ขั้นตอนในการวินิจฉัยโรคพืช
ตัวอย่างโรคพืชที่เก็บได้จากแหล่งระบาดในไร่ ที่ได้รับจากเกษตรกรนำมาด้วยตัวเอง หรือส่งมาทางไปรษณีย์ ควรมีการศึกษาสำรวจลักษณะอาการ และส่วนของเชื้อโรคที่พบเห็นจากตัวอย่างที่ได้เลือกเป็นตัวแทนโรคอย่างละเอียด เพื่อหาความสม่ำเสมอของโรคโดยสำรวจจากลักษณะอาการที่เป็นโรคน้อยจน ถึงเป็นโรคมาก มีขั้นตอนการวินิจฉัยดังนี้
1. สำรวจลักษณะอาการ (symptom)
ของโรคทั่วๆไปพบโรคกับส่วนไหนของพืช เช่น เป็นกับส่วนใบ ลำต้น ดอก ผล ส่วนหัวหรือราก อาการเกิดกับ เนื้อเยื่อผิวพืช หรือเป็นกับเนื้อเยื่อภายในพืชทำให้เกิดการเปลี่ยนสี ทำให้ซีดเหลือง (chlorosis) หรือทำให้เนื้อเยื่อตาย (necrosis) เนื่องจากสาเหตุของโรคมีความ แตกต่างกัน เช่น เชื้อไวรอยด์ ไวรัส มายโคพลาสมา แคทีเรีย รา สาหน่าย และไส้เดือนฝอย ทำให้เกิดโรคแสดงลักษณะอาการแตกต่างกัน มีบางชนิดทำให้เกิด โรคแสดงลักษณะอาการคล้ายกันจึงต้องทำการพิจารณาลักษณะอาการของโรคอย่างละเอียด
2. สำรวจหาชิ้นส่วนของเชื้อสาเหตุ (sign)
จากอาการผิดปกติโดยใช้แว่นขยายส่องดูบริเวณผิวพืช ที่เป็นโรคเพื่อตรวจส่วนขยายพันธุ์ของเชื้อ (fruiting bodies) ที่ปรากฏบนผิวพืช การตรวจดูเชื้อสาเหตุของโรคพืชต้องทำจากหลายๆตัวอย่าง เพื่อค้นหาส่วนขยายพันธุ์ของเชื้อรา สาหร่าย และตัวไส้เดือนฝอย ในการ ตรวจลักษณะอาการของโรคเมื่อไม่พบเห็นส่วนใดส่วนหนึ่งของเชื้อโรค ควรนำชิ้นส่วนของพืชที่ตรวจไปเก็บไว้ในภาชนะที่ชื้น เช่น ในจานเลี้ยงเชื้อที่บุด้วย กระดาษซับที่ชื้นหรือเก็บตัวอย่างพืชในถุงพลาสติกที่มีน้ำเล็กน้อย ปิดปากถุงแล้วเก็บไว้ข้ามคืน เชื้อราที่โตเร็ว เช่นพวกที่สร้างส่วนขยายพันธุ์โผล่ทางปากใบ มักจะสร้างส่วนขยายพันธุ์ของเชื้อให้เห็นในวันต่อมา เชื้อราบางชนิดจะสร้างส่วนขยายพันธุ์บนเนื้อเยื่อพืชที่เริ่มเปื่อยและเน่าแห้งแล้วจึงต้องเก็บไว้หลายวัน การ ตรวจเชื้อที่เกิดจากการเก็บในภาชนะชื้น ต้องรีบตรวจดูให้ตรงกับระยะการเจริญของเชื้อรา เชื้อราบางชนิดเมื่อสร้างส่วนของเชื้อแล้วจะฝ่อแฟบไป ตัวอย่างเช่น ราน้ำค้างของข้าโพด หลังจากเชื้อสร้างสปอร์แล้วจะงอกและฝ่อแฟบไปภายใน 1-2 ชั่วโมง
