ปฐพีวิทยาสิ่งแวดล้อม

เอกสารประกอบการสอน รายวิชา ปฐพวี ิทยาสง่ิ แวดล้อม 184 ชีวภาพ และเคมีผสมผสานเข้าด้วยกันจะทาให้ดินที่มีปัญหาได้รับการแก้ไขจนสามารถนาไปใช้ในการปลูกพืช ได้ คำถำมทบทวน 1. อธบิ ายความหมายของคาว่าการอนุรักษ์ดนิ 2. ตวั การที่สาคญั ท่ีทาให้เกิดการชะล้างพังทลายของดนิ มีอะไรบ้างอธบิ าย 3. การปอ้ งกันการชะล้างพังทลายของดินมกี วี่ ิธอี ะไรบ้าง 4. หญ้าแฝกมคี ุณสมบตั ิพิเศษอยา่ งไรบ้างถึงนิยมนาไปใชป้ ้องกนั การชะลา้ งพงั ทลายของดิน 5. ดินทมี่ ีปญั หาในประเทศไทยแบ่งออกเป็นกีป่ ระเภทอะไรบา้ ง 6. การจดั การดนิ เปร้ยี วจดั เพื่อสามารถนามาใชเ้ พาะปลูกได้จะมีวิธีการจดั การอย่างไรบ้าง 7. บอกวธิ แี กไ้ ขดนิ ท่ีมปี ญั หาทั้งด้านกายภาพ ชวี ภาพ และทางเคมี 8. ดนิ อินทรยี ห์ มายถงึ ดินลักษณะอย่างไรและมีวธิ ีปรับปรุงดินอนิ ทรีย์ให้เหมาะสมสาหรบั ปลกู พืชได้อย่างไร 9. ดนิ เส่อื มโทรมในประเทศไทยไดแ้ กด่ นิ ประเภทใด ถ้าต้องการปรับปรงุ ดินเส่ือมโทรมใหเ้ หมาะสมสาหรบั ปลูก พืชควรทาอยา่ งไร 10. บอกแนวทางท่ีจะปรบั ปรุงดนิ ที่มปี ญั หาในประเทศไทย เพือ่ นามาใชป้ ระโยชน์ในการเพาะปลูกโดยไม่ ทาลายสง่ิ แวดล้อมและใหผ้ ลผลติ คุ้มค่าต่อการลงทุน เอกสำรอำ้ งอิง เกษมศรี ซับซอ้ น. (2541). ปฐพีวิทยา(พิมพ์ครงั้ ท่ี4). กรุงเทพมหานคร : นานาส่งิ พิมพ์. คณาจารยภ์ าควิชาปฐพีวิทยา. (2541). ปฐพีวิทยาเบือ้ งต้น (พิมพค์ ร้งั ท่ี8). กรุงเทพมหานคร : เรืองธรรมการพมิ พ์. ถวลิ ครฑุ กุล. (2527). ดินและปุ๋ยเพ่ือการเพาะปลกู . กรุงเทพมหานคร : ภาควิชาปฐพีวิทยา คณะเกษตร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร.์ นที ขลิบทอง. (2528). ดนิ นา้ ปุ๋ย. กรุงเทพมหานคร : มหาวิทยาลัยสุโขทยั ธรรมาธิราช. นงคราญ กาญจนประเสริฐ. (2536). ปฐพเี บื้องตน้ . พิษณุโลก : สถาบันราชภัฏพบิ ูลสงคราม. --------. (2540). ความอุดมสมบูรณ์ของดิน. พิษณโุ ลก : สถาบันราชภฏั พิบลู สงคราม. บุญชุม เปียแดง. (2526). ปฐพีวิทยา. กรงุ เทพมหานคร : ศูนย์ฝกึ อบรมวิศวกรรมเกษตร ปทุมธาน.ี พัฒนาท่ดี นิ ,กรม. (2541). ความร้เู ร่ืองหญ้าแฝก. กรงุ เทพมหานคร : กระทรวงเกษตรและ สหกรณ์. -------. (2541). การอนรุ ักษด์ ินและนา้ . กรงุ เทพมหานคร : กระทรวงเกษตรและ

เอกสารประกอบการสอน รายวิชา ปฐพีวิทยาสง่ิ แวดล้อม 185 สหกรณ์. Foth,H.D. (1984). Fundamentals of Soil Science. New York : john Wiley Sons. Tam.K.H. (1994). Environmental of Soil Science. New york : Marcel Dekker, Ine.

เอกสารประกอบการสอน รายวิชา ปฐพีวทิ ยาสง่ิ แวดล้อม 186 ภำคผนวก

เอกสารประกอบการสอน รายวิชา ปฐพวี ิทยาสงิ่ แวดล้อม 187 กำรวิเครำะหค์ วำมเปน็ กรด-ด่ำง ของดิน (Soil pH) หลกั กำร ความเป็นกรด (acidlity) หรือความเป็นด่าง (alkalinity) ของดิน เป็นสมบัติที่สาคัญท่ีมีอิทธิพลต่อ ขบวนการทางเคมแี ละชีวภาพในดนิ ทม่ี ีผลต่อการเจรญิ เตบิ โตผลผลิตของพืช ความเป็นกรดหรือความเป็นด่างของดินเกี่ยวข้องกับ hydrogen ion (H+) และ hydroxyl ion (OH-) ในสารละลายดนิ (soil solution) โดยปกตใิ นสารละลายดนิ จะมไี อออนทง้ั สองชนิดนแ้ี ละ ถา้ มี H+ > OH- ดนิ มปี ฏิกริ ยิ าเปน็ กรด เรยี กดินกรด ถา้ มี H+ < OH- ดนิ มีปฏกิ ิริยาเป็นดา่ ง เรียกดนิ เปน็ กลาง ถา้ มี H+ = OH- ดินมีปฏิกิรยิ าเปน็ กลาง เรียกดินเป็นกลาง แหลง่ ทม่ี าท่สี าคัญของ H+ ซึ่งก่อใหเ้ กิดความเปน็ กรดในดนิ ได้แก่ 1. H+ จากกรดในดิน เชน่ H2CO2 HNO3 H2SO4 และกรดอนิ ทรยี ต์ ่างๆ ดงั เช่น 2. H2SO4 2H+ + SO4- เช่น Al3+ + H2O H+ ที่เกิดจาก Al3+ และ Fe3+ ในสารละลายดิน Al(OH)3+ 3H+ แหลง่ ท่ีมาที่สาคญั ของ OH- ซ่ึงก่อใหเ้ กดิ ความเปน็ ด่างน้ัน ได้แก่ OH- ท่ีเกิดจาก basic cations เช่น Ca2+ , Mg3+ , K+ และ Na+ เมื่ออย่ใู นสารละลายดนิ การวัดความเป็นกรดเป็นด่างของดิน นิยมวัดออกมาเป็นค่าของ pH แทนการบอกเป็นค่าความ เขม้ ข้นของ H+ หรือ OH- ในสารละลาย ในสารที่มีน้าเป็นตัวทาละลาย “ผลคูณของความเข้มข้นของ H+ และ OH-จะมคี า่ คงทีเ่ ท่ากบั 10-14 M ” ดงั นัน้ การวัดความเป็นกรดเปน็ ดา่ งของสารละลาย จึงนิยมวัดเฉพาะความ เข้มขน้ ของ H+ (active acidity) เทา่ นั้น โดยที่ pH = -log 10 [H+] เม่อื [H+] คอื ความเขม้ ขน้ ของ H+ ในสารละลาย มหี นว่ ยเป็นโมลต่อลิตร การวัด pH ของดิน ในห้องปฏิบัติการทดลอง วัดด้วยเครื่อง pH meter หลักการเหมือนกับการ วัด pH โดยทั่วไป แต่การวัด pH ของดิน สามารถวัดในสารละลายได้หลายชนิด เช่นวัดในน้า ในสารละลาย โปแตสเซียมคลอไรด์ ในสารละลายแคลเซียมคลอไรด์ หรือในสารละลายโซเดียมฟลูออไรด์ การเลือกวัด pH ในแต่ละชนิดของสารละลายแตกต่างกันขึ้นอยู่กับความต้องการในการนาข้อมูลไปใช้ เพราะการใช้สารละลาย ต่างชนิดกัน จะเป็นตัวช้ีบอกคุณสมบัติบางอย่างของดินน้ัน โดยทั่ว ๆ ไป เมื่อต้องการทราบเพียงว่าดินมี pH เป็นกรดหรือด่าง การวดั ใช้วัดในน้าในอัตราส่วนของดินต่อน้าต่าง ๆ กัน ดินต้ังอัตราส่วน 1:1 ;1:2 ;1:2.5 ;1:5

