เอกสารประกอบการสอน รายวิชา ปฐพีวทิ ยาสง่ิ แวดล้อม 134 3. รูปทไี่ ม่สามารถแลกเปลี่ยนได้ (non – exchangeable forms) โปตัสเซียม รูปนี้เป็นประโยชน์ต่อพืชได้ยากมาก ได้แก่ โปตัสเซียมที่เป็นองค์ประกอบ ของแร่ชนิดต่าง ๆ ในดิน และโปตัสเซียมส่วนท่ีถูกตรึงเอาไว้โดยอนุภาคดิน เหนียว 3.2 กำรตรงึ โปตัสเซยี มในดนิ การตรงึ โปตสั เซียมในดนิ เปน็ กระบวนการเปลีย่ นรูปของโปตัสเซียม ท่ีพืชใช้ประโยชน์ได้ทันที ไปอยู่ในรูปที่พืชใช้ประโยชน์ไม่ได้โดยตรง ซึ่งโปตัสเซียมส่วนที่ถูกตรึงอยู่น้ีจะอยู่ในสภาพไอออนท่ีถูก ดูดยึดเอาไว้ด้วยแรงจานวนมากระหว่างแร่ดินเหนียว 2 อนุภาค ดังนั้นการที่จะทาให้โปตัสเซียมถูก ปลดปล่อยออกมาอยู่ในรูปท่ีเป็นประโยชน์ต่อพืชมากน้อยเพียงใดก็ขึ้นอยู่กับ ชนิดของแร่ดินเหนียวท่ี ตรึงโปตัสเซียมไอออนเอาไว้ และขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมของดินเองด้วย กล่าวคือ ดินที่มีแร่ดิน เหนียวหรือดินเหนียวชนิดอิลไลต์ เป็นองค์ประกอบอยู่ในปริมาณมาก ก็จะทาให้การปลดปล่อย โปตัสเซียมกลับคืนมาได้ยากกว่าแร่ดินเหนียวชนิดมอนท์มอริลโลไนต์ สาหรับสภาพแวดล้อมท่ีจะ ส่งเสริมให้โปตัสเซียมท่ีถูกตรึงอยู่ถูกปลดปล่อยออกมาเป็นประโยชน์ต่อพืช ได้แก่ สภาพที่ดินมีความ เปน็ กรดเพมิ่ ข้ึน หรือ ดินอย่ใู นสภาพนา้ ขงั เป็นเวลานาน เชน่ ดนิ ทีใ่ ช้ทานา 3.3 กำรจัดกำรเกี่ยวกับธำตโุ ปตสั เซยี มในดินท่ใี ช้ปลกู พชื ดินโดยท่ัวไปท่ีมีเนื้อดินละเอียดและอยู่ในกลุ่มของดินเหนียวส่วนใหญ่มักมีปริมาณธาตุ โปตัสเซียมเพียงพอต่อการปลูกพืช ไม่จาเป็นต้องเพ่ิมเติมโดยการใส่ปุ๋ยโปตัสเซียมอีก แต่ถ้าต้องการ จะใส่ก็ใส่ปริมาณเพียงเล็กน้อยก็พอ ส่วนในกรณีดินเน้ือหยาบ เช่น ดินร่วนและดินทราย อาจจะต้อง ใส่ปุ๋ยโปตสั เซียมในปริมาณท่ีมากกว่าในดินเหนียว โดยเฉพาะในดินทรายอาจจะต้องใส่ปุ๋ยโปตัสเซียม เพ่ิมมากข้ึนไปอีก นอกเหนือจากการใส่ปุ๋ยโปตัสเซียมโดยตรงแล้ว การจัดการดินให้มีความอุดม สมบูรณ์ก็ช่วยลดการใส่ปุ๋ยโปตัสเซียมให้น้อยลงได้บ้าง การป้องกันการสูญเสียหน้าดินโดยการชะล้าง และพังทลายของดินโดยนา้ พดั พาไป กจ็ ะชว่ ยรักษาธาตโุ ปตสั เซยี มเอาไวไ้ ดอ้ ีกทางหนึง่ 4. ธำตุอำหำรรอง ธาตุอาหารรอง เป็นธาตุอาหารที่พืชต้องการใช้ในการเจริญเติบโตในปริมาณมากรองมาจากธาตุ อาหารหลักได้แก่ธาตุไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และโปตัสเซียม แต่ดินส่วนใหญ่มักจะมีธาตุเหล่าน้ีในปริมาณมาก มักจะไม่ขาดแคลน และจะปะปนไปกับปุ๋ยเคมีที่เราใส่ไปในดินเพ่ือเพิ่มผลผลิตของพืชอยู่แล้ว ธาตุอาหารรอง ประกอบด้วย ธาตุแคลเซียม ธาตุแมกนเี ซียม และธาตกุ ามะถัน
เอกสารประกอบการสอน รายวชิ า ปฐพีวทิ ยาสงิ่ แวดล้อม 135 4.1 ธำตุแคลเซียมในดิน ธาตแุ คลเซียมเป็นธาตทุ ม่ี ีความจาเป็นต่อพืชธาตุหนึ่ง โดยถูกจัดให้อยู่ในกลุ่มของธาตุรอง ซ่ึง มีความจาเป็นต่อการเจริญเติบโตของพืช รองมาจากธาตุอาหารหลัก เน่ืองจากธาตุแคลเซียมเป็น ส่วนประกอบทีส่ าคญั ของผนงั เซลล์ ที่อยใู่ นรปู ของแคลเซียมเพคเตต (calcium pectate) ช่วยในการ แบ่งเซลล์ ช่วยในการสร้างโปรตีนและช่วยในการทางานของเอนไซม์หลายชนิดเช่น ฟอสฟอไลเปส (phospholipase) รูปของแคลเซยี มในดนิ (ภาพที่ 8.1) แคลเซียมท่ีอยู่ในดนิ แบ่งออกเป็น 2 รูปใหญ่ๆ คือ อินทรียแคลเซียม พืชสามารถนาไปใช้ประโยชน์ได้น้อย ส่วนใหญ่จะอยู่ในรูปของไพตินและ แคลเซียมเพคเตต ถ้าพืชสามารถนาเอาไปใช้ประโยชน์ได้จะต้องถูกจุลินทรีย์ย่อยสลายเปล่ียนจาก อินทรียแคลเซียมไปเป็นอนินทรยี แคลเซียมซ่ึงอยู่ในรูปของแคลเซียมไอออน และ อนินทรียแคลเซียม ประกอบด้วย 1. แคลเซียมที่ละลายยากได้แก่แคลเซียมท่ีมาจากหินและแร่ เช่น แร่ เฟลด์สปาร์ (Na – Ca AlSi3O8) อะพาไทต์ [Ca5(PO4)3 (F Cl ,OH)] แคลไซต์ (CaCO3), โดโลไมต์ [CaMg (CO3)2] และยิปซ่ัม (CaSO4) เป็นต้น เม่อื แร่ผพุ งั สลายตัวจะใหแ้ คลเซียมไอออน ( Ca2+ ) ลงไปในดิน พืชสามารถ นาไปใช้ประโยชน์ได้ 2. แคลเซียมท่ีแลกเปลี่ยนได้ แคลเซียมประเภทน้ีจะถูกยึดติดบริเวณผิวของ คอลลอยด์ เมื่อแคลเซียมไอออนในสารละลายในดินสูญหายไปโดยพืชหรือ จุลนิ ทรียแ์ คลเซยี มชนิดนจี้ ะถูกปลดปล่อยออกมาเพอื่ รกั ษาภาวะสมดลุ 3. สารละลายแคลเซียมไอออนในดิน พืชสามารถนาไปใช้ประโยชน์ได้โดยตรง ดนิ ที่มีโดยตรง ดินท่ีมีธาตุแคลเซียมสะสมอยู่มาก ได้แก่ ดินเหนียวประเภท ดินด่างจัด (calcareous soil) ส่วนใหญ่พบในรูปของแคลเซียมคาร์บอเนต (CaCO3) ซ่ึงละลายน้าได้ยาก พืชนาเอาไปใช้ประโยชน์ได้น้อย แต่ถ้าดินมี ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์อยู่มาก และมีความช้ืน แคลเซียมคาร์บอเนตก็จะ เปลย่ี นไปอยู่ในรูปทล่ี ะลายนา้ ไดง้ า่ ยข้นึ ดงั สมการ CaCO3 + H2O + CO2 Ca(HCO3)2 คารบ์ อนไดออกไซด์บางส่วนไปทาปฏกิ ิรยิ ากับน้าได้แก่ กรดคารบ์ อนิก ดังสมการ
เอกสารประกอบการสอน รายวิชา ปฐพีวทิ ยาสงิ่ แวดล้อม 136 ไฮโดรเจนไอออน ทไี่ ด้จะไปไล่ทแ่ี คลเซียมไอออน ท่ดี ดู ซบั บริเวณผวิ ของคอลลอยด์ดินให้หลุด ออกมาอยู่ในสารละลาย ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อพืช ในดินทรายที่เป็นกรดจัดหรือดินพีต (peat) ท่ีเป็น กรดจดั จะมีแคลเซยี มไอออนอย่นู ้อยมาก แคลเซียมท่ีเป็นประโยชน์ต่อพืชจะอยู่ในรูปของแคลเซียมไอออน ซ่ึงสามารถแลกเปลี่ยน ระหว่างแคลเซียมในสารละลายและแคลเซียมที่ยึดเหนียวอยู่บริเวณผิวของแร่ดินเหนียว ปัจจัยท่ี ควบคุมความเปน็ ประโยชน์ตอ่ พืชของแคลเซยี มมีดงั ต่อไปนี้ ภาพที่ 8.1 วงจรแคลเซียมในดนิ ทมี่ า (EcoGEM , 2016) 1. ปริมาณของแคลเซียมท่ีแลกเปล่ียนได้ในดิน พบในดินท่ีมีเนื้อค่อนข้างละเอียด เช่น ดินเหนยี ว และดนิ เหนียวรว่ น
เอกสารประกอบการสอน รายวชิ า ปฐพวี ิทยาสงิ่ แวดล้อม 137 2. ชนิดและปริมาณของแร่ดินเหนียว ดินเหนียวประเภท 1 : 1 สามารถดูดยึด แคลเซียมไอออนและ รูปที่ตรงึ ไว้ ด้วยแรงที่น้อยกว่าดินเหนียวประเภท 2 : 1 ทาให้ แคลเซยี มไอออนละลายอยู่ในสารละลายได้มากกว่า 3. ชนิดของไอออนบวกที่ดูดยึดท่ีผิวของคอลลอยด์ในดินไอออนบวก จะถูกคอลลอยด์ ดูดยดึ ดว้ ยแรงจากมากไปหาน้อย ดังนี้ คือ ไฮโดรเจนไอออน (H+) อลูมิเนียมไอออน (Al3+) มากกว่า แคลเซียมไอออน (Ca2+) มากกว่า แมกนีเซียม ( Mg2+) มากกว่า โปตัสเซยี มไอออน(K+) มากกวา่ โซเดียมไอออน(Na+) กรณที อี่ นภุ าคของดินเหนยี วมไี อออนพวก ไฮโดรเจน อลูมิเนียม และ แคลเซียม ถูกดูดยึดอยู่ บริเวณผิว เมื่อสารละลายดินได้รับไอออนบวกเพ่ิมข้ึน เช่น ใส่ปุ๋ยโปตัสเซียมทาให้ดินมีความเป็นไป ของ โปตัสเซียมไอออนสูงข้ึน โปตัสเซียมไอออนบางส่วนจะไปไล่ที่หรือแทนที่ไอออนบวกท่ียึดติดกับ อนุภาคของดนิ เหนยี ว โดยไปไลไ่ อออนท่มี ีแรงดูดยดึ นอ้ ยทีส่ ดุ ดังรูปภาพที่ 8.2 ภาพท่ี8.2 โปตสั เซยี มไอออน เขา้ ไปไล่ทไี่ อออนบวกชนดิ อืน่ บรเิ วณผวิ ของอนุภาคดนิ เหนียว ท่มี า (Menzies , 2015) อาการที่พืชขาดธาตุแคลเซียมจะทาให้ใบอ่อนเกิดการบิดเบี้ยว ม้วนงอ ใบจะเหลืองซีด และ ใบจะเล็ก การเจริญเติบโตของรากลดลง และทาให้โครงสร้างของลาต้นอ่อนแอลง ปกติดินจะไม่ค่อย ขาดธาตแุ คลเซยี มอยแู่ ล้ว กรณที ดี่ นิ มีแคลเซียมอยูม่ ากเกินไป อาจจะไปยบั ย้ังความเป็นประโยชน์ของ ธาตอุ าหารพืชบางชนดิ ในดินได้ เช่น ธาตโุ ปตสั เซียม และจลุ ธาตอุ กี หลายธาตุ การจัดการเกี่ยวกับธาตุแคลเซียมในดินธาตุแคลเซียมพืชต้องการในปริมาณท่ีน้อยกว่า ธาตุ อาหารหลักประกอบด้วยไนโตรเจน ฟอสฟอรัสและโปตัสเซียม โดยปกติแล้วดินมักจะไม่ค่อยขาด เนื่องจากธาตุแคลเซียมมาจากการสลายตัวและผุพังของหินและแร่ ตะกอนที่ทับถมมากับน้า หรือติด
เอกสารประกอบการสอน รายวิชา ปฐพวี ิทยาสงิ่ แวดล้อม 138 มากับปุ๋ยท่ีใส่ให้พืช ตลอดจนการปรับดินกรดโดยใช้ปูนขาวและปูนโดโลไมต์ ( CaCO3), [Ca Mg ( CO3)2 ] และธาตุแคลเซียมอาจจะสูญเสียไปจากดินในส่วนที่ติดไปกับผลผลิตของพืชหรือ กระบวนการชะล้าง (leaching) เมื่อดินขาดธาตุแคลเซียม วิธีที่นิยมใช้ในการแก้ไขดินท่ีขาดธาตุ แคลเซียมในปัจจุบันได้แก่ ใส่ปุ๋ยเคมีประเภท แคลเซียมไนเตรต [Ca(NO3)2] มีแคลเซียมเป็น องค์ประกอบ 19 เปอร์เซ็นต์ ซิงค์เก้ิลซูเปอร์ฟอสเฟต (Single superphosphate) มีแคลเซียมเป็น องคป์ ระกอบ 18 – 21 เปอร์เซนต์ ทริปเบิ้ลซูเปอร์ฟอสเฟต (Triple superphosphate) มีแคลเซียม เป็นองค์ประกอบ 12 – 14 เปอรเ์ ซนต์ และ ใสค่ เี ลตแคลเซียม (Chelated – Ca) 4.2 ธำตุแมกนีเซียมในดิน แมกนีเซียม เป็นธาตุอาหารท่ีอยู่ในกลุ่มของธาตุอาหารรองเช่นเดียวกับธาตุแคลเซียม ซ่ึงมี ความจาเป็นต่อการเจริญเติบโตของพืช เนื่องจากแมกนีเซียมเป็นองค์ประกอบสาคัญในโมเลกุลของ คลอโรฟิลล์ เพ่ือช่วยในขบวนการสังเคราะห์แสง กระบวนการหายใจ ช่วยในการทางานของระบบ เอนไซม์และช่วยในการดูดธาตุฟอสฟอรัส และช่วยในการเคล่ือนที่ของน้าตาลในพืช รูปของ แมกนีเซียมในดนิ แมกนเี ซียมท่อี ยู่ในดินแบ่งออกเป็น 2 รูปใหญ่ๆคือ 1. อนิ ทรยี แมกนีเซยี ม พืชสามารถนาไปใช้ประโยชน์ได้น้อย ส่วนใหญ่จะอยู่ใน รูปของไพติน (phytin) และ แมกนีเซียมเพคเตต (magnesium pectate) ถ้าพืชสามารถนาเอาไปใช้ประโยชน์ได้จะต้องถูกจุลินทรีย์ย่อยสลายเปล่ียน จากอินทรียแมกนเี ซยี มไปเป็นอนินทรียแมกนีเซียมอยู่ในรูปของแมกนีเซียม ไอออน 2. อนินทรียแมกนีเซียมประกอบด้วยแมกนีเ ซียมท่ีละลายยากได้แก่ แมกนีเซียมที่มาจากหินและแร่ได้แก่แร่ไบโอทิน [K (Mg , Fe)3 (Al Si3O10(OH)2] เซอร์เพนทีน [Mg6Si4O10 (OH)8] และ โดโลไมต์ [CaMg(CO3)2] เม่ือแร่ผุพังสลายตัวจะให้ แมกนีเซียมไอออน ลงไปในดิน พืชสามารถนาไปใช้ประโยชน์ได้คือแมกนีเซียมที่แลกเปลี่ยนได้ แมกนีเซียม ประเภทนี้จะถูกยึดติดบริเวณผิวของคอลลอยด์เมื่อแมกนีเซียมไอออนใน สารละลายในดินสูญหายไปโดยพืชหรือจุลินทรีย์ แมกนีเซียมชนิดน้ีจะถูก ปลดปล่อยออกมาเพื่อรักษาภาวะสมดุล (ภาพท่ี 8.3) และสารละลาย แมกนเี ซียมไอออน ในดิน พชื สามารถนาไปใช้ประโยชนไ์ ด้โดยตรง
เอกสารประกอบการสอน รายวชิ า ปฐพวี ทิ ยาสงิ่ แวดล้อม 139 ภาพท่ี 8.3 แสดงการแลกเปล่ียนระหวา่ งแมกนีเซยี มไอออน ทถี่ ูกยดึ ติดบรเิ วณ ผวิ ของคอลลอยด์ กบั แมกนเี ซยี มไอออน ในสารละลาย ทมี่ า : (Julia, 2015) แมกนีเซียมที่เป็นประโยชน์ต่อพืชจะอยู่ในรูปของแมกนีเซียมไอออน ซ่ึงสามารถแลกเปล่ียน ระหว่างแมกนีเซียมในสารละลายและแมกนีเซียมท่ียึดเหนียวอยู่บริเวณผิวของแร่ดินเหนียว ปัจจัยท่ี ควบคุมความเป็นประโยชน์ต่อพืชของแมกนีเซียมได้แก่ จานวนแมกนีเซียมท่ีแลกเปลี่ยนได้ท่ีมีอยู่ใน ดิน ความมากน้อยในการอิ่มตัวด้วยแมกนีเซียมในดินน้ัน ชนิดของคอลลอยด์ของดิน และธรรมชาติ ของไอออนบวกชนิดอ่ืนๆถกู ดดู ยึดรว่ มกบั แมกนีเซียมไอออน อาการของพืชท่ีขาดธาตุแมกนีเซียม พบใบล่าง (ใบแก่) ท่ีขอบใบ และระหว่างเส้นใบ (vein) จะเป็นสีซีด ๆ สีขาวใส แผ่นใบจะมีสีเหลือง ใบจะเล็กลง ฉีกขาดง่าย กิ่ง ก้าน ของพืชอ่อนแอทาให้ เช้อื ราได้ ทาให้ใบแก่เรว็ เกินไป เม่ือพชื มอี าการขาดธาตแุ มกนเี ซียมสามารถทาได้ดังต่อไปน้ี ใส่ปุ๋ยคอก ใส่ปุ๋ยเคมีประเภท แมกนีเซียมคาร์บอเนต (MgCO3) แมกนีเซียมซัลเฟต (MgSO4) และ คีเลต - แมกนีเซยี ม (Mg – EDTA) 4.3 ธำตกุ ำมะถนั ในดิน ธาตุกามะถันจดั เปน็ ธาตอุ าหารพชื ในกลุ่มธาตุอาหารรองโดยทั่วไปพืชต้องการใช้ในปริมาณท่ี น้อยกว่าธาตุหลัก แต่มีความจาเป็นต่อพืชมาก เนื่องจากธาตุกามะถันเป็นส่วนประกอบที่สาคัญของ กรดอะมิโน(amino acid) 2 ตัว คือ ซีสเตอีน (cysteine) และ เมไทโอนีส (methiomine) กามะถัน ยังเป็นองค์ประกอบของไวตามิน เช่น ไทอามีน (thiamine) ใน โคเอนไซม์ (coenzyme ) และ กามะถันเป็นองค์ประกอบท่ีสาคัญของสารระเหยของพืช ทาให้พืชมีกลิ่นเฉพาะตัวเช่นกลิ่นของ กระเทยี ม และกล่ินของทเุ รยี น เป็นต้น
เอกสารประกอบการสอน รายวชิ า ปฐพวี ทิ ยาสงิ่ แวดล้อม 140 กามะถันที่พบบนเปลือกโลก ส่วนใหญ่จะอยู่ในรูปซัลไฟด์ (sulfide) ซัลเฟต (sulfates) แร่ท่ี มีกามะถันเป็นองค์ประกอบ ส่วนใหญ่จะเป็นองค์ประกอบของหินอัคนีท่ีผุพังสลายตัวในรูปของโลหะ ซัลไฟด์ เมื่อซัลไฟด์อยู่ในสภาพที่พอเหมาะก็จะถูกออกซิไดส์ให้อยู่ในรูปของซัลเฟต เช่น เกลือของ ซลั เฟตสว่ นใหญ่พบในดนิ บริเวณแหง้ แล้ง หรอื กึ่งแหง้ แล้ง กามะถันบางส่วนได้มาจากซากพืชซากสัตว์ ซ่ึงสะสมอยู่ในรูปของอินทรียกามะถัน บางส่วนได้มาจากการละลายมากับน้าฝนของก๊าซซัลเฟอร์ได ออกไซด์ (SO2) ท่ีตกลงมาสู่ดิน จากน้ันจะเปลี่ยนรูปจาก อนุมูลซัลเฟต(SO42-)ไปอยู่ในรูปของซัลไฟด์ ดว้ ยกิจกรรมของจุลินทรีย์ และกามะถันบางส่วนได้จากการใส่ปุ๋ยลงไปในดิน รูปของกามะถันในดินที่ เป็นประโยชน์ตอ่ พืช มี 2 รูปดังตอ่ ไปน้ี 1. รูปอนินทรีย์กำมะถัน กามะถันชนิดน้ีมีหลายรูปแบบข้ึนอยู่กับสภาพของภูมิอากาศ เช่นภูมิอากาศแบบชื้น กามะถันจะอยู่ในรูปของอนุมูลซัลเฟตละลายอยู่ใน สารละลายดิน พืชสามารถนาไปใช้ประโยชน์ได้ และมีบางส่วนจะดูดยึดอยู่กับ คอลลอยดข์ องดิน ในภูมิอากาศแบบแห้งแล้ง หรือก่ึงแห้งแล้ง กามะถันส่วนใหญ่จะ อยู่ในรูปซัลไฟด์ เช่น ไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H2S) และเฟอร์รัสซัลไฟด์ (FeS) ซ่ึงพืชไม่ สามารถนาไปใช้ประโยชน์ได้ ต้องเปลี่ยนให้อยู่ในรูปอนุมูลซัลเฟตเสียก่อน ใน ภูมิอากาศแบบฝนตกชุก(ดินนา) กามะถันส่วนใหญ่จะอยู่ในรูปซัลไฟด์ เช่น ไฮโดรเจนซลั ไฟดซ์ ึ่งพืชไมส่ ามารถนาไปใชป้ ระโยชน์ได้ ตอ้ งเปลี่ยนให้อยู่ในรูปอนุมูล ซัลเฟต เสยี กอ่ น 2. รูปอินทรีย์กำมะถัน พบได้ในกรดอะมิโนชนิด เมไทโอนีน (methiomine) และ ซีสทีน (cysteine) โดยมีจุลินทรีย์ในดินเปล่ียนอินทรียกามะถันให้อยู่ในรูปของอนิ นทรียกามะถัน โดยผ่านกระบวนการ มิเนรัลไลเซซัน ซ่ึงมีปฎิกิริยาที่สาคัญ 2 ปฎิกิริยาคือ ปฎิกริยาออกซิเดชัน (oxidation) หมายถึงสภาพท่ีดินมีการถ่ายเท อากาศได้ดีมีออกซิเจนเพียงพอ พบในดินไร่โดยเปลี่ยนจากอินทรียกามะถันไปเป็น อนุมูลซัลเฟต ดังสมการ และ ปฎิกิริยารีดักชัน (reduction) หมายถึงสภาพท่ีดินมี การถ่ายเทอากาศได้ไม่ดี ดินขาดออกซิเจนพบได้ในดินนาน้าขัง โดยเปล่ียนจาก อินทรียกามะถันไปเป็นก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ สะสมในดินพืชไม่สามารถเอาไปใช้ ประโยชนไ์ ด้ ถา้ สะสมมากก็จะเป็นอนั ตรายตอ่ รากพืชได้ ดังสมการ