ตัวอย่างโรคพืชที่ตรวจดูไม่พบเห็นส่วนขยายพันธุ์ของเชื้อรา ควรตรวจสอบสาเหตุจากแบคทีเรีย ที่แสดงลักษณะเป็นน้ำเยิ้มของเชื้อแบคทีเรีย (Bacterial exudates) เห็นได้ชัดเจนด้านใต้ใบของพืชบริเวณเนื้อเยื่อขอบแผลที่เป็นโรคในสภาพอากาศชื้น ส่วนโรคที่มีสาเหตุมาจากไส้เดือนฝอยบางชนิดอาจตรวจดูตัวไส้ เดือนฝอยบนใบ ลำต้น และรากพืช ตรวจดูไส้เดือนฝอยภายในเนื้อเยื่อที่เป็นโรคโดยนำไปแช่น้ำแล้วตรวจดูตัวไส้เดือนฝอยที่ว่ายน้ำออกมาภายใต้กล้องจุลทรรศน์ หรือแว่นขยาย ส่วนสาเหตุจากเชื้อไวรัส ไวรอยด์ และมายโคพลาสมา ไม่สามารถตรวจดูรูปร่างรายละเอียดด้วยสายตาและกล้องจุลทรรศน์กำลังขยายต่ำ ต้องผ่าน ขั้นตอนการเตรียมตัวอย่างเพื่อส่องดูด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนและต้องใช้ลักษณะอาการที่สำคัญของโรคแต่ละสาเหตุประกอบการวินิจฉัยเบื้องต้น
3. ทำการตรวจดูเชื้อที่พบเห็นบนตัวอย่างพืชด้วยกล้องจุลทรรศน์ โดยเขี่ยส่วนขยายพันธุ์ของเชื้อที่พบเห็นมาวางในน้ำกลั่นบนกระจกสไลด์ส่องดูภาย ใต้กล้องจุลทรรศน์ทำการบันทึกลักษณะของเชื้อที่ตรวจพบ ลักษณะสปอร์และก้านชูสปอร์ แหล่งกำเนิดของสปอร์ชนิดต่างๆเช่น pycnidium , acervulus , perithecium และส่วนโครงสร้างอื่นๆของเชื้อราและควรถ่ายภาพภายใต้กล้องจุลทรรศน์ไว้ด้วย ตัวอย่างพืชบางชนิดที่มีส่วนของเชื้ออยู่ภายใต้ผิวพืชต้องมีการตัด Cross section เพื่อดูลักษณะของเชื้อภายใน โรคที่มีลักษณะแบบนี้ เช่น โรค tar spot ของพืชตระกูลหญ้า การตัดส่วนของพืชที่ ม่พบเชื้อราและอาจมี สาเหตุจากเชื้อแบคทีเรียอาจพบเห็นกลุ่มแบคทีเรีย (Bacterial oozes) ทะลักออกมาในน้ำ เมื่อสังเกตภายใต้กล้องจุลทรรศน์กำลังขยายต่ำหรือหรี่แสงแล้ว เมื่อนำหยด น้ำนี้ไปย้อมแบบแกรม (Gram stain) หากเป็นแกรมลบก็อาจเป็นสาเหตุโรคพืช ตัวอย่างโรคพืชบางชนิดที่เกิดจากเชื้อไวรัส บางชนิดอาจลอกผิวพืชเพื่อตรวจดู ผลึกของเชื้อไวรัส (Inclusion bodies) บางชนิดภายใต้กล้องจุลทรรศน์กำลังขยายธรรมดาได้ การตรวจดูรายละเอียดเพื่อจำแนกชื่อเชื้อไวรัสสาเหตุโรคมีวิธีที่ค่อน ข้างละเอียดซับซ้อน กว่าแบคทีเรีย และไส้เดือนฝอย เชื้อที่มีขนาดเล็ก เช่น ไวรอยด์ ไวรัส มายโคพลาสมา และแบคทีเรียบางต้องมีการตัดเนื้อเยื่อพืชผ่านกรรมวิธี ในการส่องดูด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน
4.การแยกเชื้อให้บริสุทธิ์ในอาหารเลี้ยงเชื้อ