เอกสารประกอบการสอน รายวิชา ปฐพีวทิ ยาสงิ่ แวดล้อม 188 ผู้วัดจะเลือกใช้อัตราใดก็ได้ แต่มีข้อสังเกตว่าปริมาณสัดส่วนของน้าที่ต่างกันจะมีผลต่อค่า pH ที่วัดได้ ใน ห้องปฏิบัติการวิเคราะหด์ นิ โดยทวั่ ไปมกั ใช้สดั สว่ นของดินต่อน้าเปน็ 1:1 หรือ 1:2 อุปกรณ์ 1. เคร่ือง pH meter 2. เครื่องชงั่ 3. บีกเกอร์พลาสตกิ ขนาด 50 มล. หรอื ขนาด 100 มล. 4. แท่งแก้วสาหรับคน 5. กระบอกฉีดน้า 6. ชอ้ นตวง 7. กระบอกตวง 25 มล. สำรเคมี 1. สารละลายมาตรฐาน pH 7.0 (Standard buffer Solution) 2. สารละลายมาตรฐาน pH 4.0 (Standard buffer Solution) 3. สารละลายมาตรฐาน pH 10.0 (Standard buffer Solution) 4. สารละลาย 1 M KCl : ละลาย KCl (อบที่ 110 C นาน 2 ช่ัวโมง) 74.5 กรัม ในน้ากล่ันและ ปรับปริมาตรให้เป็น 1 ลติ รดว้ ยน้ากลัน่ 5. สารละลาย 0.01 M CaCl2 : ละลาย CaCl2 2 H2O (อบที่ 110 C นาน 2 ช่ัวโมง) 1.47 กรัม ใน น้ากลั่นและปรบั ปริมาตรใหเ้ ปน็ 1 ลติ รด้วยน้ากลั่น วธิ กี ำร 1. การวัด pH ในนา้ อตั ราสว่ นดิน : นา้ = 1:1 (w/w) ช่งั ดิน 20 กรัม ใส่ในบีกเกอร์พลาสติก เติมน้ากล่ัน 20 มล. คนให้เข้ากันด้วยแท่งแก้วเป็นระยะๆ ให้ บ่อยในระยะ 30 นาทีแรก หลงั จากนน้ั ตงั้ ทิง้ ไว้อกี 30 นาที จงึ วัด pH ของดินส่วนที่เป็นน้าใส pH meter หรือ ใชช้ อ้ นตวงตักดินและตวงน้าแทนการชง่ั ดิน เพือ่ วดั pH (1:1,v/v) กไ็ ด้ 2. ทาการวัด pH ใน 1 M KCl อัตราส่วน ดิน : น้า = 1:1 ทาเชน่ เดียวกับการวดั pH ในน้า แตใ่ ช้ 1 M KCl แทนน้ากลัน่ 3. การวดั pH ใน 0.01 M CaCl2 อตั ราส่วน ดนิ : นา้ = 1:2 ช่ังดิน 20 ใส่ในบีกเกอร์พลาสติก เติมสารละลาย 0.01 M CaCl2 40 มล. คนให้เข้ากันด้วยแท่งแก้ว เป็นระยะๆ ใหบ้ ่อยครั้งในระยะ 30 นาทแี รก หลังจากนั้นตง้ั ทงิ้ ไว้ 30 นาที จงึ วัดpH ของดินในส่วนที่เป็นน้าใส ดว้ ย pH meter ขอ้ เสนอแนะ

เอกสารประกอบการสอน รายวิชา ปฐพีวทิ ยาสง่ิ แวดล้อม 189 1. การวดั pH ของสาละลายด้วย pH meter ต้องคานึงถึงสัดส่วนของดินต่อน้า การมีเกลือต่างๆละลาย อย่ใู นสารละลายดิน 2. คา่ pH ของดิน เมื่อวัดในสารละลาย KCl และ CaCl2 จะมคี ่าน้อยกว่าเมือ่ วัดในน้าในอัตราสว่ น 1:1 3. CO2 ในอากาศมีผลกระทบต่อการวัด pH ของดินในน้าได้ เพราะ CO2 ในอากาศสามรถละลายในน้า ได้ กรณีที่เป็นงานที่ต้องการความถูกต้องมากเป็นพิเศษ ต้องป้องกันด้วยการปิด blacker ท่ีใช้ผสมตัวอย่างดิน กับนา้ ไวก้ อ่ นการวดั 4. ก่อนวัดค่า pH ของสารละลายดนิ จะต้องเตรียมเคร่ือง pH meter ให้พร้อมท่ีจะทางานเสียก่อน โดย การวดั Standard buffer solution 7.0 และ 4.0 ปรับเครอ่ื งอ่าน pH เปน็ 7.0 และ 4.0 5. ในกรณที ่ดี ินเปน็ ดา่ งสูง คือมี pH lงกว่า 7.5 ให้ใช้ Standard buffer solution 7.0 และ 10.0 6. เครอ่ื ง pH meter ท่ใี ช้งานเสรจ็ แล้วควร Stand by ไว้ ไม่ควรปดิ เครื่องเลย และ electrode ควรแช่ อยูใ่ นสารละลายตามคาแนะนาของวิธกี ารใช้ electrode แต่ละย่หี อ้ แต่ละรนุ่ 7. สารละลายที่ใช้ดินใน electrode ควรซื้อตามคาแนะนาของบริษัทท่ีขาย electrode เน่ืองจากแต่ละ ยหี่ ้อแตล่ ะร่นุ ใชส้ ารละลายท่ีเตมิ ไมเ่ หมือนกนั กำรสรุปผล ช่วง pH 1:1 การแปลงความหมายค่า pH ของนา้ ในดนิ <3.5 3.5-4.4 ระดับ 4.5-5.0 กรดรุนแรงมากทส่ี ุด 5.1-6.0 กรดรนุ แรงมาก 6.1-6.5 กรดจัดมาก 6.6-7.3 กรดปานกลาง 7.4-7.8 กรดเล็กนอ้ ย 7.9-8.4 เปน็ กลาง 8.5-9.0 ดา่ งออ่ น >9.0 ด่างปานกลาง ด่างจดั ดา่ งจัดมาก เอกสำรอ้ำงอิง กองวเิ คราะหท์ ่ดี ิน. 2540. คุณสมบตั ิทางกายภาพและเคมีของดนิ กบั การวเิ คราะห์ดนิ ในห้องปฏบิ ัตกิ าร. กรมพัฒนาทดี่ ิน, กรุงเทพฯ. 59หน้า คณะกรรมการจัดทาปทานกุ รมปฐพีวิทยา. 2541. ปทานุกรมปฐพวี ิทยา. มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร.์ กรงุ เทพฯ.

เอกสารประกอบการสอน รายวิชา ปฐพวี ทิ ยาสงิ่ แวดล้อม 190 Beck, R. 1999. Soil Analysis Handbook of Reference Meth..ls. Soli and Plant Analysis Council, Inc. CRC Press, USA. 247p. Blakemore, L.C. , P.L, Searle and B.K. Daly. 1987. Menthols for Chemical Analysis of Soils. NZ Soil Bureau Scientific Report 80. Lower Hutt, New Zealand. 103p.