เอกสารประกอบการสอน รายวิชา ปฐพีวิทยาสง่ิ แวดล้อม 141 อาการขาดธาตกุ ามะถัน การเจรญิ เตบิ โตและขนาดของใบพืชจะเล็กลง บางคร้ังใบอ่อนจะมีสี เหลืองซีด ถ้าขาดอย่างรุนแรง ใบจะเห่ียวย่น ลาตันเล็ก พบในพืชท่ีขึ้นอยู่บนดินท่ีอินทรีย์วัตถุต่า บริเวณท่ีฝนตกปานกลางและตกหนัก ธาตุกามะถันพืชต้องการในปริมาณที่น้อยกว่า ธาตุอาหารหลัก โดยปกติแลว้ ดินมกั จะไม่ค่อยขาด ธาตุกามะถันอาจจะสูญเสียไปจากดินในส่วนท่ีติดไปกับผลผลิตของ พชื หรือกระบวนการชะล้าง (leaching) ตลอดจนการระเหยไปในรูปของก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ ทาให้ ดินมีโอกาสขาดธาตุกามะถันได้ ดินท่ีขาดธาตุกามะถันมีวิธีแก้ไขดังต่อไปนี้ เพิ่มอินทรียวัตถุให้กับดิน เมื่อเก็บเกี่ยวผลผลิตแล้วควรไถกลบไม่ควรเผาทิ้งและ ใส่ปุ๋ยเคมีประเภทโปตัสเซียมแมกนีเซียม ซัลเฟต (K2SO4• 2MgSO4:22 เปอร์เซ็นต์ S) แอมโมเนียมซัลเฟต [( NH4)2SO4 : 24 เปอร์เซ็นต์ S] และแอมโมเนยี มไธโอซลั เฟต [( NH4)2S2O3 : 26 เปอร์เซ็นต์ S , 12 เปอร์เซ็นต์ N] 5. จุลธำตุ ธาตจุ ลุ ธาตุ (micro nutrient) มีความสาคญั มากสาหรับพชื โดยธาตุเหล่านี้มีความจาเป็นต้องใส่ และ ต้องใช้ในปริมาณท่ีเหมาะสมเช่นเดียวกับธาตุอาหารหลัก เพียงแต่ใส่ในปริมาณน้อยเท่าน้ัน ธาตุจุลธาตุ ประกอบด้วย เหล็ก (Fe) แมงกานีส (Mn) สังกะสี (Zn) ทองแดง (Cu) โบรอน (B) โมลิบดีนัม (Mo) และ คลอรีน (Cl) ปริมาณจุลธาตุที่พบในเปลือกโลกในหินอัคนี หินตะกอน และในดิน ดังแสดงอยู่ในตารางที่ 8.1 และปริมาณจลุ ธาตทุ พี่ บในดินและในพชื โดยทว่ั ไปในตารางท่ี 8.2 5.1 กลุ่มไอออนของจลุ ธำตุ ธาตุจุลธาตุที่พืชสามารถนาไปใช้ประโยชน์ได้จะอยู่ในรูปของไอออนมีทั้งไอออนบวกและ ไอออนลบ ซงึ่ สามารถแบง่ เปน็ กลมุ่ ต่างๆไดด้ ังต่อไปนี้ กลุ่มไอออนของจุลธาตุท่ีมีประจุบวก (cationic micronutrient) ได้แก่ เหล็ก (Fe) แมงกานีส (Mn) สังกะสี (Zn) และทองแดง (Cu) และ กลุ่ม ไอออนของจุลธาตุที่มีประจุลบ (anionic micronutrient) ได้แก่ โบรอน (B) โมลิบดินัม (Mo) และ คลอรนี (Cl)
เอกสารประกอบการสอน รายวชิ า ปฐพีวิทยาสง่ิ แวดล้อม 142 5.1.1 กลุ่มไอออนของจลุ ธำตทุ ม่ี ีประจุบวก กลุ่มไอออนของจุลธาตุท่ีมีประจุบวก ประกอบด้วยธาตุเหล็ก แมงกานีส สังกะสี และทองแดง ดินท่ีมีค่าพีเอช ต่า ๆ กลุ่มไอออนทั้ง 4 ธาตุ จะมีความเป็นประโยชน์ต่อพืชได้ มากขึ้น ดังแสดงในตารางท่ี 8.3 ชัยฤกษ์ สุวรรณรัตน์ (2536) ได้แบ่งไอออนของจุลธาตุท่ีมี ประจบุ วกในดนิ ออกเปน็ 2 รปู ใหญ่ ๆดังนี้ 1. รูปอินทรีย์ (organic form) จุลธาตุท่ีเป็นองค์ประกอบของอินทรีย์ชนิด ต่าง ๆ พืชไม่สามารถนามาใช้ประโยชน์ได้ต้องเปล่ียนให้อยู่ในรูปของไอออนด้วยจุลินทรีย์ เสยี กอ่ นพชื จงึ นาไปใชป้ ระโยชนไ์ ด้ดังสมการ ตารางที่ 8.1 ปรมิ าณของจุลธาตุในธรรมชาติ ชนิดของสำร Fe จลุ ธำตุ (พพี เี อ็ม ยกเว้นเหล็กเป็น%) B Cl Mn Cu Zn Mo เปลือกโลก 5.6 950 55 70 1.5 10 480 หินแกรนิต 2.7 400 10 40 2 15 - หินบะซอลต์ 8.6 1,500 100 100 1 5- หนิ ปูน 0.38 1,100 4 20 0.4 20 - หนิ ทราย 0.98 - 30 16 0.2 35 - หนิ ดนิ ดาน 4.70 850 45 95 2.6 100 - ดินดอน 1 - 10 20 – 300 10 – 80 10 – 300 0.2 - 10 7.80 - ดนิ นา 0.1 - 6 7 – 2,025 3 – 72 2 - 127 - - - ท่มี า ( คณาจารย์ภาควชิ าปฐพีวิทยา, 2541; หนา้ 336)
เอกสารประกอบการสอน รายวชิ า ปฐพวี ทิ ยาสง่ิ แวดล้อม 143 ตารางท่ี 8.2 แสดงปริมาณจลุ ธาตทุ ่พี บในดิน และใบพชื โดยทว่ั ไป ชนดิ ของธำตุ ปริมำณธำตุอำหำร (% โดยน้ำหนักแหง้ ) เหล็ก ในดิน ในพชื แมงกานีส ทองแดง 0.5 – 4.0 0.005 – 0.1 โมลิบดนิ มั โบรอน 0.02 – 0.4 0.002 – 0.02 คลอรีน 0.001 – 0.03 0.001 – 0.01 0.0005 – 0.01 0.0002 – 0.01 0.00005 – 0.0005 0.00002 – 0.001 0.0005 – 0.1 0.0002 – 0.01 ทีม่ า (มหาวิทยาลัยสโุ ขทยั ธรรมาธิราช, 2528; หน้า 460) 2. รูปอนินทรีย์ (inorganic form) ได้แก่ไอออนของธาตุที่ละลายน้าได้ (water soluble) จุลธาตจุ ะอยใู่ นรปู ไอออนอสิ ระ หรอื โลหะคเี ลต พืชสามารถนาไปใช้ได้เลย ไอออน บวกท่ีแลกเปลี่ยนได้ (exchangeble cation form) หมายถึง ไอออนบวกท่ีดูดยึดท่ีผิวของ สารคอลลอยด์ของดิน ไอออนบวกท่ีดูดยึดท่ีผิวของสารคอลลอยด์ของดิน พืชไม่สามารถ นาไปใช้ประโยชน์ได้ แต่สามารถเปล่ียนไปอยู่ในรูปไอออนของธาตุที่ละลายน้าได้ เม่ือเกิด ภาวะสมดลุ ดังสมการ รายละเอียดของจุลธาตุกลุ่มไอออนประจุบวกจุลธาตุกลุ่มไอออนประจุบวกซึ่งประกอบด้วย เหล็กไอออน แมงกานีสไอออน ทองแดงไอออน และสังกะสีไอออน จะพบในรูปอินทรียกามะถัน และอนินทรียกามะถนั รายละเอยี ดของจุลธาตุกลุม่ ไอออนประจุบวก มีดังตอ่ ไปน้ี
เอกสารประกอบการสอน รายวชิ า ปฐพีวทิ ยาสงิ่ แวดล้อม 144 1. เหล็ก (Fe) เหล็กเป็นจุลธาตุท่ีมีปริมาณมากท่ีสุดในดิน มีความสาคัญใน การเจริญเติบโตของพืชไม่แพ้ธาตุอ่ืน ๆ เน่ืองจากเหล็กมีบทบาทสาคัญในขบวนการสังเคราะห์ คลอโรฟิลล์ เป็นส่วนประกอบที่สาคัญของเอนไซม์ เช่น คะตะเลสเฟอร์ออกซิเดส ( catalase Peroxidase) และมีความสาคัญต่อขบวนการเปล่ียนแปลงอาร์ เอ็น เอ ของคลอโรพลาสต์ (chloroplasts) โดยที่เหล็กในดินส่วนใหญ่จะอยู่ในสภาพของแร่ชนิดต่าง ๆ ดังนี้ ฮีมาไทต์ (Fe2O3) ไพไรต์ (FeS2) จาโรไซต์ [KFe2 (OH)6 (SO4)4 ] โอลิวีน (Mg, Fe)SiO4 และ ฮอร์นเบลนด์ [(Na, Ca)2(Mg, Fe, Al)5 (Si, Al)8 O2 (OH)2] เม่ือแร่เหล็กชนิดต่าง ๆ ผุพังสลายโดยขบวนการต่าง ๆ ก็จะ ปลดปล่อยเหล็กออกมา ซ่ึงจะมีปริมาณที่ต่ากว่าเหล็กในดินท่ีอยู่ในรูปของอนินทรีย์ที่ละลายได้ เช่น เฟอริก (Fe3+) และเฟอร์รัสไฮดรอกไซด์ [ Fe (OH)2] พืชสามารถนาเหล็กไปใช้ประโยชน์ได้จะอยู่ใน รูปเฟอรัส (Fe2+ )ตารางท่ี 8.3 ค่าวิเคราะห์ปริมาณของธาตุเหล็ก แมงกานีส สังกะสี และทองแดง ส่วนที่เป็นประโยชนต์ ่อพชื ของดนิ บางบริเวณของประเทศ (หนว่ ยเป็น ppm) ตารางท่ี 8.3 ค่าวิเคราะหป์ รมิ าณของธาตุเหลก็ แมงกานสี สงั กะสี และทองแดง ท่มี า (ชัยฤกษ์ สวุ รรณรตั น์, 2536; หนา้ 126) เฟอร์รัสไฮดรอกไซด์ [Fe(OH)2] พืชสามารถนาเหล็กไปใช้ประโยชน์ได้จะอยู่ในรูป เฟอรสั (Fe2+ ) ดินไร่ที่เปน็ กรดเม่ือถกู นา้ ขงั หรือนา้ ทว่ มดนิ จะเกิดอยู่ในสภาพรีดักชัน (reduction) เฟ
เอกสารประกอบการสอน รายวชิ า ปฐพวี ิทยาสงิ่ แวดล้อม 145 อรกิ จะถกู เปลีย่ นไปอยู่ในรูปเฟอรัส ถ้าละลายออกมามากก็อาจทาให้เป็นพิษได้ ดินท่ีเป็นดินกรดหรือ ดินเปร้ียว ทาให้เกิดปัญหามี เฟอรัสละลายออกมามากเกิดเป็นพิษต่อพืชได้ ส่วนดินไร่ท่ีมีอากาศ ถ่ายเทได้ดี และดินประเภท ดินด่างจัด (calcarous soil) เหล็กจะอยู่ในสภาพท่ีละลายยากทาให้ดิน เกิดอาการขาดธาตุเหลก็ ได้ อาการของพืชท่ขี าดธาตเุ หลก็ ใบจะเป็นสีเหลืองอ่อน และสีขาว จะพบท้ัง ต้น ใบลา่ งจะมจี ุดสนี ้าตาล เรม่ิ จากจดุ ยอดและกระจายไปท่ัว วิธีแก้ไขปัญหาพืชขาดธาตุเหล็ก โดยใส่ เกลอื ของเหลก็ เช่น ไอร์ออนซัลเฟต (FeSO4 ) ลงไปในดิน หรือละลายน้าฉีดสเปรย์ลงไปท่ีพืช หรือใช้ สารประกอบเหล็กคีเลต (irom chelates) ซ่ึงสามารถละลายน้า และฉีดให้แก่พืชโดยตรงได้แก่ ไอร์ ออนอดี ีทเี อ (Fe EDTA) และ ไอร์ออนดีทพี ีเอ (Fe DTPA) ในกรณีท่ีพืชรับธาตุเหล็กมากเกินไป มักจะ เกดิ ในขา้ งท่ปี ลกู ในดนิ กรด ในสว่ นใบแกจ่ ะแสดงอาการเปน็ สเี งิน (bronze) 2. แมงกำนีส (Mn)แมงกานีส มีความสาคัญต่อพืชคล้าย ๆ กับธาตุเหล็ก เนื่องจากแมงกานีสช่วยในการกระตุ้นการทางานของเอนไซม์ หลายชนิด เช่น ออกซิเดส เปอร์ออกซิ เดส ดีไฮโดรจีเนส และ ดีคาร์บอกซิเดส ช่วยในขบวนการออกซิเดชัน - รีดักชัน (oxidation - reduction) ในขบวนการสังเคราะห์แสง และช่วยสังเคราะห์คลอโรฟิลล์ แมงกานีสจะเป็น องค์ประกอบท่ีสาคัญของคลอโรพลาสต์ แร่ท่ีมีธาตุแมงกานีสเป็นองค์ประกอบ ได้แก่ ไพโรลูไซต์ (MnO2) โรโดไครไซต์ (MnCO3) และ โรโดไนต์ (MnSiO3) เม่ือแร่ผุผังสลายตัวก็จะปลดปล่อย แมงกานีสออกมา รูปแมงกานีสท่ีเป็นประโยชน์ต่อพืชจะอยู่ในรูป แมงกานีสทูไอออน (Mn2+) ใน สารละลายดินจะมีแมงกานีสที่สาคัญอยู่ในรูป แมงกานีสทูไอออน และ แมงกานีสออกไซด์ (Mn oxide) ซึ่ง แมงกานีสทูไอออน (Mn2+) แมงกานีสไตรไอออน (Mn3+) และแมงกานีสเตตระไอออน (Mn4+) สามารถเปลี่ยนกนั ได้ ดังรปู 8-3 แมงกานีสในดนิ มปี ริมาณเพียงพอต่อการเจริญเตบิ โตของพชื ขึน้ อยู่กับดินอยู่ในสภาพท่ี มีความชื้นมากพอ หรืออยู่ในสภาพรีดักชัน ความเป็นกรดของดิน ปริมาณของอินทรียวัตถุใน ดิน ถ้าดินเป็นดินเหนียว เป็นกรดจัดอยู่ในสภาพน้าขัง แมงกานีสไอออนจะละลายออกมามาก ทาให้เป็นพิษต่อพืช พืชจะแสดงอาการขอบใบแก่จะเร่ิมมีสีเหลือง บริเวณใบ การกระจายของ คลอโรฟิลลไ์ ม่สม่าเสมอ แตถ่ ้าดนิ มีคา่ พีเอชสูง และมปี ริมาณอนิ ทรยี วตั ถมุ ากก็จะส่งเสริมให้พืช ขาดธาตุแมงกานีส อาการท่ีขาดธาตแุ มงกานีสพบทใ่ี บอ่อนก่อน ใบจะมีสีเหลือง บนใบอาจจะมี จดุ ดา่ งสีน้าตาล – ดา ลาต้นแคระแกรน ในพวกธัญพืชจะมใี บลกั ษณะเป็นจุดสีเทาในอ้อยใบขีด โปร่งแสง วิธีแก้ไขเมื่อพืชขาดธาตุแมงกานีส โดยใช้ แมงกานีสซัลเฟต (MnSO4) หรือ แมงกานสี คีเลต (Mn – Chelates) ใส่ลงไปในดิน หรือละลายน้าแลว้ ฉดี ลงไปบนต้นพืช
เอกสารประกอบการสอน รายวชิ า ปฐพวี ทิ ยาสงิ่ แวดล้อม 146 3. สังกะสี (Zn) สังกะสีเป็นจุลธาตุ (micro nutrient) ที่จาเป็นสาหรับพืชธาตุหนึ่ง เน่ืองจากสังกะสีเป็นส่วนประกอบที่สาคัญของเซลล์เมมเบรนและ เอนไซม์บางชนิด เช่น ดีไฮโดร จเี นส (dehydrogenase) โปรติเนส (proteinase) และ เปปติเดส (peptidase) นอกจากน้ียังช่วยใน การสังเคราะห์โปรตีน แร่ท่ีมีธาตุสังกะสีเป็นองค์ประกอบท่ีพบโดยทั่วไป ได้แก่ สปาเลอไรท์ (ZnS) สมิทซอไนต์ (smithsonite : ZnCO3) และ เฮมิมอร์ไฟต์ [Heminorphite : Zn4 (OH)2 Si2O7 • H2O] เม่ือแร่เหล่านี้สลายผุผัง ก็จะปลดปล่อยสังกะสีออกมาในรูปซิงค์ทูไอออน (Zn2+) ซ่ึงเป็นรูปที่เป็น ประโยชน์ต่อพืชโดยตรง ซึ่งอยู่ในรูปสารละลายดิน บางส่วนจะอยู่ในรูปของไอออนพวกที่แลกเปลี่ยน ไดอ้ ยู่บริเวณผวิ ของคอลลอยด์ดิน สงั กะสีสามารถทาปฏิกิริยากับอินทรยี วตั ถุ เกดิ เป็นสารประกอบเชิงซอ้ นละลายน้าได้ยาก พืช ไม่สามารถนาไปใช้ประโยชน์ได้ สังกะสีที่อยู่ในสารละลายดิน พบในปริมาณต่ามาก ทาให้พืชขาดธาตุ สังกะสี เมื่อพืชขาดธาตุสังกะสี จะทาให้การเจริญเติบโตของพืชชะงัก ลาต้นแคระแกรน ใบเป็นสี เหลืองและม้วนงอ ส่วนใบล่างจะเป็นแผลสีน้าตาล ถ้าขาดรุนแรงอาจทาให้ไม่ให้ผลผลิต หรือตายใน ท่ีสดุ พืชทขี่ าดธาตสุ ังกะสีในประเทศไทยที่สาคัญ ได้แก่ ส้มเขียวหวาน ซึ่งใบจะมีลักษณะด่าง เล็กผิด ขนาด ใบจะมีสีเขยี วออ่ น หรอื สีเหลอื ง ชาวสวนเรียกว่าเป็นโรค “ใบแก้ว” ถ้าขาดมากต้นส้มจะแคระ แกรนให้ผลน้อย ผลเล็กและคุณภาพต่า ในข้าวโพดจะเกิดอาการคลอโรซีส (chlorosis) คือ มีแถบสี ขาวจนถึงสเี หลืองจาง ๆ เกิดขึ้นระหว่างเส้นใบ ใบแก่จะมีสีม่วง ออกไหมและติดฝักช้า ขาดรุนแรงใบ แก่จะเป็นสมี ว่ ง แล้วเปล่ยี นเป็นสนี ้าตาล และแหง้ ตาย สว่ นในถว่ั เหลอื งถ้าขาดธาตุสังกะสี จะเกิดจุดสี นา้ ตาลท่ีใบแก่ เป็นตน้ วิธีแก้ไขเมื่อพืชขาดธาตุสังกะสี โดยใช้สารสะลายซิงค์ซัลเฟต (ZnSO4) ฉีดพ่นทางใบ หรือใส่ ลงไปในสารละลายดิน เมื่อพืชเร่ิมแสดงอาการ นอกจากนี้ สามารถท่ีจะเคลือบเมล็ดด้วยสังกะสีซัลเฟ ตก่อนปลกู (สวุ พนั ธ์ และคณะ 2532) หรอื ใชส้ งั กะสใี นรปู ของ สังกะสี - คีเลต ก็จะทาให้พืชใช้สังกะสี จากปยุ๋ ได้มีประสิทธิภาพมากขึ้น ปัจจัยท่ีเกี่ยวข้องกับความเป็นประโยชน์ของธาตุสังกะสี ธาตุสังกะสี พืชต้องการเพียงเล็กน้อย พืชอาจขาดในระยะแรก เม่ือพืชเจริญเติบโตขึ้น ระบบจะแพร่กระจายได้ มากขึ้น อาการขาดสังกะสีก็จะหายไป ปัจจัยสาคัญท่ีทาให้พืชได้รับธาตุสังกะสีไม่เพียงพอ ได้แก่ บริเวณทมี่ อี ุณหภูมิต่า ความเข้มของแสงต่า และอากาศชื้น พืชจะดูดธาตุสังกะสีได้น้อยลง พีเอชท่ีพืช สามารถนาเอาธาตุสังกะสีไปใช้ประโยชน์ได้มากท่ีสุดจะอยู่ในช่วง 5.5 – 6.0 เม่ือ พีเอชสูงกว่า 6.0 ปริมาณท่ีเป็นประโยชน์ของธาตุสังกะสีจะเริ่มลดลง จะเห็นได้ว่าดินที่มี พีเอชสูง เช่น อัลคาไล (alkaline) และ ดินด่าง มักจะมีสังกะสีท่ีเป็นประโยชน์ได้น้อย ส่วนดินท่ีเป็นกรดจัดก็สามารถจะขาด ธาตุสังกะสี เนื่องจากถูกชะล้างให้สูญหายไปได้ ดินท่ีมีฟอสฟอรัสค่อนข้างสูง หรือใส่ปุ๋ยฟอสเฟตใน อัตราสว่ นสูง ฟอสเฟตก็จะไปทาปฏิกริยากับสังกะสีเกิดเป็นสารประกอบ สังกะสีฟอสเฟต ซ่ึงตกตอน