ในห้องปฏิบัติการณ์กระทำได้เฉพาะแบคทีเรียและเชื้อรา ส่วนสาเหตุชนิดอื่นๆ มีวิธีการเฉพาะอย่างต้องใช้ เครื่องมือและวิธีการจึงจะดำเนินการได้ การแยกแบคทีเรียให้บริสุทธิ์สามารถแยกได้หลายวิธี เช่น
1) Dilution agar plate method การทำเชื้อให้เจือจางก่อนการเลี้ยงเชื้อในอาหารทำได้โดยฆ่าเชื้อที่ผิวของเนื้อเยื่อพืชที่เป็นโรคจากแบคทีเรียแล้วนำ ไปบดในน้ำกลั่นที่นึ่งฆ่าเชื้อ แล้วนำไปทำให้เจือจางลงเป็น 10 100 1000 เท่า นำไปผสมกับอาหารเลี้ยงเชื้อแบคทีเรียในจานเลี้ยงเชื้อก่อนจะแข็งตัว แล้วแยก โคโลนีเดี่ยวๆของเชื้อที่เป็นตัวแทนของเชื้อนำไปเลี้ยงให้บริสุทธิ์ในหลอดเลี้ยงเชื้อ
2) Streak plate method โดยการนำน้ำที่บดเนื้อเยื่อพืชซึ่งทำให้เจือจางแล้วไป streak หลายๆครั้ง บนอาหารเลี้ยงเชื้อ แบคทีเรียให้มีจำนวน แบคทีเรียน้อยลงจนเจริญแยกเป็นโคโลนีเดี่ยวๆ แล้วแยกนำไปเลี้ยงให้บริสุทธิ์
การแยกเชื้อราให้บริสุทธิ์ มีหลายวิธีแตกต่างกันไปตามชนิดของเชื้อและชนิดอาหารที่ใช้แยกเพื่อให้ได้เฉพาะเชื้อราที่ต้องการ โดยทั่วไปใช้ water agar และ PDA ชิ้นส่วนของพืชที่จะแยกเชื้อราที่มีเชื้ออื่นปะปนมาก ต้องนำไปล้างหลายๆครั้ง ถ้าเป็นรากพืชอาจปล่อยในน้ำไหลนานๆ เพื่อให้ชะดินและจุลินทรีย์ที่ติด กับผิวรากออก ตัดเนื้อเยื่อที่เป็นโรคเป็นชิ้นเล็กๆนำไปแช่น้ำยาฆ่าเชื้อ Clorox 10% นาน 2-3นาที ควรเติมเกล็ดสบู่หรือผงซักฟอกลงไปเล็กน้อยเพื่อลดความตึงผิว ของน้ำยาและทำให้ผิวชิ้นส่วนพืชเปียก ทำให้ฆ่าเชื้อที่ผิวได้ทั่วถึงก่อนนำไปซับด้วยกระดาษซับที่นึ่งฆ่าเชื้อแล้ว นำไปวางบนอาหาร water agar ในจานเลี้ยง เชื้อซึ่งเทบางๆ การวางชิ้นส่วนพืชควรวางให้ห่างกันพอสมควร เพื่อให้เชื้องอกเป็นเส้นใยออกมาและแยกเป็นโคโลนีและตัดปลายเส้นใยบริเวณขอบโคโลนีไป เลี้ยงให้บริสุทธิ์ เชื้อแบคทีเรียละเชื้อราที่แยกได้บริสุทธิ์ต้องนำไปจำแนกเชื้อ และพิสูจน์การเป็นโรคต่อไป
สำหรับเชื้อสาเหตุที่ไม่สามารถแยกได้บริสุทธิ์ตามวิธีการดังกล่าวได้แก่เชื้อไวรัส มายโคพลาสมา แบคทีเรียบางชนิด และไวรอยด์ สามารถทดสอบได้ โดยการปลูกเชื้อลงบนพืชที่เป็นโรคได้ง่าย (Indicator plant) หรือใช้พืชอาศัยโดยตรงด้วยน้ำคั้นของพืชที่เป็นโรคโดยวิธี Mechanical transmission หรือ Insect transmission