เอกสารประกอบการสอน รายวิชา ปฐพีวทิ ยาสงิ่ แวดล้อม 191 กำรวเิ ครำะห์อนิ ทรยี วัตถุของดิน (Walkley Black modified acid-dichromate digestion, FeSO4 titration method) หลักกำร คาร์บอน (carbon) เป็นองค์ประกอบที่สาคัญของอินทรียวัตถุ ดังนั้นในการหาปริมาณอินทรียวัตถุใน ดนิ จงึ ใชว้ ธิ วี เิ คราะหป์ ริมาณคาร์บอนโดยการใช้สารเคมีทาให้เกิด oxidation กับคาร์บอนในอินทรียวัตถุในดิน แล้วคานวณปริมาณคาร์บอนในอินทรียวัตถุจากปริมาณของสารเคมีที่ใช้ไปปฏิกิริยา และเมื่อทร าบปริมาณ คาร์บอนแล้วสามารถนามาคานวณปริมาณสารอินทรียวัตถุโดยประมาณ โดยคูณกับ “Van Bemmelen factor” ซ่ึงเท่ากบั 1.724 จากหลกั ท่ีว่า อินทรียวัตถุมีปริมาณคาร์บอน 58% (Allisom และ Moodie, 1965) ให้ใช้เป็นตัวคูณ (factor) ท่ีเปล่ียนจากอินทรียคาร์บอนเป็นอินทรียวัตถุแตกต่างกันในดินบนและดินล่าง กล่าวคือดินบนคูณด้วย 1.9 โดยประมาณ (52% C) และดินล่างคูณด้วย 2.5 (40% C) แต่อัตราส่วนการ เปล่ียนแปลงของอินทรีคาร์บอนต่ออินทรีวัตถุในดินที่แตกต่างกัน และระหว่างช้ันดินในดินเดียวกันไม่แน่นอน ดงั นั้นจงึ นยิ มใชต้ วั คณู 1.724 ดงั กลา่ วมากกว่า การวิเคราะห์ปริมาณอนิ ทรียวตั ถใุ นดินนยิ มใชว้ ธิ ขี อง Walkley และ Black ซ่ึงมหี ลักการดังนค้ี ือ 1.ใช้ oxidizing agent (K2Cr2O7) ที่มากเกินพอทาปฏกิ ิรยิ ากับ reducing agent ทม่ี อี ยู่ในดินจนหมด ซง่ึ ในท่ีนีห้ มายถึงอนิ ทรยี คาร์บอน 2.ใช้ reducing agent (FeSO4.7H2O หรอื Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O) ทาปฏิกริ ิยากับK2Cr2O7 ท่ีเหลอื 3.ทา Bank อีกคร้งั หน่ึงโดยไมร่ วมดินตัวอยา่ ง 4.ปริมาณของ FeSO4 ทที่ าปฏกิ ิรยิ ากบั K2Cr2O7 ใน bank จะนามาคานวณความเขม้ ข้นที่แท้จริงของ FeSO4 5.เนื่องจากปริมาณท่ีวิเคราะห์ได้น้ันเป็นเพียงการวัดของดินเท่านั้นเอง ดังนั้นก่อนที่จะเปลี่ยนให้เป็น ปริมาณของอินทรีวัตถุทต่ี อ้ งผา่ นสมมตุ ฐิ านหลายข้อคือ 1) ถือว่าไม่มี reducing agent อื่นที่เป็นอนินทรียวัตถุในดินเลย จะมีแต่อินทรีย์คาร์บอนเท่าน้ันที่ถูก ทาปฏกิ ริ ิยาคร้งั นี้ 2) ถอื ว่าคารบ์ อนของอินทรยี วัตถุซง่ึ ถูกทาปฏิกิริยานัน้ เทา่ กับ 3 2H2Cr2O7+3C+6H2SO2 2Cr(SO4)3+3CO2+8H2O 3) ให้ค่าเฉลี่ยของเปอร์เซ็นต์คาร์บอน ของอินทรียวัตถุในดินเท่ากับ 74-76% ซ่ึงค่าน้ีได้มาจากการ เปรยี บเทยี บผลการวเิ คราะหก์ บั วธิ ี day combustion ซงึ่ เราสมมติเป็นวิธที ี่ให้ 100% recovery 4) คานวณเปอรเ์ ซน็ ต์อนิ ทรียวัตถุจากค่าที่สมมติให้อินทรียวัตถุในดินมี carbon 58% (เป็นอินทรียวัตถุ ท่อี ยู่ในรปู ของ carbohydrate เช่น glucose เป็นตน้ ) อุปกรณ์ 1. ขวดชมพู่ ขนาด 250 มล. 2. Dispenser ขนาด 10 และ 20 มล.

เอกสารประกอบการสอน รายวิชา ปฐพีวทิ ยาสงิ่ แวดล้อม 192 3. กระบอกตวง ขนาด 100 มล. 4. บิวเรต ขนาด 50 มล. 5. เคร่อื งกวน สำรเคมี 1. สารละลายมาตรฐานโปรแตสเซียมไดโครเมต (K2Cr2O7) 1.0 N 2. กรดซัลฟรู กิ เข้มขน้ ( Conc. H2SO4) 3. สารละลายเฟอรสั แอมโมเนียมซัลเฟด (Ferrous Ammonium Sulfate) 0.5 N 4. สารละลายออรโ์ ทฟแิ นนโทรลนี อนิ ดเี คเตอร์ วิธีเตรียมน้ำยำเคมี 1. สารละลายมาตรฐาน โปรแตสเซียมไดโครเมด (K2Cr2O7) 1.0 N ละลาย K2Cr2O7 (AR grale อบที่ 105 องศา 24 ช่วั โมง) 49.04 กรัมในน้ากล่นั และทาสารละลายให้เปน็ 1 ลิตร ด้วยนา้ กลั่น 2. สารละลายเฟอรัสแอมโมเนียมซันเฟต (FAS) 0.5 N ละลาย Fe (NH4)2(SO4)2 6H2O 196.1 กรัม ใน น้ากลั่น 800 มล. ท่ีมีกรด H2SO4 เข้มข้นอยู่20 มล. และทาให้เป็นสารละลาย 1 ลิตร ด้วยน้ากล่ัน เกบ็ ไวใ้ นขวดสนี ้าตาล 3. สารละลายออร์โทฟแี นนโทรลีน อินดิเคเตอร์ ละลายเฟอรสั ซัลเฟด (FeSO4 7H2O) 0.7 กรัม และออร์ โทฟีแนนโทรลนี 1.48 กรัมในน้ากล่นั และทาใหม้ ีปรมิ าตร 100 มล. วธิ ีทำ 1. ชั่งดิน 1กรัม ใส่ขวดชมพู่ 250 มล. (ปริมาณตัวอย่างดินอาจลดลงได้ตามความเหมาะสมถ้าดินนั้นมี ปรมิ าณอนิ ทรียวตั ถสุ ูง สงั เกตไดจ้ ากสีของดนิ ถา้ เป็นดินสีดาหรอื สนี า้ ตาลเข้มต้องช่ังดินให้ลดลงแต่ถ้า กรณีเป็นดินทรายกต็ ้องเพมิ่ ปรมิ าณดินใหม้ ากข้ึนกวา่ เดิม) 2. เติมสารละลายมาตรฐานโปแดสเซียมไดโครเมต (K2Cr3O7) 1.0 N 10 มล. โดยใช้ Dispenser 3. เติม H2SO4 เข้มข้น 20 มล. โดยใช้ Dispenser พยายามให้กรดไหลลงข้างๆ ขวดให้ซะล้างตัวอย่างลง ไปอย่ใู นขวดให้หมด เพ่อื ป้องกันไมใ่ หเ้ ม็ดดนิ เกาะติคอยตู่ ามขา้ งขวด เขยา่ เบาๆ ให้ตัวอย่างเข้ากันได้ดี เปน็ เวลาประมาณ 1 นาที 4. ตงั้ ท้ิงไวจ้ นสารละลายเยน็ เท่าอุณหภมู ิห้อง 5. เติมน้ากลนั่ 50 มล. แล้วทงิ้ ไว้ให้เย็น 6. หยดอินดเิ คเตอร์โทฟีแนนโทรลีน 5 หยด 7. ไตเตรทด้วยสารละลาย FAS 0.5 N ที่จุด end point สีของสารละลายจะเปลี่ยนจากสีเขียวเป็นสี น้าตาลแดง

เอกสารประกอบการสอน รายวชิ า ปฐพีวิทยาสงิ่ แวดล้อม 193 8. ทา Blank โดยเรม่ิ ทาตั้งแต่ขัน้ ตอนท2ี่ ถงึ ข้ันตอนท่ี 6 วิธีทำ % อนิ ทรีย์คาร์บอน (Organic Carbon, O.C) = 10 x (B - S) x 100 x 3 x 100 x N B x 77 x 1000 x W % อินทรยี วตั ถุ (Organic Matter, O.M) = 10 x (B – S) x 100 x 100 x 3 x 100 x N B x 77 x 58 x 1000 x W หรอื % OM = % O.C. x 1.724 B = ปริมาณ FAS ท่ีใช้ในการไตเตรท Blank มล.) S = ปรมิ าณ FAS ที่ใช้ในการไตเตรทตวั อยา่ ง (มล.) W = นา้ หนักดินที่ใช้ (กรมั ) N = ความเข้มขน้ ของ K2Cr2O7