เอกสารประกอบการสอน รายวชิ า ปฐพีวทิ ยาสง่ิ แวดล้อม 147 ละลายน้าได้ยากพืชไม่สามารถนาเอาไปใช้ได้ นอกจากน้ีสังกะสีสามารถทาปฏิกิริยากั บดินท่ีมี อินทรียวัตถุสูงได้แก่ดินพรุ เกิดเป็นสารประกอบอินทรีย์เชิงซ้อนที่ละลายได้ยาก ทาให้ดินขาดธาตุ สังกะสไี ด้ 4. ทองแดง (Cu) ทองแดงเป็นจุลธาตุท่ีมีความสาคัญต่อพืชธาตุหน่ึง ถึงแม้พืชจะดูดดึงไปใช้ น้อยกว่าพวกเหล็ก แมงกานีส และสังกะสี ก็ตาม เน่ืองจากธาตุทองแด งมีบทบาทสาคัญใน กระบวนการสังเคราะห์แสง กระบวนการสร้างคลอโรฟิลส์ เป็นองค์ประกอบที่สาคัญของ เอนไซม์ หลายชนิด เช่นกรดแอคคอบิก (ascorbic acid) และ ออกซิเดส (oxidase) มีบทบาทสาคัญต่อ ขบวนการเปล่ียนแปลงของราก แร่ท่ีมีธาตุทองแดงเป็นองค์ประกอบอยู่ด้วย ได้แก่ เท็นโอไร ต์ (tenorite : CuO) มาลาไคต์ [malachite : Cu2 (OH)2 CO3)] และ บอไนส์ (bornite : Cu5FeS4) เป็นตน้ เมอื่ แรเ่ หล่าน้ีผุพงั สลายตัวก็ค่อย ๆ เพิ่มธาตุทองแดงให้แก่ดิน ธาตุทองแดงท่ีอยู่ในดินมีหลาย สภาพ เชน่ ไอออนที่แลกเปลี่ยนไดจ้ ะอยูท่ ี่ผิวของคอลลอยด์ บางส่วนพบอยู่ในสภาพสารประกอบของ สารประกอบอนิ ทรยี ์ ซึง่ ละลายไดย้ ากพชื นาไปใช้ประโยชน์ไม่ได้ และอยู่ในสภาพท่ีเป็นไอออนละลาย อยใู่ นดนิ ไอออนของธาตุทองแดงที่ละลายอยู่ในดินพืชนาไปใช้ประโยชน์ได้จะอยู่ในรูปของทองแดง ไอออนซงึ่ ปกติในดนิ จะมีปรมิ าณทตี่ า่ มาก ดินท่เี ป็นด่าง และดินที่มีปรมิ าณอนิ ทรียวัตถุสูง ๆ เนื่องจาก ทองแดงจะถูกตรึงให้อยู่ในรูปที่ไม่เป็นประโยชน์ต่อพืช อาการของพืชท่ีขาดธาตุทองแดง ใบอ่อนมี ลักษณะคลอโรซีส และใบม้วนงอ ยอดของต้นพืชจะมีอาการยอดแห้งตาย พืชจะไม่ออกรวง ถ้าออก รวงเมล็ดจะลีบ พชื จะไม่เจริญเติบโตเต็มท่ี ถ้าปริมาณธาตุทองแดงในดินมีปริมาณมาก จนเป็นพิษพืช จะแคระแกรน การแตกกิง่ จะน้อยลง และทาให้เกิด คลอโรซสี 5.1.2 จุลธำตกุ ลมุ่ ไอออนประจุลบ ชยั ฤกษ์ สุวรรณรตั น์ (2536) ได้แบง่ รปู ของจลุ ธาตุกลุ่มไอออนประจุลบไว้เปน็ 2 รปู ใหญ่ ๆ ดังน้ี 1. รูปอินทรีย์ (organic form) ประกอบด้วย จุลธาตุท่ีเป็นองค์ประกอบของ สารประกอบอินทรีย์ต่าง ๆ เมื่อจุลินทรีย์ย่อยสลาย สารประกอบอินทรีย์ให้ไอออนลบพวกโมลิบเดท (MoO42-) 2. รูปอนินทรีย์ (inorganic form) แบ่งออกได้หลายประเภท ดังต่อไปนี้ ไอออนที่ ละลายน้าได้พืชสามารถใช้ประโยชนไ์ ดง้ ่ายทีส่ ุด ไอออนท่ีแลกเปลี่ยนได้ ได้แก่จุลธาตุที่ถูกดูดยึดเอาไว้ กับสารคอลลอยด์ซ่ึงอยู่ในสภาพสมดุลกับส่วนของไอออนท่ีละลายน้าได้ พืชสามารถนามาใช้ได้
เอกสารประกอบการสอน รายวชิ า ปฐพีวทิ ยาสง่ิ แวดล้อม 148 สารประกอบเชงิ ซอ้ นทเ่ี กิดจากไอออนกบั อนิ ทรียวัตถใุ นดิน พืชเอาไปใช้ประโยชน์ได้ยากและไอออนที่ ไดจ้ ากองคป์ ระกอบของโครงสร้างของแร่พชื สามารถเอาไปใชป้ ระโยชนไ์ ด้ยากทีส่ ดุ จุลธาตุกลุ่มไอออนประจุลบ ซึ่งประกอบด้วย โมลิบดินัม โบรอน และคลอรีน ซึ่งมี ความสาคัญต่อการเจริญโตของพืชเช่นเดียวกับปุ๋ยหลัก แต่ต้องการในปริมาณที่น้อยกว่า จุลธาตุกลุ่ม ไอออนประจลุ บประกอบดว้ ย 1. โมลิบดินัม (Mo)โมลิบดินัมเป็นจุลธาตุท่ีมีความจาเป็นต่อการเจริญเติบโตของพืช โมลิบดินัม ช่วยในขบวนการตรึงไนโตรเจนจากอากาศ และเป็นส่วนประกอบที่สาคัญของเอนไซม์ไน โตรจเี นส นอกจากนโี้ มลบิ ดินัม เป็นตัวทีช่ ว่ ยลดขบวนการเปล่ียนไนเตรตให้เป็นไนไตรต์ โมลิบดินัมใน ดินแบ่งออกได้เป็น 3 รูป คือโมลิบเดทในสารละลาย และโมลิบเดทที่ถูกดูดยึดอยู่ในหลืบของอนุภาค ของดิน โมลิบดินัมท่ีพืชสามารถนาไปใช้ได้จะอยู่ในรูปของโมลิบเดท (MoO42-) ที่อยู่ในสารละลายพืช ท่ีขาดธาตุโมลิบดินัม จะมีสีเหลืองซีด และส่วนใหญ่จะพบในพืชตระกูลถ่ัว และดินท่ีเป็นกรดจัด เน่อื งจากโมลิบดนิ มั จะถูกตรงึ ปจั จยั ที่เกีย่ วขอ้ งกับความเปน็ ประโยชนไ์ ด้ของโมลิบดินัมขึ้นอยู่กับปัจจัย หลายอย่างเช่นพีเอชของดิน ปริมาณเหล็กและอลูมินัมของดินอนุมูลฟอสเฟตซัลเฟต และไฮดรอกซิล อนิ ทรียวัตถุ ระยะเวลา และอุณหภูมิ จากการทดลอง พบว่า ที่พีเอชสูง ๆ ความเป็นประโยชน์ของโม ลบิ ดนิ ัม (ตารางท่ี 8.4) จะเพิ่มขึ้นเนื่องจากการดูดซับโมลิบดินัมจะสูงสุด เม่ือพีเอชประมาณ 4 ในดิน ท่ีประกอบด้วยอ๊อกไซด์ของเหล็ก และอลูมินัมสูงการดูดซับโมลิบเดทบนผิวของอนุภาคดินจะมีมาก เมือ่ พีเอชต่าอนิ ทรียวตั ถุสามารถดซู บั โมลบิ เดทได้เน่ืองจากโมลิบเดทถูกดูดซับด้วยสารประกอบคีเลต ในอนิ ทรียวัตถุ 2. โบรอน (B)โบรอนเป็นธาตุจุลธาตุที่พืชต้องการในปริมาณน้อยมาก แร่ที่มีธาตุ โบรอนเป็นองค์ประกอบท่ีพบโดยทั่วไป ได้แก่ บอแรกซ์ (borax : Na2B4O7.10H2O) และในรูปทัวร์ มาลีน (tourmaline) ซ่ึงเป็นสารประกอบเชิงซ้อน ซึ่งมีโบรอนอยู่มากและเป็นสารท่ีละลายน้าได้ยาก และทนทานตอ่ การกดั กร่อน ทาให้การปลดปล่อยโบรอนจากวัตถุต้นกาเนิด จึงค่อนข้างช้า และทาให้ ดินขาดธาตุโบรอนในเพ่ิมมากข้ึน เมื่อมีการปลูกพืชอย่างต่อเน่ืองโดยไม่ปล่อยให้ดินพัก ถึงแม้โบรอน เป็นจุลธาตุพืชต้องการน้อยมาแต่ก็มีความสาคัญไม่แพ้ธาตุอาหารหลัก เนื่องจากธาตุโบรอน ช่วยให้ ขบวนการสังเคราะห์ โปรตีน และ ลิกนิน ช่วยในการแบ่ง เซลล์ และยังเป็นตัวเร่งปฎิกิริยาที่สาคัญใน พืช นอกจากนี้โบรอน ยังช่วยในการยืดตัวของรากพืชบางชนิดและมีความสาคัญในการสร้างปมราก พืชตระกูลถ่ัว โบรอนที่พืชสามารถนามาใช้ประโยชน์ได้จะอยู่ในรูปของ โบเรทที่ละลายน้าได้ ในดิน ส่วนใหญ่จะอยู่ในรูปเกลือ แคลเซียม และแมกนีเซียมโบเรท ท่ีละลายน้าได้ซึ่งมีปริมาณน้อย แต่เมื่อ
เอกสารประกอบการสอน รายวชิ า ปฐพีวทิ ยาสงิ่ แวดล้อม 149 โบเรทในสารละลายในดนิ สญู หายไปก็สามารถถูกชดเชยได้จากสว่ นทโี่ บรอนถูกดดู ยดึ อยู่กับอนุภาคดิน เหนียว และอาจจะได้มาจากจุลินทรีย์ย่อยสลายองค์ประกอบของสารประกอบอินทรีย์ ดินที่มีปัญหา เกี่ยวกบั มธี าตโุ บรอนส่วนท่เี ป็นประโยชน์ตอ่ พืชไมเ่ พียงพอ 3. คลอรีน (Cl)คลอรีนเป็นจุลธาตุท่ีพืชต้องการในปริมาณท่ีน้อยมาก ก็มีความสาคัญ ต่อการเจรญิ เติบโตของพืช เน่ืองจากธาตคุ ลอรนี ช่วยกระต้นุ ปฏิกิริยาของเอนไซม์บางชนิด และช่วยใน ขบวนการเมทาโบลิซึมของพืช และช่วยในกระบวนการสังเคราะห์แสงของพืช คลอรีนในดินจะอยู่ใน รปู ของคลอไรด์เป็นสว่ นใหญ่ ซึ่งละลายนา้ ได้ดี ปญั หาการขาดธาตคุ ลอรนี จงึ ไม่มแี ต่จะเกดิ ตารางท่ี 8.4 ผลของพเี อช และปรมิ าณอินทรยี วัตถุท่มี ตี ่อความเปน็ ประโยชน์ได้ของโมลิบดินัมในดนิ ที่มา (เกษมศรี ซับซอ้ น, 2541; หนา้ 187)
เอกสารประกอบการสอน รายวิชา ปฐพีวิทยาสงิ่ แวดล้อม 150 ตารางที่ 9.5 ชนดิ ของพชื ตามความต้องการโบรอน ท่มี า (เกษมศรี ซับซอ้ น, 2541; หน้า 183) แต่จะเกิดอาการผิดปกติเน่ืองจากรับธาตุนี้ในปริมาณมากเกินไป อาการท่ีเกิดข้ึนปลายใบ หรือขอบใบจะมี อาการไหม้ ใบจะเปล่ยี นเปน็ สขี าว ขนาดของใบจะเล็กลง ยอดของใบย่อยจะเหี่ยว 5.2 สำเหตทุ ท่ี ำใหด้ ินขำดจุลธำตุ ปจั จุบันประชากรของโลกเพิม่ ข้นึ อยา่ งรวดเร็วทาให้มีความต้องการอาหารมากขึน้ พ้นื ดนิ มจี านวนจากัด มนุษย์ จาเป็นต้องใช้ทรัพยากรดินในการปลูกพืชต่อเนื่องกันนานข้ึนทาให้จุลธาตุในดินถูกเก็บเกี่ยวออกไปกับผลผลิต จงึ เหลอื ไมพ่ อเพยี งตอ่ การเจริญเตบิ โตตามปกตขิ องพชื และมนุษย์ได้มีการพัฒนาเทคโนโลยีต่างๆอย่างต่อเนื่อง อยเู่ สมอไมว่ ่าจะเป็นการผลิตป๋ยุ เคมีใหม้ คี วามบรสิ ทุ ธิ์มากขนึ้ และมีการปรับปรุงพันธุ์พืชให้มีความต้านทานต่อ โรคและแมลงและทาให้เพิ่มผลิตต่อพื้นท่ีสูงข้ึนมาก สาเหตุเหล่านี้จึงเป็นปัจจัยสาคัญท่ีทาให้ดินขาดจุลธาตุ นอกจากน้ีดินทรายที่เป็นกรดซ่ึงมีวัตถุต้นกาเนิดมาจากหินและแร่ท่ีมีธาตุอาหารที่มีประโยชน์ต่อพืชน้อยและ เกดิ การชะล้างทีส่ ูงทาใหเ้ กดิ การขาดจลุ ธาตใุ นดนิ ได้ ถึงแมว้ า่ ดนิ ชนดิ น้จี ะเป็นกรดทสี่ ามารถละลายจุลธาตุส่วน ใหญ่ออกมามากก็ตามยกเว้นโมลิบดินัม ในดินด่างจุลธาตุส่วนใหญ่ละลายออกมาได้ยากทาให้ดินขาดจุลธาตุ ยกเวน้ โมลบิ ดนิ มั 6. สรปุ ธาตุอาหารท่ีสาคัญต่อการเจริญเติบโตของพืชประกอบด้วยธาตุที่สาคัญ 13 ธาตุ 3 ธาตุได้มาจาก อากาศประกอบดว้ ย คาร์บอน ไฮโดรเจน และออกซิเจน ส่วนอีก 13 ธาตไุ ด้มาจากดินประกอบด้วย ไนโตรเจน (N) ฟอสฟอรัส (P) โปตสั เซยี ม (K) แคลเซยี ม (Ca) แมกนเี ซยี ม (Mg) กามะถัน (S) เหล็ก (Fe) แมงกานีส (Mn) สังกะสี (Zn) ทองแดง (Cu) โบรอน (B) โมลบิ ดินัม (Mo) และคลอรนี (Cl)
เอกสารประกอบการสอน รายวิชา ปฐพีวทิ ยาสง่ิ แวดล้อม 151 ไนโตรเจนจัดเป็นธาตุอาหารท่ีพืชต้องการปริมาณมาก (macronutrient elements) บางทีเรียก ธาตุอาหารกลมุ่ น้วี า่ มหธาตุ หรือ ธาตุอาหารหลัก ไนโตรเจนเป็นองค์ประกอบที่สาคัญของสารประกอบหลาย ชนิดในพืช เช่น โปรตีน คลอโรฟิลล์ กรดนิวคลิอิกและวิตามิน เป็นต้นไนโตรเจน รูปของไนโตรเจนในดินแบ่ง ออกเป็น 2 ประเภท คือ อินทรียไนโตรเจนได้แก่ โปรตีน กรดอะมิโน และกรดนิวคลิอิก และ อนินทรีย ไนโตรเจนได้แก่ รูปของไอออนท่ีประกอบด้วย แอมโมเนียม ไนเตรต และ ไนไตรต์ ซึ่งพืชสามารถนาไปใช้ ประโยชนไ์ ด้ ฟอสฟอรัสเป็นธาตุอาหารที่จัดอยู่ในกลุ่มธาตุอาหารหลักเช่นเดียวกับไนโตรเจนและโปตัสเซียมแต่ ปรมิ าณฟอสฟอรัสทั้งหมดในดินมีน้อยกว่าไนโตรเจนและโปตัสเซียม ฟอสฟอรัสในพืชสามารถแบ่งออกเป็น 2 รูปใหญ่ๆดังต่อไปน้ีอินทรียฟอสฟอรัสได้แก่สารประกอบอินทรีย์ พวก กรดนิวคลิอิก ( nucleic acid) ไพติน ( phytin ) และ อนินทรียฟอสฟอรัส (inorganic phosphorus) ไดแ้ กแ่ คลเซยี มฟอสเฟต อลูมินัมฟอสเฟต และ เหล็กฟอสเฟต ฟอสฟอรัสในดินสามารถถูกตรึงได้ เนื่องจากฟอสเฟตไอออน(PO43-) ในสารละลายดินทา ปฎิกิริยากับแคตไอออนพวก เหล็กไอออน (Fe3+) และอลูมินัมไอออน (Al3+) เกิดเป็นสารปรกอบเชิงซ้อนท่ีไม่ ละลายน้าทาใหพ้ ืชไมส่ ามารถนาไปใช้ประโยชน์ได้ การจัดการดินท่ีขาดฟอสฟอรัสทาได้โดย ปรับพีเอชของดิน ใหอ้ ยู่ระหว่าง 6 – 7 และใสป่ ุย๋ เคมีจาพวกปยุ๋ ฟอสเฟต โปตัสเซียมในดินแบ่งออกเป็น 3 รูป คือ รูปท่ีละลายน้าได้ (water soluble forms) รูปไอออนท่ี แลกเปลี่ยนได้ (exchangeable forms) และ รูปท่ีไม่สามารถแลกเปล่ียนได้ (non – exchangeable forms) ธาตุอาหารรอง ประกอบด้วยแคลเซียม แมกนเี ซียม และ กามะถนั ธาตุแคลเซียม แมกนีเซียมจะอยู่ ในรูปของแคลเซียมและแมกนเี ซยี มท่แี ลกเปลี่ยนแปลงได้ และสารละลายแคลเซียมและแมกนีเซียมไอออน ซ่ึง พืชสามารถนาไปใช้ประโยชน์ได้ วิธีแก้ไขดินท่ีขาดแคลเซียมและแมกนีเซียมโดยใส่ปุ๋ยเคมีหรือประเภทคีเลต ในส่วนของธาตกุ ามะถันในดิน มีอยู่ 2 รูปดังนี้ รูปอนินทรียกามะถันและ อินทรียกามะถัน กามะถันที่อยู่ในรูป ของอนมุ ูลซัลเฟต พืชสามารถนาไปใชป้ ระโยชนไ์ ด้ จุลธาตุเป็นธาตุที่มีความสาคัญต่อการเจริญเติบโตของพืชแต่พืชต้องการในปริมาณน้อยๆ จุลธาตุ แบ่งออกเป็น 2 พวกคือ จุลธาตุที่มีประจุบวก ได้แก่ เหล็ก แมงกานีส สังกะสี และทองแดง และ กลุ่มไอออน ของจลุ ธาตทุ ่มี ีประจุลบ (anionic micronutrient) ได้แก่ โบรอน โมลิบดินัม และคลอรีน พืชสามารถนาไปใช้ ประโยชนไ์ ดต้ อ้ งอยู่ในรูปของไอออน คำถำมทบทวน 1. ธาตุอาหารพืชท่มี ีความสาคัญตอ่ การเจรญิ เตบิ โตของพชื มีกีธ่ าตอุ ะไรบ้าง 2. บอกแหล่งท่ีมาของธาตุไนโตรเจนในดนิ และรูปของไนโตรเจนท่ีเป็นประโยชนต์ อ่ พชื
เอกสารประกอบการสอน รายวชิ า ปฐพวี ทิ ยาสง่ิ แวดล้อม 152 3. เมื่อดินขาดธาตุไนโตรเจนจะมวี ธิ ีการจัดการอย่างไรเพ่อื ให้ดนิ เหมาะสมสาหรับการปลูกพืช 4. อธิบายบทบาทของธาตุฟอสฟอรสั และโปตัสเซยี มในดนิ ท่มี ีผลต่อการเจรญิ เติบโตของพืช 5. เปรยี บเทยี บรปู ของธาตไุ นโตรเจน ฟอสฟอรสั และโปตัสเซยี มในดินที่พชื สามารถนาไปใช้ประโยชนไ์ ด้ 6. ยกตัวอยา่ งแรท่ ่ีมีแคลเซยี มและแมกนเี ซยี มเป็นองคป์ ระกอบและบอกอาการของพืชท่ีขาดธาตุ แคลเซียม และแมกนีเซียม 7. เมอ่ื ดนิ ขาดธาตุแคลเซยี มและแมกนีเซยี มจะมวี ธิ ีการจดั การดนิ อย่างไรเพ่ือใหเ้ หมาะต่อการเพาะปลูก 8. บอกรูปของธาตุกามะถันในดนิ ที่พชื สามารถนาไปใช้ประโยชน์ได้พร้อมทั้งบอกอาการท่ีพชื ขาดธาตุกามะถนั 9. บอกรปู จลุ ธาตใุ นกลุ่มไอออนบวกและไอออนลบที่พชื สามารถนาไปใช้ประโยชนไ์ ด้ 10. บอกอาการของพืชท่ีขาดธาตุ เหลก็ สังกะสี และทองแดง และวิธแี กไ้ ขเมื่อดินขาดธาตุอาหารดังกล่าว เอกสำรอำ้ งอิง เกษมศรี ซบั ซ้อน. (2541). ปฐพวี ทิ ยา(พิมพ์ครงั้ ท่ี4). กรุงเทพมหานคร : นานาสงิ่ พิมพ.์ คณาจารย์ภาควิชาปฐพีวทิ ยา. ( 2541). ปฐพีวทิ ยาเบอ้ื งตน้ (พมิ พ์ครงั้ ที่8). กรุงเทพมหานคร : เรืองธรรมการพมิ พ์. ถวิล ครุฑกลุ . ( 2527 ). ดนิ และปุ๋ยเพ่ือการเพาะปลูก. กรุงเทพมหานคร : ภาควชิ าปฐพวี ิทยา คณะเกษตร มหาวิทยาลยั เกษตรศาสตร.์ นที ขลบิ ทอง. ( 2528 ). ดิน น้า ปุ๋ย. กรุงเทพมหานคร : มหาวทิ ยาลยั สุโขทัยธรรมาธิราช. บุญชุม เปียแดง. ( 2526 ). ปฐพวี ิทยา. กรงุ เทพมหานคร. ศนู ยฝ์ กึ อบรมวิศวกรรมเกษตร ปทุมธานี. ชยั ฤกษ์ สวุ รรณรัตน.์ ( 2536 ). ความอดุ มสมบรู ณข์ องดนิ . กรุงเทพมหานคร : ภาควชิ าปฐพวี ทิ ยา คณะเกษตร มหาวทิ ยาลยั เกษตรศาสตร์. สวุ พนั ธ์ รัตนะรตั ,สาเนา เพชรฉวี, และ R.W. Bell. ( 2532 ). ผลงานวจิ ัยจุลธาตอุ าหารในพชื ตระกูล ถัว่ ,และพชื ไรบ่ างชนดิ ใน “จลุ ธาตุเพือ่ การเกษตรบนที่ดอนของประเทศไทย” เอกสารการ ประชมุ สมั มานาทางวิชาการคร้งั ที่ 9. กรงุ เทพมหานคร : สมาคมดนิ และ ปุ๋ยแหง่ ประเทศไทย.มหาวทิ ยาลยั สุโขทยั ธรรมาธิราช. ( 2528 ). ดนิ น้า ปุ๋ย (หน่วยที่ 1 – 7). กรงุ เทพมหานคร : มหาวิทยาลยั สุโขทยั ธรรมาธริ าช. EcoGEM. (2016) Understanding the Calcium Cycle. Available : http://www.eco- gem.com/calcium-cycle/ Julia N. (2015) Cation Exchange. Available : http://gaia.flemingc.on.ca/~jscarlet/cec.htm. Koseki, J.I., S. Attayanesit, S. Srivoravit, W.Cholitkul and B. Jungmephol. (1987). Report on
เอกสารประกอบการสอน รายวิชา ปฐพีวิทยาสง่ิ แวดล้อม 153 studies on the dynamic of soil macro and micro nutrients and nutritional status of Upland crops in Thailand. Thailand : Dept. of Agr. Government of Thailand. Menzies N. (2015) Soil Sodicity chemistry physics and amelioration. Available : https://grdc.com.au/Research-and-Development/GRDC-Update-Papers/2015/02/Soil- Sodicity-chemistry-physics-and-amelioration.