หรือวิธีอื่นๆที่เหมาะสม ลักษณะอาการที่พืชขาดแร่ธาตุอาหารบางชนิดแสดงอาการคล้ายกับเชื้อสาเหตุดังกล่าวมาแล้วอาจทำให้การวินิจฉัยผิดพลาด ได้ เช่น ขาดธาตุสังกะสี ในส้มมีลักาณะคล้ายกับโรคกรีนนิ่งของส้มซึ่งเกิดจากเชื้อแบคทีเรียชนิดหนึ่ง แต่ลักษณะอาการขาดแร่ธาตุอาหารไม่สามารถถ่ายทอด โดยวิธีใดๆโดยวิธีปลูกเชื้อไปยังต้นพืชอื่น
วิธีการวินิจฉัยตามขั้นตอนต่างๆดังกล่าวเป็นเพียงวิธีการแยกเชื้อให้บริสุทธิ์เพื่อตรวจทดสอบร่วมกับเอกสารอ้างอิงเพื่อใช้ในการวินิฉัยโรคพืช ผู้วินิจฉัยจำเป็นต้องบันทึกขั้นตอนต่างๆขณะวินิจฉัยเพื่อป้องกันความผิดพลาดเมื่อมีตัวอย่างโรคที่ต้องวินิจฉัยจำนวนมาก
การวินิจฉัยโรคพืชที่เกิดจากสิ่งไม่มีชีวิต
สาเหตุของโรคพืชที่เกิดจากสิ่งไม่มีชีวิต (Inanimate agent) เนื่อจากสภาพแวดล้อมของพืชหลายชนิด เช่น การขาดแร่ธาตุอาหาร การได้รับพิษจากสาร เคมีมากเกินไป และอาการที่พืชถูกเผาไหม้เนื่องจากแสงแดด อาการผิดปกติเนื่อจากสาเหตุเหล่านี้บางครั้งพืชแสดงอาการคล้ายกัน เช่น อาการขาดแร่ธาตุอาหาร บางชนิดแสดงอาการซีดเหลืองคล้ายกับโรคที่เกิดจากไวรัส และมายโคพลาสมา จึงมีความจำเป็นต้องทำการตรวจวินิจฉัยอย่างละเอียด โรคพืชที่เกิดจากสาเหตุ จากสิ่งไม่มีชีวิตต้องไม่พบเชื้อสาเหตุ ยกเว้นเชื้อที่พบปนเปื้อนภายหลังบนเนื้อเยื่อที่แสดงอาการผิดปกติแล้ว และสาเหตุจากสิ่งไม่มีชีวิตไม่สามารถถ่ายทอดไปยัง ต้นอื่น
การขาดแร่ธาตุอาหารในพืช (Mineral deficiency) นับว่าเป็นสาเหตุสำคัญที่สุดของโรคพืชที่เกิดจากสิ่งไม่มีชีวิต ทำให้พืชแสดงลักษณะอาการขาดธาตุ อาหาร (Hunger signs) เมื่อสภาพดินที่ปลูกขาดแร่ธาตุชนิดนั้นๆ หรืออยู่ในสภาพที่พืชไม่สามารถนำไปใช้ได้เนื่องจากสภาพความเป็นกรดเป็นด่างไม่เหมาะสม แร่ธาตุที่พืชต้องการมากและเป็นแร่ธาตุอาหารหลักในการดำรงชีวิต (Major element) ได้แก่ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส โปตัสเซียม กำมะถัน แคลเซียม แมกนีเซียม และเหล็ก ชนิดที่พบมากตามธรรมชาติ คือ คาร์บอน ไฮโดรเจน และออกซิเจน ส่วนแร่ธาตุที่พืชต้องการน้อยเป็นแร่ธาตุอาหารรองแต่มีความจำเป็นในการ เจริญเติบโตของพืช (Minor elements) ได้แก่ แมงกานีส โบรอน สังกะสี ทองแดง โมลิบดินัม และคลอรีน
