มลพิษทางดนิ (Soil pollution) อาจารย์ ดร.สทุ ธริ กั ษ์ อว้ นศริ ิ สาขาวชิ าเคมี คณะวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี มหาวทิ ยาลยั ราชภฏั หมบู่ า้ นจอ1มบงึ
มลพิษทางดนิ หมายถึง ดินที่เส่อื มค่าไป จากเดิม และหรือมสี ารมลพษิ เกิน ขีดจากัดจนเปน็ อันตรายตอ่ สขุ ภาพ และพลานามัย ตลอดจน การ เจริญเตบิ โตของพชื และสตั ว์ ทัง้ โดยทางตรงและทางอ้อม (เกษม จนั ทรแ์ ก้ว , 2530 : 162) 2
เกดิ ข้นึ จากการทาลายหรกื ารเกิดการถดถอยของคณุ ภาพหรอื คุณลักษณะของ สภาวะใดสภาวะหนึง่ ท่เี กดิ จากมลสาร (Pollutant) ทก่ี ่อใหเ้ กิดมลภาวะ นอกจากนส้ี ารพษิ สว่ นใหญท่ ่ถี กู ปล่อยเข้าสูส่ ่งิ แวดลอ้ ม มักจะไปสะสมในดนิ หรอื ตะกอนดิน ปัจจัยท่คี วบคุมการดดู ซบั สารพิษในดิน ได้แก่ ปริมาณสารอินทรยี ์ใน ดิน (organic matter) หรือปรมิ าณคาร์บอนของสารอินทรียใ์ นดิน (organic carbon) ความสามารถในการแลกเปลย่ี นประจุ (cation exchange capacity) ปรมิ าณดนิ เหนยี ว และปรมิ าณน้าในดิน (moisture and water content) 3
อันตรายของมลภาวะทางดนิ ตอ่ ส่งิ มชี ีวติ 1. อันตรายตอ่ มนษุ ย์ มนุษย์จะได้รับพษิ ของสารประกอบไนเทรต ไนไทรตใ์ นยาปราบศตั รพู ืช จาก นา้ ดม่ื น้าใชใ้ นแหลง่ เกษตรกรรม และจากผลผลติ ทางการเกษตร เช่น ผกั ผลไม้ จนถึงระดับทีเ่ ป็นพิษตอ่ รา่ งกายได้ 4
2. อันตรายตอ่ สตั ว์ สตั วท์ ห่ี ากินในดนิ จะไดร้ บั พิษจากการสัมผัสสารพิษในดินโดยตรงและจาก การบรโิ ภคอาหารท่มี ีสารพิษปะปนอยู่ สารพิษท่ีได้รบั สว่ นใหญจ่ ะเปน็ ยาฆ่าแมลงท่ี นอกจากจะทาลายศตั รพู ืชแลว้ ยงั ทาลายศัตรธู รรมชาติ ซึ่งเปน็ ปรสติ ไปด้วยทาให้ เกดิ การระบาดของแมลงบางชนดิ ทเ่ี ปน็ อนั ตรายต่อพชื ในภายหลงั หรอื อาจเกิดการ ทาลายแมลงท่ีชว่ ยผสมเกสรดงั นน้ั ผลผลติ อาจลดลงได้ 5
3. อนั ตรายต่อพืชและสิ่งมีชีวิตในดิน พืชจะดดู ซึมสารพิษเข้าไป ทา ให้เจริญเติบโตผิดปกติ ผลผลิตต่า หรือเกิดอันตราย และการสูญพันธุ์ข้ึน แบคทีเรียท่ีสร้างไนเทรตในดินหาก ไดร้ ับยาฆา่ แมลง เช่น ดีลดรนิ อัลดริน และคลอเดนที่มีความเข้มข้น 100 พีพีเอ็มจะทาให้กระบวนการสร้างไน เตร ต ข อง แบค ที เรี ย ได้ รั บค ว า ม กระทบกระเทือน 6
สาเหตขุ องการเกดิ มลพษิ ทางดนิ 1. การใชป้ ยุ๋ ทางวทิ ยาศาสตร์ เพือ่ เพ่ิมผลผลติ ทางเกษตรแบง่ ไดเ้ ปน็ 2 กล่มุ ใหญ่ คือ ปุย๋ เคมีทปี่ ระกอบดว้ ยธาตหุ ลกั สาคญั ของพืช ไดแ้ ก่ ไนโตรเจน (N) ฟอสฟอรัส (P) และโพแตสเซยี ม (K) เมอื่ ใชต้ ดิ ตอ่ กนั เป็นเวลานานจะทาใหด้ ินเปรย้ี ว มีสภาพความเปน็ กรดสูงไมเ่ หมาะสมแก่การปลูกพชื ท้งั นอี้ าจมปี จั จัยอน่ื ๆ ท่ีเข้ามาเกยี่ วข้องคือ การเพาะปลูกท่ีไมถ่ ูกวิธีทาใหด้ ิน เกดิ การเสือ่ มโทรม หรอื อาจเกดิ จากธรรมชาติเป็นผ้ทู าลายทรัพยากรดนิ ได้ 7
