บทความชุด “ดิน ธาตุอาหารและปุ๋ย” เพื่อ “เพิ่มผลผลิต”

เรื่องที่ 1 องค์ประกอบและธรรมชาติของดิน

รองศาสตราจารย์ ดร.ยงยุทธ โอสถสภา

อาจารย์พิเศษ ภาควิชาปฐพีวิทยา คณะเกษตร กำแพงแสน มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

1. องค์ประกอบของดิน

     ดิน คือ วัตถุธรรมชาติที่ปกคลุมผิวโลก เกิดจากการสลายตัวของหินและแร่ ผสมผสานกับเศษซากพืชและสัตว์ที่สลายตัว การเกิดดินได้รับอิทธิพลจากภูมิอากาศ กิจกรรมของสิ่งมีชีวิตในดิน อันมีต่อการผุพังของวัตถุต้นกำเนิดดิน ภายใต้สภาพภูมิประเทศที่แตกต่างกัน จึงมีดินลักษณะต่างๆในแต่ละพื้นที่

      ดินที่เหมาะกับการปลูกพืชมีองค์ประกอบโดยปริมาตร 4 ส่วน คือ (1) สารอนินทรีย์ 45% (2) อินทรียวัตถุ 5% (3) อากาศ 25% และ (4) น้ำ 25% ดังภาพที่ 1 

                      ภาพที่ 1 องค์ประกอบของดินที่เหมาะแก่การปลูกพืช (%โดยปริมาตร)

2. ลักษณะขององค์ประกอบต่างๆของดิน

   องค์ประกอบแต่ละส่วนของดินที่เหมาะสมแก่การปลูกพืช มีลักษณะดังนี้

      1) ของแข็ง: มี 2 ส่วน รวมกันได้ ประมาณร้อยละ 50 ดังนี้

          (1) สารอนินทรีย์ ได้มาจากการสลายตัวผุพังของหินและแร่ มีประมาณร้อยละ 45 

          (2) อินทรียวัตถุ ได้มาจากการผุพังสลายตัวของซากพืชและซากสัตว์ มีประมาณร้อยละ 5 

      2) ช่องในดิน: ประมาณร้อยละ 50 ที่เหลือเป็นช่องในดิน ครึ่งหนึ่งของช่องควรมีน้ำบรรจุอยู่ โดยน้ำจะดูดซับอยู่ตามผิวของอนุภาคดินและช่องขนาดเล็ก ส่วนอีกครึ่งหนึ่งของช่องทั้งหมดควรมีอากาศ ดังนั้นดินที่ดีจึงควรมีน้ำเป็นองค์ประกอบประมาณร้อยละ 25 และอากาศอีกร้อยละ 25 เท่ากัน

            โดยปกติสัดส่วนของน้ำและอากาศจะแปรผันได้เสมอ  กล่าวคือเมื่อมีน้ำในช่องมากขึ้นก็เหลืออากาศน้อยลง แต่ถ้าดินสูญเสียความชื้นไปมาก สัดส่วนของอากาศในดินก็จะเพิ่มเข้ามาแทนที่

3. ประโยชน์ขององค์ประกอบของดินต่อพืช

     แต่ละองค์ประกอบของดินมีประโยชน์ต่อพืช ดังนี้

     1) สารอนินทรีย์ ในดินมีสารอนินทรีย์เป็นอนุภาค 3 อย่าง คือ อนุภาคทราย ทรายแป้ง และดินเหนียว อนุภาคต่างๆแข็งแรงพอที่จะยึดรากพืชไว้อย่างมั่นคงจนพืชสามารถทรงลำต้นแผ่ขยายทรงพุ่มขึ้นไปรับแสงได้อย่างดี สารอนินทรีย์เหล่านี้เป็นแหล่งธาตุอาหารต่าง ๆ และดูดซับความชื้นที่ได้จากฝน และน้ำชลประทานไว้ให้พืชใช้ประโยชน์

     2) อินทรียวัตถุ คือ เศษซากพืชและสัตว์ในดินที่สลายตัวแล้วจนมีอนุภาคเล็ก เรียกว่า “ฮิวมัส” ซึ่งผสมอยู่กับส่วนที่เป็นสารอนินทรีย์ทำให้ดินมีสมบัติที่ดี (ดังรายละเอียดในเรื่องที่ 3)

    3) น้ำในดิน ดินเป็นแหล่งน้ำที่สำคัญสำหรับพืช เฉพาะน้ำส่วนที่เป็นประโยชน์ต่อพืชนั้นรากดูดไปใช้ตลอดเวลา น้ำมีธรรมชาติเป็นตัวทำละลายที่ดีจึงมีไอออนของธาตุต่าง ๆ ในรูปที่เป็นประโยชน์ ซึ่งพืชดูดไปใช้ได้โดยง่าย

