วันศุกร์ที่ 23 กันยายน พ.ศ. 2554

การผลิตปุ๋ยแอมโมเนียมซัลเฟต (NH4)2SO4

เตรียมก๊าซ NH3 และกรด H2SO4  ก่อนแล้วจึงนำมาทำปฏิกิริยากันเป็นปุ๋ยแอมโมเนียมซัลเฟต
                ก๊าซ NH3 เตรียมได้โดยวิธีการเดียวกับการผลิตปุ๋ยยูเรีย
                กรด H2SO4 เตรียมได้โดยใช้ S เป็นสารตั้งต้นซึ่งส่วนใหญ่จะได้จากถ่านลิกไนต์ โดยนำ S มาหลอมเหลวแล้วเผารวมกับก๊าซ O2 จะได้ก๊าซ SO2
                S (l) + O2 (g)  SO2 (g)
                เมื่อนำก๊าซ SO2ทำปฏิกิริยาต่อกับ O2 จะได้ก๊าซ SO3แต่เนื่องจากเป็นปฏิกิริยาที่มีสมดุลจึงต้องเลือกภาวะของอุณหภูมิและความดันที่เหมาะสม คือ 330 องศาเซลเซียส  และใช้ V2O5 หรือ Pt เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาจะเหมาะสมได้ก๊าซ มากที่สุด

Pt
 
                               

 
                                          2SO2 (g) + O2 (g)                      2SO3 (g)
                                                                              330C

                เมื่อผ่านก๊าซ SO3 ลงในสารละลายกรด H2SO4 เข้มข้น(เกือบบริสุทธิ์) จะเกิดปฏิกิริยาได้เป็น H2S2O7 หรือ H2SO4 . SO3 เรียกว่า โอเลียม(oleum) หรือ fuming sulfuric acid
                                H2SO4 (aq) + SO3 (g)  H2S2O7 (aq)

                เมื่อต้องการกรด H2SO4 กลับคืน ให้นำ H2S2O7 ไปทำปฏิกิริยากับน้ำ
                เมื่อนำก๊าซ NH3 และกรด H2SO4 มาทำปฏิกิริยากันจะได้ปุ๋ย (NH4)2SO4   ตามต้องการ
                               
                                2NH3 (g) + H2SO4 (aq)   (NH4)2SO4(s)

หมายเหตุ
                การเตรียมกรด H2SO4 จะไม่เตรียมจากปฏิกิริยาระหว่าง SO3 (g) กับ H2O (l) โดยตรง  ตามสมการ
                                H2O (l) + SO3 (g)  H2SO4(aq)

                เนื่องจาก เกิดปฏิกิริยายาก และมีการคายความร้อนสูงมาก รวมทั้งยังมีก๊าซบางอย่างระเหยออกมาตลอดเวลา ซึ่งอาจทำให้เกิดอันตรายได้ง่าย

การผลิตปุ๋ยยูเรีย (NH2CONH2)

เตรียมได้จากปฏิกิริยาระหว่างแก๊ส NH3 กับแก๊สCO2 โดยใช้อุณหภูมิประมาณ  180-210 องศาเซลเซียส และความดัน 140-250 บรรยากาศ จะได้แอมโมเนียมคาร์บาเมต (NH2CONH4) กับน้ำ ดังสมการ
                2NH3 (g) + CO2 (g) NH2CONH4 (aq)
NH2CONH4 (aq)    NH2CONH2 (aq) + H2O (l)
                NH3 กับCO2 เตรียมได้จากก๊าซธรรมชาติ
                NH3 เตรียมจาก N2 และ H2 ในอากาศ โดยนำอากาศมากลั่นลำดับส่วน  คือ ลดอุณหภูมิลงมากๆ พร้อมกับเพิ่มความดันจนอากาศกลายเป็นของเหลว
                เริ่มต้นเตรียม N2 จากอากาศโดยกระบวนการ liquefaction คือ ทำให้อากาศกลายเป็ฯของเหลวทั้งหมดก่อนโดยการลดอุณหภูมิลงมากๆ และเพิ่มความดันสูงๆ จากนั้นนำอากาศเหลวซึ่งมี N2 และ O2 เป็นส่วนใหญ่มากลั่นลำดับส่วนแยกออกจากกัน N2 ซึ่งมีจุดเดือดต่ำกว่า O2 จะแยกออกมาก่อนแล้ว O2  จึงกลั่นออกมา ภายหลัง
                การเตรียม H2 ในกรณีที่มีก๊าซปิโตรเลียมหรือก๊าซธรรมชาติ โดยนำ O2  ที่ได้จากการกลั่นลำดับส่วนอากาศมาทำปฏิกิริยาดังสมการ  โดยใช้ภาวะที่เหมาะสมและใช้ Niเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา จะได้ H2 และCO2 ซึ่งเรียกรวมกันว่า water gas
                2CH4 (g) + O2 (g)                  --Ni--à                  2CO (g) + 4H2 (g)