2. การใชส้ ารเคมกี าจดั ศตั รพู ชื (pesticides) ซง่ึ สว่ นใหญแ่ ลว้ จะมีฤทธิ์ทาลายสิ่งมีชวี ติ ทุกชนดิ ไม่วา่ จะเปน็ ชนดิ ที่ให้ ประโยชนห์ รอื โทษตอ่ การเกษตรกรรม แม้แต่ผลกระทบตอ่ มนษุ ย์ด้วย สารเคมที ี่ สลายตวั ไดช้ ้าจะตกค้างในดิน เช่น สารประเภทคลอรเิ นเตตไฮโดรคาร์บอนหรอื ออร์กาโนคลอรนี (organochlorine) เป็นทสี่ ารประกอบด้วยอะตอมคลอรนี (Cl) ไดแ้ ก่ ดีดีที (DDT) ท่ีใช้ในการเพาะปลูก การควบคุมการแพร่ระบาดของมาลาเรีย และการควบคุมแมลงอ่นื ๆ ดิลดรนี (dieldrin) ท่ใี ชใ้ นกาจัดแมลง ในการเกษตร และกาจดั ปลวก อัลดรนี (aldrin) ทใ่ี ช้ในการเพาะปลกู กาจดั ปลวกและแมลง การ สะสมของสารเคมที ่ีใช้กาจัดศตั รูพืชต่าง ๆ จะทาใหเ้ กดิ มลพิษทางดนิ ตอ่ ไป 8
3. การปลอ่ ยใหน้ า้ เสยี จากกระบวนการผลติ นา้ เสียส่วนใหญ่ท่ีมาจากกระบวนการเหล่าน้จี ะเกิดการ ชะล้างผา่ นสารเคมีต่างๆ ในอุตสาหกรรม เชน่ สารพีซบี ี (PCB) ท่ใี ชใ้ นการผลติ สีและพลาสตกิ สารเอชซีบี (HCB) ท่ีใชใ้ นการผลติ ยางสงั เคราะห์ 9
4. การทงิ้ ขยะ มลพิษทางดนิ สว่ นใหญเ่ กดิ จากการทิ้งขยะทีเ่ กดิ จากสารเคมีซ่ึงยากตอ่ การยอ่ ยสลาย เช่น กระป๋อง เศษโลหะ และพลาสติก ขยะเหล่าน้จี ะสะสมในดนิ จน ทาใหเ้ กดิ ภาวะมลพิษทางดนิ นอกจากนป้ี รมิ าณขยะทเี่ พิ่มขึน้ หากไมม่ กี ารกาจดั ทถ่ี กู วธิ ีจะส่งผลกระทบใหเ้ กดิ มลพษิ ทางดนิ มากขน้ึ 10
ปัญหามลพษิ ทางดนิ สามารถพิจารณาเป็นแงม่ มุ ใหญ่ๆ ได้ 3 แง่มุมคอื 1. ดิน เป็นมลสารท่ีกอ่ ให้เกิดปัญหามลพิษ 2. ดิน เป็นแหล่งรองรับมลสารต่างๆ ทั้งที่เป็นพิษและไม่เป็นพษิ 3. ดิน เป็นพิษ 11
1. ดิน เปน็ มลสารทกี่ อ่ ใหเ้ กดิ ปญั หามลพษิ เนื่องจากส่วนประกอบของดนิ มีความเตกต่างกันตามลกั ษณะของสภาวะ แวดล้อม และจะมกี ารเปลย่ี นแปลงตลอดเวลาขึ้นอยู่กับสภาพแวดลอ้ มและการ กระทาของมนุษย์ ซ่ึงประกอบด้วยการผลิต การทิ้ง ทงั้ ในระหวา่ งกระบวนการ ผลติ หรอื การทง้ิ สิง่ ของในลักษณะต่าง ๆ เช่น การลา้ ง การชาระสง่ิ ต่าง ๆ บางสว่ นของมวลสารสามารถถกู ยอ่ ยสลายได้โดยกจิ กรรมของจุลินทรีย์ในขณะที่ บางส่วนนั้น ยังคงตกคา้ งในดินเป็นระยะเวลานาน ส่วนประกอบของดนิ เปน็ ตวั กาหนดความรนุ แรงของปญั หามลพษิ ทางดนิ หากมสี ว่ นประกอบของเชอ้ื โรค สารเคมี สารกาจัดศัตรพู ืช สารพษิ มากถึงระดับที่ เปน็ อนั ตราย เมื่อดินเหลา่ นถ้ี กู พดั พาไปยังแหล่งน้า อากาศ จะสามารถทาใหน้ ้า และ อากาศมปี ัญหาตามมาได้ ทั้งนีป้ ัญหารนุ แรงมากขน้ึ กวา่ เดิมหรอื รุนแรงน้อย กวา่ เดิมข้ึนกบั ความสามารถในการจดั การ การควบคุม การกาหนดขอบเขตในการ แกไ้ ขปญั หา และความสามารถในการแกป้ ญั หา 12
1.1 ดนิ เปน็ มลสารทก่ี อ่ ใหเ้ กดิ ปญั หามลพษิ ทางอากาศ ดินเปน็ อนภุ าคทม่ี ีขนาดเลก็ สามารถฟงุ้ กระจายไปในอากาศ มลสาร ของดนิ ทกี่ อ่ ให้เกดิ ปญั หามลพิษทางอากาศนน้ั ความรนุ แรงขน้ึ อยกู่ บั อนภุ าคดนิ นน้ั มอี งคป์ ระกอบอยา่ งไร สภาพทางอุตุนยิ มวทิ ยา สภาพพ้นื ท่ี เป็นต้น นอกจากการเกิดปัญหาดงั กล่าวแลว้ ฝนุ่ ของดนิ ยังกอ่ ใหเ้ กิดปัญหา มลภาวะทางสายตา ผงฝนุ่ ยงั ทาใหป้ ระสทิ ธิภาพการสงั เคราะหแ์ สงของพชื ลดลง อีกทงั้ ยงั ทาให้ระบบหายใจของมนุษยแ์ ละสตั วม์ ีปัญหา 13
