องค์ประกอบของดิน ประกอบด้วยอะไรบ้าง และชั้นดินจำแนกอย่างไร

องค์ประกอบของดิน และชั้นดิน

ดินเป็นทรัพยากรธรรมชาติที่สำคัญต่อการดำรงชีวิตของทุกชีวิตบนโลก เนื่องจากเป็นแหล่งกำเนิดอาหาร เพราะในดินมี องค์ประกอบของดิน ที่เหมาะสมต่อการเพาะปลูกและสร้างอาหาร

ดิน (Soil) คือ เทหวัตถุที่เกิดขึ้นจากการผุพังและแปรสภาพของหินและแร่ธาตุในธรรมชาติ ร่วมกับอินทรียวัตถุที่ได้จากการย่อยสลายซากพืชซากสัตว์ที่เน่าเปื่อย น้ำและอากาศ ซึ่งผสมคลุกเคล้าและเกาะกลุ่มรวมตัวกันจนเกิดเป็นเม็ดดิน (Soil Aggregate) และ องค์ประกอบของดิน เหล่านั้น กลายเป็นผืนดินที่ปกคลุมพื้นผิวชั้นบนของโลกในท้ายที่สุด

ดินแต่ละชนิด มีลักษณะและคุณสมบัติแตกต่างกันออกไปตามอิทธิพลของภูมิประเทศ สภาพภูมิอากาศ แหล่งต้นกำเนิด และสิ่งมีชีวิตที่เจริญเติบโตในพื้นที่ดังกล่าว ตลอดจนระยะเวลาของการพัฒนาหรือการสร้างตัวตามกระบวนการทางธรรมชาติ

องค์ประกอบของดิน (Soil Component) สามารถจำแนกออกเป็น 4 ส่วน ได้แก่

1. อนินทรียวัตถุ (Mineral Matter) คือ ส่วนประกอบของแร่ธาตุต่าง ๆ ภายในดิน ซึ่งเกิดจากการผุพังหรือการสึกกร่อนทั้งทางกายภาพ ทางเคมี และทางชีวภาพของหินจากปัจจัยทั้งหลายในธรรมชาติ โดยอนินทรียวัตถุหรือแร่ธาตุในดินนับเป็นองค์ประกอบสำคัญที่สามารถกำหนดลักษณะของเนื้อดิน (Soil Texture) รวมถึงคุณสมบัติในการเป็นแหล่งกำเนิดของธาตุอาหารต่าง ๆ ของพืช

ดิน, องค์ประกอบของดิน, ทรัพยากรดิน, การเกิดดิน, ความหมายของดิน

2. อินทรียวัตถุ (Organic Matter) คือ ส่วนประกอบที่เกิดจากการเน่าเปื่อยหรือการย่อยสลายซากพืชซากสัตว์ที่ทับถมกัน หรือ “ฮิวมัส” (Humus) รวมถึงสิ่งมีชีวิตขนาดเล็ก เช่น ไส้เดือน แมลง จุลินทรีย์ต่าง ๆ ภายในดิน ดังนั้น อินทรียวัตถุจึงมีผลต่อการกำหนดคุณสมบัติและลักษณะต่าง ๆ ของดิน เช่น โครงสร้างดิน ความร่วนซุย การระบายน้ำ และการถ่ายเทอากาศ ซึ่งส่งผลต่อระดับความอุดมสมบูรณ์ของดินและความสามารถในการให้ผลผลิตทางการเกษตรอีกด้วย

เนื่องจากอินทรียวัตถส่วนใหญ่เกิดจากการย่อยสลายซากสิ่งมีชีวิต แร่ธาตุหลักของอินทรียวัตถุในดินจึงประกอบด้วย คาร์บอน (Carbon) ไฮโดรเจน (Hydrogen) ออกซิเจน (Oxygen) ไนโตรเจน (Nitrogen) ฟอสฟอรัส (Phosphorus) และกำมะถัน (Sulfur)