ส่วนประกอบของเนื้อเยื่อพืชมีแร่ธาตุอาหารมากน้อยต่างกันตามแต่ความต้องการของชนิดพืชนั้นๆ เช่น ธาตุไนโตรเจน ปกติรวมกับออกซิเจได้น้ำซึ่ง ช่วยในการลำเลียงแร่ธาตุอาหารทำให้เซลล์พืชเต่งตึงดำรงชีพอยู่ได้ ออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ ช่วยในการสร้างคาร์โบไฮเดรตในขบวนการสังเคราะห์แสง ไนโตรเจนในรูปของเกลือแอมโมเนียม และไนเตรต จะถูกเปลี่นยเป็นกรดอะมิโนมในพืช ซึ่งทำหน้าที่สร้างโปรตีน ฟอสฟอรัสในพืชเป็นส่วนสำคัญใน การควบคุม การแบ่งเซลล์และการยับยั้งการสะสมน้ำตาลในพืช ฉะนั้นพืชที่ขาดฟอสฟอรัสมักแสดงอาการใบสีม่วง โปตัสเซียมช่วยในการลำเลียงแร่ธาตุอาหาร ในพืช ช่วยให้พืชต้านทานโรค กำมะถันเป็นส่วนสำคัญในกรดอะมิโน เมื่อขาดธาตุนี้พืชจะแสดงอาการเหลืองๆคล้ายกับขาดไนโตรเจน แมกนีเซียมถูกพืชนำไปใช้ เป็นส่วนประกอบสำคัญของคลอโรฟิลด์ ถ้าพืชขาดธาตุชนิดนี้จะแสดงอาการเหลืองซีด ธาตุแคลเซียมถูกดูดซึมเข้าสู่พืชเป็นส่วนประกอบของผนังเซลล์พืชและ ยึดเซลล์เข้าด้วยกันในรูปของ Calcium pectate เหล็กเป็นอีดธาตุหนึ่งที่มีส่วนสำคัญในการสร้างคลอโรฟิลด์ แมงกานีสมีส่วนสำคัญเป็น catalyst ในขบวนการ ดำรงชีพของพืช โบรอนเป็นธาตุที่มีความสำคัญในการแบ่งตัวของเนื้อเยื่อเจริญ สังกะสี ทองแดง และโมลิบดินัม เป็นส่วนสำคัญในขบวนการเมตาโบลิซึมในพืช
การพิสูจน์การเป็นโรค
ตัวอย่างเชื้อสาเหตุโรคพืชที่แยกได้บริสุทธิ์ตามวิธีการต่างๆที่ยังไม่ได้พิสูจน์ได้แน่ชัดว่าเป็นสาเหตุของโรคจริง บางชนิดอาจเป็นเชื้อที่เข้าทำลายพืชภาย หลัง (secondary infection) จึงมีความจำเป็นต้องทดสอบว่าเชื้อที่ตรวจแยกได้เป็นสาเหตุโรค (primary casual agent) หรือไม่ โดยอาศัยหลักการพิสูจน์โรคของ Kach (Koch’s Postulates) ซึ่งมี 4 ข้อ ดังนี้
1. สาเหตุของโรคที่พบบนพืชต้องมีความสัมพันธ์กับพืชที่แน่นอน (constantassociation of the pathogen and the host plant) หมายถึง โรคที่พบกับพืช ชนิดใดขนิดหนึ่งในต่างท้องที่กันแสดงอาการของโรคให้เห็นเหมือนกันย่อมมีสาเหตุจากเชื้อชนิดเดียวกัน เช่น โรคแคงเกอร์ของมะนาวที่เกิดจากเชื้อแบคทีเรีย ที่พบในภาคกลางและภาคใต้ แสดงอาการของโรคเหมือนกัน ต้องมีสาเหตุจากเชื้อชนิดเดียวกัน