หรืออาจใช้ไอน้ำทำปฏิกิริยากับก๊าซ CH4 โดยตรง จะได้ก๊าซ CO และH2 เช่นเดียวกัน
               
                CH4 (g) + H2O (g)       ---Ni-        à           CO (g) + 3H2 (g)

เมื่อแยกก๊าซ H2 ออกจากก๊าซผสมแล้ว จึงนำก๊าซ COที่เหลือไปทำปฏิกิริยากับก๊าซ CH4 อีกภายใต้อุณหภูมิสูง และมีตัวเร่งปฏิกิริยาเหมาะสม จะได้ก๊าซ CO2 และH2
               

FeO,Cr2O3
 
               

                              CH4 (g) + CO (g)     
     CO2 (g) + H2 (g)

400C
 


               

ก๊าซผสมทั้งหมด (CO+H2) สามารถแยกออกจากกันได้โดยผ่านเข้าไปในหอคอยที่มีน้ำพ่นลงมา ก๊าซ CO2 ละลายน้ำได้ เกิดเป็นกรด H2CO3 ไหลออกทางส่วนล่างของหอคอยพร้อมกับน้ำ
                                CO2 (g) + H2O (l) H2CO3 (aq)
                สำหรับก๊าซ H2  ซึ่งไม่ละลายน้ำจะผ่านขึ้นไปออกทางส่วนบนของหอคอย เก็บไว้ทำปฏิกิริยากับ N2 เพื่อเตรียมก๊าซ NH3 ต่อไป


 
                สำหรับกรด H2CO3 นำไปแยกสลายให้กลับมาเป็นก๊าซ CO2ได้ โดยนำ H2CO3 ไปลดความดันและเพิ่มอุณหภูมิ
               
               
                                           เพิ่มอุณหภูมิ

                    H2CO3 (aq)        
       CO2 (g) + H2O (l)

ลดความดัน
 


               

ก๊าซ N2 ที่เตรียมจากอากาศ และ H2 ที่ได้จากก๊าซธรรมชาตินำมาทำปฏิกิริยากันจะได้ NH3 เนื่องจากเป็นปฏิกิริยาที่มีภาวะสมดุลจึงต้องเลือกภาวะที่เหมาะสมเพื่อให้ได้ก๊าซ มากที่สุด โดยทั่วๆไปใช้อุณหภูมิประมาณ 300 องศาเซลเซียส 350 บรรยากาศ และใช้ เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา
                เมื่อนำก๊าซ NH3ไปทำปฏิกิริยากับก๊าซ CO2 จะได้ปุ๋ยยูเรีย
                CH3 (g) + CO2 (g)  NH2CONH2 (s) + H2O (l)


                นอกจากนี้ ถ้าใช้ถ่านหินลิกไนต์เป็นวัตถุดิบแทนก๊าซธรรมชาติ จะเตรียม CO2 และ H2 ได้โดยการเผารวมกับ O2 จะได้ CO2 9.4%,CO 59.9%, H2  28.6% และก๊าซอื่นๆ 2.1%
                เมื่อแยกก๊าซอื่นๆที่ไม่ต้องการ เช่น H2S และNO ออกไปแล้วจึงทำให้ CO กลายเป็นCO2 โดยนำก๊าซผสมไปทำปฏิกิริยากับไอน้ำที่ความดันสูงๆ และมีตัวเร่งปฏิกิริยาที่เหมาะสม CO จะรวมตัวกับ H2O ได้เป็น
CO2 และ H2
                หลังจากได้ก๊าซผสม CO2 และ H2 แล้ว กระบวนการต่อๆไป สำหรับเตรียมปุ๋ยยูเรีย จะเหมือนกับกรณีที่ใช้ก๊าซธรรมชาติเป็นวัตถุดิบ