ดิน, องค์ประกอบของดิน, ทรัพยากรดิน, การเกิดดิน, ความหมายของดิน
อินทรียวัตถุที่ถับถมอยู่บนพื้นดิน

3. น้ำ (Water) คือ ส่วนของสารละลายที่แทรกตัวอยู่ตามช่องว่างระหว่างเม็ดดินหรืออนุภาคดิน ซึ่งน้ำในดินมีบทบาทสำคัญต่อการเจริญเติบโตของพืช จากความสามารถในการละลายแร่ธาตุต่าง ๆ ภายในดินและมีส่วนช่วยในการเคลื่อนย้ายสารอาหารจากรากไปสู่เนื้อเยื่อส่วนต่าง ๆ ของพืช อีกทั้ง ยังเป็นตัวการที่ทำหน้าที่ควบคุมอุณหภูมิของดินไม่ให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลันจนก่อให้เกิดผลกระทบที่รุนแรงต่อการเจริญเติบโตของพืช

4. อากาศ (Air) คือ ส่วนของก๊าซต่าง ๆ ที่แทรกตัวอยู่ตามช่องว่างระหว่างเม็ดดินหรืออนุภาคดินในส่วนที่ไม่มีน้ำ ดังนั้น ปริมาณของอากาศในดินจึงแปรผันโดยตรงกับปริมาณน้ำในดิน ก๊าซส่วนใหญ่ที่พบทั่วไปในดิน ได้แก่ ก๊าซไนโตรเจน (N2) ออกซิเจน (O2) และคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) โดยดินที่มีลักษณะค่อนข้างโปร่งหรือมีรูพรุนจำนวนมาก มักจะมีการระบายอากาศได้ดี ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่จำเป็นต่อการสร้างพลังงาน การเจริญเติบโต และการหายใจของสิ่งมีชีวิตภายในดิน

โดยทั่วไปแล้ว ดินที่เหมาะสมต่อการเจริญเติบโตของพืช มักมีองค์ประกอบทั้ง 4 ตามอัตราส่วน ดังต่อไปนี้

  • อนินทรียวัตถุหรือแร่ธาตุร้อยละ 45 
  • อินทรียวัตถุร้อยละ 5 
  • น้ำร้อยละ 25 และอากาศร้อยละ 25 

น, องค์ประกอบของดิน, ทรัพยากรดิน, การเกิดดิน, ความหมายของดิน

ชั้นดิน

ผิวหน้าดินตามแนวดิ่งหรือหน้าตัดดิน (Soil Profile) ประกอบด้วยดินที่ทับถมกันเป็นชั้นที่เรียกว่า “ชั้นดิน” (Soil Horizon) โดยชั้นดินบางชั้นอาจมีความหนาเพียง 2-3 มิลลิเมตร ขณะที่บางชั้นอาจมีความหนามากกว่า 1 เมตร ซึ่งชั้นดินแต่ละชั้นได้รับการจำแนกตามสมบัติทางกายภาพและทางเคมี เช่น สีของดิน โครงสร้างของอนุภาค เนื้อดิน และความเป็นกรด-ด่าง เป็นต้น

ดิน, องค์ประกอบของดิน, ทรัพยากรดิน, การเกิดดิน, ความหมายของดิน
ลักษณะทางกายภาพของชั้นดิน (ภาพตัดตามยาว)

ชั้นดินสามารถจำแนกออกเป็น 5 ชั้น ตามลักษณะทางกายภาพ ดังนี้ 

1. ชั้นโอ (O Horizon) หรือ “ชั้นดินอินทรีย์” คือ ดินชั้นบนสุดที่เกิดจากการสะสมตัวของอินทรียวัตถุทั้งจากพืชและสัตว์ ประกอบด้วยเศษใบไม้ กิ่งไม้ เศษหญ้า หรือซากสัตว์ทั้งที่ย่อยสลายและยังไม่ย่อยสลาย จึงมักมีสีค่อนข้างคล้ำ มีความอุดมสมบูรณ์สูง สามารถพบเห็นรากพืชแผ่กระจายอยู่โดยทั่วไป ดังนั้น ดินชั้นโอจึงมักพบได้ในเขตพื้นที่ป่า ขณะที่พื้นทางการเกษตรส่วนใหญ่จะไม่พบดินชั้นนี้ เนื่องจากถูกไถพรวนไปจนหมด