เอกสารประกอบการสอน รายวชิ า ปฐพีวทิ ยาสงิ่ แวดล้อม 194 ฟอสฟอรัสท่ีเปน็ ประโยชน์ต่อพชื ในดนิ โดยวธิ ี Bray II หลกั กำร ฟอสฟอรัสเป็นธาตุอาหารพืชธาตุหนึ่งที่พืชต้องการเป็นปริมาณมาก และจะมีอยู่ในดินต่ามากโดยมี ค่าเฉล่ียเพียง0.06 เปอร์เซน็ เม่ือเทียบกับไนโตรเจนที่มี 0.14 และโพแทสเซียม 0.83 เปอร์เซ็นต์ ฟอสฟอรัสท่ี เป็นประโยชน์ต่อพืชในดินอยู่ในรูปอนุมูลฟอสเฟต คือ H2PO4 และ HPO4 ซ่ึงได้จากกระบวนการแปรสภาพ ของอินทรียวัตถุ และจากการละลายของสารประกอบฟอสเฟตต่างๆในดิน ออกมาสู่สารละลายดิน (soil solution) ซึ่งอยู่ในสภาพสมดุลกัน เมื่อพืชดูดซึมฟอสเฟตในสารละลายดินไปใช้ จะทาให้ปริมาณในส่วนนี้ ลดลง ฟอสเฟตในส่วนของ soil solid จะถูกปลดปล่อยออกมาเพื่อชดเชย ซึ่งอัตราการสลายตัวของฟอสเฟต ออกมาสู่สารละลายดนิ จะชา้ หรือเรว็ ขน้ึ อยู่กบั ชนดิ ของสารประกอบฟอสเฟตในดนิ วิเคราะหท์ างเคมเี พื่อทราบปริมาณฟอสฟอรัสที่เป็นประโยชน์ในดิน นิยมใช้น้ายาชนิดต่างๆ ทั้งท่ีเป็น ด่างและเปน็ กรด ทง้ั นข้ี ้นึ อยู่กับการศึกษาวิจัยกันมาแล้วว่า น้ายาชนิดใดเมื่อสกัดปริมาณฟอสฟอรัสในดินแล้ว มีความสัมพันธ์มากท่ีสุดกับฟอสฟอรัสที่พืชสามารถดึงดูดไปใช้ หรือกับผลผลิตของพืช น้ายาที่ใช้สกัดดินใน หอ้ งปฎิบตั ิการน้ใี ชว้ ิธขี อง Bray. II ซึ่งประกอบด้วย 0.1 N HCI และ 0.03 N NH4F ซงึ่ ความเป็นกรดของน้ายา นี้ จะช่วยละลายฟอสเฟตบางส่วนของ soil solid ออกมาและ F ในน้ายาสกัดจะช่วยแทนท่ีฟอสเฟตไออนท่ี ถูกดูดยดึ อยู่ทีผ่ วิ ของ soil colloid ใหอ้ อกมาอยู่ในรูปที่ละลาย ซึ่งอยู่ในรูปท่ีเป็นประโยชน์ต่อพืช สามรถใช้ได้ กับดินส่วนใหญข่ องประเทศ แต่สาหรบั ดินเคม็ แล้วควรใช้วธิ ีของ Olsen (1954) อปุ กรณ์ (1) เครอื่ งชง่ั ละเอยี ด 4 ตาแหน่ง (2) ขวดแกว้ ก้นแบน (Erlenmeyer flask) ขนาด 50 มิลลิลติ ร (3) หลอดแก้ว (test tube) (4) กระดาษกรอง เบอร์ 5 ขนาด 11 เซนตเิ มตร (5) ปิเปต (pipette) (6) เครื่องทาสารละลายเจอื จาง (Auto dilutor) (7) ขวดปรมิ าตร (Volumetric flask) ขนาด 50 มิลลลิ ติ ร และ 1 ลติ ร (8) บกี เกอร์ ขนาด 2 ลิตร (9) สารเคมชี นิดตา่ งๆ (10)เครื่อง Spectrophotometer สำรเคมี สำรละลำยและวธิ เี ตรยี ม (1) น้ายาสกัด Bray II (0.03 N NH4 F, 0.1 N HCL) (Bray และ Kurtz, 1945) ละลายแอมโมเนียฟลูออไร(ammonium fluoride, NH4F) 11.10 กรัม ในน้ากล่ัน 8 ลิตร เติมกรด

เอกสารประกอบการสอน รายวชิ า ปฐพีวิทยาสง่ิ แวดล้อม 195 ไฮโดรคลอริกเข้มข้น (conc. HCl) ลงไป 86 มิลลิลิตร แล้วปรับให้ปริมาตร 10 ลิตร ปรับ pH ให้อยู่ระหว่าง 1.5-1.6 (2) Stock Solution (Reagent A : Sulfuric-molybdate – Solution) (Reid และ Copeland, 1969, Hue และ Evans, 1978) ละลายแอมโมเนียมโมลิบเดต (ammonium molybdate , [(NH4)6MO7O24.4H2O]) 50 กรัมใส่ใน บีกเกอร์ขนาด 2 ลิตร เติมน้ากล่ัน 200 มิลลิลิตร คนให้ละลาย ละลายแอนดิโมนีโพแทสเซียมตาร์เดรท (amtimony potassium tartrate, KSbO,C4H4O4) 1.123 กรัม ในน้ากล่ัน 50 มิลลิลิตร (ถ้าไม่ละลายนาไป อุ่นแต่ต้องไม่เกิน 60 ๐ซ) เมื่อละลายเข้ากันดีแล้ว เทใส่ในบีกเกอร์ท่ีใส่แอมโมเนียมโมลิบเดต คนให้เข้ากันอีก ครงั้ ค่อยๆเตมิ กรดซัลฟลู กิ เขม้ ข้น (cone. H2SO4) 700 มลิ ลลิ ิตร ทงิ้ ไวใ้ ห้เย็น เทลงในขวด Volumetric flask ขนาด 1 มิลลลิ ิตร แลว้ ทาให้มีปริมาตร 1 ลิตร ด้วยน้ากล่ัน เทเก็บไว้มนขวด polyethylene หรือขวด pyrex สีน้าตาลและเกบ็ ไวใ้ นทม่ี ืดและเย็น นา้ ยานี้ท้ิงไว้ไดน้ าน 6 เดอื น (3) น้ายา develop สี (Working solution, Reagent B) (The Aubum University modifal Murphy and Riley (1962) ; Watanabe and Olsen, (1965) และ Mehlich, (1978)) ละลาย ascorbic acid 1.76 กรัม ในน้ากล่ันประมาณ 1,600 มิลลิลิตร เติมสารละลายข้อ(2) ลงไป 40 มิลลิลิตร ทาให้มีปริมาตร 2 ลิตร ด้วยน้ากลั่น ตั้งท้ิงไว้ให้เย็นประมาณ 2 ช่ัวโมง จึงนามาใช้ สารละลายน้ี เกบ็ ได้ไม่เกิน 24 ช่ัวโมง ดงั นน้ั จึงตอ้ งเตรียมใหมท่ ุกครงั้ (4) สารละลายมาตรฐานฟอสฟอรสั 50 มก./กก.P ละลายโพแทสเซียมไดไฮโดรเจนฟอสเฟต (Potassium dihydrogen phosphate, KH2PO4 ที่อบให้ แห้งท่ี 40๐C นาน 2 ชั่วโมง ) 0.2195 กรัม ในน้ากล่ันพอสมควร ปรับสภาพให้เป็นกรดด้วยกรดซัลฟิวริก 1-2 หยด แลว้ ทาให้มีปริมาตร 1 ลติ ร (5) นาสารละลายมาตรฐาน ข้อ (4) มาทา standard set ให้มีความเข้มข้น 0,2,4,6,8,10 และ 15 มก./กก. P ด้วยน้ายาสกัด วิธที ำ (1) ช่ังตวั อย่างดนิ 1.0 กรมั ใสใ่ นขวดแก้วกน้ แบน (Erlenmeyer flask) ขนาด 50 มลิ ลิลิตร (2) เตมิ น้ายาสกดั Bray II 10 มิลลิลิตร เขยา่ 1 นาที กรองด้วยกระดาษกรอง No.5 ขนาด 11.0 ซม. (3) ปิเปตสารละลายที่สกดั ได้ในขอ้ (2) อตั ราส่วน 1 ตอ่ working solution 16 สว่ น (เท่ากับ 17 เท่า โดยใช้ Auto-dilutor) ลงในหลอดแก้ว ทิ้งไว้ครึ่งชั่วโมง นาไปอ่านค่าความเข้มข้น (concentration) ด้วย เครอ่ื ง Spectrophotometer ทช่ี ว่ งคลน่ื 882 นาโนเมตร (4) ทา blank และชดุ ของสารละลายมาตรฐาน (standard set) เชน่ เดยี วกบั ขอ้ (3) วธิ ีกำรคำนวณ ฟอสฟอรสั ทเ่ี ป็นประโยชน์ตอ่ พชื (P) = มก./กก. เม่อื

เอกสารประกอบการสอน รายวชิ า ปฐพีวิทยาสงิ่ แวดล้อม 196 A = นา้ หนักของตวั อย่างดนิ (กรัม) B = นา้ ยาสกดั (มิลลิลติ ร) X = ค่าที่อ่านได้ เมื่อวดั คา่ เทยี บกับ standard set DF = อัตราส่วนการเจือจาง (dilution factor) ดงั นัน้ ถ้าไม่มกี ารทาเจอื จาง ฟอสฟอรัสทเ่ี ปน็ ประโยชน์ตอ่ พชื (P) = มก./กก.

