ความอุดมสมบูรณ์ของดินเป็นปัจจัยสำคัญอย่างยิ่งต่อความสำเร็จในการทำเกษตรกรรม บรรพบุรุษของมนุษย์รู้ดีว่าดินที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดคือดินที่มีชั้นดินร่วนสีเข้มหนาอยู่ใต้ผิวดิน พวกเขาไม่ทราบชื่อดินชนิดนี้ แต่เข้าใจดีว่าหากไม่มีดินชนิดนี้ พืชผลก็คงไม่สามารถเจริญเติบโตได้ ชั้นดินนี้จึงถูกเรียกว่าฮิวมัส แม้กระทั่งทุกวันนี้ ฮิวมัสยังคงถูกมองว่าเป็นมาตรวัดความอุดมสมบูรณ์ของดินหลัก ซึ่งเป็นตัวบ่งชี้คุณภาพและคุณประโยชน์ของดินสำหรับการเกษตร
ลักษณะของสารและกลไกการก่อตัว
ฮิวมัสเกิดจากการรวมตัวที่ซับซ้อนของซากพืชและสัตว์ที่ถูกจุลินทรีย์ในดินย่อยสลาย และเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของสภาวะทางธรรมชาติหลายประการ ฮิวมัสประกอบด้วยกรดฮิวมิกที่ไม่ละลายน้ำ ฮิวมิน ฮิวเมต และฟุลเวต ปริมาณฮิวมัสแตกต่างกันไปในดินแต่ละชนิด คิดเป็น 85-90% ของอินทรียวัตถุในดิน
สารนี้เกิดขึ้นจากกระบวนการฮิวมิฟิเคชัน (humification) ซึ่งเป็นกระบวนการเปลี่ยนซากพืชและสัตว์ในสภาวะไร้อากาศ กล่าวคือ สภาวะที่ไม่มีออกซิเจนหรือมีออกซิเจนเพียงเล็กน้อย กระบวนการนี้ได้รับอิทธิพลอย่างมากจากจุลินทรีย์ในดินจากแหล่งกำเนิดต่างๆ ภายใต้อิทธิพลของจุลินทรีย์เหล่านี้ ส่วนประกอบของอินทรียวัตถุไม่เพียงแต่สลายตัวเป็นส่วนประกอบพื้นฐานที่สุดเท่านั้น แต่ยังถูกเปลี่ยนเป็นสารอื่นๆ ในรูปแบบที่พืชสามารถดูดซึมได้ ส่วนประกอบฮิวมิกเป็นลักษณะเฉพาะของดินและไม่พบในที่อื่น
กระบวนการสร้างฮิวมัสขึ้นอยู่กับสภาพภูมิอากาศเป็นส่วนใหญ่ ในสภาพอากาศอบอุ่นและชื้น ซากพืชและซากสัตว์จะค่อยๆ เปลี่ยนเป็นแร่ธาตุอย่างรวดเร็ว และไม่มีการสะสมตัว ในสภาพอากาศหนาวเย็น ซากพืชและซากสัตว์จะหายาก และชั้นฮิวมัสจะก่อตัวช้ามาก ใช้เวลาหลายพันปีแทนที่จะเป็นหลายศตวรรษ สภาพแวดล้อมที่เหมาะสมกว่าคือสภาพอากาศอบอุ่น ซึ่งความร้อน ความชื้น และปริมาณอินทรีย์วัตถุจะสมดุลกันอย่างสมบูรณ์แบบ
การจำแนกดินตามปริมาณฮิวมัส
ปริมาณฮิวมัสอาจแตกต่างกันอย่างมากในดินแต่ละชนิด ตั้งแต่ 0.05% ในดินกึ่งทะเลทรายสีน้ำตาลที่คุณภาพต่ำที่สุด ไปจนถึง 10-20% ในดินเชอร์โนเซม ดินต่อไปนี้มีปริมาณฮิวมัสสูงสุด:
- ดินทุ่งหญ้า
- ดินที่ราบลุ่มน้ำท่วมถึง
- เชอร์โนเซม
ลองดูสิ อีกด้วย
ปริมาณฮิวมัสในดินไม่สามารถคงที่ได้ เนื่องจากปริมาณฮิวมัสจะเพิ่มขึ้นและลดลงตามปัจจัยหลายประการ ได้แก่ กิจกรรมของมนุษย์ สภาพธรรมชาติ จำนวนและความต้องการของพืช และวิธีปฏิบัติทางการเกษตร ดังนั้น ค่าเฉลี่ยของลักษณะเฉพาะของดินแต่ละประเภทจึงถูกนำมาใช้ในการคำนวณ
มันมีบทบาทอย่างไรต่อธรรมชาติ?