2. ชั้นเอ (A Horizon) หรือ “ชั้นดินบน” (Top soil) เป็นชั้นที่อินทรียวัตถุถูกย่อยสลายโดยสมบูรณ์ และผสมคลุกเคล้าร่วมกับแร่ธาตุต่าง ๆ เป็นชั้นดินที่มีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่จำนวนมาก ขณะที่ส่วนล่างของชั้นเอหรือที่เรียกว่า “ชั้นอี” เป็นเขตการซึมชะ (Zone of Leaching) ซึ่งมีการซึมผ่านของน้ำจากดินชั้นบน ก่อให้เกิดปฏิกิริยาระหว่างน้ำและแร่ธาตุภายในดิน ก่อนซึมผ่านลงไปสะสมตัวในชั้นต่อไป ทำให้ดินชั้นเอมีสีค่อนข้างจางและมีเนื้อหยาบ

3. ชั้นบี (B Horizon) หรือ “ชั้นดินล่าง” (Subsoil) เป็นชั้นที่สะสมส่วนที่ถูกชะล้าง (Zone of Accumulation) และเกิดการตกตะกอนของแร่ธาตุและสารละลายต่าง ๆ จากชั้นดินด้านบน เนื้อดินในชั้นบีมักมีความหนาแน่นและความชื้นสูง มีจุดประ (Mottle) สีส้มแดงกระจายอยู่ทั่วไป ส่งผลให้ดินชั้นนี้มีสีของแร่ธาตุชัดเจน อีกทั้ง ยังมีการเปลี่ยนแปลงหรือปฏิกิริยาทางเคมีค่อนข้างสูง

4. ชั้นซี (C Horizon) หรือ “ชั้นการผุพังของหิน” เป็นชั้นของหินกำเนิดดิน (Parent Rock) ที่กำลังผุพังและสลายตัว ไม่มีการตกตะกอนจากการชะล้าง ไม่มีการสะสมของอินทรียวัตถุ เป็นชั้นหินผุ (Weathered Rock) ที่หินบางส่วนผุพัง กลายเป็นดินปะปนกับเศษหินที่แตกหัก

5. ชั้นอาร์ (R Horizon) หรือ “ชั้นหินแข็ง” เป็นชั้นหินที่ยังไม่ผุพังสลายตัว อาจปรากฏหรือไม่ปรากฏในหน้าตัดดิน ชั้นอาร์นับเป็นชั้นของวัตถุต้นกำเนิดดินที่เรียกว่า “หินพื้น” (Bedrock) เป็นชั้นหินดินดาน

สืบค้นและเรียบเรียง
คัดคณัฐ ชื่นวงศ์อรุณ

ข้อมูลอ้างอิง
กรมทรัพยากรธรณี – http://www.dmr.go.th/ewtadmin/ewt/dmr_web/n_more_news.php?filename=soil

กรมพัฒนาที่ดิน – http://www.ldd.go.th/museum/thai-7.html

ศูนย์การเรียนรู้วิทยาศาสตร์โลกและดาราศาสตร์ (LESA) – http://www.pw.ac.th/emedia/media/science/lesa/8/soil/properties_soil/properties_soil.html

Nature Education – https://www.nature.com/scitable/knowledge/library/what-are-soils-67647639/

University of Hawaii – https://www.ctahr.hawaii.edu/mauisoil/a_comp.aspx

มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ –

http://natres.psu.ac.th/Department/PlantScience/510-111web/book/book%20content.htm/chapter04/Agri_04.htm

 


