ความอุดมสมบูรณ์ของดิน เกิดขึ้นได้อย่างไร และเราปรับปรุงดินให้เหมาะได้อย่างไร

ความอุดมสมบูรณ์ของดิน และการปรับปรุงดิน

ความอุดมสมบูรณ์ของดิน และการปรับปรุงดิน จำเป็นสำหรับการเพาะปลูกพืชของมนุษย์

ดิน (Soil) คือหนึ่งในทรัพยากรทางธรรมชาติที่สำคัญต่อมนุษย์และสิ่งมีชีวิตทั้งหลายบนโลก เนื่องจากดินนับเป็นปัจจัยพื้นฐานในการดำรงชีวิตของพืช ซึ่งเป็นผู้ผลิตอาหารและแหล่งอาหารลำดับที่หนึ่ง ในระบบนิเวศ รวมถึงการเป็นแหล่งที่อยู่อาศัย แหล่งกักเก็บน้ำ และยังเป็นรากฐานของการเพาะปลูกและการทำเกษตรกรรมของมนุษย์อีกด้วย มนุษย์จึงใช้ประโยชน์จาก ความอุดมสมบูรณ์ของดิน และเรียนรู้วิธีการปรับปรุงดินให้เหมาะสมกับพืชที่เพาะปลูก

ดังนั้น ความอุดมสมบูรณ์ของดิน (Soil Fertility) ทั้งในด้านขององค์ประกอบ ชนิดและปริมาณของแร่ธาตุ รวมถึงสถานะของสารอาหารต่าง ๆ ที่ปรากฏอยู่ในดิน จึงนับเป็นตัวชี้วัดถึงผลิตภาพ (Soil Productivity) หรือความสามารถในการให้ผลผลิตของพืชอีกด้วย เมื่อธาตุอาหารในดินอยู่ในรูปที่พืชสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้โดยตรงมีปริมาณที่เหมาะสม พืชจึงสามารถเจริญเติบโตและให้ผลผลิตได้ดี ซึ่งเป็นส่วนสำคัญของสมดุลภายในระบบนิเวศที่จำเป็นต่อการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตชนิดอื่น ๆ

ความอุดมสมบูรณ์ของดิน, การปรับปรุงดิน, พืชปรับปรุงดิน, ดิน, ทรัพยากรดิน

แต่ในปัจจุบัน การเพาะปลูกและการทำเกษตรกรรมในรูปแบบอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ เพื่อผลิตทั้งอาหารคนและอาหารสัตว์ รวมไปถึงการเปลี่ยนแปลงการใช้ประโยชน์ที่ดิน เพื่อการพัฒนาในด้านต่าง ๆ ได้ส่งผลให้ความอุดมสมบูรณ์ของดินลดลง ดินในธรรมชาติเกิดการเปลี่ยนแปลงทั้งในด้านคุณสมบัติทางเคมี กายภาพ และชีวภาพ เช่น

  • ปริมาณอินทรียวัตถุ (Organic Matter) ลดลง ส่งผลให้ความสามารถในการกักเก็บธาตุอาหารพืชของดินลดลง
  • ดินมีความสามารถในการอุ้มน้ำลดลง
  • ดินมีความเป็นกรด-ด่างเพิ่มสูงขึ้น ซึ่งส่งผลต่อการดูดซับธาตุอาหารของพืช เป็นต้น

ในธรรมชาติ ดินนับเป็นแหล่งสะสมธาตุอาหารหลักของพืช มีแร่ธาตุถึง 13 ชนิดที่พืชสามารถดูดซับขึ้นมาจากดิน โดยมีเพียงคาร์บอน (C) ไฮโดรเจน (H) และออกซิเจน (O) เท่านั้นที่พืชสามารถดึงมาใช้จากน้ำและอากาศ

การปรับปรุง การบำรุง และการอนุรักษ์ดิน

การใช้ประโยชน์ และการจัดการทรัพยากรดินอย่างเหมาะสมและชาญฉลาด จึงนับเป็นการเตรียมการ ส่งเสริมและรักษาให้ดินอยู่ในสภาพที่เหมาะสม สำหรับการเพาะปลูกและการเจริญเติบโตของพืช ในดินที่มีข้อจำกัด เช่น การที่ดินมีค่าความเป็นกรด-ด่างสูง หรือ มีส่วนประกอบที่ยากต่อการเจริญเติบโตของพืช อย่างเช่น ดินเค็ม ควรมีการมีการจัดการเฉพาะทาง เพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้ก่อน แต่สำหรับดินทั่วไป แนวทางเบื้องต้นในการปรับปรุง การบำรุง และการอนุรักษ์ดิน สามารถจำแนกออกได้ 3 ลักษณะ ดังนี้