เอกสารประกอบการสอน รายวชิ า ปฐพีวิทยาสงิ่ แวดล้อม 197 ฟอสฟอรัสท่เี ป็นประโยชน์ตอ่ พืชในดินโดยวธิ ีน้ำยำสกดั Olsen (Olsen และคณะ, 1954) วิธเี ตรียมน้ำยำเคมี (1) นา้ ยาสกัด Olsen (0. 5 AM NaHCO3 pH 8.5) ละลายโซเดียม ไฮโดรเจนคาร์บอเนต (NaHCO3) 42. 0 กรัม ในน้ากล่ัน 980 มิลลิลิตร ปรับ pH เป็น 8. 5 โดยค่อยๆเติม 10 M NaOH (เตรียมโดยละลาย NaOH 40 กรัม ในน้ากล่ัน 100 มิลลิลิตร) แล้วปรับให้มี ปรมิ าตร 1 ลิตร ไมค่ วรเตรียมท้งิ ไวน้ าน (2) Stock solution (Reagent A: Sulfuric-molybdate-tartrate solution) (Reid และ Copeland, 1969; Hue และ Evans, 1978) ละลายแอมโมเนียมโมลิบเดด (anumonium molybdate, (NH4)6 Mo7O24 4H2 O)50 กรัมใส่ในบีก เกอร์ขนาด 2 ลิตร เติมน้ากล่ัน 200 มิลลิลิตร คนให้ละลาย ละลายแอนติโมนีโพแทสเซียมคาร์เตรท (antimorry potassium tatrate, KSbO. C4H4 O6) 1.213 กรัม ในน้ากลั่น 50 มิลลิลิตร (ถ้าไม่ละลายนาไป อุ่นแต่ต้องไม่เกิน 60 0ซ) เมื่อละลายเข้ากันดีแล้ว เทใส่ในบีกเกอร์ท่ีใส่แอมโมเนียมโมลิบเตต คนให้เข้ากันอีก คร้ัง ค่อยๆเติมกรดซัลฟูริกเข้มข้น (conc. H2SO4) 700 มิลลิลิตร ท้ิงไว้ให้เย็น เทลงในขวด Volunctric flask ขนาด 1 ลติ ร แล้วทาให้มปี ริมาตร 1 ลิตรดว้ ยนา้ กล่ัน เทเกบ็ ไว้ในขวด polyethylene หรือขวด pyrex สนี า้ ตาลและเกบ็ ไว้ในทมี่ ืดและเยน็ น้ายานท้ี งิ้ ไวไ้ ด้นาน 6 เดือน (3) กรดซลั ฟรู ิก (H2So4) 1 M โดยละลาย H2So4 27. 3 มลิ ลิลิตรในนา้ กลนั่ ทาใหม้ ปี ริมาตร 1 ลติ ร (4) กรดซัลฟูริก (H2SO4) 0. 1 M โดยละลาย 1 M H2SO4 100 มิลลิลิตรในน้ากลั่น ทาให้มีปริมาตร 1 ลติ ร (5) น้ายา develop สี (Working Solution, Reagent B ) (The Auburn University modified Murphy and Riley (1962); Watanabe and Olsen, 1965 และ Mehlich, 1978) ละลาย ascorbic acid 1.76 กรัมในน้ากล่ันประมาณ 1.60 มิลลิลิตร เติมสารละลาย Reagent A ขอ้ (2) ลงไป 40 มิลลิลติ ร และสารละลายข้อ (4) ลงไป 200 มิลลิลิตรทาให้มีปริมาตร 2 ลิตรด้วยน้ากล่ัน ตั้ง ทิ้งไว้ให้เย็นประมาณ 2 ช่ัวโมง จึงนามาใช้ สารละลายนี้เก็บได้ไม่เกิน 24 ชั่วโมงดังนั้นจึงต้องเตรียมใหม่ทุก ครั้ง (6) สารละลายมาตรฐานฟอสฟอรัส 50 มก. / กก. P ละลายโพแทสเซยี มไดไฮโดรเจนฟอสเฟต (Potassium dihydrogen phosphate ; KH2PO4 ที่อบให้ แห้งท่ี 40 C นาน 2 ชั่วโมง) 0.2195 กรัม ในน้ากล่ันพอสมควร ปรับสภาพให้เป็นกรดด้วยกรดซัลฟูริก 1-2 หยด แลว้ ทาให้มปี ริมาณ 1 ลิตร (7) นาสารละลายมาตรฐานข้อ (6) ทา Standard set ให้มีความเข้มข้น 0, 2, 4, 6, 8, 10 และ 12 มก./กก. P ด้วยน้ายาสกดั วธิ ีกำร

เอกสารประกอบการสอน รายวชิ า ปฐพีวทิ ยาสงิ่ แวดล้อม 198 (1) ชง่ั ตวั อยา่ งดิน 1.0 กรมั ใส่ลงในขวดแกว้ ก้นแบน (Erlenmeyer Flask) ขนาด 50 มิลลิลิตร (2) เติมน้ายาสกดั Olsen 20 มิลลิลติ ร เขย่า 30 นาที กรองดว้ ยกระดาษกรอง No.5 ขนาด 12.5 ซม. (3) ดูดสารละลายที่สกัดได้ในข้อ (2) อัตราส่วน 1 ส่วนต่อ working solution 16 ส่วน (เท่ากับ17 เทา่ โดยใช้ Auto-diluter) ลงในหลอดแก้ว ทิง้ ไว้ครึ่งชั่วโมง นาไปอ่านค่าความเข้มข้น (concentration) ด้วย เครอ่ื ง Spectrophotometer ท่ชี ่วงคลื่น 882 นาโนเมตร (4) ทา blank และชดุ ของสารละลายมาตรฐาน (standard set) เช่นเดยี วกับขอ้ (3) กำรคำนวณ มก./กก. มก./กก. ฟอสฟอรสั ทเี่ ปน็ ประโยชนต์ ่อพชื (avai.P) = เมื่อ A = นา้ หนกั ของตวั อยา่ งดิน (กรมั ) B = นา้ ยาสกัด (มิลลิลติ ร) C = ค่าทอ่ี า่ นได้ เมือ่ วดั ค่าเทียบกบั standard set DF = อัตราสว่ นการเจือจาง (dilution factor) ดังนน้ั ถา้ ไมม่ กี ารทาเจอื จาง ฟอสฟอรัสท่ีเป็นประโยชน์ต่อพืช (avai.P) =

เอกสารประกอบการสอน รายวิชา ปฐพวี ทิ ยาสงิ่ แวดล้อม 199 กำรวิเครำะห์โพแทสเซยี มทีเ่ ปน็ ประโยชนต์ อ่ พชื (Available Potassium) หลักกำร โพแทสเซียมในดินส่วนใหญ่จะอยู่ในรูปของแร่ (minerals)) เช่นแร่ไมก้า (biolifeungsaovie), เฟลสปาร์ (orthoclases , microclines) เป็นต้นแร่เหล่านี้เมื่อโครงสร้างของดินถูกทาลายหรือเปลี่ยนแปลง ชนดิ แร่จะปลดปล่อยK+ออกมาได้ ปริมาณเป็นประโยชน์ได้ของโพแทสเซียมคือ exchangeable K+ ซึ่ง exchangeable K+ จะมี ปรมิ าณมากหรอื นอ้ ยขน้ึ อยกู่ บั องค์ประกอบหลายอยา่ งเช่น CEC ปรมิ าณของแร่ดินเหนียวหรือประเภทเนื้อดิน ฯลฯ เป็นท่ียอมรับกันทั่วไปแล้วว่าโพแทสเซียมในดินท่ีพืชจะนาไปใช้ได้นั้น ส่วนใหญ่จะอยู่ในรูปของ exchangeable K+ และ K+ ในสารละลายดินดังน้ันถ้าเราทราบว่าดินมีโพแทสเซียมอยู่ในรูปดังกล่าวมากน้อย เท่าใดเราก็พอท่ีจะบอกได้ว่าดินนั้นมีระดับโพแทสเซียมที่เป็นประโยชน์ (Available Potassium) สูงหรือต่า เพียงใด วธิ ีการสกัดด้วยน้ายาโดยทัว่ ไปไม่อาจจะไล่ที่ exchangeable K+ ออกมาได้หมดแต่หากใช้น้ายาสกัด ทเี่ หมาะสมแลว้ คา่ ท่ไี ดถ้ อื ว่าเพียงพอสาหรับใช้ในการแนะนาการใช้ปยุ๋ ได้ อุปกรณ์ 1. ขวดปรมิ าตร (Volumetric flask) ขนาด 100 มล. 2. ขวดชมพู่ (Erlenmeyer flask) ขนาด 50 มล. 3. ปิเปต (Pipette) ขนาด 1, 2, 3 และ 10 มล. 4. กระดาษกรองเบอร์ 1 5. กรวยกรอง 6. Dispenser ขนาด25มล. 7. Flame atomic absorption Spectrophotometer 8. เครือ่ งชง่ั (Balance) 9. เคร่อื งเขย่า (Shaker) สำรเคมี 1. สารละลายแอมโมเนียอะซีเดรด (NH4OAc) 1 M pH 7.0 2. สารละลายมาตรฐานโพแทสเซยี มเข้มขน้ 1,000 mg L-1 3. สารละลายมาตรฐานโพแทสเซยี มเข้มขน้ 0,2,4,6 และ 8 mg L-1 วธิ เี ตรียมน้ำยำเคมี 1. สารละลายแอมโมเนียอะซเี ดรต (NH4OAc) 1 M pH 7.0