ประเภทของปุ๋ย

1. ปุ๋ยอินทรีย์
                   ปุ๋ยอินทรีย์ ได้แก่ ปุ๋ยคอก  ปุ๋ยหมัก  ปุ๋ยพืชสด  ปุ๋ยอินทรีย์ชีวภาพ และวัสดุที่เหลือใช้จากโรงงานอุตสาหกรรมบางชนิดซึ่งเป็นพวกอินทรีย์สาร
-ปุ๋ยคอก ที่สำคัญ ได้แก่ ขี้หมู ขี้เป็ด ขี้ไก่ ฯลฯ  เป็นปุ๋ยคอกที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในบรรดาสวนผักและสวนผลไม้  ปุ๋ยคอกโดยทั่วไปแล้วถ้าคิดราคาต่อหน่วยธาตุอาหารพืชจะมีราคาแพงกว่าปุ๋ยเคมี แต่ปุ๋ยคอกช่วยปรับปรุงดินให้โปร่งและร่วนซุย  ทำให้การเตรียมดินง่าย  การตั้งตัวของต้นกล้าเร็วทำให้มีโอกาสรอดได้มาก

-ปุ๋ยหมัก ได้แก่ ปุ๋ยที่เราได้จากการหมักเศษพืช เช่น หญ้าแห้ง ใบไม้ ฟางข้าว ฯลฯ ให้เน่าเปื่อยเสียก่อน  จึงนำไปใส่ในดินเป็นปุ๋ย ปุ๋ยเทศบาลที่บรรจุถุขายในชื่อของปุ๋ยอินทรีย์เบอร์ต่างๆ ซึ่งได้จากการนำขยะในเมือง พวกเศษพืช เศษอาหาร เข้าโรงหมักเป็นขั้นตอนจนกลายเป็นปุ๋ย  ปุ๋ยหมักสามารถทำเองได้ โดยการกองสุมเศษพืชสูงขึ้นจากพื้นดิน 30-40 เซนติเมตร แล้วโรยปุ๋ยคอกผสมปุ๋ยเคมีสูตร 15-15-15 ประมาณ 1-1.5 กิโลกรัม ต่อเศษพืชหนัก 1,000 กิโลกรัม เสร็จแล้วก็กองเศษพืชซ้อนทับลงไปอีก แล้วโรยปุ๋ยคอกผสมปุ๋ยเคมี ทำเช่นนี้เรื่อยไปเป็นชั้นๆ จนสูงประมาณ 1.5 เมตร ควรมีการรดน้ำแต่ละชั้นเพื่อให้มีความชุ่มชื้น และเป็นการทำให้มีการเน่าเปื่อยได้เร็วขึ้น  กองปุ๋ยหมักนี้ทิ้งไว้ 3-4 สัปดาห์ ก็ทำการกลับกองปุ๋ยครั้งหนึ่ง

-ปุ๋ยพืชสด ได้จากการปลูกพืชบำรุงดิน ได้แก่ พืชตระกูลถั่วต่างๆ แล้วทำการไถกลบเมื่อพืชเจริญเติบโตมากที่สุด ซึ่งเป็นช่วงที่กำลังออกดอก พืชตระกูลถั่วที่ควรใช้เป็นปุ๋ยพืชสดควรมีอายุสั้น มีระบบรากลึก ทนแล้ง ทนโรคและแมลงได้ดี เป็นพืชที่ปลูกง่าย และมีเมล็ดมาก เช่น ถั่วพุ่ม ถั่วเขียว ถั่วลาย ปอเทือง ถั่วขอ ถั่วแปบ และโสน
                                                                  
 2. ปุ๋ยเคมีหรือปุ๋ยวิทยาศาสตร์
                        ปุ๋ยเคมีหรือปุ๋ยวิทยาศาสตร์ ได้มาจากการผลิตหรือสังเคราะห์ทางอุตสาหกรรมจากแร่ธาตุต่างๆที่ได้ตามธรรมชาติ หรือเป็นผลพลอยได้ของโรงงานอุตสาหกรรมบางชนิด
                ปุ๋ยเคมีมี 2 ประเภท คือ แม่ปุ๋ยหรือปุ๋ยเดี่ยว และปุ๋ยผสม
-แม่ปุ๋ย ได้แก่ ปุ๋ยพวกแอมโมเนียมซัลเฟต โพแทสเซียมคลอไรด์ ฯลฯ ซึ่งเป็นสารประกอบทางเคมี มีธาตุอาหารปุ๋ยคือ N หรือ P  หรือ K เป็นองค์ประกอบอยู่ด้วยหนึ่งหรือสองธาตุ แล้วแต่ชนิดของสารประกอบที่เป็นแม่ปุ๋ยนั้นๆ มีปริมาณของธาตุอาหารของพืชคงที่
-ปุ๋ยผสม ได้แก่ ปุ๋ยที่มีการนำเอาแม่ปุ๋ยหลายๆชนิดมารวมกัน เพื่อให้ปุ๋ยที่ผสมได้มีปริมาณและสัดส่วนของธาตุอาหาร N P และ K ตามที่ต้องการ ทั้งนี้เพื่อให้ได้ปุ๋ยที่มีสูตรหรือเกรดปุ๋ยเหมาะที่จะใช้กับพืชและดินที่แตกต่างกัน ปุ๋ยผสมนี้จะมีขายอยู่ในท้องตลาดทั่วไปเพราะนิยมใช้กันมาก ปัจจุบันเทคโนโลยีในการทำปุ๋ยผสมได้พัฒนาไปไกลมาก สามารถผลิตปุ๋ยผสมให้เข้าเป็นเนื้อเดียวกันอย่างสม่ำเสมอ มีการปั้นเป็นเม็ดขนาดสม่ำเสมอสะดวกในการใส่ลงไปในไร่นา  ปุ๋ยพวกนี้เก็บไว้นานๆ จะไม่จับกันเป็นก้อนแข็ง สะดวกแก่การใช้
           