การปรับปรุงทางกายภาพ คือ การปรับสภาพโครงสร้างของดินให้เอื้ออำนวยต่อการเจริญเติบโตของรากพืช โดยการไถพรวน เพื่อเพิ่มช่องว่างสำหรับการระบายน้ำและการถ่ายเทอากาศ ซึ่งการปรับปรุงโครงสร้างทางกายภาพของดินอย่างยั่งยืน จำเป็นต้องอาศัยอินทรียวัตถุในดินผสมผสานกับการใช้ปุ๋ยอินทรีย์ประเภทต่าง ๆ เช่น ปุ๋ยหมัก ปุ๋ยคอก และปุ๋ยพืชสด เพื่อเพิ่มและรักษาระดับของอินทรียวัตถุในดิน รวมถึงการไถกลบตอซังที่สามารถช่วยกักเก็บน้ำ รักษาความชื้น และธาตุอาหารในดิน

การปรับปรุงทางเคมี คือ การปรับสภาพของดินให้สามารถรองรับกิจกรรมทางชีวเคมีของสิ่งมีชีวิต โดยเฉพาะพืชและต้นไม้ชนิดต่าง ๆ โดยการใช้ปุ๋ยประเภทต่าง ๆ เพื่อเพิ่มปริมาณธาตุอาหารในดินให้เพียงพอและสอดคล้องต่อปริมาณธาตุอาหารที่มีอยู่ในดิน ความต้องการธาตุอาหารของพืช และอัตราการสูญเสียของแร่ธาตุในดิน

การปรับปรุงทางชีวภาพ คือ การปรับสภาพของดินโดยการใช้ปุ๋ยชีวภาพ ซึ่งเป็นปุ๋ยที่มีจุลินทรีย์ที่ยังมีชีวิตอยู่เป็นส่วนประกอบ จุลินทรีย์เหล่านี้ มีคุณสมบัติในการสังเคราะห์สารประกอบหรือธาตุอาหารที่สำคัญของพืช รวมถึงความสามารถในการเปลี่ยนธาตุอาหารพืชให้คงอยู่ในรูปที่พืชสามารถดูดซับและนำไปใช้ประโยชน์ได้โดยตรง ซึ่งการปรับปรุงดินทางชีวภาพ สามารถบำรุงผ่านปุ๋ยและวิธีการต่าง ๆ เช่น

  • การใช้ปุ๋ยอินทรีย์ชีวภาพ หรือ ปุ๋ยที่มีจุลินทรีย์ซึ่งสามารถช่วยตรึงไนโตรเจนจากอากาศ และยังสามารถช่วยผลิตสารหรือฮอร์โมนพืชชนิดต่าง ๆ เพื่อกระตุ้นการเจริญเติบโตของรากพืช จุลินทรีย์บางชนิดยังสามารถช่วยควบคุมโรคพืชในดิน และกระตุ้นให้พืชสร้างภูมิคุ้มกันโรคอีกด้วย
  • การปลูกพืชคลุมดิน (Cover Cropping) เพื่อป้องกันการพังทลายของหน้าดิน จากการกัดเซาะและกัดกร่อนของกระแสลมและแรงปะทะจากน้ำฝน พืชที่ควรนำมาปลูกคลุมดิน ได้แก่ พืชตระกูลถั่ว เช่น การปลูกถั่วคุดซู (Kudzu) ถั่วคาโลโปโกเนียม (Calopogonium) และถั่วเวอราโน (Verano) เป็นต้น ซึ่งนอกจากจะช่วยยึดหน้าดินแล้วยังสามารถช่วยตรึงไนโตรเจนจากอากาศ ช่วยรักษาความชุ่มชื้น ทำให้ดินมีความอุดมสมบูรณ์มากยิ่งขึ้น

ความอุดมสมบูรณ์ของดิน, การปรับปรุงดิน, พืชปรับปรุงดิน, ดิน, ทรัพยากรดิน

  • การปลูกพืชหมุนเวียนหรือการเพาะปลูกระบบพืชเหลื่อมฤดู (Relay cropping) คือ การปลูกพืชมากกว่า 1 ชนิดสับเปลี่ยนกันในพื้นที่เดียวกัน เพื่อป้องกันการขาดแร่ธาตุและสารอาหารบางชนิดจากการปลูกพืชชนิดเดิมซ้ำ ๆ นอกจากนี้ ยังสามารถช่วยลดโรคระบาดในพืชและช่วยเพิ่มผลผลิตในแต่ละฤดูกาล

