนักต่อปริมาตร (เช่นกรัมต่อลิตร) เช่น Planofix® ระบุว่ามี NAA 4.5% เป็นสารออกฤทธิ์ หมายความว่าสาร Planofix® 1 ขวด ปริมาตร 100 มล. มีเนื้อสาร NAA ผสมอยู่ 4.5 กรัม อย่างไรก็ตามมี PGRC หลายชนิดที่จำหน่ายในประเทศไทยขณะนี้โดยได้ระบุชนิดและปริมาณของสารออกฤทธิ์ที่ผสมอยู่

2. สารทำให้เจือจาง (diluent) หมายถึงสารอื่นๆ ไม่ว่าจะเป็นของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซ ที่ใช้ผสมกับสารออกฤทธิ์ เพื่อให้ความเข้มข้นของสารออกฤทธิ์ลดลงมาอยู่ในระดับเหมาะสม เพื่อสะดวกในการใช้ สารทำให้เจือจางที่ผสมอยู่ในส่วนผสมจะต้องไม่ทำปฏิกริยาเคมีกับสารออกฤทธิ์และต้องไม่เกิดผลเสียต่อพืช สารทำให้เจือจางอาจเป็นอะไรก็ได้ เช่น นํ้า แอลกอฮอล์ ดิน แป้ง หรืออากาศ ยกตัวอย่างสาร Planofix® 1 ขวด ปริมาณ 100 มล ซึ่งมีเนื้อสาร NAA ผสมอยู่ 4.5 กรัม แสดงว่าส่วนที่เหลือเกือบทั้งหมด (ประมาณ 95%) เป็นสารทำให้เจือจาง

3. สารเพิ่มประสิทธิภาพ (adjuvants) หมายถึงสารใดก็ตามที่ผสมอยู่ในส่วนผสมแล้ว มีผลทำให้ประสิทธิภาพของสารออกฤทธิ์สูงขึ้น หรือให้อยู่ในรูปที่มีประสิทธิภาพสูงสุด อาจเป็นยาจับใบ ยาเปียกใบ หรืออื่นๆ ก็ตาม ผู้ผลิตสารเคมีการเกษตรส่วนใหญ่มักจะผสมสารเพิ่มประสิทธิภาพลงไปในผลิตภัณฑ์เรียบร้อยแล้ว ก่อนบรรจุภาชนะออกจำหน่าย สารเพิ่มประสิทธิภาพมีอยู่หลายร้อยชนิดซึ่งมีผลต่อประสิทธิภาพของสารออกฤทธิ์แตกต่างกัน ดังนั้นเมื่อบริษัทผู้ผลิตพบว่าสารเพิ่มประสิทธิภาพชนิดใดเหมาะสมต่อผลิตภัณฑ์ของตน ก็จะมีการจดทะเบียนลิขสิทธิ์ หรือปกปิดเป็นความลับของบริษัท สารเพิ่มประสิทธิภาพจึงเป็นหัวใจสำคัญอย่างหนึ่ง ซึ่งมีผลต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ ดังนั้นผลิตภัณฑ์ชนิดหนึ่งอาจมีประสิทธิสูงกว่าอีกชนิดหนึ่งได้ทั้งๆ ที่มีสารออกฤทธิ์ชนิดเดียวกัน อย่างไรก็ตามถึงแม้จะไม่มีการผสมสารเพิ่มประสิทธิภาพลงไปในผลิตภัณฑ์ แต่สารออกฤทธิ์ก็ยังคงแสดงคุณสมบัติที่มีอยู่ต่อพืชได้เช่นกัน

องค์ประกอบทั้ง 2 หรือ 3 อย่างที่กล่าวมาแล้วนี้ เมื่อรวมกันแล้วจะเป็นผลิตภัณฑ์เคมีเกษตร ที่มีจำหน่ายอยู่ทั่วๆ ไป เราสามารถจำแนกผลิตภัณฑ์เคมีเกษตรออกเป็นรูปต่างๆ ได้หลายรูป โดยอาศัยชนิดของสารทำให้เจือจางที่ใช้เป็นหลัก สำหรับ PGRC ที่มีจำหน่ายอยู่ทั่วๆ ไปนั้น มีรูปต่างๆ ดังนี้

