สมบัติทางเคมีของดิน


สมบัติทางเคมีที่สำคัญของดิน ได้แก่ 1. สภาพกรด-ด่าง 2. ความจุในการแลกเปลี่ยนแคตไอออน และ 3. ความเค็มของดิน
แมลงต่างๆ

1. สภาพกรด-ด่างของดิน หรือปฏิกิริยาดิน คือสมบัติของดินที่แสดงว่าดินเป็นกรดหรือด่าง และสภาพกรดหรือด่างนั้นมีความรุนแรงมากหรือน้อยเพียงใด สภาพกรด-ด่างของดินหรือปฏิกิริยาดินเป็นสมบัติทางเคมีที่สำคัญมาก เนื่องจากเกี่ยวข้องกับความเป็นประโยชน์ของธาตุอาหารที่มีอยู่เดิมและปุ๋ยที่ใส่ในดิน


1) การบอกระดับปฏิกิริยาดิน
นิยมใช้ค่า pH (พีเอช) เป็นเกณฑ์ ซึ่ง pH เป็นตัวเลขที่แสดงถึงความรุนแรงของสภาพกรดหรือด่างในดิน โดยถือว่าเมื่อ pH มีค่าเท่ากับ 7 ปฏิกิริยาดินเป็นกลาง หากต่ำกว่า 7 เป็นกรด และสูงกว่า 7 เป็นด่าง

2) pH กับความเป็นประโยชน์ของธาตุอาหารในดิน โดยปกติกรดหรือด่างในดินมิได้ทำอันตรายต่อพืชโดยตรงแต่มีผลทางอ้อมต่อพืชคือ เมื่อ pH ลดลงหรือเพิ่มขึ้น จะทำให้ระดับความเป็นประโยชน์ของธาตุอาหารในดินเปลี่ยนแปลงไปจากเดิม กล่าวคือ เมื่อดินเป็นกรดหรือด่างเกินไป ธาตุบางธาตุจะละลายได้น้อยส่งผลให้พืชดูดมาใช้ได้น้อยด้วย เป็นเหตุให้พืชขาดแคลนธาตุเหล่านั้น เมื่อดินเป็นกรดจัด พืชมีแนวโน้มที่จะขาดธาตุฟอสฟอรัส แคลเซียม แมกนีเซียม และโมลิบดีนัม แต่เมื่อดินเป็นด่างจัด พืชมีโอกาสขาดธาตุฟอสฟอรัส เหล็ก ทองแดง แมงกานีส สังกะสี และโบรอน

3) วิธีการแก้ไขดินกรด หากดินมี pH ต่ำกว่า 5.5 และไม่เหมาะกับพืชที่ต้องการปลูกเพราะพืชนั้นไม่ชอบดินกรด จำเป็นต้องใส่ปูนเพื่อยกระดับขึ้นมาเป็น 6.5 หรือใกล้สภาพความเป็นกลางซึ่งเหมาะที่สุดสำหรับพืชทั่วไป นักวิเคราะห์ดินจะเป็นผู้ประเมินจากผลการวิเคราะห์ดินทางเคมีว่าดินกรดชนิดนั้นควรใส่ปูนไร่ละเท่าใดจึงจะพอเหมาะ

ปูนที่ใช้ในการเกษตรมีหลายชนิดและมีจำหน่ายในลักษณะที่เป็นผงหรือเป็นเม็ดเล็กๆ ซึ่งเหมาะแก่การหว่านลงในดิน เช่น หินปูน ปูนโดโลไมต์ ปูนเผา (ซึ่งได้จากการเผาหินปูนหรือเปลือกหอยใหม่ๆ) และปูนขาว (ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อพรมน้ำลงบนปูนเผา เพื่อให้ยุ่ยและแตกออกเป็นผง) ในปูนขาวมักมีแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์เจือปนอยู่ด้วย

สำหรับปูนมาร์ลนั้น เกิดจากการผุพังของหินปูนและมีแร่ดินเหนียวปะปนอยู่ด้วย จึงมีความบริสุทธิ์เพียง 50 - 70% ดังนั้นปูนมาร์ล 100 กิโลกรัม จึงให้ฤทธิ์ด่างเท่ากับแคลเซียมคาร์บอเนตบริสุทธิ์เพียง 50 - 70 กก. เท่านั้น

ความต้องการปูนของดินกรดคือ ปริมาณแคลเซียมคาร์บอเนต (CaCO3) บริสุทธิ์ที่ใช้เพื่อทำให้ดิน 1 ไร่ในชั้นไถพรวน (ลึก 15 ซม.) มีค่า pH เพิ่มขึ้นเป็น 6.5 ค่าความต้องการปูนได้มาจากผลการวิเคราะห์ดินทางเคมีในห้องปฏิบัติการ แต่ถ้าต้องการทราบอย่างคร่าวๆ ก็อาจใช้ข้อมูลจากคำแนะนำเบื้องต้นก็ได้ โดยวัด pH ของดินและประเมินชนิดของเนื้อดิน แล้วเลือกค่าความต้องการปูนของดินให้เหมาะกับเนื้อดินและ pH ของดินที่วัดได้


