มารู้จักกับ กำมะถัน(ซัลเฟอร์)

มารู้จักกำมะถัน(ซัลเฟอร์)

กำมะถัน คือ ธาตุที่เป็นองค์ประกอบสำคัญในการสังเคราะห์โปรตีนในพืช และสัตว์ เราจะได้กำมะถันจากการสลายตัวของสารอินทรีย์ที่ทับถมอยู่ในดิน จากการระเบิดของภูเขาไฟ และในบรรยากาศ

สารซัลเฟอร์ หรือกำมะถัน เป็นสารเคมีที่อยู่ในตารางธาตุ มีสัญลักษณ์ตัวอักษรย่อว่า “ S” มีจำนวนเลขอะตอมเท่ากับ 16 เป็นธาตุอโลหะ (อนินทรีย์) ภาษาอังกฤษใช้ทั้งคำว่า “sulfur” หรือ “sulphur”

ปกติจะเป็นของแข็งสีเหลืองที่เป็นผลึกในธรรมชาติ สามารถพบได้ในรูปของธาตุซัลเฟอร์เอง หรือแร่ซัลไฟด์และซัลเฟต สารซัลเฟอร์มีกลิ่นเหม็นคล้ายไข่เน่า ในกรณีของหนองน้ำ หรือท่อระบายน้ำที่มีการหมักหมมจะมีแบคทีเรียย่อยสลายซัลเฟอร์ในสภาวะขาดออกซิเจน จะเกิดแก๊สไข่เน่า หรือไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H2S) ซึ่งมีความเป็นพิษ

ในแก๊สธรรมชาติ หรือน้ำมันปิโตรเลียมมักจะมีซัลเฟอร์เป็นองค์ประกอบ ดังนั้นในขั้นตอนการผลิตอาจจะได้สารที่เป็นผลพลอยได้ที่มีซัลเฟอร์เป็นองค์ประกอบ เช่น กรดซัลฟิวริก (H2SO4)หรือกรดกำมะถัน ที่ทั่วโลกผลิตรวมกันประมาณ 165 ล้านตัน มูลค่าสูงถึง 320,000 ล้านบาท

△แร่กำมะถันใต้โลก ภูเขาไฟ
การนำแร่กำมะถันใต้โลก จากภูเขาไฟคาวาอีเจี้ยน ที่มีการทำ โดยใช้ท่อ เป็นตัวลำเลียง แร่ออกมาจากปากปล่องภูเขาไฟ แล้วใช้ความเย็น จากน้ำ เพื่อเกิดการเย็นตัวลงอย่างกะทันหัน ทำให้เกิดกำมะถัน ขึ้นมา แล้วชาวบ้าน ก็จะพากันไปสกัดเอา กำมะถัน ที่อยู่ปากปล่องภูเขาไฟ ลงมาขายให้กับ รัฐบาล ซึ่งเป็นการทำงาน ของชาวบ้าน ที่รับจ้าง แบกกำมะถัน จากปากปล่องภูเขาไฟ เราจะพาไปสัมผัส เรื่องราวที่เกิดขึ้นจริง ของผู้คน ที่ใช้ชีวิตอยู่ในปากปล่องภูเขาไฟ

กรดกำมะถันมีประโยชน์มากมาย เช่น การผลิตปุ๋ยเคมี การสังเคราะห์สารเคมี กระบวนการกลั่นน้ำมัน หรือสารละลายอิเล็กทรอไลต์ในแบตเตอรี่ นอกจากนี้สารซัลเฟอร์ยังเป็นองค์ประกอบของสารอนินทรีย์อื่นๆอีกหลายชนิด เช่น คาร์บอนไดซัลไฟด์ คาร์บอนิลซัลไฟด์ ไทโอนิลคลอไรด์ ไทโอนิลโบรไมด์ ไทโอไซยาโนเจน เป็นต้น

ในกรณีของพืช ซัลเฟอร์ เป็นธาตุอาหารที่จำเป็นสำหรับพืช ซึ่งจะมีผลทั้งคุณภาพและปริมาณผลผลิต จัดอยู่ในกลุ่มธาตุอาหารรอง รองลงมาจากธาตุอาหารหลักคือ ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และโพแทสเซียม ทำหน้าที่ให้พืชเจริญเติบโต หากดินขาดซัลเฟอร์ ซึ่งเกิดขึ้นได้หลายกรณี เช่น กรณีที่มีการปลูกพืชต่อเนื่อง หรือมีการใช้ปุ๋ยแต่ปุ๋ยนั้นไม่มีซัลเฟอร์ หรือมีการสลายตัวของซัลเฟอร์ไปตามขบวนการทางเคมีไปเป็นซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO2) ถ้าพืชขาดซัลเฟอร์ จะเกิดอาการเหลืองที่ใบอ่อนก่อนแล้วจะกระจายไปทั่วทั้งต้น อาการจะคล้ายกับการขาดไนโตรเจน แต่จะเกิดกับส่วนที่เป็นใบใหม่ก่อน