เอกสารประกอบการสอน รายวชิ า ปฐพวี ิทยาสง่ิ แวดล้อม 154 บทที่ 9 ควำมชน้ื ในดนิ แผนบรหิ ำรกำรสอนประจำบทที่ 9 เนอ้ื หำประจำบท 1. ความช้นื ของดนิ 2. ประเภทความชนื้ ในดิน 3. แรงดดู ยึดความชน้ื ของดนิ 4. สภาพนา้ ในดนิ 5. ปริมาณความต้องการนา้ ของพชื 6. เครือ่ งวดั ความชน้ื ในดิน 7. การสญู เสยี ความชน้ื ของดิน วัตถปุ ระสงคเ์ ชิงพฤติกรรม 1. สามารถอธิบายความหมายของคาว่าความช้ืนในดินได้ 2. สามารถแบ่งประเภทของความช้นื ในดินได้ 3. สามารถอธิบายแรงดูดยดึ ความชื้นในดนิ ได้ 4. สามารถอธบิ ายสภาพนา้ ในดินได้ 5. สามารถบอกปริมาณความตอ้ งการนา้ ของพชื ได้ 6. สามารถบอกวิธกี ารวัดความชน้ื ในดนิ ได้ 7. สามารถอธบิ ายการสูญเสยี ความชนื้ ของดินได้ วธิ ีสอนและกิจกรรมกำรเรียนกำรสอนประจำบท 1. ผู้สอนอธบิ ายเนื้อหาเร่ืองสมบัติทางกายภาพของดินตามเอกสารประกอบการสอน 2. ผู้สอนอธบิ ายเพม่ิ เติมโดยใชแ้ ผ่นภาพประกอบ 3. ผู้สอนและนักศึกษาช่วยกันอภิปรายสรปุ เนอื้ หา 4. ผสู้ อนใหน้ กั ศกึ ษาทาปฎิบัตกิ ารท่ี 6 (ภาคผนวก) 5. ผ้สู อนใหน้ กั ศึกษาทาแบบฝึกหัด สื่อกำรเรยี นกำรสอน 1. เอกสารประกอบการสอน 2. แผน่ ภาพ และเครื่องฉายข้ามศรี ษะ
เอกสารประกอบการสอน รายวิชา ปฐพีวิทยาสง่ิ แวดล้อม 155 กำรวัดผลและกำรประเมินผล ประเมินผลจาก 1. สงั เกตจากการตอบคาถามและอภิปรายของนักศึกษา 2. สงั เกตจากการทากิจกรรมของนักศึกษา 3. สังเกตจากการทาแบบฝึกหัดของนักศึกษา
เอกสารประกอบการสอน รายวชิ า ปฐพวี ทิ ยาสงิ่ แวดล้อม 156 บทที่ 9 ควำมชน้ื ในดนิ นา้ เปน็ สารประกอบจาพวกโมเลกุลที่มขี ว้ั (polar compound) คือ สามารถละลายได้ดีในโมเลกุลท่ีมี ข้ัว ธาตุอาหารที่เป็นประโยชน์ของพืชท้ัง 13 ธาตุท่ีอยู่ในดิน พืชจะนาไปใช้ประโยชน์ได้จะต้องอยู่ในรูปของ ไอออน ซึง่ น้าจะเปน็ ตวั ทาละลายที่ดีสามารถละลายธาตอุ าหารท่ีเปน็ ประโยชน์ต่อพืชไดท้ ุกธาตุ โมเลกุลของน้า (ภาพที่ 9.1) น้าเป็นองค์ประกอบท่ีสาคัญของมนุษย์ สัตว์ และ พืช ในมนุษย์มีน้าเป็นองค์ประกอบประมาณ 70 – 80 เปอร์เซ็นต์ ของน้าหนักของร่างกาย ในส่วนของพืชจะมีน้าเป็นองค์ประกอบประมาณ 50 – 70 เปอร์เซ็นต์ ในการปลูกพืชน้าเป็นปัจจัยท่ีสาคัญปัจจัยหนึ่งเน่ืองจาก น้าเป็นองค์ประกอบที่สาคัญในเซลล์พืช น้าเป็นตัวปรับอุณหภูมิภายในลาต้นของพืชไม่ให้มีอุณหภูมิสูงเกินในเวลากลางวันซึ่งมีผลต่อการเจริญเติบโต ของพืช น้าเป็นตัวช่วยในการลาเลียงธาตุอาหารไปภายในต้นพืช และน้าสามารถช่วยลดความเป็นกรด – ด่าง และความเค็ม ตลอดจนทาให้สารเคมีท่ีเป็นพิษ จาพวกสารฆ่าแมลงและสารกาจัดศัตรูพืชเจือจางลง ทาให้พืช สามารถเจรญิ เตบิ โตไดด้ ี ภาพท่ี 9.1 โมเลกุลของน้า 1. ควำมชนื้ ของดิน ความชืน้ ของดินประกอบดว้ ย 2 สถานะ คือ สถานะท่ีเป็นของเหลว เราเรียกว่า น้าในดิน และสถานะ ที่เป็นก๊าซ เราเรียกว่า ไอน้าในดิน ในประเทศที่มีอากาศหนาวจัด ความชื้นของดินอาจจะอยู่ในรูปของน้าแข็ง ส่วนประเทศในเขตร้อน ส่วนใหญ่น้าในดินจะอยู่ในรูปของของเหลว ดังนั้นความช้ืนของดิน กับน้าในดิน จึงมี ความหมายเดยี วกัน คือ ส่วนทอ่ี ยูใ่ นสถานะทีเ่ ป็นของเหลว ถ้าในส่วนของช่องว่างในดินมีน้าอยู่เต็มไม่มีก๊าซอยู่ เลยเรยี กว่า ดนิ ทอี่ ม่ิ ตัวดว้ ยน้า (saturated soil) แต่ถ้าในช่องว่างของดินมีทั้งน้าและก๊าซอยู่ด้วยเรียกว่า ดินท่ี ไม่อ่ิมตัว (unsaturated soil) ดังนั้น ดินท่ีใช้ในการทาการเกษตรส่วนใหญ่ คือดินท่ีไม่อ่ิมตัว ความช้ืนในดินมี ความสาคัญเป็นอย่างยิ่งสาหรับส่ิงมีชีวิตในดิน ได้แก่ สัตว์ พืช หรือจุลินทรีย์ เน่ืองจากน้าเป็นองค์ประกอบท่ี สาคัญของพชื และสตั ว์ เพอื่ ใช้ในขบวนการเมทาบอลิซึม (metabolism) ต่าง ๆ เช่น ขบวนการสังเคราะห์แสง ของพืชและจลุ ินทรยี ์ในดนิ บางชนิด พชื สามารถทจ่ี ะนาเอาธาตอุ าหารไปใชไ้ ด้ ธาตุอาหารเหล่าน้ันจะต้องอยู่ใน รูปของสารละลาย น้าเป็นตัวทาละลายท่ีดีและมีปริมาณมาก หาได้ง่ายและสะดวก น้าเป็นตัวกลางที่ดีในการ เคลื่อนย้ายไอออนจากบริเวณหนึ่งไปยังอีกบริเวณหนึ่ง อีกทั้งยังลาเลียงธาตุอาหารท่ีอยู่ในรูปของไอออนจาก
เอกสารประกอบการสอน รายวชิ า ปฐพีวิทยาสงิ่ แวดล้อม 157 ดนิ เขา้ ส่ภู ายในลาต้นของพืช และเข้าไปในจุลินทรีย์ นอกจากนี้น้ายังมีความร้อนจาเพาะ และความร้อนแฝงท่ี สูง ทาให้เปลี่ยนอุณหภูมิได้ยาก ทาให้น้าในดินมีอุณหภูมิไม่สูงหรือต่าจนเกินไป ทาให้ดินมีสภาวะท่ีเหมาะสม ต่อการเจริญเติบโตของพืช และกิจกรรมของจลุ นิ ทรียใ์ นดิน คณาจารย์ภาควิชาปฐพีวิทยา, (2541) ให้ทรรศนะ ความชืน้ ของดนิ ทเี่ ปน็ ประโยชนต์ ่อพชื ไว้ 3 ประเภท คอื 1. ควำมชื้นที่เป็นประโยชน์ (available moisture) หมายถึงความช้ืนส่วนที่อยู่ภายใต้ อานาจดดู ยดึ ของดนิ ทพ่ี ืชดดู ไปจากดิน ในอัตราส่วนท่ีทดั เทียมกบั อัตราการระเหยน้าของพชื 2. ควำมช้ืนที่ไม่เป็นประโยชน์ (unavailable moisture) หมายถึงความชื้นส่วนท่ีดินดูด ยดึ ไว้ดว้ ยพลังงานทมี่ ากกวา่ ทจี่ ะใหพ้ ืชดูดไปใช้ในอตั ราท่ีทัดเทยี มกบั อัตราการระเหยน้าของพชื ได้ 3. ควำมชื้นเกินจำเป็น (superfluous moisture) หมายถึงความชื้นส่วนท่ีเกินอานาจดูด ยึดตามปกติของดิน ซึ่งโดยปกติขังอยู่ในที่ว่างขนาดใหญ่ที่เป็นที่อยู่ของอากาศ และเม่ือมีโอกาสจะ เคลื่อนพน้ บรเิ วณที่รากพชื ลึกลงไปในหนา้ ตัดดนิ โดยอทิ ธพิ ลแรงดึงดูดของโลก 2. ประเภทของควำมชนื้ ในดนิ ดินเป็นทรัพยากรธรรมชาติท่ีสามารถเก็บน้าไว้เพื่อให้พืชสามารถนาไปใช้ประโยชน์ได้ น้าในดิน สามารถเคลื่อนท่ีจากจุดหน่ึงไปยังอีกจุดหนึ่งได้ด้วยแรงดึงดูดของโลก แรงระหว่างไอออนในสารละลายและ แรงระหว่างโมเลกุลของน้า น้าในดนิ อาจปรากฏในรูปตา่ ง ๆ ดังน้ี 1. น้าในแร่ หรือความช้ืนท่ีอยู่ในองค์ประกอบของสารเคมี (chemically combined water) โดยอยู่ในรูปของน้าผลึก (water of crystallization) คือเป็นองค์ประกอบทางเคมีของ ส่วนประกอบที่เป็นของแข็งของดิน ดินที่แห้งสนิทซ่ึงได้จากการอบที่อุณหภูมิ 105 – 110 องศา เซลเซียสเป็นเวลา 12 ช่ัวโมง จะยังคงมีความช้ืนประเภทนี้อยู่ ความช้ืนในดินชนิดน้ีไม่เป็นประโยชน์ กบั พืช 2. น้าเย่ือ (hygroscopic water) น้าประเภทน้ีจะอยู่ในรูปของเย่ือบาง ๆ หนาราว 2 - 3 โมเลกุลของนา้ (layer of water molecule) รอบอนุภาคดิน พชื ไม่สามารถดูดน้าประเภทนี้ไป ใช้ประโยชนไ์ ด้ ดนิ ท่ผี ่ึงแหง้ ในร่ม (air dry soil) จะมีความชื้นในดินอยู่ในรูปของ น้าเยื่อ และสามารถ ไล่ความชื้นน้ีให้ออกไปหมดได้ โดยนาดินท่ีผึ่งแห้งในร่มน้ีไปอบท่ีอุณหภูมิ 105-110 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 12 ช่ัวโมง (ภาพท่ี 9.2) 3. นา้ ซับ (capillary water) ความชน้ื ในดนิ ประเภทน้ีจะอยู่ในลักษณะท่ีเป็นเย่ือบาง ๆ รอบ อนุภาคดินถัดจากช้ันของน้าเยื่อ และอยู่ในลักษณะที่บรรจุอยู่ในท่ีว่าง (pore) ขนาดเล็กมาก ๆ ของ
เอกสารประกอบการสอน รายวิชา ปฐพีวทิ ยาสงิ่ แวดล้อม 158 ดิน น้าซับประกอบด้วยน้าส่วนที่เป็นประโยชน์ (available water) และส่วนท่ีไม่เป็นประโยชน์ (unavailable water) ตอ่ พืช (ภาพท่ี 9.2) 4. น้าอิสระและน้าซึม (gravitational water or drainage water) เป็นน้าท่ีอยู่ในช่องว่าง ขนาดใหญ่ของดิน โดยถูกดูดยึดจากอนุภาคดินด้วยแรงท่ีน้อยมาก และจะถูกอิทธิพลแรงดึงดูดของ โลกทาให้เคลื่อนออกไปจากดิน พชื จึงใชป้ ระโยชน์จากน้าในดนิ ประเภทนไ้ี ด้น้อยมาก 3. แรงดูดยึดควำมชน้ื ของดนิ หลงั จากฝนตก น้าส่วนหน่ึงระบายออกไปจากดินแล้ว ดินนั้นยังเป็นดินช้ืนอยู่ต่อไปอีกระยะหนึ่ง การ ท่ีน้าบางส่วนยังคงสามารถอยู่ในช่องว่างของดินโดยไม่ระบายออกไปจนหมด แสดงว่าดินมีแรงดูดยึดต่อน้า จานวนนน้ั แรงดูดยดึ นอี้ าจแบ่งได้ 3 ลักษณะ คอื 1. การดูดซับ (adsorption) การดูดซับโมเลกุลของน้าบนผิวอนุภาคดินโดยเฉพาะผิวของ อนภุ าค ท่ีมปี ระจเุ กิดจากสมบตั ิมีข้ัวของโมเลกุลของน้า การดูดซับน้ีมักจะเกิดข้ึนในขณะที่ดินมีระดับ ความชื้นค่อนข้างต่า และอาจเกิดข้ึนได้ในอีกกรณี คือเมื่ออนุภาคดินมีไอออนบวกถูกดูดซับอยู่ และ ไอออนเหล่านนั้ ดดู ซับโมเลกลุ ของน้าเอาไว้ล้อมรอบตัวมันเอง (water of hydration) 2. การดูดผ่านช่องเล็กๆ (osmotic suction) น้าในดินมีสารละลายอยู่หลายชนิด ละลาย หรอื แขวนลอยอยไู่ อออนต่าง ๆ โดยเฉพาะอย่างย่ิงไอออนบวกจะถูกดูดซับอยู่ที่ผิวนอกของดินเหนียว ท่ีมีประจุเป็นลบ และทาให้ความเข้มข้นของไอออนในชั้นของไอออนบวกที่ถูกดูดซับ สูงกว่าใน สารละลายรวม( bulk solution ) ถ้าความช้ืนของดินค่อนข้างต่า ซ่ึงไม่ถึงกับแห้ง อนุภาคดินเหนียว มโี อกาสสัมพนั ธ์ (overlap) ซงึ่ กนั และกนั และทาให้สารละลายในระหว่างชั้นท้ังสอง นั้นเข้มข้นย่ิงขึ้น เปน็ ทที่ ราบกันดีแล้วว่า สารละลายท่เี ข้มขน้ จะมีการดูดแบบออสโมติกสูงถ้านามาสัมผัสกับน้าบริสุทธ์ิ ผ่าน เมนเบรนกึ่งซมึ ได้ (semipermeable membrane) น้าจะเคล่ือนตัวผ่านเมนเบรน
เอกสารประกอบการสอน รายวิชา ปฐพีวทิ ยาสง่ิ แวดล้อม 159 หมายเหตุ 1. = น้าเย่ือ 4. = นา้ ทไี่ ม่ประโยชน์ 2. = น้าซับ 5. = น้าท่ีมีประโยชน์ 3. = นา้ อิสระ ภาพท่ี 9.2 ประเภทต่างๆของนา้ ในดนิ โดยประมาณทร่ี ะดับความชื้นต่างๆ ที่มา (ปรับปรงุ มาจาก คณาจารย์ภาควิชาปฐพีวิทยา, 2541, หนา้ 41) (membrane) ไปหาสารละลายน้ัน ๆ ปรากฏการณ์นี้ก็ใช้ได้กับดินน่ันคือ ถ้าสารละลายใน บริเวณการดูดซับ น่ันคือ ถ้าสารละลายในบริเวณการดูดซับ (adsorption zone) ของอนุภาคดิน เหนียวเข้มข้นมาก ดินนั้นจะมีแรงดึงดูดน้าที่เพ่ิมข้ึน และน้าท่ีถูกดึงดูดเข้าไปในระหว่าง ดินเหนียว 2 แผ่นทเ่ี รยี งซ้อนกันจะดันใหด้ นิ เหนยี วพองตัว 3. แคพลิ ลำรตี ี้ (capillarity) เป็นแรงดึงน้าซึ่งเกิดเนื่องจากแรงตึงผิวของน้า ซึ่งเป็นผลรวม ระหว่างความเชื่อมแน่น (cohesion) ของน้าและการประสาน (adhesion) ระหว่างน้ากับผิวของ อนุภาคดินตรงผิวของน้า (air - water interface) ปรากฏการณ์นี้อาจเห็นได้ทั่วไป คือ เมื่อจุ่มหลอด เล็ก ๆ ที่ผนังด้านในเปียกน้าลงไปในน้าผิวเรียบ จะมีน้าบางส่วนดึงดูดขึ้นไปขังอยู่ในหลอด และถ้า สังเกตจะเหน็ วา่ ผวิ ของนา้ ในหลอดจะเว้าลงไปในนา้ และความโคง้ ของผิวน้าจะเพิม่ ข้ึน เมื่อขนาดของ หลอดเลก็ ลง และในขณะเดียวกันความสูงของน้าที่ขังอยู่ในหลอดจะเพ่ิมขึ้นเม่ือรัศมีของหลอดเล็กลง ด้วยการวิเคราะห์ทางฟิสิกส์แสดงให้เราทราบว่า มีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดระหว่างความสูงของน้า ในหลอด แคพิลลารีกับรัศมีของหลอด หรือความโค้งของผิวน้าในหลอด ปรากฏการณ์น้ีสามารถใช้ได้ กับดิน โดยทดี่ นิ มรี พู รุน ซงึ่ เป็นชอ่ งแทรกตัวอยู่ทว่ั ไปทั้งในเม็ดดินและระหว่างเม็ดดิน ถึงแม้ช่องในดิน จะมีรูปร่างและความต่อเน่ืองท่ีแตกต่างจากหลอด แคพิลลารีต้ี มาก แต่เราสามารถดัดแปลง ปรากฎการณ์แคพิลลารี (capillarity phenomenon) ใช้กบั ดนิ ได้
เอกสารประกอบการสอน รายวิชา ปฐพวี ิทยาสง่ิ แวดล้อม 160 4. สภำพของนำ้ ในดนิ ในช่องว่างของดนิ จะมนี ้าและอากาศเปน็ องคป์ ระกอบทสี่ าคัญ ถ้าช่องวา่ งของดินมีปริมาณน้ามากหรือ มีน้าขังตลอดเวลา ย่อมแสดงว่าไม่มีอากาศอยู่ในช่องว่าง ดังนั้นสามารถแบ่งสภาพของน้าในดินออกได้ตาม ความแตกต่างของนา้ ท่ีมอี ยใู่ นดินได้ดังต่อไปน้ี 1. สภำพดินท่ีอิ่มตัวด้วยน้ำ (saturated soil) คือดินท่ีมีน้าอยู่เต็มในสัดส่วนของ เปอร์เซนตข์ องอากาศและเปอรเ์ ซนต์ของนา้ ในสว่ นประกอบของดนิ ได้แกด่ ินทอี่ ยู่ในสภาพน้าขงั 2. สภำพดินท่ีไม่อ่ิมตัวด้วยน้ำ (unsaturated soil) คือดินท่ีมีน้าอยู่ไม่เต็มในสัดส่วนของ เปอร์เซนต์ของอากาศและเปอร์เซนต์ของน้าในส่วนประกอบของดิน ได้แก่ดินที่ดอน ที่ใช้ทาการ เกษตรกรรมโดยทัว่ ไป 3. สภำพควำมจุควำมชืน้ ภำคสนำม (field capacity : FC) คอื สภาพของดนิ ท่ีสามารถอุ้ม น้าหรือดูดยึดน้าได้มากท่ีสุดซึ่งอยู่ในช่วงความลึกจากผิวดินลงไป 6 น้ิว ช่องว่างขนาดเล็กในดินจะ อ่ิมตัวด้วยน้า ส่วนน้าท่ีอยู่ในช่องว่างขนาดใหญ่จะเคลื่อนที่ออกหมดโดยแรงดึงดูดของโลก (ภาพท่ี 9.3) 4. สภำพน้ำเยื่อ (hygroscopic coefficient) เป็นสภาพที่น้าจะอยู่ในรูปเยื่อบางๆรอบ อนภุ าคดนิ นา้ จะถกู ยดึ ด้วยแรงดึงดูดที่สูงมากต้ังแต่ 31 บรรยากาศจนถึง 10,000 บรรยากาศ สภาพ เช่นนพ้ี ชื ไม่สามารถนาไปใชป้ ระโยชน์ (ภาพท่ี 9.3) 5. สภำพจุดเห่ียวถำวรของพืช (permanent wilting point) เป็นสภาพที่เกิดข้ึนเนื่อง จากในช่องว่างขนาดเล็กของดินมีปริมาณน้าอยู่น้อยประกอบกับมีแรงยึดเพ่ิมข้ึน ในเวลากลางวันพืช จะต้องคายน้า ทาให้อัตราการคายน้ามากกว่าอัตราการดูดน้าของพืชทาให้พืชแสดงอาการเหี่ยวเฉา แบบ ชั่วคราว เมื่อเราเพ่ิมน้าให้กับดินอาการเช่นน้ีก็จะหายไป ในกรณีที่เราไม่เพ่ิมน้าให้แก่ดิน ปริมาณน้าในดินก็จะน้อยลงไปเร่ือยๆประกอบกับแรงดูดยึดมีค่ามากขึ้นทาให้ปริมาณการดูดน้าของ พืชได้ น้อยและยากกว่าเดิม ทาให้พืชแสดงอาการเหี่ยวเฉาแบบรุนแรงมาก สภาพเช่นน้ีจะทาให้พืช เหย่ี วเฉา อยา่ งถาวร แมน้ เราเพ่ิมปริมาณนา้ ในดินกต็ าม (ภาพท่ี 9.3) น้าทเ่ี ปน็ ประโยชน์ตอ่ พืชจะมากหรอื น้อยขน้ึ อยู่กับเนอ้ื ดนิ เป็นหลกั ดนิ เหนยี ว ซ่งึ เป็น ดินเนื้อ ละเอียด พบว่าน้าที่เป็นประโยชน์ต่อพืชมีช่วงกว้างกว่าดินร่วนและดินทราย การใช้น้าอย่างมี ประสิทธิภาพสูงสุดในการเพาะปลูกต้องคานึงเนื้อดินเป็นองค์ประกอบด้วย ถ้าเน้ือดินเป็นดินทราย การให้นา้ ตอ้ งบอ่ ยครั้งมากกวา่ ดินรว่ นและดินเหนียว ในการหานา้ ที่เป็นประโยชน์ต่อพืชหาได้ดังน้ี น้า
เอกสารประกอบการสอน รายวชิ า ปฐพวี ทิ ยาสง่ิ แวดล้อม 161 ทเ่ี ป็นประโยชน์ = ความจุความชื้นภาคสนาม - ความชื้นที่จุดเห่ียวถาวร สามารถแสดงความสัมพันธ์ ระหวา่ งความช้ืนของดินในระดับต่างๆกับเน้อื ดนิ ดังตารางท่ี 9.1 ตารางท่ี 9.1 ความสมั พันธร์ ะหวา่ งความชื้นของดินในระดับตา่ งๆกับเนอ้ื ดนิ ระดับควำมชนื้ ของดนิ (%) เน้อื ดนิ จานวนตัวอย่าง ความจุความชน้ื ในภาคสนาม จดุ เหีย่ วถาวร น้าที่เปน็ ประโยชน์ต่อพืช หยาบ 4 5.5 2.0 3.5 ค่อนข้างหยาบ 5 22.2 12.0 10.2 ปานกลาง 9 34.6 20.3 14.3 ค่อนข้างละเอยี ด 6 33.8 21.3 12.5 ละเอียด 9 33.5 20.2 13.3 ท่มี า (เกษมศรี ซับซอ้ น, 2541; หนา้ 43) ภาพที่ 4.3 แสดงสภาพของน้าในดิน ทม่ี า (http://www.jsw.org.au, 2559) 5. ปริมำณควำมต้องกำรนำ้ ของพืช พืชแต่ละชนิดต้องการน้าในปริมาณท่ีแตกต่างกันไป ข้ึนอยู่กับ พันธุกรรม อายุ และชนิดของพืช เป็น ตน้ ในชว่ งท่ีพชื ต้องการน้ามากทีส่ ดุ ควรเป็นช่วงท่ีพืชสังเคราะห์แสง เพราะพืชต้องการน้าไปใช้ในกระบวนการ สังเคราะห์แสง และในสภาพอากาศร้อนจัดหรือลมแรง ซึ่งพืชจะมีการระเหยน้าในอัตราสูง ปริมาณความ ตอ้ งการน้าของพืชแตล่ ะชนิดไมเ่ ท่ากัน (ตารางท่ี9.2)