14
ปริมาณกากตะกอนทก่ี องอยูบ่ นดินและมลู สัตว์ต่าง ๆ เปน็ อีกสาเหตุ หน่งึ ของการเกดิ ปัญหาเรื่องกล่ินและการปลดปล่อยกา๊ ซหลายชนดิ สูบ่ รรยากาศ เชน่ มเี ทน (CH4) สารประกอบของไนโตรเจนและสารประกอบของซัลเฟอร์ พวก ซลั เฟอร์ไดออกไซด์ (SO2) ทาใหเ้ กดิ ปัญหาอนั จะเป็นสว่ นทาให้เกดิ การ เปล่ยี นแปลงของสภาพภูมิอากาศได้ 15
1.2 ดินเปน็ มลสารทก่ี อ่ ใหเ้ กดิ ปญั หามลพษิ ทางนา้ เม่ืออนภุ าคดนิ ถกู พัดพาไปยังแหลง่ น้า ดินท่เี ปน็ มลสารจะก่อใหเ้ กดิ ปัญหามลพษิ ทางน้า โดยทางตรงสง่ ผลกระทบทัง้ ทางดา้ นคุณภาพและปริมาณ แหล่งน้าตนื้ เขนิ ปริมาณน้าในแหลง่ นา้ ลดลง โอกาสในการใช้ประโยชน์จากแหลง่ น้าลดลง สิง่ มีชวี ติ ทอ่ี าศยั อย่ใู นแหล่งนา้ มีปญั หาในการดารงชีวติ 16
ในทางออ้ มก่อใหเ้ กดิ ปญั หาจากการที่อนภุ าคดนิ นน้ั มีธาตอุ าหารท่ีสง่ เสริมการ เจริญเติบโตของพชื นา้ ก่อใหเ้ กดิ ภาวะขาดออกซิเจนในแหลง่ น้า สัตวน์ า้ ในแหล่งน้านนั้ ไดร้ ับผลกระทบเกดิ กลิน่ เหมน็ ของก๊าซไข่เนา่ (hydrogen sulfide, H2S) 17
2. ดนิ เปน็ แหลง่ รองรบั มลสารตา่ งๆ ท้ังทเ่ี ปน็ พษิ และไมเ่ ปน็ พษิ ดินเป็นแหล่งรองรับและปกปิดส่ิงของต่างๆ ทงั้ สารเคมี สารพษิ พลาสตกิ กระดาษ โฟม เศษอาหาร ซากพชื ซากสตั ว์ โดยสง่ิ ของตา่ งๆ เหล่านีม้ ีทั้งสง่ิ ของที่ สามารถเน่าเป่อื ย ย่อยสลายผุพงั ไปตามกาลเวลา และไม่สามารถเน่าเปือ่ ยยอ่ ยสลาย ผุพัง อตั ราการเติมสารอินทรีย์ลงในดนิ จะต้องคานึงถงึ ปรมิ าณกากตะกอนและ คณุ ภาพของผลผลิตทีต่ อ้ งการ โดยจะตอ้ งคานงึ ถึงสมดุลของปรมิ าณแอมโมเนียม ไนโตรเจน (NH4-N) กับปรมิ าณออกซเิ จน 18
ดินสามารถทจ่ี ะรองรบั โลหะหนกั และสารพษิ ต่างๆ ท้ังสารอนิ ทรียแ์ ละ สารอนินทรยี ์ ที่เป็นผลพลอยได้ จากการใชป้ ระโยชนใ์ นรปู แบบต่างๆ ใน ชวี ิตประจาวนั ของมนษุ ย์แล้วปลอ่ ยทิง้ ลงสดู่ นิ ดนิ มีคุณสมบตั ิทส่ี ามารถรองรับสาร ตา่ งๆ ไดเ้ น่อื งจากดินมีอนุภาคของสารคอลลอยด์ ท้งั ชนดิ อนิ ทรีย์และ อนนิ ทรยี ์ ประกอบกับการทีด่ นิ มีพืน้ ทผ่ี ิวจาเพาะสงู ดินมีองค์ประกอบของอนภุ าคทงั้ บวก และลบ จึงทาใหด้ นิ สามารถท่จี ะดดู ซบั ยดึ เกาะโลหะหนกั สารเคมอี ินทรยี ์ สารเคมอี นินทรีย์ต่าง ๆ ไวไ้ ด้ ท้งั นี้ความสามารถของดนิ ในการดดู ซบั สารตา่ งๆ ได้ดเี พยี งใดขน้ึ กบั สภาพของความเปน็ กรด–ดา่ ง ปรมิ าณอนิ ทรยี วตั ถทุ อี่ ยใู่ นดนิ รูปทางเคมขี อง โลหะหนกั และของสารเคมอี นิ ทรยี ์ สารเคมอี นนิ ทรยี ์ อุณหภมู ิ สภาพการระบาย นา้ และลกั ษณะของเนือ้ ดนิ 19