เรื่องอื่นๆ ที่น่าสนใจ: มลพิษในดิน (Soil pollution)

เรื่องแนะนำ

การเกิด ลูกเห็บ ก้อนน้ำแข็งที่ตกลงมาจากฟากฟ้า

ลูกเห็บ (hails) เกิดจากอะไร และเกิดขึ้นได้อย่างไร ลูกเห็บ มักเกิดขึ้นพร้อมพายุฝนฟ้าคะนอง และเมื่อตกลงมาจากฟ้าแล้ว ก็มักส่งผลกระทบต่ออาคารบ้านเรือน พืชผลทางการเกษตร ยานพานะ และผู้คนอาจได้รับบาดเจ็บ ลูกเห็บ เกิดจากมวลอากาศร้อนที่ลอยตัวสูงขึ้น และพัดพาเม็ดฝนลอยขึ้นไปปะทะกับมวลอากาศเย็นด้านบน มักเกิดขึ้นในเมฆคิวมูโลนิมบัส (cumulonimbus clouds) จากนั้น เม็ดฝนจับตัวเป็นเม็ดน้ำแข็งซึ่งตกลงมาเจอมวลอากาศร้อนที่อยู่ด้านล่าง ความชื้นจะเข้าไปห่อหุ้มเม็ดน้ำแข็งให้เพิ่มขนาดใหญ่ขึ้น อ่านเพิ่มเติมเรื่อง เมฆชนิดต่างๆ ในชั้นบรรยากาศ จากนั้นกระแสลมก็พัดพาเม็ดน้ำแข็งวนซ้ำไปซ้ำมาหลายครั้งระหว่างชั้นมวลอากาศร้อนและมวลอากาศเย็นภายในกลุ่มเมฆ จนกลายเป็นเม็ดน้ำแข็งมีน้ำหนักมากขึ้น และกระแสลมไม่สามารถพยุงไว้ได้จึงตกลงมายังพื้นดิน  ลูกเห็บมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 2-3 มิลลิเมตร หรือไม่เกิน 25 มิลลิเมตร เคยมีบันทึกลูกเห็บที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในบันทึกของสหรัฐอเมริกา มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางที่ยาวถึง 8 นิ้ว และมีน้ำหนักเกือบหนึ่งกิโลกรัม พบที่เมืองวิเวียน รัฐเซาท์ดาโกทา ในปี 2010 หากเราลองหยิบลูกเห็บมาดู เราจะเห็นลักษณะภายในของลูกเห็บเป็นลักษณะวงชั้นของน้ำแข็งลักษณะคล้ายหัวหอม นั่นเพราะว่า เม็ดน้ำแข็งเกิดการเย็นตัวถึงจุดอุณหภูมิต่ำ มีการพัดพาของลมสัมผัสกับละอองน้ำในก้อนเมฆหลายครั้งทำให้เม็ดแข็งสะสมความชื้นที่ห่อหุ้มเม็ดน้ำแข็งไปเรื่อยๆ ทำให้น้ำแข็งมีขนาดใหญ่ขึ้น ดังนั้น จำนวนชั้นของน้ำแข็งสามารถบอกได้ว่าลูกเห็บลูกนี้ถูกพัดวนขึ้นไปกี่ครั้ง ส่วนใหญ่ ลูกเห็บเป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นพร้อมกับการเกิดพายุฤดูร้อน เนื่องจากอากาศแปรปรวนในฤดูร้อน และเกิดขึ้นในแถบประเทศเขตร้อนมากกว่าเขตอบอุ่น และเขตหนาว  อย่างไรก็ตาม […]

พลังงานหมุนเวียน (Renewable Energy)