สำหรับมนุษย์และสัตว์ ซัลเฟอร์มีความจำเป็นโดยเป็นองค์ประกอบของกรดอะมิโนที่จำเป็นหลายชนิด เช่น ซิสตีน (cysteine) ซิสเทอีน (cysteine) เมไทโอนีน (methionine) หรือในวิตามินจำพวก ไบโอติน (biotin) ไทอะมีน (thiamine) นอกจากนี้ยังเป็นโคแฟคเตอร์ (Co-factor) ที่พบในผิวหนัง ผม ขน เล็บ เช่น กลูตาไทโอน (glutathione) ไทโอเรดอกซิน (thioredoxin) ไอรอนซัลเฟอร์ (iron sulfur) ดังนั้นซัลเฟอร์จึงเป็นสารเคมีที่มีความจำเป็นที่ทำหน้าที่ในขบวนการชีวเคมี และเป็นส่วนประกอบของสารอาหารหลักของสิ่งมีชีวิตทั้งพืช มนุษย์และสัตว์

ในสารอินทรีย์ซัลเฟอร์ยังเป็นสารองค์ประกอบของสารอินทรีย์หลายชนิด เช่น อัลลิซิน (allicin) ในกระเทียม เป็นองค์ประกอบของสารลดแรงตึงผิว (surfactants) และสบู่ เช่น โซเดียมลอริลซัลเฟต (sodium lauryl sulfate) ที่สำคัญที่สุดซัลเฟอร์ยังเป็นองค์ประกอบของสารอินทรีย์ที่นำมาใช้กำจัดศัตรูพืชอย่างแพร่หลาย โดยเฉพาะสารเคมีในกลุ่มออร์กาโนฟอสเฟต เช่น อะซีเฟต เมทามิโดฟอส คลอร์ไพริฟอส ไตรอะโซฟอส โพรฟีโนฟอส โพรไทโอฟอส ไดอะซินอน มาลาไทออน เมทิดาไทออน อีไทออน โอเมโทเอต ไดเมโทเอต เฟนโทเอต เป็นต้น

การรมกำมะถันลดแมลงลดโรค ลดการใช้สารเคมี (ควรรมควันในกลางคืน)

ซัลเฟอร์และสารอินทรีย์ที่มีองค์ประกอบของซัลเฟอร์นำมาใช้กำจัดศัตรูพืชได้จริงหรือ?
ซัลเฟอร์ (กำมะถัน) เป็นสารเคมีที่เก่าแก่ที่สุดที่นำมาใช้กำจัดเชื้อรา (Fungicides) เริ่มจากในยุคกรีกและโรมัน โดยมีการใช้สารกำมะถันเผาไฟเพื่อการรมกำจัดแมลงตามบ้านเรือน และมีการใช้กำมะถันผงในการป้องกันกำจัดเชื้อรา ในปี 2439 ยุโรปและแคลิฟอร์เนีย พบว่าสารไอรอนซัลเฟต (iron sulphate) สามารถกำจัดวัชพืชบางชนิด การใช้ซัลเฟอร์ในรูปผง (Dusting sulfur) นำมาใช้กำจัดเชื้อราในองุ่น สตรอเบอรี่ แอปเปิล พืชผัก เช่น โรคราแป้ง และโรคสแคป นอกจากนี้ยังใช้เป็นสารกำจัดเห็บและไร (Acaricides) ที่ใช้กันมากคือ ปูนซัลเฟอร์ (Lime sulfur) ที่ประกอบด้วยแคลเซียมไฮดรอกไซด์ผสมกับซัลเฟอร์ ที่นำมาดัดแปลงผสมขึ้ผึ้งหรือละลายน้ำทา หรือจุ่มสัตว์เลี้ยง ที่มีเชื้อรา เห็บ และไร ที่เป็นสาเหตุของโรคขี้เรื้อนในสุนัข ปัจจุบันซัลเฟอร์ยังใช้ในรูปของออกตาซัลเฟอร์ (S8) ใช้สำหรับรักษาโรคผิวหนังทั้งเชื้อแบคทีเรีย เชื้อรา โดยเฉพาะไรที่ทำลายผิวหนัง (scabies mite) มีทั้งรูปแบบผสมในขี้ผึ้ง ครีม โลชั่น สบู่ เป็นต้น