ในการดูดซับโลหะหนักและสารพษิ ของดนิ จะสง่ ผลตอ่ กิจกรรมของ จลุ ินทรีย์ในดินดว้ ย จลุ นิ ทรีย์ในดินจะสรา้ งกระบวนการในการต่อต้านพษิ รวมทง้ั สร้างกระบวนการในการลดความเป็นพิษของโลหะหนกั และสารพิษได้ดว้ ย ตวั อยา่ งเชน่ - การผลติ ไฮโดรเจนซลั ไฟด์ (hydrogen sulfide production) จะมี ผลทาใหเ้ กิดสภาวะการตกตะกอนของโลหะหนกั หรอื สารพิษน้ันในรปู ของโลหะ หนักซลั ไฟด์ หรอื สารเคมีอนิ ทรีย์ / อนนิ ทรีย์ซัลไฟดท์ ีไ่ ม่ละลายน้า - การเปลย่ี นรปู และสภาพ (transformation) การต่อตา้ นการเกดิ พิษนี้สามารถทาการควบคมุ ด้วยพนั ธกุ รรมทโ่ี ครโมโซมหรือพลาสมดิ 20
- การผลติ สารประกอบอนิ ทรยี ์ (production of organic compounds) จุลินทรีย์ในดนิ จะผลิตกรดซติ รกิ (citric acid) และ/หรือ กรด ออกซาลกิ (oxalic acid) ซ่ึงสามารถยดึ ตดิ กบั โลหะหนกั หรอื สารพษิ ได้ ทาให้ โลหะหนกั หรอื สารพิษเหลา่ นน้ั ลดความเป็นพิษลง - การดงึ ดดู และการสะสม (uptake and accumula- tion) จลุ ินทรีย์ในดนิ สามารถท่ีจะดงึ ดูดและสะสมโลหะหนัก หรือ สารพษิ ได้สอง ลกั ษณะคือ การยดึ ตดิ กับผนงั เซลลห์ รือส่วนที่เป็นเมือกและกระบวนการเกดิ ข้ึน ด้วยการดงึ ดดู ภายในจุลนิ ทรยี ์แล้วเกิดการตกตะกอนของโลหะหนกั หรือสารพิษ ในจลุ ินทรีย์ ทาให้สารนัน้ มคี วามเปน็ พิษลดลง 21
3. ดนิ เป็นพษิ ดนิ เปน็ พิษ หมายถึง ดนิ ท่ีมีสภาวะที่ไมส่ ามารถทาหน้าทีร่ องรบั ของเสยี และสารพษิ ต่างๆ ซึง่ อาจจะเปน็ สารอนิ ทรีย์หรอื สาร อนินทรีย์ โดยวธิ ีการดูดซับไวท้ ี่ อนุภาคของดนิ ทาให้ปริมาณและกิจกรรมของจลุ นิ ทรยี ์ในดินได้รบั ความ กระทบกระเทือนโดยตรงและโดยออ้ ม ส่งผลใหก้ ระบวนการในการยอ่ ยสลายของ จุลินทรีย์เปลยี่ นแปลงไป พชื ที่ปลูกในดินทเ่ี ปน็ พษิ จะมีปัญหาเรื่องคณุ ภาพของ ผลผลติ เม่อื สง่ิ มีชีวิตชนิดอ่นื มาบรโิ ภคพืชน้จี ะทาให้พษิ ต่างๆ มกี ารถ่ายทอดมาสู่ สง่ิ มชี วี ติ เหล่านัน้ อันเป็นเหตุใหเ้ กดิ ปัญหาสขุ ภาพตามมา 22
สารมลพษิ ในดินอาจมอี ย่ใู นธรรมชาติ และโดยทมี่ นษุ ย์นาไปใสใ่ ห้กบั ดนิ หากมมี ากจนถึงระดบั ท่เี ป็นพษิ จะทาใหส้ ิ่งมชี วี ติ หยดุ การเจรญิ เติบโต มกี าร สะสมในโซอ่ าหาร โดยจะพบในผกั ผลไม้ และเนื้อสัตว์ที่มนษุ ยบ์ รโิ ภค มนุษยก์ ็จะ ได้รับสารพิษเหลา่ นัน้ จนเกิดความผดิ ปกตขิ ้ึน ทาใหส้ ขุ ภาพเสอ่ื มโทรมจนถึง เสยี ชวี ติ ได้ 23
24
ปญั หามลพษิ ทางดนิ ดนิ และอนภุ าคของดนิ ท่ีถกู พัดพาไปจากผวิ ดินโดยน้าฝน และนา้ ทไ่ี หลเช่ยี ว จะทาใหเ้ กิดการสึกกรอ่ นของดิน (Soil erosion) หรือเกดิ การสูญเสยี หนา้ ดนิ อนั สมบูรณ์ไปดว้ ยแร่ธาตแุ ละปยุ๋ อีกทง้ั ทาให้มกี ารสูญเสยี พชื และตน้ ไม้ทที่ าหน้าที่ในการ ขวางกนั้ หรอื ขัดขวางและช่วยลดอตั ราการไหลของนา้ ส่งผลใหอ้ ัตราการเคล่อื นยา้ ยท่ี ของดนิ ชา้ ลง การสกึ กร่อนของดินอาจควบคมุ ด้วยการปลกู ต้นไม้ควบคไู่ ปกบั การสงวนปา่ เพราะวา่ ตน้ ไม้จะชว่ ยในการลดอตั ราการไหลของนา้ จะช่วยในการทาให้ฝนทีต่ กลงมา สามารถดูดซมึ ลึกเข้าไปในดินได้ 25
26