  ข้อดี-ข้อเสียของปุ๋ยอินทรีย์และปุ๋ยเคมี
                 ปุ๋ยอินทรีย์
ข้อดี       1.ช่วยปรับปรุงดินให้ดีขึ้น ทำให้ดินร่วนซุย น้ำและอากาศถ่ายเทสะดวก
                2.อยู่ในดินได้นาน และค่อยๆ ปลดปล่อยธาตุอาหารพืชอย่างช้าๆ
                3.เมื่อใช้ร่วมกับปุ๋ยเคมีจะช่วยเสริมคุณภาพของปุ๋ยเคมีให้ดีขึ้น
                4.ส่งเสริมให้จุลินทรีย์ในดินทำงานอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น
ข้อเสีย   1.มีปริมาณธาตุอาหารพืชต่ำ
                2.ใช้เวลานานในการปลดปล่อยธาตุอาหารให้แก่พืช
                3.ราคาแพงกว่าปุ๋ยเคมี เมื่อเทียบกับราคาต่อหน่วยน้ำหนักของธาตุอาหาร
                4.มีจำนวนจำกัด ไม่สามารถหาซื้อในปริมาณมากๆได้
                       ปุ๋ยเคมี
ข้อดี       1.มีปริมาณธาตุอาหารต่อหน่วนน้ำหนักของปุ๋ยสูง จึงใช้ในปริมาณเพียงเล็กน้อย
                2.ราคาถูก สะดวกในการเก็บรักษาและการขนส่ง
                3.หาซื้อได้ง่าย เพราะสามารถผลิตจากโรงงาน
                4.ให้ธาตุอาหารแก่พืชได้เร็ว
ข้อเสีย   1.ไม่มีคุณสมบัติในการปรับปรุงดิน ไม่ทำให้ดินร่วนซุยเหมือนปุ๋ยอินทรีย์
                2.ปุ๋ยไนโตรเจนในรูปแอมโมเนียม ถ้าใช้ปริมาณมาก และติดต่อกันเป็นระยะเวลานานๆ จะทำให้ดินเป็นกรดเพิ่มขึ้น
                3.ถ้าใช้ในอัตราที่สูงเกินไปอาจเป็นอันตรายต่อพืช
                4.ผู้ใช้ต้องมีความรู้เกี่ยวกับปุ๋ยเคมีพอสมควร มิฉะนั้นอาจจะเกิดผลเสียหายมาก

