รายงานวิจัย
ทุนวิจัยจากงบประมาณแผ่นดิน
2552
รูปแบบการใช้ที่ดินและความเสื่อมโทรมของที่ดินที่สัมพันธ์กันและการปรับปรุงดินการเกษตรที่เสื่อมโทรม ของพื้นที่ประสบอุทกภัย จังหวัดอุตรดิตถ์
The Relationship between Land Use Pattern and Land Degradation, and the Improvement of Land Degradation on Inundation-affected Agricultural Land in Uttaradit Province
จากเหตุการณ์ดินโคลนถล่มบริเวณพื้นที่อำเภอลับแล อำเภอท่าปลา และอำเภอเมือง จังหวัดอุตรดิตถ์ ทำให้พื้นที่ทำการเกษตรได้รับความเสียหายเป็นจำนวนมาก ส่งผลกระทบต่อคุณภาพชีวิตของชุมชน สภาพเศรษฐกิจ และการใช้ประโยชน์ที่ดิน งานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์ (1) เพื่อศึกษาความเสื่อมโทรมของดิน ด้วยตัวชี้วัดทางกายภาพ เคมี และชีวภาพของดิน ของดินพื้นที่การเกษตรหลังน้ำท่วม ในเขตอำเภอลับแล อำเภอเมือง และ อำเภอท่าปลา จังหวัดอุตรดิตถ์ (2) เพื่อศึกษาอิทธิพลของวัสดุดินเหนียว วัสดุปรับปรุงดิน และปุ๋ยหมัก ที่มีต่อการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีบางประการของดินเสื่อมโทรม
ผลการศึกษาพบว่าตัวอย่างดินของสวนไม้ผลผสมบนภูเขา ที่มีการชะล้างเมื่อเกิดฝนตกทำให้ดินสูญเสียความอุดมสมบูรณ์ของดิน โดยเฉพาะปริมาณธาตุอาหารหลัก (ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และโพแทสเซียม) และ ปริมาณอินทรียวัตถุในดินลดลง โดยเฉพาะในพื้นที่ไม้ผลผสมซึ่งแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติกับพื้นที่สวนป่าสักที่ไม่เกิดดินถล่ม ในขณะที่ปริมาณไนโตรเจน ฟอสฟอรัส โพแทสเซียม รวมถึงแคลเซียมลดลงหลังเกิดเหตุการณ์ดินถล่ม และดินมีความเป็นกรดเป็นด่างลดลง ในขณะที่ตัวอย่างดินของพื้นที่ราบลุ่มตามลำน้ำ ในเขต อำเภอเมือง และ อำเภอท่าปลา ที่ได้รับผลกระทบจากน้ำไหลบ่าและเกิดตะกอนดินทับถมในพื้นที่เพาะปลูกนั้น ส่งผลให้ดินในพื้นที่มีลักษณะเนื้อดินเป็นดินร่วนปนทราย และส่งผลให้ปริมาณอินทรียวัตถุ ปริมาณไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และโพแทสเซียมอยู่ในระดับที่ต่ำ นอกจากนี้สมบัติของดินในการแลกเปลี่ยนแคทไอออน (CEC) ในดินอยู่ในระดับต่ำถึงปานกลาง ทั้งนี้ปริมาณของดินเหนียวและอินทรียวัตถุในดินนั้นที่เป็นตัวดูดซับธาตุอาหารอยู่ต่ำ
จากการศึกษามวลชีวภาพจุลินทรีย์คาร์บอน และไนโตรเจน (microbial biomass carbon; MBC, MBN) และอัตราการหายใจของจุลินทรีย์ดินในพื้นที่สวนไม้ผลผสมบนภูเขา ที่มีการชะล้างเมื่อเกิดฝนตกทำให้ดินสูญเสียความอุดมสมบูรณ์ของดิน พบว่ามีปริมาณมวลชีวภาพจุลินทรีย์และกิจกรรมของจุลินทรีย์ดิน มีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p<0.05) กับพื้นที่สวนป่าสักที่ไม่เกิดดินถล่ม และในขณะที่ตัวอย่างดินของพื้นที่ราบลุ่มตามลำน้ำ ในเขต อำเภอเมือง และ อำเภอท่าปลา ที่ได้รับผลกระทบจากน้ำไหลบ่าและเกิดตะกอนดินทับถมในพื้นที่เพาะปลูกนั้น