เอกสารประกอบการสอน รายวชิ า ปฐพีวทิ ยาสงิ่ แวดล้อม 200 ละลาย 1,140 มล. Glacial acetic acid (99.5%) ในน้ากล่ันประมาณ 16 ลิตร จากนั้นเติมสาร แอมโมเนียมไฮดรอกไซด์ (NH4OH) เข้มข้น 1,380 มล. แล้วเติมน้ากล่ัน จนสารละลายท้ังหมดมีปริมาตร ประมาณ 19 ลิตร ผสมให้เข้ากันดี แล้วปรับ pH ของสารละลายด้วย NH4OH หรือ Glacial acetic acid ให้ ได้ pH เท่ากบั 7.0 จึงปรับปริมาตรด้วยน้ากล่นั ให้ได้ปรมิ าตร 20 ลติ ร 2. สารละลายมาตรฐานโพแทสเซยี มเขม้ ขน้ 1,000 mg L-1 ละลายโพเทสเซียมคลอไรด์ (KCl) 1.9067 กรัม (ที่อบแห้ง) ในน้ากล่ัน แล้วปรับปริมาตรป็น 1 ลิตร ดว้ ยน้ากลั่น 3.สารละลายมาตรฐานโพแทสเซยี มเขม้ ขน้ 0,2,4,6 และ 8 mg L-1 ปิเปตสารละลายมาตรฐานโพแทสเซียมเข้มข้น 1000 mg L-1 10 มล. ใส่ในขวดปริมาตรและทาให้ เป็น 100 มล. ด้วยน้ากลั่น จะได้สารละลายมาตรฐานโพแทสเซียมเข้มข้น 1000 mg L-1 หลังจากนั้นปิเปต สารละลายนี้ 0,2,4,6 และ8 มล. ใส่ในขวดปริมาตรและทาให้เป็น 100 มล. ด้วยน้ากลั่น จะได้สารละลาย มาตรฐานโพแทสเซียมเข้มขน้ 0,2,4,6และ8 mg L-1 ตามลาดับ วธิ ที ำ 1. ชั่งดิน 2.5 กรัม ใสใ่ นขวดชมพู่ (Erlenmeyer flask) ขนาด 50 มล. 2. เตมิ 1 M NH4OAc pH 7.0 25มล. เขย่าดว้ ยเครอื่ งเขย่า 30 นาที 3. กรองดนิ และเก็บสารละลายทก่ี รองได้ 4. วิเคราะห์ปรมิ าณ K ด้วยเครื่อง Flame spectrophotometer โดยเปรยี บเทียบกับคา่ มาตรฐาน วีธคี ำนวณ โพแทสเซียมเป็นประโยชน์ต่อพืชในดิน,mg.kg-1 K = ค่าท่ีอ่านได้จากเคร่ืองมือ, mg.kg-1 df = dilution factor เอกสำรอำ้ งอิง สานักวิทยาศาสตร์เพือ่ การพฒั นาทด่ี นิ .2547.คมู่ อื วิเคราะหต์ วั อย่างดิน นา้ ปยุ๋ พืช วัสดปุ รับปรงุ ดนิ และการ วเิ คราะหเ์ พอื่ ตรวจรับรองมาตรฐานสนิ ค้าเลม่ 1.กรมพัฒนาทด่ี ิน.184หน้า.

เอกสารประกอบการสอน รายวชิ า ปฐพวี ิทยาสงิ่ แวดล้อม 201 กำรวิเครำะหแ์ คตไออนที่แลกเปลีย่ นได้ของดนิ (Exchangeable cations) หลักกำร Ca2+, Mg2+, Na+ และ K+ เปน็ แคตไอออนเกาะอยู่ท่ีอนุภาคของดิน หรือ เรียกง่าย ๆ ว่า แคตไอออน เหล่านี้สามารถแลกที่กันได้กับแคตไอออนอื่น ๆ ที่อยู่รอบ ๆ อนุภาคดิน ดังน้ัน ในการตรวจวัดปริมาณแคต ไอออนท่ีแลกเปล่ียนได้ของดิน จึงใช้หลักการของการแลกปเล่ียนระหว่างแคตไอออน เช่น ใช้ประจุ NH4+จาก สารละลายที่เติมลงไปในตัวอย่างดินเป็นตัวแลกเปลี่ยนแทนท่ีแคตไอออนที่เกาะอยู่ที่อนุภาคดินเหล่านั้น และ โดยท่ี Ca2+, Mg2+, Na+ และ K+ เป็นแคตไอออนท่ีมีปริมาณมากที่สุด และแลกเปล่ียนแทนท่ีได้ง่ายที่สุดของ ดิน ในการตรวจวัดปริมาณแคตไอออนที่แลกเปล่ียนได้ของดิน จึงมีความเหมาะเจาะจงถึงอนุมูลของธาตุทั้ง 4 ตัวนี้ เปน็ หลักการทใ่ี ช้กนั ท่ัวไป วิธีการตรวจวัดปริมาณธาตุแคตไอออนท้ัง 4 ธาตุน้ี วิธีท่ีแพร่หลายที่สุด คือ การเติมสารละลายของ NH4OAc 1 M ph 7.0 ลงไปในดินให้มากเกินพอ เพ่ือให้เกิดการแลกเปลี่ยนท่ีกันระหว่าง NH4+ จาก สารละลาย NH4OAc และแคตไอออนเหล่าน้ีของดิน จากน้ันนาสารละลายท่ีได้ จากการแลกเปลี่ยน ไป ตรวจวัดด้วยเครื่อง atomic absorption spectrophotometer และ flame photometer ก็จะทราบ ปริมาณของ Ca2+, Mg2+, Na+ และ K+ ของตัวอย่างดินนั้น แต่ในดินท่ีมีปริมาณเกลือที่ละลายน้าได้ (soluble salt) สูง เช่น ในดินเค็ม เมื่อวิเคราะห์ปริมาณแคตไอออนที่แลกเปล่ียนตามวิธีน้ีแล้วต้องหักส่วนของแคต ไอออนทลี่ ะลายน้าได้ออกเสียกอ่ น จึงจะไดป้ ริมาณแลคไอออนที่แลกเปลีย่ นได้ที่ถูกต้อง 1. แคลเซียม และ แมกนีเซยี มทแี่ ลกเปลย่ี นได้ (Exchangeable Ca2+ และ Mg2+ ) อปุ กรณ์ 1. เครอื่ ง Atomic Absorption Spectrophotometer 2. เครอ่ื ง pH meter 3. เครื่องปั๊มสญุ ญากาศ (Vacuum pump) 4. เครอื่ งช่งั (Balamce) 5. ขวดชมพู่ (Erlemmeyer flask) ขนาด 50 และ 125 มล. 6. ขวดกรอง (Filterming flask) ขนาด 500 มล. 7. ขวดปริมาตร (Volumetric flask) ขนาด 100 มล. 8. Buchang fumnel 9. กระดาษกรอง whatman เบอร์ 1 หรอื เบอร์ 5 10. กระบอกตวง 1000 มล. 11. ขวดพลาสตกิ ทนกรด-ดา่ งขนาด 20 ลติ ร 12. กระบอกฉีดนา้ ยาขนาด 500 มล. 13. ปิเปตขนาด 1, 2, 5 และ 10 มล. สำรเคมี