ความอุดมสมบูรณ์ของดิน, การปรับปรุงดิน, พืชปรับปรุงดิน, ดิน, ทรัพยากรดิน

  • การปลูกพืชแบบวนเกษตร การทำไร่นาสวนผสม และการปลูกพืชระหว่างแถบไม้พุ่มบำรุงดิน (Alley cropping) คือ การปลูกไม้ยืนต้นควบคู่กับพืชทางการเกษตร เพื่อลดการพังทลายของหน้าดิน ช่วยรักษาสมดุลของธาตุอาหาร และช่วยกักเก็บความชุ่มชื้นในดิน

ความอุดมสมบูรณ์ของดิน, การปรับปรุงดิน, พืชปรับปรุงดิน, ดิน, ทรัพยากรดิน

ในแต่ละพื้นที่หรือในดินแต่ละแปลง การปรับปรุง การบำรุง และการอนุรักษ์ดิน อาจมีรายละเอียดแตกต่างกันออกไป เนื่องจากโครงสร้างและคุณสมบัติต่าง ๆ ของดินที่หลากหลาย รวมไปถึงชนิดของพืชที่ต้องการเพาะปลูก ดังนั้น การตรวจสอบและการวิเคราะห์ดิน จึงเป็นขั้นตอนสำคัญที่สามารถนำไปสู่วิธีการปรับปรุงบำรุงดินที่เหมาะสมและยั่งยืน

สืบค้นและเรียบเรียง
คัดคณัฐ ชื่นวงศ์อรุณ และณภัทรดนัย


ข้อมูลอ้างอิง

กรมพัฒนาที่ดิน – https://www.ldd.go.th/Web_Soil/Page_02.htm

National Geographic – https://www.nationalgeographic.com/culture/food/the-plate/2015/10/15/do-we-treat-our-soil-like-dirt/

โครงการสารานุกรมไทยสำหรับเยาวชน โดยพระราชประสงค์ในพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว – http://saranukromthai.or.th/sub/book/book.php?book=18&chap=8&page=t18-8-infodetail04.html


เรื่องอื่นๆ ที่น่าสนใจ : องค์ประกอบของดิน

เรื่องแนะนำ

World Update: คอนแทคเลนส์อัจฉริยะ พร้อมทดสอบในชีวิตจริงแล้ว

คอนแทคเลนส์อัจฉริยะที่มาพร้อมจอแสดงผลข้อมูลที่มองเห็น พร้อมรับการทดสอบในชีวิตจริงแล้ว คอนแทคเลนส์อัจฉริยะ (Smart Contact Lens) จากบริษัทโมโจวิชั่น (Mojo Vison) ในสหรัฐฯ เปิดเผยความคืบหน้าว่าตัวต้นแบบพร้อมสำหรับการทดสอบในโลกแห่งความจริงแล้ว หลังจากใช้เวลาพัฒนา 7 ปีและคาดว่าพร้อมจำหน่ายในเร็ว ๆ นี้ โดยคอนแทคเลนส์อัจฉริยะนี้จะมีจอแสดงผลแบบไมโครแอลอีดี (Micro LED) ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.5 มิลลิเมตรและมีความหนาประมาณ 1.8 ไมครอน จะคอยแสดงข้อมูลเนื้อหาต่างๆ ที่ผู้ใช้ต้องการโดยสามารถควบคุมบังคับด้วยสายตา และมาพร้อมแบตเตอรี่ที่เป็นของแข็งแต่ผ่านมาตรฐานทางการแพทย์ ซึ่งบริษัทกล่าวว่าจะสร้างประโยชน์ให้กับผู้ใช้งาน “ลองจินตนาการถึงนักดนตรีที่สามารถมองเห็นเนื้อเพลงหรือโน๊ตดนตรีขณะทำการแสดง ผู้กล่าวสุนทรพจน์มองเห็นบทพูดของตนเองได้โดยไม่ต้องก้มหน้าหรือหันเหสายตาไปทางอื่น หรือนักกรีฑามองเห็นข้อมูลชีวภาพของตนเองรวมถึงระยะทางที่เหลือก่อนถึงเส้นชัย” สตีเฟน ซินแคลร์ (Steven Sinclair) รองประธานของโมโจวิชั่น กล่าว “พูดง่ายๆ มันคือการมอบพลังวิเศษให้กับคุณ” แม้ตัวต้นแบบนี้จะพร้อมสำหรับการทดสอบแล้วแต่ซินแคลร์ระบุว่าจะไม่กำหนดวันเปิดตัว เพราะผลิตภัณฑ์ที่ใช้กับร่างกายมนุษย์ต้องผ่านตามกฏระเบียบของ FDA (องค์การอาารและยาแห่งสหรัฐอเมริกา) ก่อน รวมทั้งการทดสอบซ้ำแล้วซ้ำเล่าของบริษัทเพื่อให้แน่ใจว่าปลอดภัย ซึ่งอาจใช้เวลานาน แต่ทั้งนี้ตัวเลนส์ต้นแบบถูกผลิตเรียบร้อย “คอนแทคเลนส์อัจฉริยะของเราทำงานได้ดีในห้องปฏิบัติการ ดังนั้นขั้นตอนต่อไปคือเราจะทดสอบว่าสามารถใช้งานได้นานแค่ไหนในชีวิตจริง และต้องใช้งานอย่างไรให้ปลอดภัยพร้อมกับมีประสิทธิภาพสูงสุด” ซินแคลร์กล่าวพร้อมเสริมว่า “เราตั้งเป้าหมายว่ามันจะใช้งานได้ตลอดวันโดยไม่ต้องถอดออกมาชาร์จแบตเตอรี่” ตัวเลนส์เองนั้นเป็นเลนส์แบบบางเฉียบ (Scleral lens) […]