มีการหายใจของดินลดลง อัตราส่วนของมวลชีวภาพคาร์บอนต่อ ไนโตรเจน (Cmic/Nmic) และค่า metabolic quotient (qCO2) มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติกับพื้นที่เปรียบเทียบที่ไม่ได้รับผลกระทบ โดยพบว่าตัวอย่างดินในพื้นที่ได้รับผลกระทบจากน้ำไหลบ่าและเกิดตะกอนดินทับถมในพื้นที่เพาะปลูก มีอัตราส่วน Cmic/Nmic มีค่าลดลง และมีการเพิ่มขึ้นของค่า qCO2 ประมาณ 1-2 เท่าเมื่อเทียบกับพื้นที่ที่ไม่ได้รับผลกระทบ อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p <0.05) ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่าพารามิเตอร์ทางนิเวศวิทยาของจุลินทรีย์ดินมีศักยภาพที่สามารถใช้เป็นตัวบ่งชี้ผลกระทบและประเมินความเสื่อมโทรมของดินในระบบนิเวศดินได้
จากการศึกษาสมบัติวัสดุดินเหนียว วัสดุปรับปรุดิน พบว่า สมบัติทางกายภาพของดินนั้นมีปริมาณขนาดอนุภาคดินเหนียวอยู่สูง ความชื้นที่เป็นประโยชน์ต่อพืชอยู่ในช่วง 8.96-20.09 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก ส่วนค่า pH สูง ปริมาณอินทรียวัตถุในดินต่ำกว่า 1% ปริมาณธาตุอาหารหลักในดินมีอยู่ระดับต่ำ ยกเว้นฟอสฟอรัสที่เป็นประโยชน์อยู่ในระดับสูง 14.21- 48.34 mg kg-1 และสมบัติในการแลกเปลี่ยนแคทไอออน (CEC) ในดินสูง สำหรับการเพิ่มระดับของวัสดุดินเหนียว วัสดุปรับปรุงดิน และปุ๋ยหมักนั้นมีผลต่อการเปลี่ยนแปลงสมบัติทางกายภาพและเคมีของดิน ทำให้ดินมีปริมาณอนุภาคดินเหนียวเพิ่มขึ้น ในช่วง 13.45 -33.67% ซึ่งสูงกว่าตำรับควบคุม (7.85%) ซึ่งเท่ากับเป็นการเพิ่มปริมาณของช่วงว่างขนาดเล็กในดินส่งผลทำให้ความชื้นที่เป็นประโยชน์ต่อพืชเพิ่มขึ้น ส่วนอินทธิพลที่มีต่อการเปลี่ยนแปลงสมบัติทางเคมีของดิน พบว่าปริมาณอินทรียวัตถุและธาตุอาหารหลักในดินมีค่าเพิ่มขึ้นตามระดับของวัสดุดินเหนียวแต่จะพบในปริมาณที่สูงเมื่อมีการใส่ปุ๋ยหมักร่วม โดยเฉพาะฟอสฟอรัสที่เป็นประโยชน์มีค่าสูงที่สุด 46.23 mg kg-1 นอกจากนี้การเพิ่มระดับของวัสดุดินเหนียว วัสดุปรับปรุงดิน และปุ๋ยหมักร่วมด้วยทำให้ดินมีค่าความจุในการแลกเปลี่ยนแคทไอออน (CEC) ในดินเพิ่มขึ้นมากกว่า 4-15 เท่าของตำรับควบคุม (7.10 me 100g-1) ซึ่งเป็นการเพิ่มการ ดูดซับธาตุอาหารในระบบดิน
ทั้งนี้เมื่อทำการปลูกข้าวโพดในดินที่มีการเพิ่มวัสดุดินเหนียว วัสดุปรับปรุงดิน และปุ๋ยหมัก พบว่าข้าวโพดมีอัตราการเจริญเติบโตสูงกว่าตำรับควบคุม และพบว่าในตำรับทดลองที่มีการใส่ปุ๋ยหมักร่วมกับวัสดุดินเหนียว วัสดุปรับปรุงดินในอัตราสูงสุดมีอัตราการเจริญเติบโตสูงสุด ผลจากการศึกษาอาจกล่าวได้ว่าการเพิ่มปริมาณวัสดุดินเหนียว วัสดุปรับปรุงดิน และปุ๋ยหมักนั้น สามารถช่วยปรับสภาพสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของดินที่เสื่อมโทรมให้สามารถใช้ประโยชน์จากที่ดินได้ อย่างไรก็ตามควรมีการศึกษาต่อไปถึงแหล่งดินเหนียวที่มีคุณภาพ ชนิดของพืชในการทดสอบ และการทดลองในภาคสนาม