1. ผงละลายน้ำ (water soluble powder หรือ w.s.p.) เป็นผลิตภัณฑ์ที่อยู่ในรูปผง เมื่อจะใช้จึงนำมาผสมนํ้า ซึ่งจะได้เป็นสารละลายใสไม่ตกตะกอน และให้กับพืชโดยวิธีจุ่ม แช่ พ่นทางใบ หรือรดลงดิน เป็นต้น ผลิตภัณฑ์ที่เตรียมในรูปผงละลายนํ้าได้แก่ Alar® 85, Gibberellin Kyowa

2. สารละลายเข้มข้น (water soluble concentrate หรือ w.s.c.) เป็นผลิตภัณฑ์ที่อยู่ในรูปสารละลายใส เมื่อจะใช้จึงนำมาผสมนํ้าซึ่งจะได้สารละลายใสเช่นกัน PGRC ส่วนใหญ่มักเตรียมในรูปนี้ เช่น Pro-Gibb® , Planofix® , Ethrel®

3. สารละลายน้ำมัน (emulsifiable concentrate หรือ e.c.) สารบางชนิดละลายได้ดีในน้ำมัน จึงต้องเตรียมอยู่ในรูปนี้และผสมสารที่จับตัวกับนํ้าและนํ้ามันได้ดี (emulsifier) ลงไปด้วยเมื่อจะใช้จึงนำมาผสมนํ้าจะได้สารผสมซึ่งมีลักษณะขุ่นเหมือนนํ้านม แต่ไม่ตกตะกอนหรือแยกชั้น ผลิตภัณฑ์ที่เตรียมในรูปนี้ได้แก่ Maintain® CF 125

4. สารในรูปครีม (paste) เป็นผลิตภัณฑ์ที่เตรียมขึ้นมาเพื่อใช้ประโยชน์ได้โดยตรง โดยการทาหรือป้ายสารในบริเวณที่ต้องการ สารทำให้เจือจางที่ใช้อาจเป็นลาโนลิน ขึ้ผึ้ง หรือสารกึ่งแข็งกึ่งเหลวอื่นๆ ที่ผลิตขึ้นมาเป็นพิเศษ ผลิตภัณฑ์ที่เตรียมในรูปนี้ได้แก่ Cepha®

5. ผง (dust) เป็นผลิตภัณฑ์ที่เตรียมขึ้นมาเพื่อใช้ประโยชน์โดยตรงเช่นกัน และไม่ต้องผสมนํ้าหรือสารใดๆ เพิ่มเติมอีก การให้สารในรูปนี้แก่พืชทำได้โดยจุ่มส่วนของพืชลงในผงของสารโดยตรง ส่วนใหญ่ใช้ในการเร่งรากกิ่งปักชำของพืช สารที่เตรียมในรูปนี้ได้แก่ Seradix® , Trihormone

6. สารแขวนลอยเข้มข้น (suspension concentrate หรือ s.c.) เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีลักษณะคล้ายแป้งผสมนํ้า เมื่อจะใช้จึงนำมาผสมนํ้า ซึ่งจะได้สารผสมซึ่งขุ่นคล้ายแป้งผสมนํ้าเช่นกันผลิตภัณฑ์ที่เตรียมในรูปนี้ได้แก่ Cultar®

ผลิตภัณฑ์เหล่านี้เกือบทุกชนิดจะต้องผสมนํ้าก่อนนำมาใช้ประโยชน์ (ยกเว้นในรูปครีม ผง) ดังนั้นจึงจำเป็นต้องทราบวิธีการคำนวณปริมาณสาร เพื่อผสมให้ได้ความเข้มข้นที่ต้องการ ที่ใช้ในที่นี้คือปริมาณของสารออกฤทธิ์ซึ่งผสมอยู่ในผลิตภัณฑ์ การคำนวณจะทำได้ก็ต่อเมื่อมีการระบุปริมาณสารออกฤทธิ์ในผลิตภัณฑ์นั้นๆ อย่างชัดเจน