2. เชื้อสาเหตุโรคจะต้องแยกให้บริสุทธิ์เป็นเชื้อชนิดเดียวกันในอาหารเลี้ยงเชื้อ (Isolation in pure culture) ในกรณีของเชื้อสาเหตุโรคพืชที่เป็นเชื้อรา แบคทีเรีย และมายโคพลาสมา บางชนิด ส่วนไวรัส บางชนิดสามาถแยกได้บริสุทธิ์โดยการตกตะกอนด้วย Ultracentrifuge แต่ไม่สามารถเลี้ยงเชื้อในอาหารวุ้นได้ สำหรับไส้เดือนฝอยสาเหตุโรคพืชสามารถแยกมาเลี้ยงในต้นพืชที่ปราศจากเชื้ออื่น เชื้อสาเหตุของโรคบางชนิด เช่น เชื้อราที่เป็น Obligate parasite ไม่สามารถแยก เชื้อเลี้ยงในอาหารวุ้นให้ได้เชื้อบริสุทธิ์ได้ ต้องเลี้ยงเชื้อให้มีชีวิตอยู่โดยการปลูกเชื้อให้พืชเป็นโรคนั้นๆและเมื่อพืชอ่อนแอลงก็ย้ายไปปลูกเชื้อในต้นใหม่ๆต่อๆไป เชื้อโรคพืชที่แยกได้บริสุทธิ์ควรตรวจดูเปรียบเทียบจากที่พบบนส่วนพืชครั้งแรกที่ได้บันทึกไว้
3.เชื้อสาเหตุของโรคซึ่งแยกได้บริสุทธิ์เมื่อนำไปปลูกเชื้อบนต้นพืชที่สมบูรณ์ จะต้องทำให้เกิดโรคได้ (Inoculation into the healthy host plant) การปลูกเชื้อเพื่อให้เกิดโรคต้องอาศัยหลักบางประการ เช่น พืชต้องเป็นพันธุ์ที่เป็นโรคได้ง่าย พืชอยู่ในช่วงการเจริญเติบโตที่อ่อนแอต่อการเข้าทำลายของเชื้อโรค
และเชื้อโรคที่ใช้ปลูกเชื้อต้องเป็นสายพันธุ์ที่เป็นโรคได้รุนแรงและควรคำนึงถึงเชื้อโรคบางชนิดสูญเสียความสามารถ
ในการทำให้เกิดโรคเมื่อเลี้ยงในอาหารเลี้ยงเชื้อนานๆ โดยมีสภาพแวดล้อมต่างๆ (predisposing factors) ช่วยทำให้พืชอ่อนแอและเหมาะสมในการเข้าทำลายของเชื้อโรค เช่น การที่ได้รับความชื้นเพียงพอ กับการเกิดโรค พืชได้รับปุ๋ยไนโตรเจนมากก็อ่อนแอต่อโรค เชื้อโรคต้องมีปริมาณมากพอจะทำให้แสดงอาการของโรคเร็วขึ้น เชื้อโรคจะต้องเข้าสู่ส่วนของพืช เฉพาะบริเวณที่พืชเป็นโรคได้ บางชนิดต้องนำขู่เนื้อเยื่อภายในพืช และต้องมีสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมต่อการเข้าทำลายและการเจริญของเชื้อโรคด้วย การปลูก เชื้อไม่เป็นผลสำเร็จนั้นยังสรุปไม่ได้ว่าเชื้อที่แยกไม่ใช่สาเหตุของโรค
4.พืชที่ได้รับการปลูกเชื้อแสดงอาการของโรคแล้วเมื่อนำไปแยกเชื้อต้องได้เหมือนเชื้อเดิม
และเชื้อที่แยกได้ใหม่เมื่อนำไปปลูกเชื้อต้องทำให้พืชต้นใหม่ เป็นโรคได้อีก (Reisolatio and reinoculation)
อาการของโรคและเชื้อที่แยกได้ใหม่ต้องเหมือนกับครั้งแรก จะแสดงว่าเชื้อนั้นเป็นสาเหตุของโรคจริง
สรุปลักษณะอาการของพืชที่ขาดธาตุบางชนิด