พลังงานหมุนเวียน เป็นอีกหนึ่งทางเลือกด้านพลังงานที่หลายประเทศหันมาใช้พลังงานด้านนี้อย่างจริงจัง พลังงานหมุนเวียน (Renewable Energy) คือพลังงานที่นำมาใช้เพื่อทดแทนน้ำมันเชื้อเพลิงหรือพลังงานรูปแบบดั้งเดิมจากเชื้อเพลิงฟอสซิล (Fossil Fuel) ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานที่สร้างมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมและก่อให้เกิดผลกระทบเป็นวงกว้างต่อสภาพภูมิอากาศและระบบนิเวศของโลก อีกทั้งยังเป็นแหล่งพลังงานที่กำลังจะหมดไปในอนาคตข้างหน้านี้ ขณะที่พลังงานหมุนเวียนเป็นพลังงานสะอาดจากธรรมชาติที่สามารถหมุนเวียนและนำกลับมาใช้ใหม่ได้อีกโดยไม่มีจำกัด ประเภทของพลังงานหมุนเวียน พลังงานแสงอาทิตย์ (Solar Energy) มนุษย์นำพลังงานจากดวงอาทิตย์มาใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้า ผ่านสิ่งประดิษฐ์ทางอิเล็กทรอนิกส์ที่เรียกว่า “เซลล์สุริยะ” (Solar Cell) ซึ่งสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าและพลังงานความร้อนสำหรับบ้านเรือน รวมไปถึงภาคอุตสาหกรรมต่างๆ ข้อดี: เป็นแหล่งพลังงานขนาดใหญ่ที่ใช้ได้ไม่จำกัด เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ไม่มีค่าใช้จ่ายในการซื้อเชื้อเพลิง ใช้ประโยชน์และดูแลรักษาง่าย อีกทั้งยังสามารถใช้งานได้ในพื้นที่ห่างไกล ข้อจำกัด: ความเข้มของแสงอาทิตย์ไม่คงที่และอยู่นอกเหนือการควบคุมของมนุษย์ มีค่าใช้จ่ายสูงในการติดตั้ง และอุปกรณ์บางส่วนมีอายุการใช้งานต่ำ เช่น แบตเตอรี่ที่ใช้เก็บพลังงานจากแสงอาทิตย์ พลังงานลม (Wind Energy) กระแสลมเป็นหนึ่งในแหล่งพลังงานที่เก่าแก่ที่สุด ซึ่งมนุษย์นำมาใช้ประโยชน์ตั้งแต่เมื่อกว่า 5,000 ปีก่อน เป็นพลังงานธรรมชาติที่นำใช้เพื่อการออกแบบและสร้างเรือใบ หรือแม้แต่การประดิษฐ์กังหันลมเพื่อทดน้ำหรือบดธัญพืช ขณะที่ในปัจจุบัน เรานำพลังงานลมมาใช้ผลิตกระแสไฟฟ้า ผ่านการทำงานของกังหันลมขนาดใหญ่ที่ติดตั้งตามแนวชายฝั่งหรือตามหุบเขาสูง พลังงานลมเป็นแหล่งพลังงานที่กำลังได้รับความนิยมเป็นอย่างมากในหลายประเทศทั่วโลกในช่วง 10 ปีที่ผ่านมา ข้อดี: ไม่มีค่าใช้จ่ายในการซื้อเชื้อเพลิง ไม่ก่อให้เกิดการปล่อยสารพิษหรือมลพิษในสิ่งแวดล้อม ข้อจำกัด: ความไม่สม่ำเสมอของความเร็วลมที่แปรผันตามธรรมชาติส่งผลให้พลังงานลมเหมาะสมในพื้นที่เฉพาะที่มีกระแสลมแรงต่อเนื่อง เช่น […]

ฤาตำนาน น้ำท่วมโลก จะมาจากน้ำท่วมใหญ่ในยุคน้ำแข็ง

เป็นไปได้ว่าระดับน้ำทะเลที่เพิ่มสูงขึ้นจากธารน้ำแข็งละลายเมื่อหมื่นปีก่อน คือจุดเริ่มต้นของตำนานน้ำท่วมโลกที่คล้ายคลึงกันในหลายวัฒนธรรม