การปรบั สภาพดนิ เสอ่ื มโทรม การใชด้ ินผดิ วิธที าให้มกี ารพงั ทลายของหน้าดนิ ดนิ ขาดแรธ่ าตุ หรอื เกดิ จาก ธรรมชาติทาลายหน้าดนิ เชน่ พายุ ฝน การแก้ไขปัญหาที่เกิดกับสภาพดนิ ทเ่ี สอ่ื มโทรม โดยการปรับปรุงดนิ มี 3 วธิ กี ารตามสภาพของดินทาได้โดย 1. ทาการปรบั ระดบั ผิวหนา้ ดนิ ให้สามารถระบายนา้ ที่ใชใ้ นการชะลา้ งความ เป็นกรดของดิน 2. การใช้ปูนคลกุ หนา้ ดิน เพือ่ ลดความเป็นกรด เช่น ปูนมาร์ล 3. ปลูกพชื ลม้ ลกุ หรือพืชหมนุ เวียนกันเพ่ือไมใ่ ห้ดินขาดสารอาหารและปอ้ งการ การชะลา้ งของหน้าดิน 27
แนวทางการแกไ้ ขปญั หาทรพั ยากรดนิ แนวทางการแก้ไขปญั หาทรัพยากรดิน ไดแ้ ก่ 1. ใช้ดินอย่างถกู ตอ้ งและเหมาะสม 2. ปลกู พืชคลมุ ดนิ 3. ปรับสภาพพนื้ ท่เี พ่ือชะลอการไหลและการกัดเซาะผวิ ดิน 28
4. การสรา้ งท่ีเกบ็ นา้ บนผิวดิน เชน่ การไถพรวนในแนวขวางและปลูกพชื ตาม แนวเพื่อลดการสึกกรอ่ นของหนา้ ดิน 5. การทาทางระบายน้า ทาเป็นรอ่ งเพือ่ ลดการพังทลายของดนิ 6. ไมเ่ ผาปา่ หรือซากพชื ไถกลบซากพชื เพ่อื เปน็ ปุย๋ ธรรมชาติ 7. ปลกู พืชหมนุ เวยี นไม่ทาไร่เล่อื นลอย 29
การวเิ คราะห์คณุ ภาพดนิ 30
การวเิ คราะหค์ ุณภาพดนิ ----- > เพอ่ื ให้ทราบถึงความอุดมสมบูรณ์ และปญั หาของดินในแปลงปลูกพชื เพอื่ ให้ทราบข้อมูลในการแก้ไขปรับปรุงบารงุ ดนิ เช่น การใช้ปุ๋ย การใชป้ ูน ปรับปรุง ดินกรด รวมทั้งการใช้วัสดหุ รือสารปรบั ปรงุ ดนิ อย่างอื่น ตามความจาเปน็ เพอื่ ให้ การปลูกพืชไดผ้ ลผลิตเพมิ่ มากขึ้น และมีคุณภาพดีขึน้ 31
การวเิ คราะหด์ นิ หมายถงึ การใช้เทคนิคทางเคมที สี่ ะดวกและรวดเรว็ ในการตรวจสอบ ความ สามารถของดินในการปลดปลอ่ ยธาตุอาหารท่ีเป็นประโยชน์ต่อพืช เทคนคิ นไี้ ดจ้ ากการเลียนแบบการดูดดงึ ธาตอุ าหารของรากพชื โดยการ ใช้นา้ ยาสกัดซงึ่ ประกอบด้วยกรดเจือจางบางชนิดเป็นตวั ทาละลายธาตอุ าหารใน ดนิ และธาตุอาหารทสี่ กัดออกมาไดจ้ ากน้ายาสกัดเหลา่ นี้ (extractable nutrient) จะถูกสมมติเปน็ ธาตุอาหารทเี่ ป็นประโยชน์ตอ่ พชื (available nutrient) ดงั นัน้ ปริมาณธาตุอาหารที่ได้จากการวเิ คราะหด์ นิ นี้จึงเป็นแตเ่ พียงตัว เลขที่ไม่มคี วามหมายโดยตวั ของมนั เอง แต่จะมีความหมายและนาไปใช้ประโยชน์ ไดเ้ มอื่ นาไปหาความสัมพันธ์กบั ผลผลิตของพืชทไ่ี ด้จากการทดลองในสภาพไรน่ า เสยี ก่อน 32
ความอดุ มสมบูรณข์ องดนิ หมายถงึ ความสามารถของดินในการปลดปล่อยธาตุอาหารรูปท่เี ป็น ประโยชน์ตอ่ พชื ไดค้ รบทุกธาตุในปริมาณท่ีเพียงพอและสมดลุ กันตามท่พี ชื ตอ้ งการ การประเมนิ ระดบั ความอดุ มสมบรู ณข์ องดนิ คอื วธิ กี ารทจ่ี ะทาใหท้ ราบวา่ ระดับธาตุอาหารพชื ในดินมีปรมิ าณเท่าใด และเพยี งพอกบั ความตอ้ งการของพชื หรือไม่ วธิ ีการประเมนิ ความอดุ มสมบรู ณ์ของดินโดยท่ัวไป คือ 1. การวเิ คราะห์ดิน (soil analysis) 2. การสงั เกตอาการขาดธาตอุ าหารของพชื (nutrient deficiency symptom) 3. การวเิ คราะหพ์ ชื (plant analysis) 33