ขาดธาตุไนโตรเจน : พืชเจริญเติบโตช้า ใบมีสีซีดเหลืองทั่วทั้งต้นเริ่มจากใบล่างซีดเหลืองอ่อน
ขาดธาตุฟอสฟอรัส : พืชเจริญเติบโตช้า ในใบมีสีเขียวเข้มหรือม่วงบริเวณใบล่างๆลำต้นมียอดสั้น
ขาดธาตุแมกนีเซียม : ใบที่แก่ แสดงอาการซีดเหลืองหรือแดงบริเวณขอบใบและปลายใบก่อนขยายตัวลงไปที่โคน ใบมีสีซีดเหลืองเป็นรูปตัว V หัวกลับขอบใบม้วนงอขึ้น
ขาดธาตุโปตัสเซียม : ต้นพืชมียอดน้อย ใบล่างซีดเหลือง ขอบใบม้วนขึ้นปลายใบและขอบใบแห้งมีสีน้ำตาล ผลไม้มีขนาดเล็กลง
ขาดธาตุแคลเซียม : ใบอ่อนบิดงอชงักการเจริญเติบโต แสดงอาการบิดม้วน ขอบใบฉีกขาด ตายอดแห้งตาย ลำต้นมีรากน้อย ทำให้ผลแตกใน ผลไม้หลายชนิด
ขาดธาตุโบรอน : ทำให้ก้านใบอ่อนแตกและหัก ใบบิดงอ รากลำต้นและผล แสดงอาการเป็นแผลแตก ลำต้นแตกเป็นรูกลวงและเมล็ดลีบในผัก หลายชนิดขาดธาตุกำมะถัน : ใบอ่อนมีสีซีดเหลืองทั่วทั้งใบ
ขาดธาตุเหล็ก : ใบอ่อนมีสีซีดเหลืองแต่เส้นใบยังคงเขียว
ขาดธาตุสังกะสี : ใบด่างเหลืองระหว่างเส้นใบ ใบมีขนาดเล็กเกิดเป็นกระจุก
สภาพแวดล้อมต่างๆเกี่ยวเนื่องกับการขาดแร่ธาตุอาหาร ได้แก่สภาพทางฟิสิกส์ของดินที่มีความเหนียวจัดยับยั้งการแพร่กระจายของรากทำให้พืชดูดแร่ ธาตุได้น้อย อุณหภูมิในดินสูงทำให้อินทรียวัตถุสลายตัวให้ไนโตรเจนและแร่ธาตุอื่นๆในดินได้เร็ว การใส่ปูนขาวในดินที่มากเกินไปจะยับยั้งแร่ธาตุบางชนิด เช่น สังกะสี โบรอน และแมงกานีสทำให้รากพืชไม่สามารถนำไปใช้ได้
การวินิจฉัยการขาดแร่ธาตุในพืชอาจทำได้โดยการวิเคราะห์จากเนื้อเยื่อพืช (Tissue analysis) จากใบที่สร้างใหม่ๆแล้วเปรียบเทียบกับค่ามาตรฐานที่ วิเคราะห์ได้จากพืชปกติ การวิเคราะห์ดินและวัดระดับความเป็นกรดเป็นด่างในดิน จะช่วยในการเตรียมป้องกันการขาดธาตุอาหารในพืชได้
การศึกษาลักษณะอาการขาดธาตุอาหารในพืชในห้องปฏิบัติการและในเรือนกระจกสามารถทำได้โดยการปลูกพืชในน้ำยา (Nutrient solution) ที่มีสาร ผสมธาตุอาหารที่พืชต้องการครบถ้วน เปรียบเทียบกับพืชที่เลี้ยงในน้ำยาที่ขาดธาตุอาหารที่ต้องการศึกษา น้ำยาที่ปลูกพืชที่ใชโดยทั่วไปคือ Hoagland’s solution ซึ่งมีส่วนประกอบดังนี้
KNO3 0.006 mole/ลิตร
Ca(NO3)2 4H2O 0.004 mole/ลิตร
MgSO4 7H2O 0.002 mole/ลิตร
NH4H2PO4 0.001 mole/ลิตร
FeCl3 (5%) 1 มล.