เราจะสามารถเดินทางข้ามเวลาได้อย่างไร

ในทางทฤษฎีวิทยาศาสตร์แนะว่ามีความเป็นไปได้ที่เราจะเดินทาง ข้ามเวลา หากแต่ในความเป็นจริงยังไม่มีความชัดเจน ในขณะนี้ เราต่างต้องติดอยู่ในบ้าน การเดินทางไปยังสถานที่จุดหมายต่างๆ ที่น่าสนุกอย่างเราเคยทำอาจจะต้องหยุดพักไปก่อน แต่ถ้าหากเป็นเรื่องของการเดินทางท่องเที่ยว ข้ามเวลา ล่ะ ซึ่งแน่นอนว่าเราต่างรอที่จะทำเช่นนั้นได้ในอนาคต การเดินทางข้ามเวลาถือเป็นเรื่องแฟนตาซีมาอย่างน้อยตั้งแต่ 125 ปีก่อน เมื่อ H.G. Wells ได้เขียนนวนิยายที่มีเนื้อหาแหวกแนวในยุคนั้นที่ชื่อว่า ‘The Time Machine’ ในปี 1895 และนั่นคือสิ่งที่ทั้งนักวิทยาศาสตร์และนักปรัชญาต่างเขียนงานวิจัยที่จริงจังในเรื่องนี้มานานนับศตวรรษแล้ว สิ่งที่เป็นจุดเริ่มต้นการค้นคว้าวิจัยทางวิทยาศาสตร์ในเรื่องของการเดินทางข้ามเวลาเมื่อปลายศตวรรษที่ 19 ซึ่งเชื่อว่าเวลาสามารถถูกนึกภาพได้ในฐานะของมิติ (dimension) เช่นเดียวกับพื้นที่ (space) แล้วถ้าเราสามารถเดินทางไปในพื้นที่ต่างๆ ได้อย่างง่ายดาย ทำไมจะทำเช่นนั้นกับเวลาบ้างไม่ได้ “ในเรื่องของพื้นที่ คุณสามารถไปยังสถานที่ใดก็ได้ที่คุณต้องการ ซึ่งอาจจะคล้ายกับเวลา ที่คุณสามารถไปยังจุดใดก็ได้ที่คุณต้องการ” Nikk Effingham นักปรัชญาแห่งมหาวิทยาลัยเบอร์มิงแฮม ในสหราชอาณาจักร กล่าวและเสริมว่า “จากจุดนั้น จะถือเป็นก้าวที่สั้นสู่การผลิตเครื่องย้อนเวลา” ทฤษฎีคู่ขนาน (Dueling theories) Wells เป็นนักเขียนนวนิยาย ไม่ใช่นักฟิสิกส์ แต่ฟิสิกส์ก็สามารถตามความคิดของเขาได้ทันในปี 1905 เมื่ออัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ได้เผยแพร่ส่วนแรกของทฤษฎีสัมพัทธภาพ […]

NGT x SaySci Ep.15 “เชื้อราบนขนมปัง”

ขนมปังเป็นอีกหนึ่งทางเลือกของผู้บริโภคในยุคปัจจุบัน ด้วยความเสียดายหากขนมปังขึ้นรา คนส่วนใหญ่คิดว่าเพียงแค่หยิบหรือตัดส่วนที่เป็นเชื้อราออก ก็สามารถรับประทานขนมปังนั้นได้แล้ว ความเชื่อนี้จริงหรือ? วันนี้เราจะมาหาคำตอบไปพร้อมๆ กัน