ธาตุอาหารทจี่ าเปน็ ตอ่ การเจรญิ เตบิ โตของพชื 1. ธาตุอาหารทพ่ี ชื ตอ้ งการใชใ้ นปรมิ าณมาก ธาตทุ ี่ไดม้ าจากดนิ มีอยู่ 6 ธาตุ ไดแ้ ก่ ไนโตรเจน (N) ฟอสฟอรสั (P) โพแทสเซยี ม (K) แคลเซยี ม (Ca) แมกนเี ซยี ม (Mg) และกามะถนั (S) แบ่งได้ เป็น 2 กลมุ่ ธาตอุ าหารหลกั หรอื ธาตุปยุ๋ ได้แ่ก่ ไนโตรเจน (N) ฟอสฟอรัส (P) โพแทสเซยี ม (K) เนื่องจากสามธาตุน้พี ชื ตอ้ งการใชใ้ นปริมาณมาก แต่มกั จะไดร้ บั จากดินไมค่ อ่ ยเพียงพอกับความตอ้ งการ ตอ้ งช่วยเหลอื โดยใส่ปยุ๋ อยู่เสมอ ธาตุอาหารรอง ไดแ้ ก่ แคลเซยี ม (Ca) แมกนีเซยี ม (Mg) และกามะถนั (S) เป็นกลุ่มท่พี ืชตอ้ งการใชใ้ นปรมิ าณทีน่ ้อยกวา่ และไมค่ ่อยมปี ญั หาขาดแคลนใน ดินทว่ั ๆ ไปเหมอื นสามธาตุแรก 34
2. ธาตุอาหารทพี่ ชื ตอ้ งการใชใ้ นปรมิ าณนอ้ ย มอี ยู่ 7 ธาตุ ได้แก่ เหล็ก (Fe) แมงกานสี (Mn) โบรอน (B) โมลิบดนิ ัม (Mo) ทองแดง (Cu) สงั กะสี (Zn) และคลอรนี (Cl) ไม่ว่าจะเปน็ ธาตอุ าหารในกลุ่มมหธาตหุ รอื จลุ ธาตุ ตา่ งกม็ คี วามสาคญั และจาเปน็ ตอ่ การเจรญิ เตบิ โตของพชื ไมน่ อ้ ยไปกวา่ กนั เพราะความ จริงแล้ว ธาตทุ กุ ธาตมุ ีความสาคญั ตอ่ การดารงชพี ของพืชเท่า ๆ กนั จะตา่ งกันแต่เพยี งปริมาณทพี่ ืชตอ้ งการเทา่ น้ัน ดงั นัน้ พืชจงึ ขาดธาตุ ใดธาตุหนง่ึ ไมไ่ ด้ หากพืชขาดธาตุอาหารแมแ้ ตเ่ พยี งธาตเุ ดียว พืชจะ หยุดการเจรญิ เติบโต แคระแกร็น ไมใ่ หผ้ ลผลติ และตายในท่สี ดุ 35
36
ธาตทุ ่จี าเปน็ ในดนิ ไนโตรเจน (N) เปน็ ธาตุทจ่ี าเปน็ ตอ่ การเจริญเตบิ โตของพืชเพราะเป็นส่วนประกอบ ของโปรตีน และกรดนวิ คลีอิกทกุ ชนดิ ไนโตรเจนในดินส่วนใหญ่มากกว่า 90 % อยใู่ นรปู อนิ ทรีย์ไนโตรเจน (organic-N ) ซึง่ เปน็ องค์ประกอบของ อนิ ทรียวัตถุ เม่ือถกู จุลินทรีย์ดินย่อยสลายจะปลด ปลอ่ ยอนนิ ทรีย์ไนโตรเจนใน รปู เปน็ ประโยชนโ์ ดยกระบวนการ ammonification และ nitrification ได้ NH4+ และ NO3- ตามลาดับ โดยท่วั ไปพชื ดดู ใชไ้ นโตรเจนในรูป NH4+ หรือ NO3- ซงึ่ มอี ยู่เพียง เลก็ นอ้ ยในดิน การวเิ คราะห์ NH4+ และ NO3- จะบง่ ชี้ปริมาณไนโตรเจนท่ี เป็นประโยชน์ในขณะน้ันๆ 37
สาหรับการวเิ คราะหไ์ นโตรเจนทั้งหมด (Total –N) จะเป็นดัชนีช้ีบอก ความสามารถของดินในการปลดปลอ่ ยไนโตรเจน การวเิ คราะหห์ าปรมิ าณไนโตรเจนทาไดห้ ลายวธิ ีขึน้ อยกู่ ับว่าตอ้ งการทราบ ข้อมูลไนโตรเจนในรูปใด ซงึ่ พอจะแบ่งได้ 3 รปู ดงั นี้ 1) ไนโตรเจนทั้งหมด (Total nitrogen) 2) อนินทรยี ์ไนโตรเจน (NH4+ และ NO3- ) 3) ไนโตรเจนรูปที่เป็นประโยชน์ (available nitrogen) 38
ฟอสฟอรสั (P) เป็นธาตอุ าหารทีม่ ีความสาคัญ และมีบทบาทมากตอ่ การใหผ้ ลผลิตพืช เนื่องจากเกีย่ วขอ้ งโดยตรงตอ่ กระบวนการสร้างสารอาหารในพชื ปกติฟอสฟอรัสในดนิ มปี ริมาณอยู่ระหวา่ ง 0.02 – 0.5 % หรือเฉลยี่ มี ประมาณ 0.05 % ฟอสฟอรัสในดิน แบง่ ออกเป็น 2 รปู ใหญ่ ๆ คือ 1) อินทรยี ฟ์ อสฟอรสั เป็นสว่ นประกอบของอนิ ทรียวัตถุในดนิ พืชจะ สามารถนาไปใช้ประโยชน์ได้ เมอื่ ถูกย่อยสลายโดยจุลนิ ทรีย์ดนิ 2) อนนิ ทรยี ฟ์ อสฟอรสั หมายถงึ ฟอสฟอรัสในรปู ของสารประกอบ แคลเซียม อะลูมิเนียม เหลก็ และรปู occluded-P ฟอสฟอรัสรูปนคี้ าดว่าจะ เปน็ ประโยชน์ตอ่ พชื เมื่อมกี ารสลายตัวออกมา 39