Microelement 1 มล.
ส่วนประกอบของ microelement 1 ลิตร มี H3BO3 2.86 กรัม MnCl2 4H2O 1.81 กรัม ZnSO4 7H2O 0.22 กรัม CuSO4 5H2O 0.02 กรัม และ H2MoO4H2O 0.02 กรัม
การเตรียมน้ำยาปลูกพืชที่ขาดธาตุอาหาร (Incomplete nutrient solution) มีหลักเกณฑ์คือ เมื่อต้องการให้พืชขาดธาตุใดธาตุหนึ่งในน้ำยา Hoagland ก็ต้องเปลี่ยนเกลือของสารที่มีธาตุนั้น โดยใช้ โซเดียม(Na) แทนธาตุอาหารที่เป็นแคทไอออน (Cation) เช่น ต้องการให้ขาดโปแตสเซียม ก็เปลี่ยน KNO3 ไป ใช้ NaNO3 และในกรณีที่เป็นแอนไอออน (Anion) ก็ให้ใช้คลอไรด์ (Cl) แทน เช่น ต้องการให้ขาดไนโตรเจน (ไนเตรท) ก็ต้องเปลี่ยน KNO3ไปใช้ KCl
สรุปการให้ขาดธาตุชนิดหนึ่งในน้ำยาเลี้ยงพืชเพื่อศึกษาลักษณะอาการขาดแร่ธาตุในสูตรน้ำยาเลี้ยงพืชมีดังนี้
ถ้าต้องการให้ขาดธาตุไนโตรเจน ให้ใช้ KCl , CaCl2 และ NaH2PO4 แทน KNO3 , Ca(NO3)2 4H2O และ NH4H2PO4 ตามลำดับ
ถ้าต้องการให้ขาดธาตุฟอสฟอรัส ใช้ NH4Cl แทน NH4H2PO4
ถ้าต้องการให้ขาดธาตุโปแตสเซียม ใช้ NaNO3 แทน KNO3
ถ้าต้องการให้ขาดธาตุแคลเซียม ใช้ NaNO3 แทน Ca(NO3)2 4H2O
ถ้าต้องการให้ขาดธาตุแมกนีเซียม ใช้ Na2SO4 แทน MgSO4 7H2O
ถ้าต้องการให้ขาดธาตุกำมะถัน ใช้ MgCl2 แทน MgSO4 7H2O
ถ้าต้องการให้ขาดธาตุเหล็ก ไม่ต้องเติม FeCl3 ลงในสูตรน้ำยา
การบำรุงดูแลต้นพืชที่เลี้ยงในน้ำยาควรมีการให้อากาศ (aeration) ทุกวัน และเปลี่ยนน้ำยาทุกๆอาทิตย์ เพื่อไม่ให้น้ำยาเปลี่ยนสภาพความเป็นกรดด่าง มากเกินไป โดยทั่วไประดับความเป็นกรดเป็นด่างควรอยู่ระหว่าง 5.0-6.0
อาการขาดธาตุชนิดที่พืชต้องการมาก เช่น ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และโปแทสเซียม ซึ่งเป็นธาตุปุ๋ย (Fertilizer element) จะแสดงอาการ ขาดธาตุปรากฏให้เห็นภายในเวลาอันสั้น เมื่อนำอาการขาดธาตุจากใบพืชที่ปรากฏตามธรรมชาติเปรียบเทียบก็จะเป็นการช่วยการวินิจฉัยได้ถูกต้องยิ่งขึ้น ส่วนการ ทดสอบลักษณะอาการขาดแร่ธาตุที่เป็นธาตุรองมีวิธ๊ทำที่ยากเนื่องจาก ต้องทดสอบในปริมาณที่น้อยและแร่ธาตุเหล่านี้มักปนเปื้อนในธรรมชาติได้ง่าย ต้องใช้ ภาชนะแก้วและน้ำกลั่นชนิดพิเศษ