ในอดีตมีการเผาซัลเฟอร์ เพื่อไล่แมลง หรือไร และกำจัดเชื้อราตามสวนผลไม้ หรือตามคอกสัตว์ แต่ปัจจุบันไม่มีการใช้เนื่องจากอาจเป็นอันตราย และเกิดการระคายเคืองต่อระบบหายใจ แต่การรมด้วยแก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์ เพื่อให้ได้ซัลเฟอร์รัสแอสิดหรือซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ยังมีการใช้ในการรมเชื้อราและแบคทีเรีย เช่น การรมลำไย เป็นต้น หรือการใช้โพแทสเซียมเมตาไบซัลไฟด์เป็นสารที่สามารถใส่ในอาหาร (food additive) ทำหน้าที่เป็นสารกันเสีย (preservative) ป้องกันการเจริญของจุลินทรีย์ ทั้งแบคทีเรีย ยีสต์ และรา และป้องกันการเกิดสีน้ำตาล

สถานภาพของซัลเฟอร์ที่ใช้เป็นสารกำจัดศัตรูพืชในปัจจุบัน
– สารกำจัดโรคพืช (Fungicides) คณะทำงานการจัดการความต้านทานต่อสารกำจัดเชื้อโรคพืช (Fungicide Resistance Action Committee)หรือเรียกย่อๆว่า FRAC จัดสารซัลเฟอร์อยู่ในกลุ่มที่มีกลไกการออกฤทธิ์หลายจุด หรือกลุ่ม M (Chemical with multi-site activity) มีโค๊ดย่อว่า M02 ชื่อกลุ่มทางเคมีเป็นสารอนินทรีย์ (inorganic) ชื่อสามัญ “Sulphur” มีคุณสมบัติเป็นสารออกฤทธิ์ในทางสัมผัส (ถูกตัวตาย) ที่มีความเสี่ยงต่ำที่เชื้อราจะสร้างความต้านทาน
– สารป้องกันกำจัดแมลงและไรศัตรูพืช (Insecticides และ Acaricides) คณะทำงานการจัดการความต้านทานต่อสารกำจัดแมลงและไรศัตรูพืช(Insecticide Resistance Action Committee)หรือเรียกย่อๆว่า IRAC จัดสารซัลเฟอร์ (Sulfur) และปูนกำมะถัน (Lime sulphur) อยู่ในกลุ่มอื่นๆที่ไม่ทราบกลไกการออกฤทธิ์ (Compounds of unknown or Uncertain of mode of action)จัดกลุ่มให้ซัลเฟอร์ และปูนซัลเฟอร์ (Lime sulfur) ใช้โค๊ดย่อว่า กลุ่ม UN

ในเวปไซต์ของมหาวิทยาลัย Hertfordshire เรียกซัลเฟอร์อีกชื่อหนึ่งว่า “brimstone”และระบุว่าใช้เป็นสารกำจัดเชื้อรา เช่น โรคราแป้ง โรคสแคป โรคเน่าสีน้ำตาล โรคใบจุด และกำจัดไรศัตรูพืช เช่น ไรปม (เป็นกลุ่มไรสี่ขาที่ทำให้เกิดปม หรือ gall mites หรือ erinose mites และกลุ่มของไรแดง ซัลเฟอร์เป็นสารออกฤทธิ์กว้าง (broad spectrum) มีคุณสมบัติแบบสัมผัส และมีคุณสมบัติระเหยเป็นไอ ซึ่งจะเป็นคุณสมบัติของสารรม การใช้ให้ใช้ลักษณะของการป้องกัน (preventive) ใช้เมื่อเริ่มพบศัตรูพืช

ซัลเฟอร์ มีความเป็นพิษต่ำต่อสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมคือมีค่าความเป็นพิษเฉียบพลันทางปาก และทางผิวหนังต้องมากกว่า 2,000 มก/กก. มีพิษต่ำต่อนกและผึ้ง แต่มีพิษสูงต่อปลา องค์การอนามัยโลก จัดระดับความเป็นพิษอยู่ในชั้นที่ 3 พิษน้อย (slightly hazardous)

ผลกระทบต่อสุขภาพของคน ซัลเฟอร์ไม่ได้จัดอยู่ในกลุ่มของสารก่อมะเร็ง ไม่มีผลทำให้เกิดการกลายพันธุ์ ไม่มีผลต่อระบบสืบพันธุ์ ไม่รบกวนต่อมไร้ท่อ แต่อาจเกิดการระคายเคืองต่อระบบหายใจ ระคายเคืองต่อผิวหนัง และต่อตา