ฟอสฟอรัสถูกแบ่งในแงค่ วามเปน็ ประโยชนต์ อ่ พืชได้ดงั น้ี 1) ใช้ประโยชนท์ นั ที (Immediately available) 2) รูปทีส่ ามารถใช้ประโยชนไ์ ด้ (potentially available) 3) รปู ท่ไี ม่เป็นประโยชน์ (non available) ฟอสฟอรสั รปู ท่ีพืชดดู ใชไ้ ดท้ ันที คือ H2PO4- , HPO42- และ PO43- 40
โพแทสเซยี ม (K) เปน็ ธาตุอาหารหลกั ทส่ี าคัญ ถึงแมว้ า่ โพแทสเซียมจะไม่ไดเ้ ปน็ สารประกอบใดๆ เลยในพชื แต่ทาหนา้ ทไ่ี ปกระตุ้นการทางานของน้าย่อยหลาย ชนิด โดยเฉพาะที่เกยี่ วข้องกับการสร้างแปง้ และนา้ ตาล พชื ต้องการโพแทสเซยี มในกระบวนการสังเคราะห์แสง การหายใจ และการเคลอื่ นทีข่ องแป้งและน้าตาล โพแทสเซยี มที่ง่ายตอ่ การทีพ่ ชื จะนาไปใช้ ประโยชนไ์ ด้น้นั ส่วนใหญอ่ ยใู่ นรูปของโพแทสเซียมที่แลกเปลย่ี นได้ และ โพแทสเซยี มในสารละลายดิน 41
สาหรับโพแทสเซียมท่แี ลกเปลยี่ นได้คือ โพแทสเซยี มทส่ี กดั โดย NH4OAc 1 N ทพ่ี ีเอช 7 โพแทสเซียมทแี่ ลกเปลีย่ นได้ ถือเปน็ แหลง่ สาคญั ในแงธ่ าตอุ าหารของพชื ในดินท่ไี ม่เคม็ โพแทสเซยี มท่ลี ะลายน้าได้จะมีนอ้ ยมาก สาหรับใน ดินเคม็ การเอาโพแทสเซยี มที่ละลายนา้ ได้ออกก่อนก็ไม่นยิ มทากัน เพราะ ในขณะท่ีความเข้มขน้ ของเกลอื ในสารละลายดินลดลง การดูดซึมประจบุ วกสอง (divalent cation) ในสารละลายดนิ จะเพ่ิมขน้ึ 42
ลกั ษณะของพชื ทข่ี าดสารอาหาร ไนโตรเจน ใบมีสเี ขียวจางแล้วเหลือง โดยเฉพาะใบแกท่ ่ีอยู่ตอนลา่ งของพชื ตน้ พืชโตชา้ ผลรากหรอื สว่ นที่สะสมอาหารมขี นาดลดลง ฟอสฟอรสั ใบมลี ักษณะสีมว่ งแดงบนแผ่นใบ เสน้ ใบ และลาต้นจะเห็น เด่นชัด ทางด้านใตใ้ บสาหรบั ฝงั่ ใบจะมีสีทบึ เขม้ ขอบใบมว้ นงอไหม้ ต้นโตช้า ผอมสูง มี ไฟเบอร์มาก ทาให้หยาบแข็ง ค่อนขา้ งจะสกุ หรือแกช่ ้ากวา่ ปกติ ไนโตรเจน ฟอสฟอรสั 43
กามะถนั ลกั ษณะอาการแสดงท่ีใบคือ ใบทีอ่ ยูส่ ่วนล่างและใบแก่ จะมีสเี หลือง ส่วนทลี่ าต้นพชื นั้น ลาต้นจะแข็งแตบ่ อบบาง เหลก็ ลักษณะอาการทแ่ี สดงทใี่ บคือ ใบออ่ นหรือใบส่วนยอดมีสี เหลืองและมีขนาดเล็กกวา่ ปกติ กามะถนั เหลก็ 44
แมงกานสี ใบมีขนาดเลก็ ผดิ ปกติ ยอดมสี เี หลือง ใบมีสีเหลือง โดย ท่ีเสน้ ใบยังคงมสี เี ขียวอยู่ มีจุดสนี า้ ตาลเล็ก ๆ และอาจจะขยายวงกวา้ ง สาหรบั ในขา้ วโพดมีแถบสเี หลืองแคบ ๆ สว่ นลักษณะทแ่ี สดงลาตน้ คอื ตน้ พืชผอมโกรง่ มีขนาดเลก็ ตดิ ผลนอ้ ย ทองแดง พืชผกั บางอยา่ งแผน่ ใบจะมีสเี หลอื ง บางอยา่ งใบจะยาว ผิดปกติ เช่น ผักกาดหอม ลกั ษณะอาการท่ีแสดงท่ใี บคือ ต้นพชื โตชา้ ย่น และอ่อน ถ้าหวั หอมขาดธาตุแมงกานีสจะทาให้หัวหอมออ่ นนุม่ เปลือกบาง สขี าวซดี แมงกานสี ทองแดง 45