ยกตัวอย่างเช่น ต้องการผสมสารละลาย NAA ความเข้มข้น 100มก/ล โดยผสมจาก Planofix® ซึ่งมี NAA 4.5% เป็นสารออกฤทธิ์ มีวิธีคำนวณดังนี้

สารละลาย NAA ความเข้มข้น100มก/ล หมายความว่า สารละลาย 1 ลิตร มีเนื้อสาร NAA ผสมอยู่ 100 มิลลิกรัม
สาร Planofix® มี NAA 4.5% เป็นสารออกฤทธิ์ หมายความว่า สารละลาย Planofix® 100 มิลลิลิตรมี NAA ผสมอยู่ 4.5 กรัม หรืออาจกล่าวได้ว่า สาร NAA 4.5 กรัม (หรือ 45,000 มก) ละลายอยู่ใน Planofix® 100 มล.

ถ้าต้องการ สาร NAA 100 มก. จะต้องใช้สารละลาย Planofix®
100X100/45,0000 มล.
= 0.22 มล.

สาร Planofix® 0.22 มล. มีเนื้อสาร NAA ผสมอยู่ 100 มก. ดังนั้นเมื่อนำ Planofix® 0.22 มล. มาผสมนํ้า 1 ลิตร ก็จะได้สารละลายที่มี NAA ความเข้มข้น 100 มก/ ล ตามต้องการ

ในทำนองเดียวกันถ้าต้องการผสมสารละลาย NAA ความเข้มข้น 100 มก/ล จำนวน 20 ลิตร จะต้องใช้สาร Planofix® เท่ากับ 0.22X20 หรือเท่ากัน 4.4 มล ผสมนํ้า 20 ลิตร ก็จะได้ความเข้มข้นตามต้องการ

การคำนวณหาปริมาณสารที่อยู่ในรูปผงละลายนํ้า เช่น Alar® 85 ก็มีวิธการเช่นเดียวกับสารในรูปของเหลว

จุดสำคัญที่สุดในการคำนวณปริมาณสารคือ หน่วยนํ้าหนักและหน่วยปริมาตรที่ใช้จะต้องสัมพันธ์กัน ดังตัวอย่างจะเห็นได้ว่า NAA ที่ผสมใน Planofix® มีหน่วยน้ำหนักเป็นกรัม แต่ความเข้มข้นของสารละลาย NAA ที่ต้องการผสมมีหน่วยนํ้าหนักเป็นมิลลิกรัม ดังนั้นจึงต้องปรับหน่วยนํ้าหนักให้เป็นหน่วยเดียวกันก่อนทำการคำนวณ

จากหลักการคำนวณปริมาณสารดังกล่าว อาจนำมาประยุกต์เป็นสูตรสำเร็จ เพื่อสะดวกในการคำนวณได้ดังนี้
ปริมาณสารที่ต้องใช้ (มล.หรือ ก.)
=ปริมาณสารที่ต้องการ (มล หรือ ก) X ความเข้มข้นที่ต้องการ ผมก/ล)/ความเข้มข้นของสารออกฤทธิ์ที่ใช้ (มก/ล)

จากตัวอย่างเดิมต้องการผสมสารละลาย NAA ความเข้มข้น 100 มก/ล จำนวน 1 ลิตร โดยผสมจาก Planofix® ซึ่งมี NAA 4.5% เป็นสารออกฤทธิ์ นั่นคือ

ปริมาณสาร Planofix® ที่จะต้องใช้(มล)
= ปริมาณสารละลายที่ต้องการ(1 ลิตรหรือเท่ากับ 1,000 มล) X 100 มก/ล / ความเข้มข้นของ Planofix® (4.5 กรัม/ 100 มล. หรือเท่ากับ 45,000 มก/ล)
= 1,000 มล. X 100 มก/ ล / 45,000 มก/ล
= 0.22 มลลิลิตร