    4) อากาศในดิน มีออกซิเจนที่จำเป็นสำหรับการหายใจของรากพืชไร่และพืชสวน ดินในเขตรากต้องมีการถ่ายเทอากาศดีเพื่อให้เกิดการแลกเปลี่ยนก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกไป และออกซิเจนเข้ามาทดแทนส่วนที่รากพืชใช้ไปแล้ว ทั้งนี้ยกเว้นข้าวซึ่งปลูกในดินที่มีน้ำขังได้

4. ลักษณะของดินในธรรมชาติ

   ดินในพื้นที่หนึ่งจะเห็นด้วยสายตาเพียง 2 มิติ คือด้านกว้างและด้านยาว ซึ่งเรียกว่า “ที่ดิน” แต่ความเป็นจริงดินยังมีมิติที่ 3 คือ ความลึกด้วย (ภาพที่ 2

ภาพที่ 2 (ซ้าย) เมื่อมองจากด้านบน ดินในพื้นที่หนึ่งมี 2 มิติ คือ ด้านกว้างและด้ายยาว

      เมื่อมองจากด้านข้าง (ภาพขวา) ดินในพื้นที่นั้นมี 3 มิติ คือ มีด้านความลึกด้วย

        เมื่อพิจารณาด้านความลึกของดิน จะสังเกตได้ว่า “เป็นชั้น” ที่มีลักษณะแตกต่างกัน ชั้นดินหลักมีได้มากที่สุด 5 ชั้น คือ

        1) ชั้น O เป็นชั้นที่มีการสะสมอินทรียวัตถุที่สลายตัวเล็กน้อยถึงสลายตัวมาก

        2) ชั้น A เป็นชั้นดินแร่ธาตุผสมกับอินทรียวัตถุ

        3) ชั้น B เป็นชั้นที่สะสมอนุภาคละเอียด

        4) ชั้น C เป็นชั้นวัตถุต้นกำเนิดดินที่ผุพังแล้วระดับหนึ่ง

        5) ชั้น R เป็นชั้นหินที่รองรับ

5. ดินบน ดินล่าง และชั้นไถพรวน

    ดินในธรรมชาติที่ไม่ถูกรบกวนจะมีสัณฐานลักษณะเป็นชั้นๆดังภาพที่ 2 (ขวา) ซึ่งจำแนกได้จากสมบัติของดินในแต่ละชั้นที่แตกต่างกัน แต่เมื่อใช้ดินในการปลูกพืช การเตรียมดินทำให้ชั้นดินตอนบนผสมกัน ส่วนนั้นจะไม่มีลักษณะเดิมตามธรรมชาติอีกต่อไป  จึงมีการกำหนดชื่อชั้นดินที่ใช้ในการเพาะปลูก ให้สอดคล้องกับการปฏิบัติงานบางอย่าง เช่น

   1) การแบ่งชั้นดินสำหรับงานทั่วไป แบ่งเป็น 2 ชั้น คือ ดินบนและดินล่าง ดังนี้

        (1) ดินบน  คือ ชั้นดินจากระดับผิวจนถึงความลึก 15 ซม. (0-15 ซม.) ดินบนในพื้นที่ 1 ไร่มีน้ำหนัก 312 ตัน (คิดจากความหนาแน่นรวมของดิน 1.3 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร)

        (2) ดินล่าง คือ ชั้นดินที่มีความลึกมากกว่า 15 ซม.

  2) ชั้นไถพรวน หมายถึงชั้นดินที่ถูกรบกวนด้วยอุปกรณ์การไถพรวน ทำให้ดินบนและดินล่างบางส่วนคลุกเคล้ากัน แต่เดิมชั้นไถพรวนที่ไถด้วยผาลไถหัวหมูแบบเก่า (ภาพที่ 3 ซ้าย) ไถได้ลึกประมาณ 15 ซม ซึ่งใกล้เคียงกับชั้น “ดินบน” แต่ผาลไถแบบจาน (ภาพที่ 3 ขวา) อาจไถได้ความลึก 20-25 ซม ดังนั้นความลึกของดินชั้นไถพรวนจึงขึ้นอยู่กับชนิดของอุปกรณ์การเตรียมดินที่ใช้

ภาพที่ 3 ผาลไถหัวหมูแบบเก่า (ซ้าย) ไถได้ตื้น แต่ผาลไถแบบจาน (ขวา) ไถได้ลึกกว่า

.................................................

หมายเหตุ: อีก 2 สัปดาห์ ติดตามเรื่องที่ 2 ความสำคัญของเนื้อดินต่อพืช