เอกสารประกอบการสอน รายวิชา ปฐพีวิทยาสงิ่ แวดล้อม 202 1. สารละลายแอมโมเนยี มอะซเิ ตรต (NH4OAc) 1.0 M pH 7.4) 2. สารละลายมาตรฐานแคลเซยี ม 1,200 mgL-1 3. สารละลายมาตรฐานแคลเซียม 0, 2, 4, 6, 8 และ 10 mg L-1 4. สารละลายมาตรฐานแมกนเี ซยี ม 1,000 mg L-1 5. สารละลายมาตรฐานแมกเซียม 0, 1, 2, 3, 4 และ 5 mg L-1 6. สารละลายสตรอนเซยี มคลอไรด์ (SrCL2) 1,500 mgL-1 วธิ ีเตรยี มสำรเคมี 1. สารละลายแอมโมเนยี มอะซเิ ตท (NH4OAc) 1 M pH 7. 0 ละลาย 1, 140 มล. Glacial acetic acid (99. 5%) ในนา้ กลนั่ ประมาณ 16 ลิตรเติมแอมโมเนียมไฮดรอก ไซด์ (NH OH) เข้มข้น 1, 380 มล. แล้วเติมน้ากลั่นจนสารละลายท้ังหมดมีปริมาตรประมาณ 19 ลิตรผสมให้ เขา้ กนั ดีแล้วปรับ pH ของสารละลายดว้ ย NaOH หรอื Glacial acetic acid จึงปรบั ปริมาตรด้วยน้ากล่ันให้ได้ ปรมิ าตร 20 ลิตร 2. สารละลายมาตรฐานแคลเซียมเขม้ ขน้ 1,000 mgL-1 ละลายแคลเซียมคาร์บอเนต (CaCO3 อบท่ี150°C) 2,498 กรัมด้วยกรดเกลือเล็กน้อยเพียงพอท่ี ละลาย CaCO3 หมดแลว้ ปรบั ปริมาตรด้วยน้ากลัน่ เป็น 1 ลติ ร 3. สารละลายมาตรฐานแคลเซยี มเขม้ ขน้ 0, 2, 4, 6, 8 และ 10 mg L-1 ปิเปตสารละลายมาตรฐานแคลเซียมเข้มข้น 1,000 mg L-1 10 มล. ใส่ในขวด ปริมาตรและทาให้เป็น 100 มล. ดว้ ยสารละลาย SrCl21, 500 mg L-1 จะได้สารละลายมาตรฐานแคลเซียม 100 mg L-1 หลังจากนั้น ปีเปตสารละลายนี้ 0, 2, 4, 6, 8 และ 10 มล. ใส่ในขวดปริมาตรและทาให้เป็น 100 มล. ด้วยสารละลาย SrCl2 1, 500 mg L-1 จะไดส้ ารละลายมาตรฐานแคลเซียมเขม้ ข้น 0, 2, 4, 6, 8 และ 10 mg L-1 ตามลาดบั 4. สารละลายมาตรฐานแมกนเี ซียมเขม้ ขน้ 1000 mg L-1 ละลายแมกนีเซยี ม 1.000 กรมั ด้วยกรดเกลอื เพียงพอท่ีละลายหมด ท้ิงไว้ให้เย็น จึงปรับปริมาตรด้วย นา้ กล่ันเป็น 1 ลติ ร 5. สารละลายมาตรฐานแมกเซยี มเขม้ ข้น 0, 1, 2, 3, 4 และ 5 mg L-1 ปีเปตสารละลายมาตรฐานแมกนีเซียมเข้มช้ัน 1000 mg L-1 10 มล. ใส่ในขวดปริมาตรและทาให้ เป็น 100 มล. ด้วยสารละลาย SrC12 1,500 mg L-1 จะได้สารละลายมาตรฐานแมกนีเซียมท่ีระดับความ เข้มขน้ 100 mg L-1 หลังจากน้ันปิเปตสารละลายนี้ 0, 1, 2, 3, 4 และ 5 มล. ใส่ในขวดปริมาตรและทาให้เป็น 100 มล. ดว้ ยสารละลาย SrCl2 1,500 mg L-1จะได้สารละลายมาตรฐานแมกนีเซียมเข้มข้น 1, 2, 3, 4 และ 5 mgL-1 ตามลาดับ 6. สารละลายสตรอนเซียมคลอไรด์ (SrCl2)เขม้ ข้น 1, 500 mg L-1 ละลายสตรอนเซียมคลอไรด์ (SrCl2, 6H2O) 4. 6 กรัม ในนา้ กลั่น และปรบั ปริมาตรดว้ ยน้ากลน่ั เป็น 1 ลิตร

เอกสารประกอบการสอน รายวิชา ปฐพวี ทิ ยาสง่ิ แวดล้อม 203 วิธที ำ 1. ชงั่ ตัวอยา่ งท่รี ่อนผ่านตะแกรงขนาด 2 มม. หนัก 5 กรมั ใส่ใน Erlenmeyer flask ขนาด 125 มล 2. เตมิ 1 M NH4OAc pH 7.0 ประมาณ 50 มล, เขย่าใหเ้ ขา้ กนั ดีตง้ั ท้งิ ไว้ค้างคนื 3.กรองดนิ โดยใช้ Racing funnel ต่อย ๆ ล้างผ้าอย่างดินบนกรวยอีก 3-4 คร้ังด้วยสารละลาย NH4OAC คร้ัง ละประมาณ 10 มล 4. นาสารละลายที่กรองได้ปรับปริมาตรเป็น 100 มล. เก็บไว้สาหรับวิเคราะห์ปริมาณ exchangeable Ca++, Mg++, Na+ และ K+ ตอ่ ไป 5. เจอื จางสารละลายตัวอยา่ งดว้ ยสารละลายสตรอนเซียมคลอไรต์ 1,500 mgL-1 6. วัดค่าความเข้มข้นของแคลเซียม และแมกนีเซียมของสารละลายตัวอย่างด้วยเครื่อง Atomic Absorption Spectrophotometer โดยกาหนดความยาวคล่ืนในการวัดแคลเซียมและแมกนีเซียมเป็น 422.6 และ 285.2 นาโนเมตร ตามลาดับโดยเปรียบเทยี บกับสารละลายมาตรฐานมาตรฐานแคลเซยี มและแมกนเี ซยี ม 7. คานวณหาปรมิ าณ Ca++ และM++

เอกสารประกอบการสอน รายวชิ า ปฐพีวิทยาสง่ิ แวดล้อม 204 กำรวดั คำ่ กำรนำไฟฟำ้ ของดิน Electrical Conductivity (EC) หลกั กำร ในดินมีเกลือทลี่ ะลายไดอ้ ยู่หลายชนิด บางชนิดละลายได้ดี เช่น NaCl , CaCl2 , NaHCO3 , Na2SO4 เป็นต้น บางชนิดละลายได้เพียงบางส่วน เช่น CaSO4 การวัดค่าการนาไฟฟ้าของดิน จึงเป็นการประเมิน ปรมิ าณเกลอื ท่ลี ะลายไดข้ องดินและขา้ ท่ไี ดย้ ังใช้เปน็ ตัวกาหนดระดับความเค็มของดินด้วย การวัดค่าในการนา ไฟฟ้าของดินใช้วิธี วัดในสารละลายของดินกับน้า อัตราส่วนระหว่างดินต่อน้าอาจแตกต่างกันแล้วแต่ ห้องปฏิบัติการแต่ละแห่ง แต่ท่ีนิยมใช้มักเป็น 1:5 หรือ เรียกว่า EC 1:5 หรือใช้วัดเมื่อทาให้ดินเป็น saturated แล้ววัดในสารละลายท่ีสกัดได้เรียกว่า EC extract (EC6)จะใช้สัดส่วนของดินตอนน้าเท่าใดก็ตาม ก็ตอ้ งระบุสัดส่วนน้นั ไว้ด้วยทกุ คร้ังทรี่ ายงานผล EC6 และ EC 1:5 ของตวั อยา่ งเดียวกันจะให้ค่าไม่เท่ากนั เนือ่ งจากปริมาณเกลือท่ีละลายออกมาจาก ดินจะไม่เท่ากัน ในการวัด EC ในอัตราส่วน ดิน:น้า 1:5 ปริมาณน้าท่ีมากอาจละลายเกลือออกได้เกือบหมด แต่ EC6 จะใช้น้าน้อยกว่าวิธี EC 1:5 ทาให้มีเกลือละลายออกมาได้น้อยดังนั้น ค่า EC 1:5 เม่ือเทียบกันเป็น ความเขม้ ขน้ ของเกลอื ทล่ี ะลายไดใ้ นดนิ จะมากกว่าราคาท่ีไดจ้ าก EC6 ค่า EC6 เป็นค่าที่ได้เมื่อสภาวะของดินต่อน้าใกล้เคียงกับสภาพการอุ้มน้าท่ีมีความจุสนาม (field capacity) ซ่ึงต่างกับค่า EC 1:5 ซ่ึงใช้น้ามากกว่าหลายเท่า ทาให้เปรียบเทียบกับสภาพของดินตามธรรมชาติ ไมไ่ ด้ ดังนั้น คา่ EC6 จึงมคี วามสัมพันธก์ บั การเจริญเตบิ โตของพืชมากกวา่ ค่า EC 1:5 ค่า EC ของสารละลายเกลือจะเพ่ิมขึ้น เมื่ออุณหภูมิของสารละลายเพิ่มข้ึน โดยจะเพ่ิมขึ้น ประมาณ 2% เมื่ออุณหภมู เิ พม่ิ ขน้ึ 1 OC ดังน้ัน อณุ หภมู ิมาตรฐานเม่อื รายงานค่าคอื EC คอื 25 OC อุปกรณ์ 1. เครอื่ งชั่ง 2. ปีกเกอร์ขนาด 600 หรอื 1000 มล 3. spatula 4. เครอ่ื งอดั น้าออกจากดิน (Baroid Press) 5. เครอ่ื ง Electrical Conductivity meter 6. หลอดทดลองขนาด 40 มล. 7. กระบอกตวง 25 มล. 8. แทง่ แกว้ ตวงสาร สำรเคมี 1. สารละลายมาตรฐาน 0. 01 M KCl: ละลาย Ka (ท่อี บที่ 110 OC นานประมาณ 3 ชั่วโมง) 0. 7456 กรัมใน นา้ กลน่ั และปรบั ปรมิ าตรเป็น 1 ลติ ร สารละลายนี้มีค่าการนาไฟฟ้าท่ี 1-1.412 dS m-1