เอกสารประกอบการสอน รายวิชา ปฐพีวิทยาสง่ิ แวดล้อม 162 ตารางท่ี 9.2 แสดงปรมิ าณความตอ้ งการนา้ ของพชื ตลอดฤดปู ลูก ชนิดของพืช ปรมิ ำณนำ้ ทีใ่ ช้ (มลิ ลลิ ิตร) ขา้ วโพด 576 – 688 ส้ม 816 – 456 ฝ้าย ผกั 1,216 แตง 400 656 ทุ่งหญ้า 976 – 1,136 ขา้ ว 1,800 – 2,000 6. เคร่อื งวดั ควำมชน้ื ในดิน เครอ่ื งมอื สาหรบั ใชศ้ ึกษาความช้นื ในดินโดยวัดสมบัติบางประการของดินที่สัมพันธ์กับปริมาณน้า เม่ือ วัดด้วยเครื่องมือแล้วจึงนามาเทียบหาปริมาณน้าจากเส้นกราฟมาตรฐาน เครื่องมือท่ีนิยมใช้ได้แก่ เทนซิโอ มิเตอร์ แทง่ วัดความชื้น และ เคร่อื งวัดการกระจายของนิวตรอน 1. เทนซิโอมิเตอร์ (Tensiometer) เทนซิโอมิเตอร์ เป็นเครื่องมือวัดความเครียดเมตริก (metric suction) ของความช้ืนในดิน ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย เพ่ือกาหนดตารางและปริมาณการให้ น้าชลประทานแก่พืชและยังสามารถใช้ศึกษาทดลองเก่ียวกับความชื้นในดินได้อย่างกว้างขวาง ความเครียดเมตริกของความชื้นในดินเกิดจากการท่ีอนุภาคของดินดูดยึดความชื้นไว้ท่ีผิวของอนุภาค และในช่องวา่ งขนาดเลก็ ในดิน (Capillary pores) จึงทาให้ความชื้นในดิน อยู่ในสภาวะท่ีไม่อิสระ ซ่ึง จะมีผลถึงความยากง่ายในการที่รากพืชจะดูดน้าไปใช้จากดินท่ีระดับความชื้นหนึ่งๆ กล่าวคือพืช จะตอ้ งใช้พลงั งานตอ่ หน่งึ หนว่ ยปรมิ าตรของนา้ อย่างนอ้ ยเท่ากบั ความเครียดของน้าในดินจึง จะดูดน้า ไปใช้ได้ การบอกปริมาณน้าในดินเพียงอย่างเดียวเป็นการไม่เพียงพอเพราะเราไม่ทราบว่า น้าในดิน ขณะน้ันมีระดับความเป็นประโยชน์ต่อพืชมากน้อยแค่ไหนแต่ถ้าเราบอกเป็นระดับ ความเครียดของ น้าในดิน บอกให้ทราบถึงระดับความเป็นประโยชน์ของน้าในดินต่อพืชในขณะน้ันๆ ซึ่งระดับ ความเครียดเมตริกของน้าในดินสามารถวัดโดย เทนซิโอมิเตอร์ (อิทธิสุนทร นันทกิจ, 2544) องค์ประกอบของเทนซิโอมเิ ตอร์ แสดงอยใู่ นภาพที่ 9.4 ซง่ึ ประกอบดว้ ย 4 สว่ นคือ 1.1 กระเปาะดินเผา (porous ceramic cup) จะฝังอยู่ในดินระดับความลึกท่ีต้องการวัด ความเครยี ดของนา้ ในดิน
เอกสารประกอบการสอน รายวิชา ปฐพีวทิ ยาสง่ิ แวดล้อม 163 1.2 ท่อกลวง เช่อื มระหวา่ งกระเปาะดินเผากับเครอ่ื งวดั ความเครียด 1.3 เครื่องวัดความเครียด ซึ่งมีอยู่หลายแบบคือ เกย์สูญญากาศ (vacuum gauge) มาโนมิเตอร์ปรอท (mercury manometer) หรือเครอ่ื งมืออน่ื ๆก็ได้ 1.4 ฝาปดิ เปน็ ทางเติมน้าและไล่อากาศออกจากเทนซิโอมิเตอร์ ขณะใช้งาน ส่วนต่างๆ ของ เทนซิโอมิเตอร์ จะบรรจนุ า้ เต็มทกุ ส่วน ภาพท่ี 9.4 แสดงองคป์ ระกอบของ เทนซโิ อมิเตอร์ และรูปขยายกระเปาะดินเผา เมือ่ สัมผัสอยู่ กับอนภุ าคดนิ โดยมีฟิลม์ น้าเป็นตวั เช่ือม ท่ีมา (อิทธสิ นุ ทร นนั ทกจิ ; 2544 ) หลักการทางานของ เทนซิโอมิเตอร์ จากภาพท่ี 4.4 ซึ่งแสดงให้เห็นส่วนขยายของ กระเปาะดินเผาขณะท่ีสัมผัสกับอนุภาคของดินผนังของกระเปาะดินเผาจะมี คุณสมบัติพิเศษโดยมี ช่องว่างขนาดเล็กและมีขนาดค่อนข้างสม่าเสมออยู่เป็นจานวนมากขณะที่ กระเปาะดินเผาเปียกช่อง ในผนงั กระเปาะดินเผาจะบรรจุน้าเต็มทุกส่วนความตึงผิวของน้า ท่ีผิวสัมผัสระหว่างน้ากับอากาศ จะ เป็นตัวอุดรูของช่องว่างขนาดเล็กน้ีไว้ โดยน้าสามารถไหลผ่านช่องน้ีได้ แต่ฟิล์มน้าจะอุดไม่ยอมให้ อากาศเคลอื่ นผ่านโดยฟิล์มน้าจะทาหน้าท่คี ลา้ ยแผน่ ยางบางๆ เคลือบปิดช่องว่างนี้ และฟิล์มน้านี้ก็จะ เชอื่ มต่อเป็นผนื เดียวกับฟิล์มน้าที่ล้อมรอบอนุภาคของดินขณะที่ดินแห้งฟิล์มน้าท่ีล้อมรอบอนุภาคดิน จะบางลง และยึดติดกับอนุภาคดินด้วยแรงท่ีมากขึ้น และจะเกิดแรงดึงน้าออกจากเทนซิโอมิเตอร์ ผ่านทางช่องท่ีผนังของกระเปาะดินเผา ทาให้น้าใน เทนซิโอมิเตอร์ เกิดความเครียด (tension) ข้ึน และความเครียดน้ีจะสูงข้ึนเร่ือยๆ จนกระทั่งการไหลของน้าจากภายใน เทนซิโอมิเตอร์ออกสู่ดินหยุด จุดนี้ความเครียดนา้ ในดนิ จะเทา่ กับความเครียดในน้า เทนซิโอมิเตอร์ ในทางกลับกันถ้ามีการให้น้าแก่
เอกสารประกอบการสอน รายวิชา ปฐพวี ิทยาสง่ิ แวดล้อม 164 ดนิ อาจจะเน่อื งจากฝนตกหรอื ใหน้ า้ ชลประทานความเครยี ดของน้าในดนิ จะลดลง ขณะท่ีความเครียด ของน้าใน เทนซโิ อมิเตอร์ ยงั คงสูงอยู่ นา้ จะไหลจากดินเข้าสู่ เทนซิโอมิเตอร์ ผ่านทางช่องในกระเปาะ ดินเผา มีผลใหค้ วามเครยี ดของน้าในเทนซโิ อมเิ ตอร์ ลดลงจนความเครียดเท่ากับของน้าในดิน น้าก็จะ หยุดไหล ค่าความเครียดของนา้ ในดินท่รี ะดับความช้ืนหนึง่ ๆ สามารถอ่านได้จากเครื่องวัดความเครียด ของเทนซโิ อมเิ ตอร์ ถ้าการให้นา้ แกด่ ินมากจนกระทั่งดินอิ่มตัว ค่าท่ีอ่านได้จาก เทนซิโอมิเตอร์จะอ่าน ได้ศูนย์ แสดงว่าน้าขณะนั้นไม่มีความเครียดอยู่เลย ตัวอย่างการแปลความหมายของค่าที่อ่านได้จาก เทนซโิ อมเิ ตอร์แสดงในตารางที่ 9.3 2. แท่งวัดควำมชื้น (Moisture block) แท่งวัดความชื้น เป็นเคร่ืองมือท่ีใช้สาหรับวัด ความชื้นของดิน ท่ีใช้ความผันแปรของการนาไฟฟ้า (electrical conductivity) หรือความต้านทาน ไฟฟ้า (electrical resistance) ของวัตถุพรุนบางชนิดกับความช้ืนของวัตถุพรุน หลักการใช้ แท่งวัด ความช้ืนมีวา่ ความนาไฟฟา้ ของ แทง่ วัดความช้ืนเพ่ิมข้ึน ซึ่งความต้านทานไฟฟ้าของ แท่งวัดความช้ืน ลดลง เม่ือระดับความช้ืนของ แท่งวัดความชื้นมากขึ้น ดังน้ันเมื่อนาเอา แท่งวัดความช้ืนที่แห้งไป สมั ผสั กบั ดิน ถ้าดนิ มคี วามชน้ื ความช้ืนจะซมึ เขา้ ไปใน แท่งวัดความช้ืนการนาไฟฟ้าจะดีกว่า เม่ือ แท่ง วัดความช้ืนแห้ง ปริมาณความชื้นที่ซึมเข้าไปในแท่งวัดความชื้นย่อมผันแปรโดยความช้ืนของดินท่ี สัมผัสกับแท่งวัดความชื้น ดังนั้นความนาไฟฟ้าของแท่งวัดความชื้น โดยผันแปรโดยตรงกับระดับ ความช้ืนของดนิ ท่ีสมั ผสั กับ แท่งวัดความช้นื ตารางท่ี 9.3 ความหมายของค่าท่อี า่ นไดจ้ ากเทนซิโอมิเตอร์ ค่ำทีอ่ ่ำนได้ ควำมหมำย 0 เปียกมากดินอ่ิมตัวด้วยน้า 0 – 15 ความชื้นประมาณจคุ วามช้ืนชลประทาน เหมาะกบั การปลกู พชื ท่ีต้องการความช้นื สูง 25 พืชแสดงอาการวา่ ขาดน้า สงู กว่า 25 พืชท่ไี วต่อการขาดนา้ รากสัน้ อยตู่ ้นื 40 – 50 พชื ที่มีรากประมาณ 50 เซนติเมตร เริม่ แสดงอาการขาดน้า 70 พชื ทมี่ รี ากประมาณ 75 เซนติเมตร เรม่ิ แสดงอาการขาดนา้ 80 ควรใหน้ า้ ไดแ้ ลว้ ไม่ว่ากรณีใดๆ ทีม่ า (นงคราญ กาญจนประเสริฐ, และคนอื่นๆ, 2546, หน้า 164) 3. เคร่ืองมือวัดกำรแผ่รังสีนิวตรอน (Neutron moisture gauge) เครื่องมือน้ีทาเป็น กล่องหรือตู้ที่มีหัวนิวตรอนท่ีสามารถต่อสายหรือหย่อนลงไปในดินทางท่ออลูมิเนียมที่ฝังไว้ในดิน หวั วดั จะทาหน้าท่ี คอื ผลิตรังสีนิวตรอนท่ีมีพลงั งานหรือความเรว็ สูงเม่อื ไปชนกับโมเลกุลของน้าแล้วจะ เปลี่ยนเป็นนิวตรอนช้า แล้วขยายสัญญาณส่งต่อไปยังเครื่องนับจานวนบนกล่อง การชนกันของ ไฮโดรเจนของน้ากับนิวตรอนเป็นการชนกันแบบ 1 : 1 จานวนนิวตรอนท่ีถูกลดพลังงานจะมี
เอกสารประกอบการสอน รายวชิ า ปฐพวี ิทยาสงิ่ แวดล้อม 165 ความสัมพนั ธก์ ับโมเลกลุ ของน้าในดนิ ซึ่งปริมาณตวั เลขทว่ี ดั ได้ต้องนาไปเทียบแล้วหาปริมาณน้าในดิน จากเสน้ เปรียบเทียบดินท่ีเตรยี มไว้ลว่ งหน้า การตดิ ตัง้ เครื่องวัดการแผร่ งั สีนิวตรอนแสดงในภาพที่ 9.5 การวดั วิธนี ท้ี าไดส้ ะดวก รวดเร็วและประหยดั 7. กำรสญู เสยี ควำมชืน้ ของดนิ การสูญเสียความชื้นของดิน หมายถึง ปริมาณความชื้นของดินมีปริมาณลดลงกว่าเดิม หรือมีปริมาณ น้อยลงกว่าเดิม ซ่ึงคณาจารย์ภาควิชาปฐพีวิทยา (2541) ได้อธิบายเกี่ยวกับการสูญเสียความช้ืนของดินว่า มี สาเหตุ 4 ประการ คอื 1. นำ้ ไหลบำ่ (runoff) น้าไหลบ่าจะเกิดขึ้นเมือ่ อัตราการแทรกซึมของน้าเข้าไปในผิวดิน ต่า กว่าอัตราการได้รับน้าของผิวดิน การปรับปรุงโครงสร้างของดิน การคลุมผิวดินด้วยฟางหรือเศษพืช จะลดการไหลบ่าของนา้ สว่ นการปลกู พืชหมนุ เวียนทมี่ ีพืชจาพวกหญา้ หรือถั่วผสมกัน ก็จะลดการไหล บา่ ของน้าได้ ภาพท่ี 4.5 การติดตั้งก้อนความตา้ นทาน เพอื่ วดั ความช้นื ของดนิ ในเขตราก ทมี่ า (นงคราญ และคณะ, 2546; หนา้ 167) 2. กำรระเหยน้ำจำกดิน (evaporation from soil) ปริมาณของน้าที่ระเหยไปจากดิน เปน็ สดั สว่ นทไ่ี ม่น้อยของปรมิ าณทั้งหมดของนา้ ท่ีผิวดินได้รับ การระเหยน้าจากดินมีแนวโน้มท่ีจะมาก ข้ึน เมื่ออากาศแห้ง หรืออุณหภูมิสูง หรือมีลมแรง ดินท่ีแห้งและแตกระแหง มีช่องว่างขนาดใหญ่ ทา ให้ไอน้าสามารถผ่านออกมาได้ง่าย ทาให้ความช้ืนสามารถระเหยจากดินได้ ในส่วนของส่ิงปกคลุมดิน แบ่งออกเป็น 2 ประเภทใหญ่ ๆ คือ วัสดุท่ีใช้คลุมดินที่เป็นวัสดุทึบแสง เช่น ฟางหรือเศษพืช ซึ่งช่วย ทาให้ความร้อนจากแสงอาทิตย์มากระทบกับดินน้อยลง ทาให้อุณหภูมิของผิวดินไม่สูงเกินไปในเวลา กลางวัน และไม่ต่าเกินไปในเวลากลางคืน ทาให้การระเหยของน้าจากดินน้อยลงด้วย ตรงกันข้ามถ้า เราคลมุ ดนิ ด้วยวัสดุโปรง่ แสง เช่น กระจกหรือพลาสติกใส ยอ่ มเกิดสภาวะเรือนกระจก (greenhouse effect) ทาใหก้ ารระเหยของนา้ จากดินเรว็ ขน้ึ
เอกสารประกอบการสอน รายวิชา ปฐพีวทิ ยาสง่ิ แวดล้อม 166 3. กำรระเหยน้ำจำกพืช (transpiration by plants)ปกติพืชชั้นสูงทุกชนิด จะต้องมีการ คายน้าออกมาในรูปของไอน้า เพื่อรักษาอุณหภูมิภายในลาต้นให้คงที่อยู่เสมอ ดังนั้น การคายน้าของ พืชเป็นการสญู เสยี นา้ อีกวิธีหนง่ึ 4. กำรซำบซึมลงลึก (deep percolation)เมื่อน้าในดินซาบซึมพ้นบริเวณรากพืชลงไป โอกาสทพี่ ชื จะนานา้ เอาไปใชป้ ระโยชน์มีน้อยลง และน้าท่ีซาบซึมลงไปในดินอาจนาพาเอาธาตุอาหาร ของพืชไปด้วย เราอาจจะใช้วิธีพ่นน้าให้เป็นฝอย ให้ตกลงบนผิวดินทุก ๆ ส่วนเท่า ๆ กัน หรือ ดัดแปลงให้ผิวดินหรือร่องส่งน้าลาดเทมากขึ้น ทาให้น้าเคล่ือนท่ีถึงปลายน้าได้เร็วขึ้น และมีการ ปรบั ปรงุ ผิวดินไมใ่ ห้มีแอง่ มาก และความลาดเทไม่ใหส้ งู โดยปรบั ผิวดินเป็นแบบขน้ั บันไดแคบ สรปุ น้าเป็นสารประกอบจาพวกโมเลกุลท่ีมีข้ัว สามารถละลายได้ดีในโมเลกุลท่ีมีขั้ว ธาตุอาหารที่เป็น ประโยชนข์ องพชื ท้งั 13 ธาตุทีอ่ ยูใ่ นดิน พชื จะนาไปใช้ประโยชน์ไดจ้ ะตอ้ งอยู่ในรูปของไอออน ความชื้นของดินประกอบด้วย 2 สถานะ คือ สถานะที่เป็นของเหลว เราเรียกว่า น้าในดิน และ สถานะที่เป็นก๊าซ เราเรยี กว่า ไอน้าในดิน ความชื้นของดินที่เป็นประโยชน์ต่อพืชไว้ 3 ประเภท คือ ความช้ืนที่ เป็นประโยชน์ ความชื้นที่ไมเ่ ปน็ ประโยชน์ และ ความชื้นเกนิ จาเป็น ดินเป็นทรัพยากรธรรมชาติท่ีสามารถเก็บน้าไว้เพ่ือให้พืชสามารถนาไปใช้ประโยชน์ได้ น้าในดิน สามารถเคลื่อนที่จากจุดหน่ึงไปยังอีกจุดหนึ่งได้ด้วยแรงดึงดูดของโลก แรงระหว่างไอออนในสารละลายและ แรงระหว่างโมเลกุลของน้า น้าในดินอาจปรากฏในรูปต่าง ๆ ดังนี้คือ น้าในแร่ น้าเยื่อ น้าซับ น้าอิสระและ น้าซึม ในช่องว่างของดินจะมีน้าและอากาศเป็นองค์ประกอบท่ีสาคัญ ถ้าช่องว่างของดินมีปริมาณน้ามาก หรอื มีนา้ ขังตลอดเวลา ย่อมแสดงว่าไม่มอี ากาศอยใู่ นชอ่ งวา่ ง ดังน้นั สามารถแบ่งสภาพของน้าในดินออกได้ตาม ความแตกต่างของน้าท่ีมีอยู่ในดินได้ดังต่อไปนี้คือ สภาพดินที่อ่ิมตัวด้วยน้า สภาพดินท่ีไม่อิ่มตัวด้วยน้า สภาพ ความจคุ วามช้ืนภาคสนาม สภาพน้าเย่ือ และ สภาพจุดเหี่ยวถาวรของพืช เคร่ืองมือท่ีนิยมใช้วัดความชื้นในดิน แบ่งออกเป็น 3 ประเภทใหญ่ๆ ได้แก่ เครื่องวัดแรงดึงความชื้นในดิน (Tensiometer) แท่งวัดความชื้น (Moisture block) และ เครือ่ งวดั การกระจายชองนิวตรอน (Neutron moisture block) คำถำมทบทวน 1. อธบิ ายความหมายและเปรียบเทียบระหวา่ งความชน้ื ในดินกับน้าใตด้ นิ 2. ให้แบ่งประเภทของนา้ ใตด้ ินพร้อมท้งั ให้รายละเอยี ด
เอกสารประกอบการสอน รายวิชา ปฐพวี ทิ ยาสง่ิ แวดล้อม 167 3. แรงดูดยึดความชน้ื ในดินมีกลี่ กั ษณะอะไรบ้างอธบิ าย 4. พชื ตอ้ งการปริมาณนา้ ในดินในรปู ใดทีส่ ามารถนาไปใช้ประโยชน์ไดอ้ ธิบาย 5. ยกตัวอย่างเครื่องมือท่ีใช้วัดความชนื้ ในดินมา 1 ชนดิ พร้อมรายละเอยี ดประกอบ 6. อธิบายสาเหตใุ นการสูญเสียความช้นื ในดินมา 3 สาเหตุ 7. ทาไมพชื แต่ละชนิดต้องการปรมิ าณน้าท่ีไม่เท่ากนั อธบิ าย เอกสำรอ้ำงอิง เกษมศรี ซับซ้อน. (2541). ปฐพวี ิทยา(พิมพ์ครัง้ ท่ี4). กรุงเทพมหานคร : นานาสง่ิ พมิ พ์. คณาจารยภ์ าควิชาปฐพวี ทิ ยา. ( 2541 ). ปฐพีวิทยาเบ้อื งตน้ (พิมพค์ รัง้ ที่8). กรุงเทพมหานคร : เรืองธรรมการพิมพ์. คณาจารย์ภาควชิ าปฐพวี ิทยา. ( 2533). คมู่ อื ปฎิบตั ิการปฐพีวทิ ยาเบื้องต้น (พมิ พค์ ร้ังที่8). กรุงเทพมหานคร : ชวนพมิ พ.์ ถวิล ครฑุ กุล. ( 2527 ). ดินและปุ๋ยเพ่ือการเพาะปลูก. กรงุ เทพมหานคร : ภาควิชาปฐพวี ิทยา คณะเกษตร มหาวิทยาลยั เกษตรศาสตร.์ นที ขลิบทอง. ( 2528 ). ดนิ นา้ ปุ๋ย. กรงุ เทพมหานคร : มหาวทิ ยาลัยสุโขทยั ธรรมาธริ าช. นงคราญ กาญจนประเสริฐ, พิชยั สราญรมย์, บญุ แสน เตยี วนุกูลธรรม, สมั ฤทธิ์ ภรู่ งุ่ เรอื ง. (2546). เอกสารประมวลสาระวิชาปฐพวี ิทยา. นครสวรรค์ : สถาบนั ราชภัฏนครสวรรค์. บญุ ชมุ เปียแดง, วรรณา จันทร์คง, นารี สุทธปรดี า, และเกษมศรี, (2526). ปฐพวี ิทยา. กรุงเทพมหานคร : ศูนยฝ์ กึ อบรมวิศวกรรมเกษตรปทุมธานี. พิชัย สราญรมย์. ( 2543 ). เอกสารโรเนียวคู่มือการสอนวิชาปฐพีวทิ ยา. จนั ทรบรุ ี : สถาบนั ราชภฎั ราไพพรรณ.ี วิบลู ย์ บญุ ยชโรกลุ . (2526). หลักการชลประทาน นครปฐม. นครปฐม : ภาควิชาวิศวกรรม ชลประทาน คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลยั เกษตรศาสตร.์ ศูนย์สารสนเทศการเกษตร. (2543). สถติ ิการเกษตรของประเทศไทยปเี พาะปลกู 2541/2542. กรงุ เทพมหานคร : ฟันน่ี พับลสิ ซ่ิง. อานาจ สุวรรณฤทธ์ิ. (2525 ). ความสัมพันธ์ระหวา่ งดินกบั พชื . กรุงเทพมหานคร : ภาควิชาปฐพวี ทิ ยา คณะเกษตร มหาวิทยาลยั เกษตรศาสตร์. อทิ ธสิ นุ ทร นันทกจิ . ( 2544 ). เครื่องวดั ความชื้นในดนิ แบบ Tensiometer. .Available : http://www.kmitl.ac.th/ ~ kasoil/SoilRes/Tesiometer.htm . เอบิ เขยี วรื่นรมย์. ( 2526 ). การสารวจดนิ . กรุงเทพมหานคร : ภาควิชาปฐพีวทิ ยา คณะเกษตร มหาวทิ ยาลยั เกษตรศาสตร์.