จะสังเกตได้ว่า ถ้าหน่วยของปริมาณสารที่ใช้เป็นมิลลิลิตร หน่วยของปริมาณสารผสมที่ต้องการก็จะต้องปรับให้เป็นมิลลิลิตรเช่นกัน และหน่วยความเข้มข้นที่ใช้ก็ต้องปรับให้อยู่หน่วยเดียวกัน

ผลิตภัณฑ์เคมีเกษตรทุกชนิดจะระบุวิธีการใช้อย่างกว้างๆ และกำหนดอัตราการใช้สารมาด้วย เช่น ให้ใช้ผลิตภัณฑ์นั้น 10 มล ผสมนํ้า 20 ลิตร หรือกำหนดให้ใช้สาร 15-30 กรัม ผสมนํ้า 20 ลิตร ในกรณีเช่นนี้ถ้าผลิตภัณฑ์นั้นๆ ระบุปริมาณสารออกฤทธิ์มาด้วย ก็จะสามารถ คำนวณความเข้มข้นของสารได้เช่นกันโดยใช้สูตรการคำนวณที่กล่าวมาแล้ว เพียงแต่สับเปลี่ยนตำเเหน่งเท่านั้น ซึ่งจะได้เป็น

ความเข้มข้นที่ต้องการ (มก/ล) = ปริมาณสารที่ใช้ (มล. หรือ ก.) X ความเข้มข้นของสารออกฤทธิ์ (มก/ล) / ปริมาณสารผสมที่ต้องการ (มล./ก.)

ยกตัวอย่างเช่นการใช้ Alar ® 85 ซึ่งกำหนดให้ใช้สาร 30 ถึง 50 กรัม ผสมน้ำ 20 ลิตร ระบุว่าผลิตภัณฑ์นี้มี daminozide 85% เป็นสารออกฤทธิ์ หมายความว่า 100 กรัม ของ Alar ® 85 มี daminozide 85 กรัม (หรือเท่ากับ 850,000 มก/ กก) เมื่อผสมสารตามอัตราที่กำหนด เราจะทราบความเข้มข้นของสารออกฤทธิ์ได้โดยการคำนวณดังนี้

ปริมาณ Alar ® 85 ที่ใช้ = 30-50 กรัม
ความเข้มข้นของ daminozide ใน Alar ® 85 = 85,000 มก/กก
ปริมาณสารผสมที่ต้องการ = 20 ลิตร
หรือ เท่ากับ 20,000 มล
ความเข้มข้นของ daminozide ในสารผสมที่ต้องการ (มก/ ล)
= 30 กรัม X 850,000 มก/ กก และ 50 กรัม X 850,000 มก/ กก
20,000 มล (หรือกรัม) 20,000 มล (หรือกรัม)
= 1,275 และ 2,125 มก/กก หรือ มก/ล

นั่นคือถ้าใช้ Alar ® 85 ผสมนํ้าตามอัตราส่วน 30-50 กรัมต่อ 20 ลิตร จะได้สารละลาย ซึ่งมีความเข้มข้นของ daminozide 1,275-2,125 มก/ล ตามลำดับ

PGRC บางชนิดยังไม่มีจำหน่ายในรูปผลิตภัณฑ์เคมีเกษตร แต่อาจหาซื้อได้ในรูปสารบริสุทธิ์จากร้านเคมีภัณฑ์ ยกตัวอย่างเช่นสาร BAP นอกจากนี้ PGRC บางชนิดมีจำหน่ายในรูปสารบริสุทธิ์ ซึ่งอาจนำมาผสมไว้ใช้เองเพื่อประโยชน์อย่างใดอย่างหนึ่ง เช่นสาร NAA GA3 การผสมสารเหล่านี้จะต้องใช้ทักษะพอสมควร เนื่องจากมีความละเอียดอ่อนสูงกว่าการผสมสารโดยทั่วๆ ไป เครื่องมือเครื่องใช้จะต้องมีความละเอียดมากเช่น เครื่องชั่งไฟฟ้า กระบอกตวง นอกจากนี้ยังต้องศึกษาคุณสมบัติการละลายของสารอย่างถี่ถ้วน เนื่องจากสารบริสุทธิ์เหล่านี้ส่วนใหญ่ไม่ละลายน้ำ การผสมสารจากสารบริสุทธิ์มักจะทำเพื่อใช้ในงานวิจัยเท่านั้น แต่ก็พบอยู่ 2 กรณีที่มีการผสมสารจากสารบริสุทธิ์เพื่อใช้ในการเกษตรโดยตรง การผสม NAA สำหรับเร่งรากกิ่งตอนหรือกิ่งปักชำ และการผสมสาร BAP เพื่อเร่งการแตกต จึงขอยกตัวอย่างการผสมสารเพื่อประโยชน์ดังกล่าวดังต่อไปนี้