เอกสารประกอบการสอน รายวชิ า ปฐพวี ทิ ยาสง่ิ แวดล้อม 205 2. สารละลายมาตรฐาน 0. 1 M KCl: ละลาย Ka (ท่ีอบท่ี 110 OC นานประมาณ 3 ช่ัวโมง) 7. 456 กรัมในน้า กลน่ั และปรับปริมาตรเป็น 1 ลิตรสารละลายนจี้ ะเปน็ สารละลายมาตรฐานมคี า่ การนาไฟฟา้ ท่ี 12.88 dS m-1 วธิ ีเตรยี มตวั อยำ่ ง 1. ทาให้ดนิ อมิ่ ตวั ดว้ ยน้า (saturated paste) แล้วสกดั สารละลายออกโดยใช้เครอื่ งปั้มสุญญากาศ 2. ทาใหอ้ ยูใ่ นรปู สารละลายโดยใช้ดนิ ในอัตราส่วนดนิ น้าตามท่ตี อ้ งการเชน่ 1. 5 วธิ ีทำ 1. กำรสกดั ดินทีอ่ ม่ิ ตวั ด้วยนำ้ ใส่ดินในบกี เกอรป์ ริมาณ 400-500 กรัมต่อย ๆ เทน้ากล่ันลงไปในดินและกวนจนดนิ อ่มิ ตัวด้วยน้าคนที่ อิ่มตวั ด้วยน้าจะมผี วิ มันสะทอ้ นแสงและเม่ือใช้ spatula ตักข้ึนมาแล้วเทกลับดินจะค่อย ๆ ไหลลงโดยไม่เหลือ ติด spatula (ในดินเหนียว) เมื่อทาการกวนจนดีแล้วทิ้งไว้ค้างคืนตรวจสอบอีกคร้ังหน่ึงก่อนนาไปอัดน้าออก จากดินถ้าดินแห้งแข็งให้เติมน้าลงไปอีกแล้วกวนให้เข้ากันอีกคร้ังหนึ่งถ้ามีน้าอยู่บนหน้าดินให้เติมดินเพ่ิมกวน จนแน่ใจว่าดินอิ่มตัวด้วยน้าพอดีนาไปสกัดด้วยเคร่ืองอัดน้าออกจากดินแล้วจึงนาสารละลายท่ีได้มาวัดหาค่า EC ด้วยเครื่อง Electrical Conductivity meter โดยใช้สารละลายมาตรฐาน KCl 0.01 M หรือ 0.1 M ปรับ ค่าคงที่ (cell constant) ของเคร่ือง Electrical Conductivity meter ท่ีอุณหภูมิ 25 OC จะมีค่าเท่ากับ - 1.412 dS m-1 2. กำรสกัดในอัตรำส่วน ดิน : นำ้ -1 : 5 ช่ังดิน 4 กรัม ใส่ในหลอดทดลองขนาด 40 มล ใส่น้า 20 มล คนให้เข้ากันด้วยแท่งแก้วเป็นระยะๆ นาน ½ ชั่วโมง หลังจากน้ันต้ังทิ้งไว้ ¾ ชั่งโมง แล้วจึงนาไปอ่านค่า EC โดยเคร่ือง Electrical Conductivity meter โดยใช้สายละลายมาตรฐาน KCI 0.01 M หรือ 0.1 M ปรับค่าคงที่ (cell constant) ของเครื่อง Electrical Conductivity meter ที่ 25 oC จะมีค่า -1.412 dS m-1 หรือ 12.88 dS m-1 3. กำรคำนวณ ค่าการนาไฟฟ้าของสารละลายสูงข้ึนประมาณ 2% เม่ืออุณหภูมิเพ่ิมข้ึน 1 oC เครื่อวมืดวัดที่ไม่ สามารถคานวณแปลงค่าท่ีวัดได้เป็นค่าอุณหภูมิ ควรวัดอุณหภูมิสารละลายแล้วคานวณเป็นค่าการนาไฟฟ้าท่ี อณุ หภมู ิ 25 oC ตามสมการ EC25 = EC/[1 + 0.02(t – 25)] เม่อื EC25 = คา่ การนาไฟฟา้ ท่อี ุณหภมู ิ 25 oC ECt = คา่ การนาไฟฟา้ ทว่ี ดั ไดท้ ่อี ุณหภมู ิ t oC t = อุณหภูมิ (oC)

เอกสารประกอบการสอน รายวชิ า ปฐพวี ิทยาสง่ิ แวดล้อม 206 4.กำรแปรผล ตารางท1่ี การแปรผลคา่ EC ดินอมิ่ ตวั ดว้ ยนา้ ท่ีอณุ หภมู ิ 25 oC dS m-1 ระดบั ความคดิ เห็น ความสัมพนั ธก์ บั พชื 0.2 ไม่เค็ม ไมม่ ีผลกระทบตอ่ การเจริญเติบโตของพืช 2-4 เคม็ นอ้ ยมาก อาจมผี ลกระทบกระเทอื นตอ่ ผลผลติ ของพชื ท่ีใช้ sensitive ต่อความเค็ม 4-8 เค็มปานกลาง เป็นอปุ สรรคต่อพชื หลายชนิด 8-16 เค็มจดั เปน็ อุปสรรคต่อพืชส่วนมาก เฉพาะพืชทนเค็มท่ีเติบโตได้ >16 เคม็ จดั มาก เป็นอันตรายตอ่ พชื ทกุ ชนิด ยกเวน้ พืชบางชนิด เชน่ หญา้ ทนเค็ม เปน็ ต้น ทม่ี า : Beck, 1999; Bower และ Wilcox, 1965; Jackson, 1958 6. ข้อสงั เกต 1. EC และ EC ของตัวอย่างเดียวกันจะให้ค่าไม่เท่ากัน เน่ืองจากปริมาณเกลือที่ละลายออกมาจากดินไม่ เท่ากัน ในการวัด EC ในอัตราส่วน ดิน:น้า 1:5 ปริมาณน้าท่ีมากอาจจะละลายเกลือออกมาได้เกือบหมด แต่ EC จะใช้นา้ นอ้ ยกวา่ EC 1:5 ทาให้มเี กลอื ละลายออกมาได้น้อย ดังนั้น ค่า EC 1:5 จะมากว่าค่าท่ีได้จาก EC 2. ค่า EC ของสารละลายเกลือจะเพ่ิมข้ึนเม่ืออุณหภูมิของสารละลายเพ่ิมข้ึน โดยจะเพ่ิมขึ้นประมาณ 20% เมอื่ อณุ หภูมิเพิ่มขึน้ 1◦C ดงั นนั้ อณุ หภูมิมาตรฐานเมอ่ื รายงานคา่ EC คอื 25◦C เอกสำรอำ้ งอิง กองวเิ คราะห์ดนิ . 2542. คุณสมบัตทิ างกายภาพและเคมดี ินกับการวิเคราะห์ดินในห้องปฏิบตั ิการ, กรมพัฒนาทด่ี ิน, กรุงเทพฯ. 59 หน้า. Beck, R. 1999. Soil Aralysis Handbook of Reference Methods. Soil and Plant Artalysis Council, Inc. CRC Press, USA. 247 p. Bower, C.A, and L.V. Wilcoox. 1965. Soluble sall, pp 933-951. In methods of Soil Analysis Part 2, C.A. Black (ed), American Society of Agritioniy Ine, Publisher, USA. Jackson, M. L, 1958. Soil chemtral analysis, Prestige-Hall, Ine, New York. 498p. Soil Survey Labonlory staff. 1992. Reaction (pH). pp 274-276. In Soil Survey Laboratory Method Manual, Soil Survey Investigallons report No42, V. 2. 0.