เอกสารประกอบการสอน รายวชิ า ปฐพวี ทิ ยาสง่ิ แวดล้อม 168 บทท่ี 10 มลพษิ ของดนิ และกำรฟน้ื ฟู แผนบรหิ ำรกำรสอนประจำบทท่ี 10 เนือ้ หำประจำบท 1. การชะลา้ งพังทลายของดิน 2. ผลเสยี หายที่เกิดจากการชะลา้ งพังทลายของดิน 3. หลักการและวธิ ีอนรุ กั ษด์ ิน 4. การอนุรกั ษด์ นิ ด้วยหญา้ แฝก 5. ประโยชนข์ องหญ้าแฝก 6. การปลกู หญ้าแฝกเพื่อป้องกันการชะลา้ งพังทลายของดนิ 7. ดินมปี ญั หา 8. ดนิ เปรยี้ วจัด 9. ดินเคม็ 10. การแก้ไขปรับปรุงดนิ เพื่อใช้ในการทาเกษตรกรรม 11. ดนิ อนิ ทรยี ์ 12. ดนิ เส่อื มโทรม 13. แนวทางการใช้ประโยชนท์ างการเกษตร วตั ถปุ ระสงค์เชิงพฤติกรรม 1. สามารถบอกสาเหตุของการชะลา้ งพงั ทลายได้ 2. สามารถอธบิ ายความหมายของคาว่าการอนุรกั ษด์ ินได้ 3. สามารถบอกตัวการทีส่ าคัญในการเกิดการชะลา้ งพงั ทลายของดินได้ 4. สามารถอธบิ ายคุณสมบัติพเิ ศษของหญา้ แฝกได้ 5. สามารถอธิบายวธิ ีการอนุรักษ์ดนิ ดว้ ยหญา้ แฝกได้ 6. สามารถบอกประเภทของดินมปี ญั หาในประเทศไทยได้ 7. สามารถบอกวิธีการจัดการดินกรด ดนิ เคม็ และดนิ ที่มีปัญหาในประเทศไทยใหส้ ามารถ นามาใช้ทา การเกษตรได้ วธิ สี อนและกจิ กรรมกำรเรียนกำรสอนประจำบท 1. ผู้สอนอธบิ ายเนือ้ หาเรื่องการอนุรกั ษ์ดนิ ตามเอกสารประกอบ การสอน 2. ผ้สู อนอธิบายเพิ่มเตมิ โดยใช้แผน่ ภาพประกอบ 3. ผ้สู อนใหน้ ักศึกษาทาปฏบิ ตั ิการที่ 7 (ภาคผนวก)
เอกสารประกอบการสอน รายวิชา ปฐพวี ทิ ยาสง่ิ แวดล้อม 169 4. ผู้สอนและนักศึกษาช่วยกนั อภปิ รายสรปุ เนื้อหา 5. ผู้สอนใหน้ กั ศึกษาทาแบบฝกึ หัดท้ายบท สอ่ื กำรเรยี นกำรสอน 1. เอกสารประกอบการสอน 2. แผ่นภาพ และเคร่ืองฉายข้ามศีรษะ กำรวัดผลและกำรประเมนิ ผล ประเมินผลจาก 1. สงั เกตจากการตอบคาถามและอภปิ รายของนักศึกษา 2. สงั เกตจากการทากจิ กรรมของนักศึกษา 3. สังเกตจากการทาแบบฝึกหัดของนักศึกษา
เอกสารประกอบการสอน รายวิชา ปฐพวี ิทยาสงิ่ แวดล้อม 170 บทท่ี 10 มลพษิ ของดนิ และกำรฟนื้ ฟู กำรอนุรักษ์ดิน (soil conservation) หมายถึง การใช้ทรัพยากรอย่างฉลาด โดยการป้องกันและ การรักษา รวมท้ัง การปรับปรุงความอุดมสมบูรณ์และความสามารถในการให้ผลผลิตของดิน รวมท้ัง การหา พ้นื ทใ่ี หม่ทดแทนเพอ่ื ยืดอายุการใชใ้ ห้ยาวนานต่อไปอีก วตั ถุประสงค์ของการอนรุ ักษ์ดิน เพื่อลดการกร่อนดินที่ มีตั ว เร่ ง ใ ห้ม า ก ท่ีสุ ด เ ท่า ที่ จ ะท า ได้ จ นก ร ะ ทั่ง ก า รสู ญ เ สีย ดิ นเ ท่ า กับ อั ต รา ก า รเ กิ ด ดิน แ ล ะ พยายามรักษาสมดุลน้ีไว้ เพื่อรักษาปริมาณธาตุอาหารในดินให้อุดมสมบูรณ์ โดยการป้องกันการสูญเสียที่ไม่ จาเป็น หรือเพ่ิมเติมส่วนที่สูญเสียไปโดยวิธีการใดวิธีหน่ึง เพื่อรักษาอินทรียวัตถุ โดยการควบคุมอัตราการ สลายตัวหรือโดยการเพิ่มเติมซากพืชและสัตว์อยู่เสมอ เพื่อรักษาสมบัติทางฟิสิ กส์ที่เกี่ยวข้องกับการ เจริญเติบโตของพืช เชน่ ความยากง่ายในการไถพรวน (soil tilth) ของดินไวห้ รอื ปรับปรุงใหส้ มบัตนิ ี้ดยี งิ่ ขน้ึ 1. กำรชะล้ำงพังทลำยของดิน การชะล้างพังทลายของดินสามารถเกิดข้ึนได้ตามธรรมชาติ โดยมีมนุษย์และสัตว์เป็นตัวการ การชะ ล้างพังทลายของดินเป็นส่วนสาคัญที่สุดในการทาให้เกิดการสูญเสียความอุดมสมบูรณ์ของดิน และทาให้ดิน เสอื่ มโทรม ตัวการท่ีทาให้เกดิ การชะลา้ งพังทลายของดินมีดังนี้ 1. ลม ลมเป็นตัวการท่ีทาให้เกิดการพัดพาเอาดินเคล่ือนท่ีจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง โดยเฉพาะดนิ ทมี่ ีอนภุ าคขนาดเลก็ ประเทศไทยพบได้ในภาคตะวนั ออกเฉยี งเหนือ 2. น้ำ น้าเป็นตัวการท่ีสาคัญที่สุดในการทาให้เกิดการกัดเซาะชะล้างพังทลายของดินใน ประเทศไทย ต้ังแต่อยู่ในสภาพของเม็ดฝนที่ตกมากระทบผิวดิน น้าท่ีอยู่ในดินทาให้ดินอ่อนตัว ทาให้ น้าไม่สามารถซึมลงไปในดินได้อีกทาให้เกิดการไหลบ่าของน้าทาให้ดินเกิดพังทลายเกิดเป็นร่องขนาด เลก็ ขนาดใหญ่ 3. สิ่งมีชีวิต เช่นสัตว์และพืช การเคลื่อนและการกินอาหารสัตว์ในดินย่อมทา ให้ดิน ถูกชะล้างได้ง่าย สัตว์เลี้ยงและสัตว์ป่ามีส่วนทาให้ดินพังทลายได้โดยการเหยียบย่าบนดินไปนานๆจะ ทาให้เกิดเป็นร่องลึกๆได้ มนุษย์เป็นตัวการสาคัญที่สุดในการทาให้เกิดการชะล้างพังทลายของดิน เนื่องจากมนุษย์ ตัดไม้ทาลายป่า ไถพรวนดิน เตรียมดินเพ่ือการเพาะปลูก และการสร้างถนน ไม่ถูก หลักวิชาการ และ รากของพืชชอนไชไปหาอาหารทาใหด้ ินแตกได้ 4. กำรเปล่ียนแปลงของอุณหภูมิ ทาให้ดินยืดและหดตัวได้ ทาให้ดินแตกแยกออกมาได้ ผลเสยี หายทเ่ี กดิ จาการชะลา้ งพังทลายของดิน
เอกสารประกอบการสอน รายวิชา ปฐพีวทิ ยาสงิ่ แวดล้อม 171 การชะล้างทาลายดินก่อให้เกิดผลเสียอย่างมากต่อการดารงชีวิตของมนุษย์และการเกษตรกรรมได้ ดงั ตอ่ ไปนี้ 1. ทาให้ผลผลิตทางด้านการเกษตรลดลง เน่ืองจากการชะล้างพังทลายของดินทาให้เกิดการ สูญเสียความอุดมสมบูรณ์ของดิน ดินท่ีเหลือเป็นดินหยาบ ดินแน่นทึบ ความสามารถในการอุ้มน้าต่า การซึมซาบและการระบายน้าเลวไม่เหมาะสมในการเพาะปลูก 2. การเตรียมดินและการทาการเกษตรกรรมลาบาก เนื่องจากเกิดเป็นร่องน้าขนาดเล็ก ขนาดกลางและขนาดใหญ่ การไถพรวนดนิ เพอื่ ทาการเพาะปลูกทาได้ยากต้องเสียค่าใช้จ่ายสูง 3. ทาให้เข่ือนเก็บกักน้า หนอง คลองบึง และลาธาร ต้ืนเขิน เนื่องจากการตะกอนของดินที่ ถูกน้าไหลบ่าพัดพาลงสู่ท่ีต่า ซึ่งอาจเกิดน้าท่วมได้ง่ายและการคมนาคมทางน้าอาจมีปัญหาและทาให้ ประสทิ ธภิ าพในการใชป้ ระโยชนจ์ ากน้าลดลง 2. หลกั กำรและวิธีกำรอนุรกั ษ์ดนิ การอนุรักษด์ นิ และน้า คือวิธีการป้องกันการชะล้างพังทลายและการสูญเสียหน้าดิน ควบคุมน้าท่ีไหล บา่ บนผิวดนิ ให้นอ้ ยลง ตลอดจนการปรับปรงุ บารุงดินท่ีเส่ือมโทรมให้เกษตรกรทาเกษตรกรรมได้อย่างยั่งยืน มี วธิ กี ารอยู่หลายวธิ ี พอแบง่ ออกไดด้ งั น้ี 1. กำรป้องกันกำรชะล้ำงโดยวธิ กี ล 1.1 กำรสรำ้ งคันดินกั้นขวำงควำมลำดเทของพ้ืนที่ (terracing) เพ่ือทาหน้าท่ีกั้น ขวางทางน้าไหลบ่า แบ่งออกเป็นคันดินแบบระดับ มีระดับเท่ากันตลอดคันดินแบ่งออกเป็น คันดินแบบลดระดับ มีการลดระดับเพื่อให้น้าไหลออกจากปลายคันดินโดยปกติจะลดระดับ ประมาณ 0.2 เปอร์เซ็นต์ ของระดับ น้าท่ีไหลบ่าจะไหลลงสู่ทางระบายน้าท่ีได้ก่อสร้างไว้ และคันดินแบบยกระดับหัวท้าย คันดินจะทาหน้าที่เสมือนเขื่อนขนาดเล็ก ทาหน้าที่กักน้า แลว้ ปล่อยใหน้ า้ ซึมลงไปในดิน 1.2 คันดินข้ันบันได (bench Terrace) คันดินชนิดนี้ใช้ป้องกันการชะล้าง พังทลายของดินในที่สูงชันพื้นท่ีเชิงเขาหรือเนินสูงลักษณะของคันดินมีลักษณะเป็นข้ันบันได เหมาะสมสาหรบั การปลกู ไม้ผล 1.3 คันคูน้ำรอบเขำ (hillside ditch) เป็นการสร้างคูน้าประกอบด้วยคันดินเพื่อ ใช้รับน้าที่ไหลบ่าตามเชิงเขา พื้นที่สูงชัน แล้วน้าเหล่านั้นจะไหลไปสู่ทางระบายน้า
เอกสารประกอบการสอน รายวชิ า ปฐพวี ทิ ยาสง่ิ แวดล้อม 172 1.4 กำรสร้ำงบ่อน้ำประจำไร่นำ (farm Pond) เพ่ือกักเก็บน้าไว้ใช้บริโภค อุปโภค เลี้ยง สตั ว์ และปอ้ งกันการชะล้างพังทลายของดนิ 2. กำรป้องกนั กำรชะล้ำงโดยวธิ กี ำรปลูกพืช 2.1 กำรปลูกพืชตำมแนวระดับ (contour cultivation) คือการไถพรวนและ ปลูกพืชให้เป็นแถวขวางความลาดเทหรือมีแถวพืชคดโค้งไปตามระดับใช้ได้กับพื้นที่มีความ ลาดเทไมเ่ กนิ 3 เปอรเ์ ซน็ ต์ 2.2 กำรปลูกพืชแบบแถบสลับ(striperopping)โดยปลูกพืชเป็นแถวสลับกัน ระหว่างพชื ทป่ี ลกู เป็นแถว และพืชที่ปลูกด้วยการหว่านเมล็ด หรือการปลูกหญ้าและพืชคลุม ดนิ ใชไ้ ดด้ กี ับพนื้ ท่ีท่ีมคี วามลาดเทระหว่าง 1 – 10 เปอร์เซน็ ต์ 2.3 กำรปลูกป่ำใหม่ (reforestation) มนุษย์ตัดไม้ทาลายป่าทาให้ดินไม่มีส่ิงปก คลุมจึงทาให้เกิดการชะล้างพังทลายของดินขึ้น การปลูกป่าจึงเป็นวิธีการหนึ่งในการลดการ ชะลา้ งพังทลายของดนิ 2.4 กำรใช้พืชคลุมดิน เป็นวิธีการท่ีง่ายสะดวกและเสียค่าใช้จ่ายน้อยมาก พืชท่ีใช้ สว่ นใหญไ่ ดแ้ กพ่ ชื ตระกลู ถว่ั ทมี่ ีเถาเล้อื ยคลมุ ดิน หรอื พชื ตระกูลหญา้ 2.5 กำรใช้ระบบกำรปลูกพืช ปัจจุบันนิยมใช้กันมีหลายระบบตามสภาพแวดล้อม ตลาดแรงงาน ระบบการชลประทาน และเงินทุนในการผลิตและการปรับปรุงพ้ืนท่ีเพื่อการ ผลิต ระบบการปลูกต่างๆได้แก่ การปลูกพืชหมุนเวียน ได้แก่การปลูกพืชต่างชนิด เวียนกัน บนพ้ืนที่แห่งเดียวกันนิยมใช้กับพื้นท่ีเพาะปลูกพืชไร่อายุสั้น เช่น ข้าว–ข้าวโพด – ถั่วลิสง เป็นตน้ (ตารางท่ี10.1) การปลูกพืชแซม ได้แก่การปลูกพืชตั้งแต่สองชนิดข้ึนไป บนพื้นที่และ เวลาเดียวกัน โดยปลูกพืชที่สองแซมในแถวหรือระหว่างแถวของพืชหลัก เช่นปลูกถ่ัวเขียว หรือถ่ัวลิสงแซมระหว่างแถวมันสาประหลัง หรือฝ้าย หรือไม้ผลยืนต้น และ การปลูกพืช เหลอื่ มฤดู เป็นการปลูกพืชสองชนิดต่อเน่อื งกนั โดยคาบเกย่ี วกัน โดยยงั ไม่ได้เก็บเกี่ยวพืชแรก ท้ังนี้ เพื่อประหยัดพ้ืนท่ีเพาะปลูก ในขณะท่ีดินยังมีน้าหรือความช้ืนพอเพียง ท้ังนี้ แล้วแต่ สถานท่ี เช่น บนที่ดอนภาคเหนือ สามารถปลูกถั่วระหว่างแถวข้าว ก่อนเก็บเก่ียวข้าว ประมาณ 1 เดือน ความชื้นในดินจะมีเพียงพอสาหรับการเจริญเติบโตของถ่ัว จนถึงการเก็บ เก่ียวผลผลิตได้ โดยถั่วไม่ทาความกระทบกระเทือนแก่ต้นข้าว สาหรับที่นาในภาคกลาง สามารถปลูกมันเทศ โดยการระบายน้าออกก่อนเก็บเก่ียวข้าว 15 วัน เมื่อเก็บเกี่ยวมันเทศ แลว้ ซึ่งมีอายุประมาณ 140 วัน ยังสามารถปลูกถ่ัวเขียวต่อไปอีก ลักษณะการปลูกพืชเหล่ือม ฤดู มักนิยมใช้กว้างขวางเฉพาะบริเวณท่ีปลูกพืชไร่หรือพืชผักล้มลุก ส่วนบริเวณท่ีปลูกไม้ยืน
เอกสารประกอบการสอน รายวชิ า ปฐพวี ทิ ยาสงิ่ แวดล้อม 173 ตน้ เกษตรกรมักนิยมปลูกพชื แซมมากกว่าการปลูกพชื เหล่ือมฤดู เพ่ือเพ่ิมจานวนครั้งของการ ปลูกพืชให้ได้มากท่ีสุดและทันกับฤดูกาลซ่ึงมีจากัด รูปแบบของการปลูกพืชเหล่ียมฤดู ได้แก่ ตารางท่ี 10.1 แสดงการปลกู พชื หมนุ เวียน แปลงที่ 1 ปีท่ี 3 2 1 ข้าว ข้าวโพด ถัว่ ลิสง 2 ถวั่ ลสิ ง ข้าว ขา้ วโพด 3 ขา้ วโพด ถ่ัวลิสง ข้าว ท่มี า (กรมพฒั นาที่ดนิ , 2541; หนา้ 135) กำรปลูกเป็นพืชสด คือ การปลูกพืชใด ๆ แล้วทาการไถกลบ ในขณะท่ีพืชน้ันยัง เขียวสดอยู่ เพื่อเพ่ิมปริมาณอินทรียวัตถุในดิน ในพื้นที่ที่ใช้ปลูกพืชเศรษฐกิจติดต่อกันเป็น เวลานาน ๆ ดินมักเส่ือมความอุดมสมบูรณ์ ซึ่งเกิดจากการชะล้างพังทลายของผิวดิน พืชท่ี ปลูกดดู ธาตอุ าหารในดินไปใช้เพ่ือการเจริญเติบโต ปริมาณอินทรียวัตถุในดินลดลง ดินอัดตัว แนน่ ทึบ ไมเ่ หมาะแกก่ ารปลูกพืช พืชที่ควรใช้ปลูกเป็นปุ๋ยพืชสด มักใช้พืชตระกูลถั่ว เช่น ถั่ว ดา ถ่ัวเขียว ถ่ัวมะแฮะ ฯลฯ โดยปลูกก่อนการปลูกพืชหลัก ดินยังมีความชื้นพอแก่การ เจริญเติบโตของปุ๋ยพืชสดได้ บางคร้ังอาจปลูกพืชสดที่ไม่หวังผลผลิต เช่น ปอเทือง โสน ไต้หวนั โสนอินเดีย ไมยราบไรห้ นาม โดยปลูกแลว้ ไถกลบเมือ่ พืชอายุ 70 – 90 วนั กำรปลูกเป็นพืชสด คือ การปลูกพืชใด ๆ แล้วทาการไถกลบ ในขณะที่พืชน้ันยัง เขียวสดอยู่ เพื่อเพ่ิมปริมาณอินทรียวัตถุในดิน ในพ้ืนที่ท่ีใช้ปลูกพืชเศรษฐกิจติดต่อกันเป็น เวลานาน ๆ ดินมักเสื่อมความอุดมสมบูรณ์ ซึ่งเกิดจากการชะล้างพังทลายของผิวดิน พืชท่ี ปลูกดูดธาตุอาหารในดนิ ไปใช้เพ่ือการเจริญเติบโต ปริมาณอินทรียวัตถุในดินลดลง ดินอัดตัว แน่นทึบ ไม่เหมาะแกก่ ารปลูกพืช พืชท่ีควรใช้ปลูกเป็นปุ๋ยพืชสด มักใช้พืชตระกูลถั่ว เช่น ถ่ัว ดา ถ่ัวเขียว ถ่ัวมะแฮะ ฯลฯ โดยปลูกก่อนการปลูกพืชหลัก ดินยังมีความช้ืนพอแก่การ เจริญเติบโตของปุ๋ยพืชสดได้ บางครั้งอาจปลูกพืชสดท่ีไม่หวังผลผลิต เช่น ปอเทือง โสน ไต้หวัน โสนอินเดีย ไมยราบไร้หนาม โดยปลกู แล้วไถกลบเมอ่ื พืชอายุ 70 – 90 วนั