ซัลเฟอร์มีกลไกการออกฤทธิ์อย่างไร ?
ย้อนกลับไปตั้งแต่ต้นศตวรรษที่ 18 ยังไม่มีใครทราบถึงกลไกการออกฤทธิ์ของซัลเฟอร์ เชื่อกันแต่เพียงว่ามีคุณสมบัติสัมผัสหรือถูกตัวตาย ปัจจุบันก็ยังมีหลายทฤษฎี เช่น
-หลังจากพ่นไปแล้วจะค่อยๆสลายตัวเป็นไอระเหยทำให้ไปยับยั้งสปอร์ของเชื้อราไม่เจริญ
-หลังจากพ่นไปแล้วจะปลดปล่อยให้แก๊สไฮโดรเจนซัลไฟด์ (hydrogen sulfide หรือ hydrogen sulphide)หรือ แก๊สไข่เน่า เป็นสารประกอบที่มีสูตรเคมีเป็น H2S ไม่มีสี, เป็นพิษ และเป็นแก๊สไวไฟ มีกลิ่นเน่าเหม็นคล้ายไข่เน่า
-หลังจากพ่นไปแล้วจะปลดปล่อยให้แก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (Sulfur Dioxide) เป็นสารประกอบที่มีสูตรเคมีเป็น SO2 เป็นก๊าซไม่มีสี มีกลิ่นฉุน ระคายเคือง สามารถละลายน้ำได้ดี เมื่อละลายน้ำมีฤทธิ์เป็นกรด ไอของสารมีฤทธิ์กัดกร่อนอย่างรุนแรง เป็นสารที่ใช้ดับไฟได้ เมื่อผสมกับน้ำหรือไอน้ำในอากาศจะเกิดกรดซัลฟิวริก (สารซัลเฟอร์ไดออกไซด์นำมาใช้ประโยชน์นำมาใช้รมลำไยสดไม่ให้เน่าเสียเร็ว ใช้รมผลิตภัณฑ์เนื้อเป็ด ไก่ และสัตว์ป่าแปรรูปบางชนิด ไส้กรอก เป็นต้น (ต้องมีซัลเฟอร์ไดออกไซด์ตกค้างในผลิตภัณฑ์น้อยกว่า 500 มก./กก.)

ซัลเฟอร์ใช้กำจัดศัตรูพืชอะไรได้บ้าง ?
-ไรศัตรูพืช ได้แก่ ไรสองจุด ไรแดงในมะม่วง ไรแมงมุมเทียม ไรเหลืองส้ม ไรแดงอัฟริกันในส้ม ไรแดงอัฟริกันในทุเรียน กลุ่มของไรสี่ขา (ไรสนิมส้ม ไรกำมะหยี่ในลิ้นจี่และลำไย ไรสี่ขาในมะพร้าว) นอกจากนี้ในต่างประเทศยังแนะนำในการป้องกันกำจัดไรแมงมุมเทียมหรือไรแดงเทียม (flat mites)
-เชื้อราโรคพืช ได้แก่ โรคราแป้งในเงาะ ราแป้งมะม่วง ราแป้งในองุ่น ราแป้งในถั่วลันเตา ราแป้งในกุหลาบ ราสนิมในถั่วฝักยาว
-แมลงศัตรูพืช ในต่างประเทศมีคำแนะนำในการป้องกันกำจัดเพลี้ยไฟในส้ม
-พืชที่แนะนำ ไม้ผล เช่น ส้ม ส้มโอ มะนาว ทุเรียน เงาะ มะม่วง องุ่น พืชผัก เช่น พริก หอม กระเทียม ไม้ดอกไม้ประดับ และพืชไร่

ซัลเฟอร์ที่ขึ้นทะเบียนทั่วโลกมีสูตรอะไรบ้าง ?
จากการสืบค้นมีการขึ้นทะเบียนซัลเฟอร์หลายสูตร เช่น Sulfur 80 %WDG หรือ 80 % WG (Water Dispersible Granule) Sulfur 80%DF(Dry Flowable) 80 % WP(Wettable powder) 90 % WP 90 % W/V SC(Suspension concentrate)

สำหรับบ้านเราที่มีขึ้นทะเบียนได้แก่ สูตร 80%WG 80 % WP 90 % W/V SC คำแนะนำในฉลากกรณีใช้ป้องกันกำจัดเชื้อราใช้อัตรา 30 – 50 กรัม กรณีไรศัตรูพืชใช้อัตรา 60-80 กรัมต่อน้ำ 20 ลิตร

