ความอุดมสมบูรณ์ของดิน ประกอบไปด้วยอะไรบ้าง และเราจะปรับปรุงดินได้อย่างไร

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


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

ลิงโคลนนิ่ง คู่แรกในจีน

นักวิทยาศาสตร์จีนประสบความสำเร็จโคลนนิ่งลิงเป็นครั้งแรกของโลก โดยใช้กระบวนการเดียวกันกับการโคลนนิ่งแกะดอลลี

ก่อนที่จะมี CSI เรามี “นักสืบ X

คริสเตน เฟเดริก-ฟรอสต์ ภัณฑารักษ์ ค้นหาจดหมายเหตุอยู่ที่ สถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติ (National Institute of Standards and Technology – NIST) เพื่อนำมาจัดแสดง และพบสมุดบันทึก 9 เล่มที่เป็นของนักวิทยาศาสตร์ ซึ่งทำงานอยู่ที่สถาบัน NIST เมื่อตอนต้นศตวรรษที่ยี่สิบ นักวิทยาศาสต์คนนั้นคือ วิลเมอร์ ซาวเดอร์ นักฟิสิกส์ของสถาบัน NIST ชายผู้เถรตรงผู้นี้เป็นลูกชาวไร่ชาวนาจากรัฐอินดีแอนาทางใต้ จบการระดับมหาวิทยาลัยและกลายมาเป็นนักฟิสิกส์ หลังได้รับปริญญาดุษฎีบัณฑิตในปี 1916 เขาเริ่มงานที่สถาบันมาตรฐานแห่งชาติ (National Bureau of Standards: NBS ซึ่งต่อมากลายเป็น NIST) ซึ่งทำหน้าที่วัดตวงทุกสิ่งในสหรัฐฯ  ซาวเดอร์เป็นผู้เชี่ยวชาญด้านบันทึกทันตกรรมและในภายหลังยังเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านการวิเคราะห์และระบุลายมือ (handwriting identification specialist) ผู้มีบทบาทสำคัญในการสืบสวนคดีของรัฐบาลกลาง รวมถึงการพิจารณาคดีในศาลของคดีลักพาตัวบุตรตระกูลลินด์เบิร์ก (บุตรชายของนักบิน ชาร์ลส์ ลินด์เบิร์ก อ่านคดีเด็กหายอันโด่งดังนีได้ที่ http://www.thairath.co.th/content/230569 หรือ https://www.fbi.gov/history/famous-cases/lindbergh-kidnapping  ) ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อ 85 ปีก่อน […]

ประวัติศาสตร์และวิทยาศาสตร์ของแก๊สน้ำตา

แก๊สน้ำตา ในทางเทคนิคคืออาวุธเคมี ที่หลายคนอาจคาดไม่ถึงผลกระทบที่เกิดขึ้นต่อร่างกายในระยะยาว ช่วงกลางเดือนมิถุนายน 2562 เหตุการณ์ที่อยู่ในความสนใจของผู้คนเกือบทั้งโลกคือเหตุการณ์ที่ตำรวจฮ่องกงใช้ แก๊สน้ำตา และกระสุนยางใส่ผู้ประท้วงที่ต่อต้านการพิจารณากฎหมายส่งตัวผู้ร้ายข้ามแดนเข้าไปในประเทศจีนแผ่นดินใหญ่ แม้ผู้ชุมนุมต้องสลายตัวไปเนื่องจากเกรงกลัวอันตรายจากแก๊สน้ำตา แต่ก็มีผู้ชุมนมจำนวนไม่น้อยที่เตรียมตัวรับมือกับการใช้แก๊สน้ำตาของเจ้าหน้าที่ตำรวจได้เป็นอย่างดี การใช้ แก๊สน้ำตา กลายเป็นภาพจำของการสลายการชุมนุมของผู้ประท้วงทั่วโลกมาเนิ่นนาน แม้ว่าตามอนุสัญญาเจนีวาจะห้ามมิให้ใช้แก๊สน้ำตาในภาวะสงคราม แต่การใช้แก๊สน้ำตากับประชาชนยังคงเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา รัฐบาลหลายประเทศมีการใช้แก๊สน้ำตาปราบปรามผู้ชุมนุม ทำให้มีผู้บาดเจ็บ บางกรณีมีผู้สียชีวิต เพื่อให้เข้าใจอันตรายของแก๊สน้ำตาให้มากขึ้น เนชั่นแนล จีโอกราฟฟิก ได้ติดต่อไปยัง สเวน-เอริก จอรด์ (Sven-Eric Jordt) ศาสตราจารย์ด้านเภสัชวิทยาที่คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยเยลมาให้ข้อมูล ผู้เชี่ยวชาญด้าสแก๊สน้ำตามาให้ข้อมูล ในช่วงทศวรรษที่ 2000 เขาค้นพบว่าแก๊สน้ำตาส่งผลกับร่างกายโดยการกระตุ้นประสาทสัมผัสความเจ็บปวดของร่างกาย โดยร่างกายของเขาเคยได้รับแก๊สน้ำตาในช่วงทศวรรษ 1980 เมื่อครั้งเขายังเป็นนักศึกษาในประเทศเยอรมนีและเข้าร่วมการประท้วงเรื่องการกำจัดขยะนิวเคลียร์ รบกวนเล่าประวัติย่อของแก๊สน้ำตาให้กับเรา จริงๆ แล้วแก๊สน้ำตาไม่ใช่แก๊ส มันเป็นของแข็งหรือของเหลวที่กลายเป็นละอองของเหลว ซึ่งมีสารเคมีบางประเภทที่ถือว่าเป็นแก๊สน้ำตา ชนิดแก๊สน้ำตาที่ใช้กันอย่างแพร่หลายทั่วโลก มีชื่อว่า CS และ OC โดย OC คือ Oleoresin Capsicum (น้ำมันพริก, พริกไทย) อันเป็นส่วนประกอบในสเปรย์พริกไทย ซึ่งมีสารแคปเซอิซิน […]