3.ปุ๋ยไนโตรเจนที่ใช้อาจจัดเป็น 2 ประเภทใหญ่ๆ คือ ปุ๋ยไนโตรเจนประเภทอินทรีย์ และปุ๋ยไนโตรเจนประเภทอนินทรีย์หรือปุ๋ยเคมี
                1.ปุ๋ยไนโตรเจนประเภทอินทรีย์ หมายถึง ปุ๋ยที่ได้จาสิ่งที่มีชีวิต เกิดการเน่าเปื่อยผุพังไป เช่น ปุ๋ยหมัก  ปุ๋ยคอก  ปุ๋ยเทศบาล เป็นต้น ปุ๋ยประเภทนี้จะมีปริมาณธาตุไนโตรเจนต่ำ ฉะนั้นในการใช้แต่ละครั้งต้องใช้ในปริมาณมาก  แต่มีความจำเป็นต้องใช้เพราะให้ประโยชน์ในการปรับปรุงดินให้โปร่ง ร่วนซุย ซึ่งเป็นสมบัติทางกายภาพที่สำคัญของดินที่พืชต้องการ
                2.ปุ๋ยไนโตรเจนประเภทอนินทรีย์หรือปุ๋ยเคมี ส่วนใหญ่ได้จากการสังเคราะห์ทางเคมี ปัจจุบันนิยมใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อเพิ่มผลผลิตทางการเกษตร แบ่งเป็นหลายประเภท ได้แก่
1. ปุ๋ยแอมโมเนีย (NH3) หรือ anhydrous ammonia หรือ  liquid ammonia(แอมโมเนียมเหลว) มีไนโตรเจนทั้งหมด 82% เป็นปุ๋ยที่มีปริมาณไนโตรเจนสูงที่สุด
2. ปุ๋ยยูเรีย (CO(NH2)2) เป็นเม็ดกลมสีขาว มีไนโตรเจนสูงรองจากปุ๋ยแอมโมเนีย คือ มีไนโตรเจนทั้งหมด 46% มีสมบัติดูดความชื้นได้ง่าย
3. ปุ๋ยแอมโมเนียมไนเตรต (NH4NO3) มีไนโตรเจนทั้งหมด   35%
4. ปุ๋ยแอมโมเนียมซัลเฟต (NH4)2SO4  มีไนโตรเจนทั้งหมด   21%
5 .ปุ๋ยแอมโมเนียมคลอไรด์ (NH4Cl) มีไนโตรเจนทั้งหมด   24-26%
6. ปุ๋ยโซเดียมไนเตรต (NaNO3) มีไนโตรเจนทั้งหมด  16%
7. ปุ๋ยแคลเซียมไซยาไนด์ (CaCN2) มีไนโตรเจนทั้งหมด  21-22 % เป็นอันตรายต่อคนและสัตว์  เวลาใช้ต้องใช้อย่างระมัดระวัง อาจใช้เป็นยาฆ่าหญ้า และฉีดพ่นให้ใบฝ้ายร่วงก่อนการเก็บเกี่ยวได้ด้วย
8. ปุ๋ยแคลเซียมไนเตรต (Ca(NO3)2)มีไนโตรเจนทั้งหมด  15.5%
9. ปุ๋ยแอมโมเนียมไนเตรตซัลเฟต (NHNO.(NH4)2SO4) มีไนโตรเจนทั้งหมด  30%
10.ปุ๋ยไนโตรเจนอื่นๆ เช่น ปุ๋ยแอมโมเนียมฟอสเฟต ปุ๋ยแอมโมเนียมฟอสเฟต-ซัลเฟต ปุ๋ยยูเรีย-ซัลเฟอร์  ปุ๋ยยูเรีย-ฟอสเฟต เป็นต้น
                ปกติธาตุไนโตรเจนในดินมีอยู่น้อยมาก  ส่วนใหญ่เป็นส่วนผสมอยู่ในอากาศ ซึ่งมีธาตุนี้อยู่ถึง 78% ของปริมาณอากาศทั้งหมดที่ห่อหุ้มโลก  โดยอยู่ในรูปของโมเลกุลไนโตรเจน (N2) ซึ่งพืชส่วนใหญ่ไม่สามารถนำมาใช้ได้โดยตรง นอกจากพืชตระกูลถั่วเท่านั้น ดังนั้นไนโตรเจนจะถูกเปลี่ยนให้อยู่ในรูปสารประกอบ
อนินทรีย์เสียก่อน เช่น ในรูปของไนเตรต (NO3-) หรือแอมโมเนีย (NH4+) จึงจะนำไปใช้เป็นปุ๋ยได้
                กรรมวิธีการผลิตปุ๋ยไนโตรเจน  โรงงานอุตสาหกรรมผลิตปุ๋ยสามารถใช้ไนโตรเจนจากอากาศมาผลิตเป็นปุ๋ยไนโตรเจน  ในที่นี้จะเน้นการผลิตปุ๋ยแอมโมเนียมซัลเฟต ((NH4)2SO4) และปุ๋ยยูเรีย (NH2CONH2)
                ปุ๋ย (NH4)2SO4 หรือปุ๋ยขาว เตรียมได้จากปฏิกิริยาระหว่างแก๊ส NH3 และสารละลายH2SO4
                                                2NH3 (g) + H2SO4 (aq)  (NH4)2SO4 (s)