ซัลเฟอร์ในแต่ละสูตร หรือแต่ละแหล่งผลิตอาจจะมีอนุภาคแตกต่างกัน
> ขนาดเล็ก จะทำให้สัมผัสพื้นผิวได้มาก เปิดโอกาสให้ไอระเหยออกมาได้เร็ว ออกฤทธิ์ทันทีทันใด แต่อนุภาคขนาดเล็กจะเข้าสู่ปากใบ (stomata) ได้เร็วก็มีความเสี่ยงทำให้เกิดพิษต่อพืชได้ง่ายเช่นถ้าอนุภาคน้อยกว่า 0.5 ไมครอน
> ขนาดใหญ่ ถ้าอนุภาคใหญ่มากกว่า 100 ไมครอน จะให้ไอระเหยน้อย และออกอย่างช้าๆ และมีโอกาสอุดตันหัวฉีดได้
> ขนาดที่เหมาะสม คือ 5 – 10 ไมครอน
ผสมสารซัลเฟอร์กับผลิตภัณฑ์อื่น (Tank mixture)ได้หรือไม่ ?
สารกำมะถันสามารถผสมกับปุ๋ยน้ำ สารกำจัดแมลง สารกำจัดเชื้อราอย่างอื่นได้ สารองค์ประกอบของทองแดง (คอปเปอร์)ผสมกันได้แต่ต้องระมัดระวัง แต่ควรหลีกเลี่ยงปุ๋ยที่มีคุณสมบัติเป็นด่าง เพราะจะทำให้ประสิทธิภาพลดลง

ข้อควรระวังสำหรับซัลเฟอร์
> การใช้ซัลเฟอร์ อาจเกิดความเป็นพิษต่อพืช (phytotoxicity) ขึ้นกับสภาพภูมิอากาศขณะใช้ ไม่ควรใช้ในช่วงที่มีแดดจัด และอุณหภูมิสูง โดยเฉพาะการปลูกพืชในโรงเรือนจะมีความเสี่ยงสูงมากกว่าสภาพเปิด
> ควรลองใช้ในอัตราต่ำสุดของคำแนะนำ หากไม่พบอาการเกิดพิษค่อยเพิ่มอัตราการใช้ หากจำเป็น
> ไม่ควรผสมสารจับใบ สารแผ่กระจาย สารลดแรงตึงผิวในส่วนผสมกับซัลเฟอร์ เพราะอาจเกิดพิษต่อพืช และจะมีความเสี่ยงเพิ่มขึ้น ถ้าอุณหภูมิสูง
> ไม่ควรพ่นซัลเฟอร์ในพืชที่ไม่แนะนำ หรือพืชที่ไม่เคยใช้มาก่อน จนกว่าจะมีการทดลองแล้วว่าพ่นแล้วปลอดภัยต่อพืชนั้นๆ
> ไม่ควรพ่นซัลเฟอร์ก่อนและหลังการพ่นสารประเภทน้ำมัน (เช่น ออยล์ ปิโตรเลียมออยล์ ไวท์ออยล์) อย่างน้อย 2 สัปดาห์ เพราะอาจเกิดพิษต่อพืช โดยเฉพาะพืชตระกูลส้มควรเว้นประมาณ 3 สัปดาห์
> ห้ามผสมสารซัลเฟอร์กับสารประเภทน้ำมัน หรือสูตรน้ำมัน (สูตรอีซี อีดับบลิว โอดี)
> ห้ามผสมสารซัลเฟอร์กับสารกำจัดเชื้อราแคปแทน บอร์โดมิกเจอร์ และสารคลอร์ไพริฟอส

การใช้ซัลเฟอร์พืชได้รับเป็นสารอาหารด้วยหรือไม่ ?
การพ่นสารกำมะถันจะได้ซัลเฟอร์ที่เป็นธาตุอาหารรองที่พืชต้องการ สามารถใช้แทนการพ่นปุ๋ยทางใบที่มีธาตุซัลเฟอร์ได้
จากข้อมูลข้างต้นเกษตรกรสามารถนำความรู้ไปปรับใช้ในพืชชนิดต่างๆ ได้อย่างถูกต้อง ไม่ใช่เฉพาะระบบการผลิตพืชแบบใช้สารเคมีเท่านั้น ยังรวมไปถึงการผลิตระบบการผลิตพืชอินทรีย์อีกด้วย เพราะซัลเฟอร์เป็นสารเคมีที่อนุญาตให้ใช้ในเกษตรอินทรีย์ได้ เช่นเดียวกับสารองค์ประกอบของทองแดง (copper).