เอกสารประกอบการสอน รายวิชา ปฐพีวทิ ยาสงิ่ แวดล้อม 174 3. ดนิ มปี ัญหำ นงคราญ กาญจนประเสริฐ (2536) ได้กล่าวถึงดินมีปัญหาไว้ดังน้ี ดินมีปัญหาคือ ดินท่ีมีสมบัติไม่ เหมาะสมหรอื เปน็ อุปสรรคต่อการผลิตพืช เช่น ดินเค็ม ดินด่าง ดินเปรี้ยวจัด ดินพรุ ดินตื้น ดินดาน และดินท่ี ยืดหดตัวสูง เป็นต้น ดินเหล่านี้อาจพบเป็นบางแห่งหรือแผ่กระจายเป็นบริเวณกว้าง ทาให้ไม่สามารถทาการ เพาะปลูกได้หรือได้ผลผลิตต่า ถ้าต้องการใช้ควรจัดการแก้ไขปรับปรุงก่อน ดินปัญหาที่พบในประเทศไทย จาแนกได้ 7 ประเภท คอื 1. ดินเค็มและดินด่ำง (saline & sodic soils) มีเนื้อที่ 21,718,790 ไร่ เป็นดินเค็มภาค ตะวันออกเฉียงเหนือและชายทะเล ได้แก่ กลุ่มดิน Natraqualfs, Sulfaquents, Hydraquents, Halaquepts 2. ดินเปร้ียวจัด (acid sulfate soils) มีเน้ือท่ีรวม 5,252,500 ไร่ ส่วนใหญ่พบในภาค กลาง ไดแ้ กก่ ลุ่มดนิ Sulfic tropaquepts 3. ดินทรำยจัด (sandy texture soils) มีเน้ือที่ 5,908,750 ไร่ ส่วนใหญ่ พบในภาค ตะวันออกเฉยี งเหนอื ภาคตะวนั ออก และภาคใต้ ไดแ้ ก่ กลมุ่ ดนิ Quartzipsammments 4. ดินท่ีมีช้ันดำน (ground water podzols) มีเนื้อท่ี 2,105,000 ไร่ ส่วนใหญ่พบใน ภาคใต้ ไดแ้ ก่กลุ่มดนิ Chromuderts 5. ดินที่มีกำรยืดหดตัวสูง (vertisols soils) มีเนื้อที่ 2,105,000 ไร่ ส่วนใหญ่พบในภาค กลาง บริเวณจงั หวัดลพบุรี สระบรุ ี ได้แก่ กล่มุ ดิน Pelluderts, Chromusterts, Pellusterts 6. ดินพรุ (organic soils) มีเน้ือที่ 505,000 ไร่ พบในภาคใต้ ไดแ้ ก่ กลุม่ ดนิ Tropofibrist 7. ดินปนกรวด (skeletal soils) มีเนื้อที่ 52,388,750 ไร่ พบทั่วทุกภาคของประเทศไทย ได้แก่ กลุ่มดิน Ustrothens, Tropothens, Dystropepts, Halfplustalfs, Paleaqults, Plinthustults, Haplustults, Paleudults tropudults 4. ดนิ เปร้ยี วจดั ดนิ เปร้ยี วจัดเปน็ ดินที่มีปัญหาในการเพาะปลูก เนื่องจากดินมีพวกเหล็ก แมงกานีสและอลูมินัมสะสม อยู่ ดนิ เปรยี้ วจัดเปน็ ดินที่มีความอดุ มสมบูรณต์ ่า วิธกี ารจดั การดินเปรย้ี วแบ่งออกเปน็ 3 วิธีใหญ่ๆดงั น้ี
เอกสารประกอบการสอน รายวชิ า ปฐพวี ิทยาสงิ่ แวดล้อม 175 1. กำรจัดกำรด้ำนดิน โดยวิธีการใช้น้าจืดเพ่ือล้างหน้าดิน ก่อนท่ีจะใส่ปุ๋ยและปลูกพืช ปรับปรงุ ดนิ กรดดว้ ยการใสป่ นู ในอตั ราที่เหมาะสม เป็นวธิ ดี ที ีส่ ุดและรวดเร็วในการแก้ไขความเป็นกรด เพือ่ ลดความเป็นพิษของอลูมินัม เหล็ก และแมงกานีส อีกทั้งเป็นการลดการตรึงปุ๋ยฟอสฟอรัส ใส่ปุ๋ย อาหารหลกั และธาตอุ าหารรองใหแ้ กพ่ ืช ในอตั ราที่เหมาะสมกับระดับความรุนแรงของกรดและความ ต้องการของพืช ใส่แมงกานีสไดออกไซด์ เพื่อยับยั้งความเป็นพิษของเหล็ก ใส่เฟอร์ริกออกไซด์ เพ่ือ ยบั ยงั้ ความเปน็ พิษของกา๊ ซไฮโดรเจนซัลไฟดใ์ นดินท่ีมีเหลก็ อยู่ในปริมาณน้อย วิธีการแก้ไขดินเปร้ียวมี ดังตอ่ ไปน้ี 1.1 ควรใส่ปูนเพื่อเพ่ิมระดับพีเอชของดินต่าลง และต้องเป็นปูนท่ีมีแคลเซียมหรือ แมกนีเซียมเป็นองค์ประกอบ ได้แก่ปูนท่ีอยู่ในรูปออกไซด์ เช่น แคลเซียมออกไซด์ แมกนเี ซยี มออกไซด์ และไฮดรอกไซด์ และอยูใ่ นรูปอ่ืนๆเชน่ คลั ไซต์ และโดโลไมต์ เม่ือนาปูน ท่ีอยู่ในรูปออกไซด์ ใส่ลงไปในดินกรด ออกไซด์จะทาปฎิกิริยากับความช้ืนหรือน้าในดิน ออกไซดจ์ ะเปลี่ยนไปเป็นไฮดรอกไซด์ ดังสมการ ในดินมีกา๊ ซคารบ์ อนไดออกไซด์เม่ือทาปฎิกิริยากับความชื้นหรือน้าในดินจะเกิดเป็น กรดคาร์บอนกิ ดังสมการ ในดินมีแคลเซียมไฮดรอกไซด์ มาทาปฏิกิริยากับกรดคาร์บอนิก จะเกิดเป็น แคลเซยี มไฮโดรเจนคาร์บอเนต ดงั สมการ วธิ กี ารใสป่ นู ลงในดนิ เพื่อปรับสภาพดินสามารถทา ได้ดังน้ีคือ ควรใส่ปูนลงไปในดินเพ่ือปูนจะได้ปรับค่าพีเอชของดินให้สูงขึ้น ถ้าต้องการใช้ดิน เปร้ียวทานาปลูกข้าว จะต้องใช้เวลาในการปรับสภาพประมาณ 1 – 2 สัปดาห์ ในส่วนของ ดินไร่ จะใชเ้ วลาในการทาปฏกิ ริ ิยา ประมาณ 6 – 8 สัปดาห์ ในการใส่ปุ๋ยฟอสเฟตในดินกรด จดั ไม่ควรใสป่ ุ๋ยพร้อมกับการใสป่ ูนเพราะจะทาให้พชื ใช้ปุ๋ยฟอสเฟตไม่สมบูรณ์และ การใส่ปูน ร่วมกับหินฟอสเฟตต้องใช้อย่างระมัดระวังไม่ควรให้ค่าพีเอชเกิน 5.5 เน่ืองจากพืชจะได้รับ ปรมิ าณฟอสเฟตไดไ้ มส่ มบรู ณ์
เอกสารประกอบการสอน รายวชิ า ปฐพีวทิ ยาสง่ิ แวดล้อม 176 1.2 การใส่อินทรีย์วัตถุเป็นการเพ่ิมประสิทธิภาพในการดูดซับธาตุอาหารให้กับดิน รกั ษาความชน้ื ใช้ไดใ้ นรปู ของปยุ๋ อนิ ทรยี ท์ ุกชนิด ถ้าเป็นปุ๋ยหมกั ควรใช้ในอัตรา 2 – 3 ตันต่อ ไร่ 1.3 การใส่ปุ๋ยฟอสฟอรัส ควรใช้ปุ๋ยท่ีละลายช้า เช่น หินฟอสเฟต อัตราท่ีใช้ข้ึนกับ ชนดิ พชื ทป่ี ลูก ดนิ ท่ีใส่ปนู อาจใชป้ ๋ยุ ฟอสเฟตทีล่ ะลายได้เรว็ 1.4 การใส่ปยุ๋ ไนโตรเจน เน่ืองจากพีเอชไม่เหมาะสม ทาให้ขาดแคลนธาตุไนโตรเจน อาจใช้ในรูปปุ๋ยพืชสดตระกูลถ่ัว หรือปุ๋ยหมัก ปุ๋ยคอก และปุ๋ยเคมีภายหลัง แต่ไม่ควรใช้ปุ๋ย แอมโมเนียมซลั เฟต เพราะมผี ลตกคา้ งเปน็ กรด ควรแบง่ ใส่ 2 – 3 ครั้ง 1.5 การใสป่ ยุ๋ โปตสั เซียม ควรใช้โปตสั เซียมคลอไรด์ 1.6 การใส่ปุ๋ยเสริม อาจใส่ในรูปของปุ๋ยหมัก ปุ๋ยคอกหรือในรูปธาตุอาหารเสริม ผสมพ่นใหท้ างใบพรอ้ มกับยาปราบศตั รพู ืช 1.7 การใช้พันธ์ุที่ทนต่อดินกรด เลือกพืชที่มีความทนทานต่อดินกรด อาจใช้ เทคนิคขน้ั สูงทางดา้ นพันธวุ ิศวกรรม สร้างพันธ์พุ ชื ใหม่ 1.8 ใช้ระบบปลูกพืชให้เหมาะสม เช่นการปลูกพืชที่มีระบบควบคุมหรือป้อง กนั การชะลา้ งพงั ลายของดนิ การปลกู พืชหมุนเวยี น เปน็ ตน้ 2. กำรจัดกำรด้ำนน้ำ ควรรักษาความช้ืนของดินอยู่เสมอในช่วงหน้าแล้งควรท่ีจะปลูกพืช ต่อเนื่องเพ่ือป้องกันการเกิดกรดเพิ่มขึ้นเม่ือดินแห้ง ควรควบคุมระดับน้าใต้ดินให้เหมาะสม อย่างให้ แห้งเกินไปจะเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน ทาให้เกิดกรดเพิ่มมากข้ึนได้ ควรจัดทาคูระบายน้าใต้ดินให้ เหมาะสมกับชนดิ ของพชื ที่ปลกู 3. กำรจัดกำรด้ำนพืช เลือกปลูกพืชท่ีทนต่อสภาพของดินเปรี้ยวจัด ปรับระบบการปลูกพืช ให้สามารถใช้ประโยชน์จากพื้นที่ดินเปร้ียวจัดได้อย่างมีประสิทธิภาพเลือกปลูกพืชชนิดที่มี ผลตอบแทนสูง มีราคาดี และตลาดต้องการสูงทั้งภายในและต่างประเทศ สามารถทารายได้เป็น ระยะเวลายาวนาน ไดแ้ ก่ พืชพวกไมผ้ ลชนดิ ต่างๆ เชน่ สม้ โอ สม้ เขียวหวาน มะม่วง ขนุน ละมุด และ สับปะรด เป็นต้น ปลูกพืชที่สามารถเก็บเก่ียวและปลูกหมุนเวียน สลับหรือปลูกแซมพืชอื่น เช่น ข้าวโพดฝกั ออ่ น ขา้ วโพดหวาน มนั เทศ มะเขอื เทศ กระเจ๊ียบ หน่อไม้ฝร่ัง เป็นต้น
เอกสารประกอบการสอน รายวชิ า ปฐพีวิทยาสงิ่ แวดล้อม 177 5. ดินเค็ม ดินเคม็ คือดนิ ท่มี ปี รมิ าณเกลอื ทล่ี ะลายนา้ ได้มากเกินไป จนเป็นอันตรายต่อพืช ดินเค็มในประเทศไทย มี 2 ประเภทใหญ่ ๆ คือ ดินเค็มบกและดินเค็มชายทะเล ดินเค็มบกประกอบด้วยดินเค็มภาค ตะวันออกเฉียงเหนือและภาคกลาง ซึ่งมีสาเหตุการเกิดดินเค็ม ชนิดของเกลือ การแพร่กระจาย และวิธีการ จดั การแตกตา่ งกัน ดงั น้ี 1. ดินเคม็ ภำคตะวันออกเฉยี งเหนือ มีเนื้อท่ีทั้งส้ิน 17.8 ล้านไร่ แบ่งออกเป็นดินเค็มจัด 1.5 ล้านไร่ ดนิ เค็มปานกลาง 3.7 ลา้ นไร่ และดนิ เคม็ เล็กน้อย 12.6 ล้านไร่ และมีพื้นที่ที่มีศักยภาพในการ แพร่กระจายเกลอื อกี 19.4 ล้านไร่ ดินเค็มในภาคตะวันออกเฉียงเหนือเกิดจากน้าละลายเอาหินเกลือ ท่ีอยู่ใตด้ นิ ขึ้นมาสะสมในบรเิ วณที่ลุ่มต่า ทาให้ดินบริเวณน้ันหรือบริเวณข้างเคียงเปล่ียนสภาพเป็นดิน เค็ม ในฤดแู ล้งนา้ จะละลายเกลือซึ่งอยู่ใต้ดินระเหยข้ึนสู่บรรยากาศทาให้ส่วนที่เป็นเกลือตกค้างสะสม อยูใ่ นดนิ และบริเวณผิวดนิ หรอื เกดิ จากการทานาเกลอื แลว้ ปล่อยน้าทิ้งใหไ้ หลลงสบู่ ริเวณข้างเคียงทา ให้เกิดการแพร่กระจายของดินเค็มทาให้ไม่สามารถทาการเกษตรได้ และถ้าเกษตรกรจัดการน้าเพื่อ การเพาะปลูกไม่ดีพอหรือไม่ถูกหลักวิธี รวมไปถึงการตัดต้นไม้ การทาลายป่า การชลประทาน และ การสรา้ งอา่ งเก็บน้าท่ีไมถ่ กู วิธกี ็จะทาใหป้ ัญหาการแพรก่ ระจายของดินเคม็ เกดิ ขน้ึ อยา่ งรนุ แรง 2. ดินเค็มภำคกลำง เกิดจากตะกอนน้ากร่อย หรือน้าเค็มท่ีทับถมมานานทั้งที่อยู่ลึกและตื้น หรือเกิดจากน้าเค็มใต้ดิน การแพร่กระจายของดินเค็มภาคกลางส่วนใหญ่เกิดจากการกระทาของ มนษุ ย์ เช่นการสบู น้าไปใชม้ ากเกินไปทาให้นา้ เค็มเขา้ มาแทนท่ี การขุดหน้าดินขายลึกไปถึงชั้นตะกอน น้าเค็ม รวมทั้งการสร้างอ่างเก็บน้า และการทาคลองชลประทาน บนพ้ืนท่ีที่มีการทับถมของตะกอน น้าเค็ม ดินเค็มภาคกลางจะอยู่ในรูปของเกลือซัลเฟต คลอไรด์ ไบคาร์บอเนต หรือคาร์บอเนตของ แมกนีเซยี ม แคลเซยี ม โซเดียม จังหวัดที่พบปัญหาดินเค็ม คือ สุพรรณบุรี นครปฐม อ่างทอง สิงห์บุรี กาญจนบุรี ราชบรุ ี อยธุ ยา ลพบรุ ี อุทัยธานี ชัยนาท สมทุ รสงคราม เพชรบรุ ี เป็นต้น 3. ดินเค็มชำยทะเล ประเทศไทยมีจังหวัดติดชายทะเล 22 จังหวัด แนวชายฝ่ัง ยาวรวมท้ัง สิ้น 2,164.40 กิโลเมตร มีเนื้อที่ประมาณ 3.6 ล้านไร่ สาเหตุของการเกิดดินเค็มชายทะเล เนื่องจาก ได้รับอิทธิพลการข้ึนลงของน้าทะเลโดยตรง ดินเค็มประเภทน้ีประกอบไปด้วยโซเดียม แมกนีเซียม แคลเซียม คลอไรด์ ซัลเฟต ไบคาร์บอเนต และคาร์บอเนต ดินประเภทน้ีเป็นดินที่มีโครงสร้างเลว สมบัติทางกายภาพไม่เหมาะสมสาหรับใช้ทาการเกษตร ส่วนดินเค็ม บริเวณท่ีดินที่น้าทะเลท่วมถึง สามารถปลกู พชื จาพวก ไมผ้ ล และทานาขา้ ว
เอกสารประกอบการสอน รายวิชา ปฐพีวิทยาสงิ่ แวดล้อม 178 6. กำรแก้ไขปรับปรงุ ดนิ เพ่อื ใช้ในกำรทำเกษตรกรรม การปรบั ปรุงดนิ ท่ีมปี ญั หาต้องอาศัยการปรับปรุงดินทางด้านกายภาพ ชีวภาพ และเคมีผสมผสานเข้า ดว้ ยกันจะทาใหด้ ินท่มี ีปัญหาไดร้ ับการแก้ไขจนสามารถนาไปใช้ในการปลูกพืชได้ วิธีการแก้ไขดินที่มีปัญหาพอ สรุปได้ดงั ต่อไปน้ี 1. กำรปรับปรุงทำงด้ำนฟิสิกส์ โดยวิธีการไถดินให้ลึก (40 – 50 เซ็นติเมตร) เพื่อให้ดินมี การซาบซึมน้าได้ดีหรือทาให้ดินชั้นล่างแตกแยกออกจากกันเพื่อให้น้าไหลลงไปในดินได้ดี ดินเค็มที่มี เน้อื ละเอียดควรผสมทราย หรือการสลับชัน้ ดิน เพอื่ ใหด้ ินทไี่ มม่ ีเกลอื ปนอยมู่ าอยดู่ า้ นบน 2. กำรปรบั ปรงุ ด้ำนชวี ภำพโดยปลูกพชื คลุมดนิ เพอื่ ป้องกนั การกระจายของดินเค็ม และทา ให้อัตราการระเหยของน้าลดลงทาให้ดินไม่แห้งการซาบซึมของเกลือขึ้นสู่ผิวดินเป็นไปได้ยาก และใส่ อินทรียวตั ถุ เพื่อให้สมบัติทางด้านกายภาพและเคมีของดนิ ดีข้นึ 3. กำรปรับปรุงทำงด้ำนเคมี เป็นการแก้ไขดินที่มีปริมาณโซเดียมอยู่สูง โดยเติมสารเคมีลง ไปในดินเพอื่ ไปทาปฎิกิรยิ ากับโซเดยี มโดยเข้าไปไส่ที่โซเดียมในดินเกิดเป็นสารประกอบท่ีละลายน้าได้ ดีและสารประกอบท่ีตกตะกอน สารเคมีที่ใช้ได้แก่ 3.1 แคลเซียมคลอไรด์ (CaCl2) และยิบซั่ม (CaSO4) เป็นสารเคมีท่ีละลายน้าได้ง่าย เม่ือใส่สารดังกล่าวลงไปในดินเค็มจะไปทาปฏิกิริยากับ โซเดียมคาร์บอเนต (Na2CO3) ที่ ปะปนอยู่ในดินเค็ม เกิดเป็นสารประกอบท่ีละลายน้าได้ดี เช่นโซเดียมคลอไรด์ (NaCl)หรือ โซเดียมซัลเฟต (Na2SO4) สามารถถูกน้าชะล้างได้ และสารประกอบท่ีละลายน้าได้ยาก เช่น หนิ ปูน (CaCO3) ดังสมการ 3.2 การใช้กรดกามะถัน (H2SO4) กรดกามะถันท่ีได้จะทาปฏิกิริยากับ โซเดียม คาร์บอเนตทอี่ ยู่ในดินได้สารประกอบโซเดยี มซลั เฟตที่สามารถละลายน้าได้ง่าย ดงั สมการ 3.3 การใช้หินปูน (CaCO3) ปรับปรุงดินโซดิก ใส่หินปูนและกามะถันลงไปในดิน กามะถันจะทาปฎกิ ริ ยิ ากบั น้าเกดิ เป็นกรดกามะถัน กรดกามะถันจาทาปฏิกิริยากับหินปูน ได้
เอกสารประกอบการสอน รายวชิ า ปฐพวี ิทยาสง่ิ แวดล้อม 179 สารประกอบยิปซ่ัม สารประกอบยิบซ่ัมที่ได้จะไปทาปฎิกิริยากับดินเค็มจะได้สารประกอบท่ี ละลายน้างา่ ยและสารประกอบทลี่ ะลายน้ายาก ดังสมการ (X = ซัลเฟต คลอไรด์ ไบคาร์บอเนต หรือคาร์บอเนต เป็นตน้ ) 3.4 การใสเ่ หลก็ ซลั เฟตลงไปในดินเคม็ ดังสมการ ( X = ซัลเฟต คลอไรด์ ไบคาร์บอเนต หรอื คาร์บอเนต เป็นตน้ ) 3.5 การใสแ่ คลเซียมลงไปในดนิ ดงั สมการ (X = ซลั เฟต คลอไรด์ ไบคาร์บอเนต หรือคารบ์ อเนต ) 4. กำรใช้อุทกศำสตร์ช่วยในการปรับปรุงดินเค็มคือ การชะล้างและระบายน้าโดยปล่อย น้าเข้าแล้วค่อย ๆ ให้น้าซาบซึมชะล้างเกลือลงไปข้างล่าง ช้ันดินบนจะลดความเค็มลงเช่น ปล่อยน้า เข้าไร่ละ 250 – 300 ลูกบาศก์เมตร ปล่อยให้น้าค่อย ๆ แห้ง แล้วไขน้าเข้าใหม่ให้ค่อย ๆ ซาบซึมชะ เกลือจากชั้นดินบนลงช้ันดินล่างเรื่อย ๆ (กรณีน้าใต้ดินอยู่ต่า) การปลูกพืชทนเค็ม ขึ้นอยู่กับระดับ ความเคม็ ของดนิ เชน่