หน้าที่สำคัญของธาตุอาหาร

           ธาตุไนโตรเจน
                พืชโดยทั่วไปมีความต้องการธาตุไนโตรเจนเป็นจำนวนมาก  ไนโตรเจน เป็นองค์ประกอบที่สำคัญของกรดอะมิโน ซึ่งประกอบขึ้นเป็นโปรตีนที่มีอยู่ในพืช  ช่วยทำให้พืชเจริญเติบโตอย่างรวดเร็ว พืชที่ได้รับธาตุไนโตรเจนอย่างเพียงพอจะมีใบสีเขียวสด แข็งแรง โตเร็ว ให้ดอกและผลที่สมบูรณ์ โดยเฉพาะพวกผักที่รับประทานใบ ถ้าได้ธาตุไนโตรเจนมากจะทำให้อวบ กรอบ มีเส้นใยน้อยและมีน้ำหนักดี  ในกรณีที่ขาดธาตุไนโตรเจน พืชจะแคระแกรน ใบเหลืองผิดปกติและเหี่ยวเฉา ออกดอกและผลช้า  ในดินทั่วๆไปมักมีธาตุไนโตรเจนไม่เพียงพอจึงต้องใส่ปุ๋ยที่มีธาตุไนโตรเจนลงไป ซึ่งจะไปช่วยเร่งให้ต้นและใบเจริญเติบโตอย่างรวดเร็ว  แต่ถ้าพืชได้รับธาตุไนโตรเจนมากเกินไปอาจจะเกิดผลเสีย เช่น ทำให้อวบน้ำมาก ลำต้นอ่อนล้มง่าย โรคและแมลงเข้ารบกวนหรือทำลายง่าย เป็นต้น
                ธาตุฟอสฟอรัส
                เป็นองค์ประกอบที่สำคัญของสารประกอบพวก nucleoprotein และ phospholipids ซึ่งมีอยู่ในเมล็ดพืชทุกชนิด สารประกอบทั้งสองนี้เป็นส่วนของโครงสร้างของโปรตีนและเซลล์พืช  นอกจากนี้ยังเป็นองค์ประกอบที่สำคัญอยู่ในเอนไซม์หลายชนิดที่จำเป็นต่อกระบวนการเมตาบอลิซึม
                ส่วนใหญ่จะอยู่ในรูปของฟอสเฟต เช่น H2PO4- และ HPO42- โดยละลายน้ำในดิน  พืชต้องการธาตุฟอสฟอรัสน้อยกว่าธาตุไนโตรเจน  แต่ในดินมักมีธาตุฟอสฟอรัสหรือฟอสเฟตที่ละลายน้ำได้ ไม่เพียงพอ  จึงต้องใส่ปุ๋ยที่มีธาตุฟอสฟอรัส  ถ้าพืชได้รับธาตุฟอสฟอรัสเพียงพอจะมีระบบรากที่แข็งแรง แพร่กระจายอยู่ในดินอย่างกว้างขวาง ทำให้พืชสามารถดูดน้ำและธาตุอาหารได้ดี การออกดอกและผลจึงเกิดเร็ว ในกรณีที่ขาดธาตุฟอสฟอรัสพืชจะแคระแกรน ใบมีสีเขียวคล้ำ รากจะชะงักการเจริญเติบโต ทำให้ไม่ออกดอกและผล
                ธาตุโพแทสเซียม
                โพแทสเซียม เป็นธาตุที่จำเป็นในการสร้างแป้ง และช่วยให้ใบมีประสิทธิภาพในการดูดแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ มีส่วนร่วมในการสร้างคลอโรฟิลล์  ส่งเสริมการเจริญเติบโตของรากและหัว  สร้างเนื้อไม้ที่แข็งของลำต้น  และทำให้ผลไม้มีรสหวานคุณภาพดี เส้นใยน้อย  แต่ถ้าพืชขาดธาตุนี้ เมล็ดจะลีบและมีน้ำหนักเบาผิดปกติ หากเป็นไม้ผลเนื้อไม้จะฟ่าม รสชาติกร่อย ลำต้นแคระแกรน
                พืชจะใช้ธาตุโพแทสเซียมได้เมื่ออยู่ในรูปของไอออน K+ เท่านั้น ถ้าอยู่ในรูปอื่นๆ ที่ไม่ได้แตกตัวเป็น K+ ถึงแม้ว่าพืชจะได้รับเข้าไปก็ยังคงนำไปใช้ประโยชน์ไม่ได้ ธาตุโพแทสเซียมมีความสำคัญในการสร้างและเคลื่อนย้ายอาหารพวกแป้งและน้ำตาลไปเลี้ยงส่วนต่างๆ ของพืชที่เจริญเติบโต และส่งไปเก็บไว้ที่ส่วนหัวหรือลำต้น  ดังนั้นพืชพวกอ้อย มะพร้าวและมันจึงต้องการธาตุโพแทสเซียมมาก ถ้าขาดธาตุโพแทสเซียมหัวจะลีบ เหี่ยวง่าย แคระแกรน ใบเหลือง
                ธาตุแคลเซียม
                  ธาตุแคลเซียม ทำหน้าที่สลายและละลายอาหารพืชในดินและช่วยเร่งให้เมล็ดงอก  รากที่เริ่มเกิดเจริญเติบโตเร็ว เป็นการเพิ่มแคลเซียมให้รับพืชผลที่ใช้เป็นอาหาร  ถ้าพืชขาดธาตุนี้ยอดพืชจะหยุดชะงักการเจริญเติบโต และไม่โผล่พ้นจากลำต้น
                ธาตุแมกนีเซียม
               ธาตุแมกนีเซียม  เป็นองค์ประกอบสำคัญของคลอโรฟิลล์ ทำหน้าที่เคลื่อนย้ายธาตุฟอสฟอรัสเข้าไปในเมล็ด  พบว่าธาตุแมกนีเซียมจะทำงานร่วมกับแคลเซียมในการหมุนเวียนธาตุอาหาร ขณะเดียวกันช่วยเร่งสร้างน้ำมันและไขมัน  ถ้าพืชขาดธาตุนี้ อาการที่เกิดจะเริ่มที่ใบแก่ก่อนส่วนอื่น คือ ใบจะสูญเสียคลอโรฟิลล์โดยมีลักษณะเป็นด่างระหว่างเส้นใบ และจะตายในที่สุด พืชยืนต้นเมื่ออยู่ระหว่างฤดูออกดอกออกผล ใบอาจแสดงอาการขาดธาตุแมกนีเซียม เพราะแมกนีเซียมจะย้ายไปสร้างผลหมด  ใบจึงร่วงผิดปกติ
               