แคลเซยี ม ลกั ษณะอาการทใ่ี บคือ ใบเหลอื ง มีจุดประขาวอยบู่ นใบสว่ นยอด ดูคลา้ ยอาการยอดด่าง และยอดออ่ นมักจะมีอาการม้วนงอ บางทขี อบใบกห็ ยักเป็น คล่นื ถ้าเป็นทล่ี าต้น จะแสดงอาการตน้ ออ่ น โตช้า ทผี่ ลและรากมะเขอื เทศเป็นก้นจดุ ส่วนถ้าเป็นทขี่ ้ึนฉา่ ย เป็นโรคไส้ดา โพแทสเซยี ม ลกั ษณะอาการที่ใบคอื ขอบใบจะม้วนงอ ใบจะแหง้ เป็นมนั มี จุดสนี ้าตาลอยทู่ วั่ ไป พบเห็นชดั เจนในใบตอนทอี่ ยสู่ ว่ นล่าง ๆ ของต้นพชื ลักษณะ อาการในตน้ พชื คือ ตน้ โตช้า อาการทผ่ี ลราก ผลสกุ ไม่สม่าเสมอ ถา้ เป็นมะเขอื เทศเน้ือ จะเละ แคลเซยี ม โพแทสเซยี ม 46
โบรอน ขอบใบเหลอื งปนนา้ ตาล ใบออ่ นงอ ในพชื พวกท่ลี งหวั เชน่ ผกั กาดหวั ใบจะเปน็ จุด ๆ ลักษณะอาการทแี่ สดงท่ีต้นพชื คอื ตน้ พืชมีขนาด ลดลง ยอดแห้งตาย ในหวั ผักกาดแดงมจี ดุ ประสีนา้ ตาลหรอื สดี า ในกะหลา่ ดอก ดอกจะเปน็ สนี า้ ตาล บรอคโคลกี อ็ าการเช่นเดียวกัน โมลบิ ดินมั่ ใบสจี างซดี ผดิ ปกติ กะหล่าดอกมีใบทีแ่ คบ ชอ่ งระหว่าง เสน้ ใบจะเหลือง ต้นพชื แคระแกรน็ ผลมขี นาดเลก็ ลง ดอกกะหล่าหลวมไม่ แน่น โบรอน โมลบิ ดนิ ่มั 47
สงั กะสี ใบเล้ยี งของถวั่ ฝกั ยาว มจี ุดสนี า้ ตาลแดง ใบข้าวโพดมแี ถบสี เขยี วเหลอื งทโ่ี คนใบ สว่ นถา้ ขาดในผักกาด จะทาให้เส้นใบของหัวผกั กาดแดง มสี เี หลืองและมอี าการไหม้ สว่ นลกั ษณะอาการทผี่ ลคอื ไหมของข้าวโพดจะ โผลอ่ อกมาชา้ กว่าปกตมิ าก ขา้ วโพดมฝี กั น้อย เพราะขาดการผสมพนั ธุ์ แมกนเี ซยี ม ลกั ษณะอาการที่ใบจะมจี ดุ ประสเี หลืองอยู่ทั่วท้งั ใบ ทใี่ บ แกห่ รอื ใบทีอ่ ยู่ตอนล่างของต้น ตรงขอบจะมีจุดสีนา้ ตาล ปลายใบจะแห้ง เป็นสีนา้ ตาล สาหรบั ผกั กาดใบจะมสี ซี ดี จางลง ลกั ษณะอาการทีแ่ สดงท่ลี า ต้นคอื ต้นพืชจะมขี นาดเล็กลงมาก เปราะหกั งา่ ย ส่วนทีผ่ ลรากนน้ั คอื ผลจะ แก่ช้ากว่าปกติ สังกะสี แมกนเี ซยี ม 48
หลกั การและขน้ั ตอนการวเิ คราะหด์ นิ หลักการวเิ คราะหด์ นิ หลกั การสาคญั ในการวิเคราะห์ดนิ มี 2 ประการคอื 1) การสกดั คือการละลายธาตุอาหารท่ีคาดว่าจะเปน็ ประโยชน์ต่อ พชื ออกมาทั้งหมดหรือออกมาในปริมาณทีเ่ ปน็ สดั สว่ นท่แี น่นอนกับ ปรมิ าณทีพ่ ืชใชป้ ระโยชน์ได้จริง โดยใช้น้ายาสกัดซง่ึ เปน็ สารละลายท่ี เหมาะสม 2) การวเิ คราะหป์ รมิ าณ คอื การนานา้ ยาที่สกดั ไดจ้ ากดินมา วิเคราะหห์ าปรมิ าณของธาตอุ าหารแต่ละชนดิ โดยใชเ้ ครอ่ื งมือทอ่ี า่ นค่าได้ ละเอยี ดมีความแม่นยาและแนน่ อน 49
ข้นั ตอนการวิเคราะหด์ นิ ประกอบดว้ ย 4 ขัน้ ตอนคือ 1) การเกบ็ ตวั อยา่ งดนิ เป็นขัน้ ตอนแรกที่มีความสาคญั ท่ีสดุ เนือ่ งจากตัวอยา่ งดินทเี่ ก็บจะต้องเป็นตวั แทนทด่ี ขี องพน้ื ทีท่ ง้ั หมดจงึ ควรแบ่งพื้นท่ีออกเปน็ แปลงยอ่ ยท่มี ขี อบเขตชัดเจนโดยภายในแปลง ย่อยเดียวกันควรมคี วามแตกตา่ งกันนอ้ ยท่ีสดุ หรอื ไม่มีเลย 2) การวเิ คราะหด์ นิ ในหอ้ งปฏบิ ตั กิ าร เป็นการวิเคราะหด์ นิ ด้วยวิธีมาตรฐานเพ่อื ให้ไดข้ อ้ มูลท่ีมคี วามถูกต้อง 3) การแปลความหมายของผลการวิเคราะหด์ นิ เปน็ การนา ขอ้ มลู ทไ่ี ดจ้ ากการวเิ คราะห์มาเปรียบเทยี บกับผลการวิจัยท่ีมผี ศู้ กึ ษา มาก่อน แล้วแปลขอ้ มูลนั้นวา่ ดินมีความอดุ มสมบูรณ์ในระดับใด 50
Search