ระบบต่างๆ ในร่างกาย: ระบบขับถ่ายของเสีย

เมื่อร่างกายเกิดกระบวนการเผาผลาญพลังงาน ร่างกายมีเกิดของเสียส่วนเกินขึ้น กลไลของร่างกายจะขับของเสียเหล่านั้น ผ่านระบบ การขับถ่ายของเสีย ในรูปต่างๆ ระบบขับถ่ายของเสีย เป็นระบบที่ร่างกายขับถ่ายของเสียออกจากระบบต่างๆ ในร่างกาย โดยขับของเสียออกในหลายรูปแบบ ได้แก่ ของเสียในรูปแก๊ส คือ ลมหายใจออก ของเหลว คือ เหงื่อและปัสสาวะ ของเสียในรูปของแข็ง คือ อุจจาระ การขับถ่ายของเสียทางลำไส้ใหญ่ การย่อยอาหารจะสิ้นสุดลงบริเวณรอยต่อระหว่างลำไส้เล็กกับลำไส้ใหญ่ เนื่องจากอาหารที่ลำไส้เล็กย่อยแล้วจะเป็นของเหลว หน้าที่ของลำไส้ใหญ่ส่วนต้น (Cecum) คือดูดซึมของเหลว น้ำ เกลือแร่ และน้ำตาลกลูโคส ที่ตกค้างอยู่ในกากอาหาร ส่วนลำไส้ใหญ่ส่วนปลาย (Colon) จะเป็นที่พักกากอาหารซึ่งมีลักษณะกึ่งของแข็ง ลำไส้ใหญ่จะขับเมือกออกมาหล่อลื่นเพื่อให้อุจจาระเคลื่อนไปตามลำไส้ใหญ่ได้ง่ายขึ้น ถ้าลำไส้ใหญ่ดูดน้ำมากเกินไป เนื่องจากกากอาหารตกค้างอยู่ในลำไส้ใหญ่หลายวัน จะทำให้กากอาหารแข็งจนนำไปสู่อาการท้องผูก (อ่านเพิ่มเติม: ระบบทางเดินอาหาร) การขับถ่ายของเสียทางปอด ปอดคืออวัยวะที่ทำหน้าที่แลกเปลี่ยนก๊าซ น้ำ และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งเป็นของเสียจากการเผาผลาญพลังงานระดับเซลล์ โดยอาศัยหลักการแพร่เข้าสู่ในเส้นเลือดฝอย แล้วลำเลียงด้วยระบบหมุนเวียนโลหิตไปยังปอด เกิดการแพร่ของน้ำและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เข้าสู่ถุงลมปอด แล้วเคลื่อนผ่านหลอดลมออกจากร่างกายทางจมูก อ่านเพิ่มเติม: ระบบทางเดินหายใจ  การขับถ่ายของเสียทางผิวหนัง เหงื่อเป็นของเสียที่ถูกขับออกทางผิวหนังของมนุษย์ผ่านทางรูขุมขน เหงื่อที่ถูกขับออกมาทางต่อมเหงื่อประกอบด้วยน้ำประมาณร้อยละ 99 สารประกอบอื่นๆ […]