                ธาตุกำมะถัน
             ธาตุกำมะถันเป็นองค์ประกอบที่สำคัญของโปรตีนและกรดอะมิโน ช่วยสร้างโปรตีนและน้ำมันพืช  ถ้าพืชขาดธาตุนี้จะมีอาการคล้ายๆ กับขาดธาตุไนโตรเจน
                ธาตุเหล็ก
              ธาตุเหล็ก เป็นองค์ประกอบอยู่ในเอนไซม์หลายชนิด ทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในกระบวนการต่างๆ เช่น หายใจ สังเคราะห์ด้วยแสง มีบทบาทสำคัญในการสร้างคลอโรฟิลล์ ถ้าพืชขาดธาตุนี้ การสร้างคลอโรฟิลล์จะหยุดชะงัก ใบจะเหลือง  ใบที่ผลิออกจะเล็กผิดปกติ
                ธาตุแมงกานีส 
              ธาตุแมงกานีส  ช่วยเร่งปฏิกิริยาต่างๆ ในพืชให้เกิดเร็วขึ้นและง่ายขึ้น เช่น ในการแปรสภาพหมู่ไนเตรตและหมู่ไฮดรอกซิลามีนให้เป็นไนโตรเจนในรูปที่พืชนำไปใช้ได้ เป็นธาตุที่ร่วมอยู่ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง สร้างโปรตีน และวิตามินซี  ถ้าพืชขาดธาตุนี้อาการจะเกิดขึ้นทางใบล่างก่อนคือ ใบชั้นล่างของลำต้นจะเหลืองตามบริเวณระหว่างเส้นใบ  เนื่องจากเป็นบริเวณที่ขาดคลอโรฟิลล์
                 ธาตุสังกะสี
                  ธาตุสังกะสี เชื่อว่ามีบทบาทในกระบวนการสร้างคลอโรฟิลล์ และควบคุมการสุกแก่ของผล ถ้าพืชขาดธาตุนี้ ต้นจะเตี้ยแคระแกรน ปล้องของลำต้นและกิ่งก้านอ่อนจะสั้น
                 ธาตุโบรอน
                 ธาตุโบรอน ธาตุนี้จำเป็นสำหรับการแบ่งเซลล์ การก่อตัวของเซลล์ที่จะเป็นดอก ผล และราก ส่งเสริมกระบวนการเคลื่อนย้ายธาตุอาหาร และแร่ธาตุไปยังส่วนต่างๆ ของลำต้น  ถ้าพืชขาดธาตุนี้ บริเวณ cortex จะเกิดการสะสมสารพวกเรซินหรือที่เรียกว่า gummosis ซึ่งจะทำให้ท่อส่งน้ำและอาหารอุดตัน ทำให้การส่งน้ำและอาหารดำเนินไปไม่สะดวก และมีจุดสีน้ำตาลหรือดำอยู่ภายในส่วนต่างๆ ของพืชซึ่งสังเกตได้จากพืชพวกผักกาดหัว กะหล่ำดอก เป็นต้น
                ธาตุทองแดง
                 ธาตุทองแดง เป็นองค์ประกอบที่สำคัญอยู่ในเอนไซม์พืช ส่งเสริมการสร้างวิตามินเอ มีหน้าที่ทางอ้อมคือ มีส่วนร่วมในกระบวนการสร้างคลอโรฟิลล์ ถ้าพืชขาดธาตุนี้ใบจะเหลือง
                ธาตุโมลิบดีนัม
                 ธาตุโมลิบดีนัม มีบทบาทในกระบวนการรีดักชันของไนเตรตให้เป็นแอมโมเนียม และกระบวนการสร้างคลอโรฟิลล์และเอนไซม์พืช  ถ้าพืชขาดธาตุนี้ขอบใบม้วน บริเวณระหว่างเส้นใบจะมีสีเหลือง บางส่วนเขียว ปลายใบจะมีรอยไหม้ และตายไป
                ธาตุคลอรีน
              ธาตุคลอรีน เป็นธาตุที่จำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตของพืชชั้นสูง(higher plants) หน้าที่ยังไม่ทราบแน่ชัด อย่างไรก็ตามถ้าพืชพวกยาสูบได้ปุ๋ยที่มีคลอไรด์มาก จะเป็นอุปสรรค์ในกระบวนการสร้างแป้ง มีการสะสมแป้งในใบมาก ทำให้ใบหนาเปราะแทนที่จะเป็นใบบาง เหนียว และยืดหยุ่นได้  เมื่อบ่มสีจะไม่เหลือง การติดไฟจะเลวลง