1. การผสมสารละลาย NAA ความเข้มข้น 4,000 มก/ล จำนวน 1 ลิตรโดยใช้แอลกอฮอล์ 50% เป็นตัวทำละลาย เพื่อใช้ในการเร่งรากกิ่งปักชำ โดยให้สารแบบจุ่มยก (quick-dip method)

วิธีการ สารละลาย NAA ความเข้มข้น 4,000 มก/ ล หมายความว่า
สารละลาย 1 ลิตรมีเนื้อสาร NAA 4,000 มก หรือเท่ากับ 4 กรัม
NAA บริสุทิ์ละลายได้ดีในแอลกอฮอล์แต่ไม่ละลายนํ้า เมื่อต้องการผสม NAA โดยใช้แอลกอฮอล์ 50% เป็นตัวทำละลาย จะมีวิธีการคือนำสาร NAA บริสุทธิ์ปริมาณ 4 กรัม ใส่ในภาชนะแล้วเติมแอลกอฮอล์ 95% ลงไปประมาณ 500 มล. คนสารผสมจนกระทั่ง NAA ละลายหมดแล้วจึงเติมนํ้าลงไป (ประมาณ 500 มล หรือกว่า) จนปริมาตรสารผสมทั้งหมดเป็น 1 ลิตร ก็จะได้สารความเข้มข้นและปริมาตรตามต้องการ

2. การผสมสาร BAP ความเข้มข้น 4,000 มก/ กก. จำนวน 100 กรัม โดยใช้ลาโนลิน เป็นส่วนผสม เพื่อใช้ในการเร่งการแตกตาของพืช

วิธีการ สารผสม BAP ความเข้มข้น 4,000 มก/ กก หมายความว่า
สารผสม 1 กก (1,000 กรัม) มีเนื้อสาร BAP 4,000 มก
ถ้าต้องการสารผสม 100 กรัม จะมีเนื้อสาร BAP 4,000 X 100 มก
1,000
= 400 มก หรือ 0.4 กรัม

วิธีการผสมคือ ชั่งสารลาโนลินปริมาณ 100 กรัม ใส่ในภาชนะทนไฟแล้วนำไปวางบนเตาไฟโดยใช้ไฟอ่อนจนกระทั่งลาโนลินหลอมเหลว แล้วจึงนำสาร BAP บริสุทธิ์ปริมาณ 0.4 กรัม ละลายในด่างเช่นโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH) โดยใช้ด่างเพียงเล็กน้อยเท่านั้นพอที่จะให้ละลายได้หมด (BAP ไม่ละลายในแอลกอฮอล์และนํ้า แต่ละลายได้ดีในสารละลายด่าง) จากนั้นจึงนำลาโนลินหลอมเหลว และสารละลาย BAP มาผสมรวมกัน แล้วคนสารทั้ง 2 ให้เข้ากันดี เมื่อตั้งทิ้งไว้ให้สารผสมเย็นลงลาโนลินจะแข็งตัวเหมือนสภาพเดิมก่อนถูกความร้อน คือเป็นสารเหนียวคล้ายขี้ผึ้ง แล้วจึงนำไปใช้ประโยชน์ได้

ที่มา:พีรเดช ทองอำไพ