2. ความจุในการแลกเปลี่ยนแคตไอออนของดินหรือ CEC (Cation Exchange Capacity) เนื่องจากอนุภาคดินเหนียวและฮิวมัสในดินมีประจุลบจึงสามารถดูดซับแคตไอออน เช่น โพแทสเซียมไอออน แคลเซียมไอออน และแมกนีเซียมไอออนซึ่งมีประจุบวกไว้ที่ผิว มีผลดี 2 ประการคือ 1) แคตไอออนที่อนุภาคดินดูดซับไว้นี้ยังคงเป็นประโยชน์ต่อพืช และ 2) ช่วยดูดซับให้ไอออนดังกล่าวคงอยู่กับดินไม่ถูกน้ำชะล้างเมื่อฝนตกหรือมีการรดน้ำ

ความจุในการแลกเปลี่ยนแคตไอออน (CEC) ของดินแตกต่างกันตามเนื้อดินและปริมาณอินทรียวัตถุในดิน กล่าวคือ ดินเนื้อละเอียดมีดินเหนียวมากจึงมีประจุลบที่ผิวมาก ทำให้ดูดซับแคตไอออนได้มากกว่าดินเนื้อหยาบซึ่งมีปริมาณดินเหนียวน้อยกว่า แต่ถ้าดินมีเนื้อดินแบบเดียวกัน ดินที่มีอินทรียวัตถุสูงกว่าก็สามารถดูดซับแคตไอออนได้มากกว่าด้วย เนื่องจากในอินทรียวัตถุมีฮิวมัสมากและที่ผิวของฮิวมัสมีประจุลบมากเป็นพิเศษ


3. ความเค็มของดิน ความเค็มของดินเกิดขึ้นเมื่อดินนั้นสะสมเกลือที่ละลายได้ง่ายใน ปริมาณที่สูงเกินไป เกลือที่มักสะสมในดิน ได้แก่ โซเดียมคลอไรด์ (เกลือแกง) แคลเซียมคลอไรด์ แมกนีเซียมคลอไรด์ และโซเดียมซัลเฟต
ดินเค็ม คือ ดินซึ่งมีเกลือที่ละลายอยู่มากจนเป็นอันตรายต่อพืช สำหรับประเทศไทยเกลือที่พบในดินเค็มส่วนใหญ่คือ โซเดียมคลอไรด์
วิธีการวัดความเค็มของดิน ทราบได้จากการวัดค่าการนำไฟฟ้าของสารละลายดินซึ่งสกัดได้ด้วยน้ำเมื่อดินอิ่มตัว ค่าการนำไฟฟ้ามีหน่วยเป็นเดซิซีเม็น/เมตร ซึ่งค่าดังกล่าวจะบ่งบอกถึงระดับความเค็มของดินดังตารางที่ 1 หากการนำไฟฟ้าสูงกว่า 4 เดซิซีเม็น/เมตร ดินนั้นจัดเป็นดินเค็ม นอกจากนี้ถ้าดินมีโซเดียมที่แลกเปลี่ยนได้สูงจนค่า SAR มากกว่า 13 ก็เป็นดินโซดิก ดังตารางที่ 2 ทั้งดินเค็ม ดินเค็มโซดิก และดินโซดิกเป็นดินมีปัญหา หากใช้ปลูกพืชจะได้ผลผลิตที่มีคุณภาพต่ำ

ตารางที่ 1 ระดับความเค็มของดินและผลต่อพืช

แหล่งข้อมูล: คณาจารย์ภาควิชาปฐพีวิทยา (2548)

ตารางที่ 2 การจำแนกประเภทของดินเกลือ

* SAR ย่อมาจาก Sodium Adsorption Ratio
แหล่งข้อมูล: คณาจารย์ภาควิชาปฐพีวิทยา (2548)

การแก้ไขดินเค็มทำได้โดยการล้างเกลือออกจากดินจนการนำไฟฟ้าของดินลดลงต่ำกว่า 2 เดซิซีเม็น/เมตร ส่วนดินโซดิกและดินเค็มโซดิกซึ่งมีค่า SAR สูงนั้น แก้ไขด้วยการใส่ยิปซัม (CaSO4.2H2O) ปริมาณพอเหมาะ เพื่อให้แคลเซียมในยิปซัมเข้าแทนที่โซเดียมที่ดูดซับกับคอลลอยด์ดิน แล้วล้างดินจนค่า SAR ลดลงต่ำกว่า 10 ส่วน ความเค็มของดินก็จะลดลง

เอกสารอ้างอิง
- คณาจารย์ภาควิชาปฐพีวิทยา. 2548. ปฐพีวิทยาเบื้องต้น. สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. กรุงเทพฯ.
- รศ.ดร.ยงยุทธ โอสถสภา อาจารย์พิเศษภาควิชาปฐพีวิทยา คณะเกษตร กำแพงแสน มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์
วิทยาเขตกำแพงแสน