ธาตุอาหารของพืช

              มีประมาณ 16 ธาตุด้วยกัน คือ ธาตุ C, H, O, N, P, K , Ca, Mg, S, Fe, Mn, B, Mo, Cu, Zn  และCl  สำหรับ 3 ธาตุแรกคือ C, H, O  พืชสามารถรับได้จากน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศ  ธาตุที่เหลือ 13 ธาตุได้จากดิน ในกรณีที่ดินไม่เพียงพอจะต้องได้รับจากปุ๋ยที่ใส่ลงไป มิฉะนั้นจะทำให้พืชไม่เจริญเติบโต ธาตุอาหารของพืชที่อยู่ในดินทั้ง 13 ธาตุจะมีความสำคัญต่อพืชไม่เท่ากัน สามารถแบ่งได้ดังนี้
         กลุ่มที่ 1 ธาตุอาหารหลัก (primary elements) พืชต้องการมากและมักมีอยู่ในดินไม่เพียงพอ ต้องใส่ปุ๋ยลงไป ได้แก่ N,P,K
        กลุ่มที่ 2 ธาตุอาหารรอง (secondary elements)ได้แก่ Ca, Mg, S พืชต้องการมาก แต่โดยปกติจะมีอยู่ในดินค่อนข้างมากและเพียงพอต่อความต้องการของพืช จึงมักไม่จำเป็นที่จะต้องใส่ปุ๋ยที่ธาตุกลุ่มนี้
       กลุ่มที่ 3 ธาตุอาหารเสริม ได้แก่ Fe,Mn,B,Mo,Cu,Zn ,Cl พืชต้องการในปริมาณน้อยและมักมีเพียงพอในดินแล้ว

อุตสาหกรรมปุ๋ย

            ปุ๋ย คือ สารที่ใส่ลงไปในดิน เพื่อเพิ่มธาตุอาหารซึ่งมีอยู่ในดินไม่เพียงพอ  จนพอแก่ความต้องการของพืช เพื่อพืชจะได้เจริญเติบโตงอกงามและให้ผลผลิตสูง
                ปุ๋ย ตามพระราชบัญญัติปุ๋ย พ.ศ. 2518 หมายความถึง สารอินทรีย์หรือสารอนินทรีย์ ไม่ว่าจะเกิดขึ้นโดยธรรมชาติหรือสังเคราะห์ขึ้นก็ตาม สำหรับใช้เป็นธาตุอาหารพืชได้  ไม่ว่าโดยวิธีการใดหรือทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางดินเพื่อบำรุงความเจริญเติบโตของพืช
                ปุ๋ย หรือ fertilizer มาจาก fertile (เฟอร์ไทร์) หมายถึง ความอุดมสมบูรณ์ ดังนั้นการใส่ปุ๋ยลงในดินก็เพื่อเพิ่มปริมาณธาตุอาหารแก่พืช โดยเฉพาะธาตุไนโตรเจน  ฟอสฟอรัส  และโพแทสเซียม ซึ่งพืชยังขาดอยู่ให้ได้รับอย่างเพียงพอ ช่วยให้พืชเจริญเติบโตงอกงาม พร้อมที่จะให้ผลผลิตมีคุณภาพและได้ปริมาณสูง