เอกสารประกอบการสอน รายวชิ า ปฐพีวิทยาสง่ิ แวดล้อม 180 4.1 ดินเค็มมากมาก มีเกลือในดินมากกว่าร้อยละ 1 หรือมีค่าอีซี (EC) มากกว่า 16 เดซิซีเมนต์ต่อเมตร พืชทนเค็มที่ขึ้นได้ เช่น ชะคราม แสม โกงกาง ฯลฯ 4.2 ดินเค็มมาก มีเกลือในดินร้อยละ 0.5 – 1.0 ค่า อีซี 8 – 16 เดซิซีเมนต์ต่อเมตร พืชทนเค็มที่ข้ึนได้ เช่น มะเขือเทศ ผักกาดหัว คะน้า ผักบุ้งจีน เฟ่ืองฟ้า ชบา เข็ม ฝร่ัง ยูคาลิปตัส มะม่วงหิมพานต์ ละมุด พทุ รา มะขาม มะพรา้ ว สะเดา ฯลฯ 4.3 ดินเค็มปานกลาง มีเกลือในดินร้อยละ 0.25 – 0.5 ค่าอีซี 4 – 8 เดซิซีเมนต์ต่อ เมตร พืชท่ีทนเค็มได้คือ ข้าวหอมน้าสกุย19 ขาวดอกมะลิ105 เก้ารวง88 แดงน้อย เจ๊ก กระโดด ขาวตาอู๋ กข.8 คาผาย41 ขาวหางเบา กข.1 เหนียวสันป่าตอง กอเดียวเบา ขาวตา แห้ง ข้าวโพด หอมใหญ่ ผักกาดหอม แตงโม สับปะรด ผักชี มะกอก กุหลาบ ทับทิม ชมพู่ มะกอก ฯลฯ 4.4 ดินเค็มน้อย มีเกลือในดินประมาณร้อยละ 0.12 – 0.25 ค่า อีซี 2 – 4 เดซิซีเมนต์ต่อเมตร พืชท่ีขึ้นได้ เช่น ค่ึนฉ่าย ผักกาด แตงร้าน เยอบีร่า มะม่วง ส้ม กล้วย ฯลฯ 4.5 ใช้หลายวิธีผสมกัน เช่นใส่แกลบ ใส่อินทรียวัตถุ การชะล้าง การเลือกพืชทนเค็ม และ การใส่สารเคมี เปน็ ต้น 7. ดนิ อินทรีย์ ดินอินทรีย์ หรือดินพรุ หมายถึงท่ีประกอบด้วยวัสดุอินทรีย์มากกว่า 40 เซนติเมตรขึ้นไป โดยมี อินทรียคาร์บอนมากกว่า 18 เปอร์เซ็นต์ โดยมีอนุภาคดินเหนียวมากกว่า 60 เปอร์เซ็นต์ หรือมีอินทรีย คาร์บอนอยู่ระหว่าง 12 – 18 เปอร์เซ็นต์ โดยมีอนุภาคดินเหนียวน้อยกว่า 60เปอร์เซ็นต์ ดินอินทรีย์เกิดจาก การสลายตัวเนา่ เปื่อยผพุ ัง ของซากพืชที่ทับถมเป็นเวลาหลายพันปี จนเกิดชั้นหนาแตกต่างกันออกไป ซากพืช ทเี่ น่าเปื่อยผุพังจนไม่สามารถบอกได้ว่าเป็นส่วนใดของพืชเราเรียกว่ามัก ( muck) ส่วนซากพืชท่ีเน่าเป่ือยผุพัง แต่ยังมีส่วนประกอบของพืชอยู่เราเรียกว่าพีต (peat) ความหนาของชั้นดินอินทรีย์สามารถวัดได้หนา 40 เซนติเมตรถึง 10 เมตร ดินที่อยู่ ถัดจากช้ันอินทรีย์มีลักษณะสีเทาปนน้าเงินมีสารประกอบพวกเหล็กและ กามะถนั มาก เมื่อทาปฏิกริ ิยากับอากาศได้สารประกอบท่ีฤทธิ์เป็นกรดรุนแรง เรียกว่า จาโรไซต์ (jarosite) ดิน อินทรีย์พบในประเทศไทยประมาณ 505,000 ไร่ จังหวัดท่ีพบมากได้แก่จังหวัด นราธิวาสประมาณ 283,000 ไร่ ส่วนจังหวัดอ่ืนท่ีพบได้แก่จังหวัด นครศรีธรรมราช สงขลา พัทลุง ตราด ปัตตานี และอาเภอพร้าวจังหวัด เชียงใหม่ ลกั ษณะของดินอนิ ทรีย์ (ดินพรุ) ทส่ี าคัญไดแ้ ก่ ดินท่ีมีความอุดมสมบูรณ์ต่า มีพีเอชอยู่ระหว่าง 3.0 – 5.0 เป็นดินท่ีมีความสามารถในการอุ้มน้าสูง ความหนาแน่นรวมต่า เม่ือมีการระบายดินจะยุบตัวได้มาก ถ้า ปล่อยให้ดนิ แหง้ ดินจะหดตวั มาก เหมาะสาหรับการเจริญเติบโตของจลุ นิ ทรีย์เน่ืองจากมีอาหารอุดมสมบูรณ์ละ มีความชื้นท่ีพอเหมาะ ดินอินทรีย์ไม่เหมาะสาหรับการปลูกพืชประเภทไม้ยืนต้น เน่ืองจากรากพืชไม่สามารถ
เอกสารประกอบการสอน รายวิชา ปฐพีวิทยาสงิ่ แวดล้อม 181 ยึดแน่นทาให้เกิดการโค่นล้มได้ง่าย ดินอินทรีย์ มีความหนาแน่นต่าจะทาให้เกิดปัญหาสาหรับการใช้เคร่ืองมือ ทนุ่ แรง การปรับปรุงดินอนิ ทรยี เ์ พอ่ื การเกษตรมดี งั ตอ่ ไปน้ี 1. ควรเลือกพื้นท่ีในการทาการเกษตรโดยเลือกดินอินทรีย์ท่ีมีความหนาไม่เกินมีระดับใต้ดิน ประมาณ 1 ฟตุ มีธาตอุ าหารปานกลางถึงสูง 2. ควรมรี ะบายนา้ ทีด่ ี หรือมคี นั กั้นน้าท่วม 3. ควรมีการปรับปรุงดิน โดยการใส่ปูนบดอัตรา 1.6 ตัน / ไร่ร่วมกับปุ๋ย 15 – 15- 15 อัตราส่วน 30 กิโลกรมั / ไร่ 4. ควรเลือกปลกู พชื ทส่ี ามารถทนต่อสภาพดินอนิ ทรีย์ได้ ไดแ้ ก่พชื พวกปาล์ม 8. ดินเสือ่ มโทรม ดินเสือ่ มโทรม หมายถงึ ดินทม่ี ปี ัญหาในด้านการใช้ประโยชน์ และต้องมีการจัดการดินเป็นกรณีพิเศษ กว่าดินท่ัว ๆ ไป จึงจะสามารถใช้ในการเพาะปลูก และให้ผลผลิตดี สภาพดินเส่ือมโทรมในประเทศไทย สามารถแบง่ ออกเปน็ 3 สภาพดินด้วยกัน คือ 1. ดินทรำย (sandy soils) ดินทรายมีพ้ืนท่ีประมาณ 6 ล้านไร่ พบมากในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ ประมาณ 3 ล้านไร่ และพบในสภาพภูมิประเทศที่เป็นหาดทรายหรือสันทรายชายฝ่ังทะเลภาคใต้ภาคตะวันออก และใน บริเวณที่ดอนของภาคตะวันออกเฉียงเหนือ พบชั้นทรายมีความหนามากกว่า 50 เซนติเมตรถึง 2 เมตรเนือ้ ดนิ ประกอบด้วยทรายลว้ นๆ มีขนาดค่อนข้างหยาบมีความโปร่งตัวน้าซึมผ่านลงไปในดินล่าง ได้สะดวก ไมส่ ามารถจะอมุ้ น้าหรือเกบ็ ความช้ืนไว้ในดินได้ ธาตุอาหารพืชถูกชะล้างไปได้ง่าย จึงทาให้ ดินมีความอุดมสมบูรณ์ต่า บางแห่งเป็นดินทรายที่มีชั้นดินดาน ซ่ึงเป็นช้ันสปอนดิก (Bh) ที่เกิดจาก สารฮิวมิส มีการสะสมอินทรียวัตถุ เหล็กและอลูมินัม ในปริมาณมากสามารถเชื่อมเม็ดทรายให้เกาะ ติดกันจนกลายเป็นช้ันดานข้ึนมีความหนาประมาณ 10–40 เซนติเมตร ส่วนใหญ่อยู่ในความลึก ประมาณ 50 – 60 เซนติเมตร ดินเหล่านี้มีศักยภาพทางเกษตรต่ามากเป็นช้ันที่ขาดธาตุอาหารอย่าง รนุ แรง ชัน้ ดานจะเป็นช้นั ทขี่ ดั ขวางการไชชอนของรากพชื ทาให้พชื แคระแกรนไมเ่ จริญเติบโต 2. ดนิ ลกู รัง (skeletal soils) ดินลูกรังในประเทศไทย เป็นดินที่มีปัญหาในการทาเกษตรกรรมชนิดหนึ่ง เนื่องจากมี องค์ประกอบทางเคมี และทางดา้ นกายภาพ ไมเ่ หมาะสม เน่ืองจากเป็นดินต้ืน มีช้ันลูกรัง หรือเศษหิน
เอกสารประกอบการสอน รายวชิ า ปฐพีวิทยาสง่ิ แวดล้อม 182 กรวด เกิดขนึ้ เป็นชนั้ หนาและแน่น จนเปน็ อุปสรรคตอ่ การเจริญเติบโตของพืช และพบในความลึก 50 เซนตเิ มตร จากผวิ ดนิ บน โดยปกตชิ ัน้ ลูกรังทก่ี ล่าวนี้จะประกอบกอบด้วยลูกรัง เศษหิน หรือ กรวดไม่ ตา่ กว่า 35 เปอร์เซ็นตโ์ ดยปรมิ าตร จากผลการสารวจดนิ ระดับจังหวัดของกรมพัฒนาที่ดิน พบว่ามีดิน ลูกรังและดินตื้นในประเทศไทยประมาณ 68,765 ตารางกิโลเมตร คิดเป็นร้อยละ 13.4 ของพ้ืนที่ทั้ง ประเทศ และเกิดข้ึนในสภาพพ้ืนท่ี 2 ลักษณะคือ ในพื้นที่ราบเรียบและค่อนข้างราบเรียบของลาน ตะพักลาน้าข้ันต่า (low terrace) และขั้นกลาง (middle terrace) ดินลูกรังในสภาพพ้ืนที่ส่วนน้ีจะ เกดิ ขึน้ เป็นชน้ั หนา 40-80 เซนติเมตร ภายใต้ช้ันลูกรังลงไปมักเป็นช้ันดินเหนียวส่วนดินลูกรังอีกพวก หนึง่ จะเกิดในสภาพท่ีมีลักษณะเป็นลูกคลื่น พ้ืนที่มีระดับสูงกว่าและมีช้ันลูกรังหนากว่าด้วย ดินลูกรัง ในพ้ืนที่ดังกล่าวนี้เกิดจากการสลายตัวของหินแล้วกลายสภาพมาเป็นลูกรังอยู่กับที่ ส่วนใหญ่เกิดจาก หนิ ดินดานและหนิ ทรายละเอยี ดกลา่ วโดยท่วั ไป ดินลูกรังและดินตื้นเป็นดินท่ีมีศักยภาพในการเกษตร ต่า เพราะดินชั้นล่างแน่นทึบ เกิดปัญหาการไชชอนของระบบราก การระบายน้าไม่ดี การอุ้มน้าต่า ความอุดมสมบูรณ์ต่ามีการชะล้างพังทลายของดินสูง เป็นดินที่ไม่เหมาะสมสาหรับการปลูกพืช เศรษฐกิจต่าง ๆ สมควรที่จะจัดทาเป็นทุ่งหญ้าเล้ียงสัตว์ หรืออาจปลูกไม้โตเร็วทาให้เป็นพ้ืนท่ีป่าไม้ แต่ถ้าอยู่ในบริเวณที่มีฝนตกชุก เช่น ภาคใต้ และภาคตะวันออกอาจปลูกยางพาราได้ แต่จะต้องมี วิธกี ารจัดการทถี่ กู ตอ้ ง 3. ดินเหมอื งแรร่ ำ้ ง (minspoil land) เป็นดินในบริเวณพื้นที่ที่เคยทาเหมืองแร่มาก่อนซึ่งปัจจุบันได้เลิกกิจการไปแล้ว สภาพพื้นท่ี ประกอบไปด้วยขุมเหมืองที่เป็นบ่อน้าลึกกองหิน กองทรายเป็นเนินสูง ๆ ต่า ๆ มีลานกรวดหินทราย แผไ่ ปทัว่ บรเิ วณพ้นื ทีเ่ นอ่ื งจากถูกพัดพามาจากท่ีสูงบนเนิน พบมากท่ีภาคใต้ แถบจังหวัด พังงา ภูเก็ต ระนองและสงขลา และในภาคตะวันออกแถบจังหวัด จันทบุรี ตราด ดินบริเวณนี้ นอกจากเป็นดินท่ี เสื่อมโทรมแล้ว ยังก่อให้เกิดผลกระทบต่อสภาพแวดล้อม เช่น ทาให้ลาคลองต้ืนเขิน เน่ืองจากกรวด ดิน ทราย จะถกู พัดพาไปตกทับถม อีกท้งั ทาให้เน้ือทปี่ า่ ไม้ หรอื พ้นื ท่ีทาการเกษตรกรรมลดลง สมควร อย่างย่งิ ท่ีจะตอ้ งมีการวางมาตรการที่เข้มงวดกวดขัน ในการปรับระดับพื้นที่ และปรับปรุงคุณภาพดิน โดยการปลกู หญา้ พชื ตระกลู ถ่วั คลมุ ดนิ หรอื ไม้โตเร็ว เพอ่ื สร้างความอุดมสมบรู ณ์ให้แก่ดิน เหมาะที่จะ เป็นพ้นื ทป่ี ลูกปา่ หรือใช้ประโยชน์ในอนาคต 9. แนวทำงกำรใช้ประโยชนท์ ำงกำรเกษตร ดินท่ีมีปัญหาสามารถปรับปรุงให้นาไปใช้ประโยชน์ในการเพาะปลูกได้แต่ต้องอาศัยความรู้ ในด้านดิน การใช้ปยุ๋ และการใชป้ นู ตลอดจนเลือกชนดิ ของพชื ให้เหมาะกบั ชนิดของดนิ ตวั อย่างเช่น
เอกสารประกอบการสอน รายวชิ า ปฐพวี ิทยาสงิ่ แวดล้อม 183 1. ดินทรำย สามารถใช้ประโยชน์ได้หลายอย่าง เช่น ปลูกไม้ยืนต้นและไม้โตเร็ว ได้แก่ มะพร้าว มะ ม่วง มะขาม น้อยหน่า พุทรา นุ่น สะเดา ไม้ไผ่ ยูคาลิปตัส กระถินณรงค์ กระถินเทพา กระถินบ้าน กระถินยักษ์ ฯลฯ ปลูกพืชไร่ ได้แก่ ถั่วลิสง ปอแก้ว และข้าว (นาหยอด) เป็นต้น ปลูก หญา้ เลย้ี งสตั ว์ ได้แก่ พันธ์ุกนิ นี เนเปียลกู ผสม รูซ่ีเบอรม์ วิ ดา และ บัฟเฟิล เป็นต้น 2. ดนิ ลูกรงั สามารถใชป้ ระโยชนไ์ ดห้ ลายอย่าง เชน่ ใช้ปลกู พชื ไร่ ได้แก่ ข้าวโพด ข้าวฟ่าง ถ่ัว ลิสง ถ่ัวเขียว ถั่วเหลืองและ ถั่วพุ่ม เป็นต้น ใช้ปลูกไม้ยืนต้นและไม้ผลบางชนิด ได้แก่ ยูคาลิปตัส นุ่น สะเดา มะม่วงหิมมะพานต์ มะขาม น้อยหน่า และมะม่วง เป็นต้น ใช้พัฒนาเป็นทุ่งหญ้าเล้ียงสัตว์ โดยเฉพาะลกู รังทีม่ ีหนา้ ดินหนาเกิน 15 เซนติเมตรขึ้นไป และพบในท่ีดอน และควรหว่านถั่วเวอราโน ผสมหญ้าเสมอเพ่ือจะได้ผลผลิตท่ีสูงข้ึนพบในพ้ืนที่ราบ มีหน้าดินหนาประมาณ 15 เซนติเมตร เป็น ดนิ ระบายนา้ เลวไมเ่ หมาะสมในการใช้ทาอย่างอ่ืน เพราะน้าแช่ขังในฤดูฝนยาวนาน ถ้ามีการปรับปรุง ใหด้ นิ มคี วามอุดมสมบรู ณ์จะไดผ้ ลผลิตทคี่ ้มุ คา่ ต่อการลงทนุ 3. ดินเหมืองร้ำง สามารถใช้ประโยชนไ์ ดห้ ลายอยา่ ง เช่น ปลูกสบั ปะรด เนอ่ื งจากทนทานต่อ ความแหง้ แล้งไดด้ ี ควรมกี ารปรบั ปรงุ ดนิ ใหม้ ีความอุดมสมบรู ณ์ และควรใช้วสั ดคุ ลมุ ดิน ใส่ปุ๋ยเคมีสูตร สูงและปุ๋ยอินทรีย์ร่วมด้วย ปลูกไม้โตเร็ว ทนทานต่อความแห้งแล้งได้ดี ได้แก่ สนทะเล กระถินณรงค์ กระถินเทพา และ ยคู าลิปตัส เปน็ ต้น สรปุ การอนุรักษ์ดิน (soil conservation) หมายถึง การใช้ทรัพยากรอย่างฉลาด โดยการป้องกันและ การรกั ษา รวมท้งั การปรบั ปรุงความอุดมสมบูรณ์และความสามารถในการให้ผลผลิตของดินดีขึ้น รวมทั้ง การ หาพน้ื ท่ีใหม่ทดแทนเพื่อยืดอายุการใช้ให้ยาวนานต่อไปอีก ตัวการที่ทาให้เกิดการชะล้างพังทลายของดินได้แก่ ลม น้า สิ่งมชี วี ติ และการเปลย่ี นแปลงของอุณหภมู ิ ซึ่งก่อให้เกิดความเสียหายทางด้านการเกษตรกรรมเช่นทา ให้ผลผลติ ทางดา้ นการเกษตรลดลง ทาให้แหล่งน้าต้ืนเขิน และอาจทาให้เกิดปัญหาทางน้าได้ หลักการอนุรักษ์ ดินและน้า คือวิธีการป้องกันการชะล้างพังทลายและการสูญเสียหน้าดิน ควบคุมน้าที่ไหลบ่าบนผิวดินให้ นอ้ ยลง ตลอดจนการปรับปรุงบารุงดินทเี่ ส่ือมโทรมใหเ้ กษตรกรทาเกษตรกรรมได้อย่างย่ังยืน มีวิธีการอยู่หลาย วธิ ี คือ การปอ้ งกันการชะลา้ งโดยวิธกี ล ได้แกก่ ารสร้างคนั ดินก้นั ขวางความลาดเทของพ้ืนท่ี ทาคันดินข้ันบันได ทาคันคูน้ารอบเขา การสร้างบ่อน้าประจาไร่นา การป้องกันการชะล้างโดยวิธีการปลูกพืชได้แก่ การปลูกพืช ตามแนวระดบั การปลกู พืชแบบแถบสลบั การปลูกปา่ ใหม่ การใชพ้ ืชคลมุ ดนิ และ การใชร้ ะบบการปลกู พืช ดินมีปัญหาในประเทศไทยได้แก่ ดินเค็ม ดินด่าง ดินเปรี้ยวจัด ดินทรายจัด ดินพรุ ดินต้ืน ดินที่มี ชน้ั ดาน และดนิ ท่ียดื หดตัวสงู เป็นต้น ดนิ เหล่าน้ีอาจพบเป็นบางแห่งหรือแผ่กระจายเป็นบริเวณกว้าง ทาให้ไม่ สามารถทาการเพาะปลูกได้หรือได้ผลผลิตต่า ถ้าต้องการใช้ควรจัดการแก้ไขปรับปรุงดินทางด้านกายภาพ
Search
Read the Text Version
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- 34
- 35
- 36
- 37
- 38
- 39
- 40
- 41
- 42
- 43
- 44
- 45
- 46
- 47
- 48
- 49
- 50
- 51
- 52
- 53
- 54
- 55
- 56
- 57
- 58
- 59
- 60
- 61
- 62
- 63
- 64
- 65
- 66
- 67
- 68
- 69
- 70
- 71
- 72
- 73
- 74
- 75
- 76
- 77
- 78
- 79
- 80
- 81
- 82
- 83
- 84
- 85
- 86
- 87
- 88
- 89
- 90
- 91
- 92
- 93
- 94
- 95
- 96
- 97
- 98
- 99
- 100
- 101
- 102
- 103
- 104
- 105
- 106
- 107
- 108
- 109
- 110
- 111
- 112
- 113
- 114
- 115
- 116
- 117
- 118
- 119
- 120
- 121
- 122
- 123
- 124
- 125
- 126
- 127
- 128
- 129
- 130
- 131
- 132
- 133
- 134
- 135
- 136
- 137
- 138
- 139
- 140
- 141
- 142
- 143
- 144
- 145
- 146
- 147
- 148
- 149
- 150
- 151
- 152
- 153
- 154
- 155
- 156
- 157
- 158
- 159
- 160
- 161
- 162
- 163
- 164
- 165
- 166
- 167
- 168
- 169
- 170
- 171
- 172
- 173
- 174
- 175
- 176
- 177
- 178
- 179
- 180
- 181
- 182
- 183
- 184
- 185
- 186
- 187
- 188
- 189
- 190
- 191
- 192
- 193
- 194
- 195
- 196
- 197
- 198
- 199
- 200
- 201
- 202
- 203
- 204
- 205
- 206
- 207
- 208
- 209
- 210
- 211
- 212
- 213
- 214
- 215
- 216
- 217
- 218
- 219
- 220
- 221
- 222
- 223
- 224