แม้ว่าพืชจะสามารถเจริญเติบโตได้โดยไม่ต้องใช้ดินในสภาพแวดล้อมเทียม เช่น ระบบไฮโดรโปนิกส์ ในธรรมชาติ แต่การมีฮิวมัสเป็นตัวกำหนดคุณค่าทางโภชนาการของดินและความสามารถในการค้ำจุนพืชบางชนิด พืชบางชนิดสามารถเจริญเติบโตได้ในดินที่ไม่ดี ในขณะที่พืชบางชนิดต้องการดินที่อุดมสมบูรณ์และอุดมไปด้วยฮิวมัสเพื่อให้ผลผลิตสูงและมีคุณภาพสูง
นอกจากหน้าที่ทางโภชนาการแล้ว ฮิวมัสยังมีคุณสมบัติสำคัญในการสร้างโครงสร้างให้กับดิน ดินที่อุดมไปด้วยฮิวมัสจะมีโครงสร้างที่เบาและซึมผ่านได้ แต่ยังคงรักษาความชื้นไว้เพียงพอสำหรับการเจริญเติบโต การออกดอก และการออกผลของพืช ฮิวมัสสามารถมีความชื้นได้มากถึง 80-90% ของน้ำหนักตัว จึงเป็นสภาวะที่เหมาะสมต่อการเจริญเติบโตของพืช และการงอกและเจริญเติบโตของเมล็ด
โครงสร้างดินที่เป็นก้อนและหลวมๆ ของดินได้รับการดูแลโดยจุลินทรีย์ผ่านกระบวนการฮิวมัส เชื่อกันว่าฮิวมัสไม่เพียงแต่ทำหน้าที่เป็นสารอาหารเท่านั้น แต่ยังเป็นสารคล้ายฮอร์โมนในสรีรวิทยาของพืชอีกด้วย
มีความเสี่ยงที่จะพังมั้ย?
ทั้งธรรมชาติและมนุษย์สามารถทำลายชั้นฮิวมัสได้ โดยผลกระทบด้านลบของฮิวมัสนั้นรุนแรงกว่าภัยพิบัติทางธรรมชาติและภัยพิบัติต่างๆ รวมกันเสียอีก ฮิวมัสถูกทำลายโดยน้ำท่วม แผ่นดินไหว ภูเขาไฟระเบิด พายุทอร์นาโด พายุเฮอริเคน ลมแรง ภัยแล้ง และการบุกรุกทะเลทรายในพื้นที่อุดมสมบูรณ์ อย่างไรก็ตาม ความเสียหายที่ร้ายแรงยิ่งกว่านั้นเกิดจากการตัดไม้ทำลายป่า การใช้ประโยชน์จากทรัพยากรธรรมชาติ การทำเหมือง การพัฒนาการเกษตร และความไม่สมดุลของระบบนิเวศ
อย่างไรก็ตาม ความเสี่ยงสูงสุดที่จะทำลายชั้นฮิวมัสเกิดขึ้นจากการปฏิบัติทางการเกษตรที่ไม่เหมาะสม ซึ่งรวมถึงสิ่งต่อไปนี้:
- การใช้ปุ๋ยไนโตรเจนอย่างแพร่หลาย ดินจะอิ่มตัวด้วยไนเตรตมากเกินไป และชั้นฮิวมัสจะค่อยๆ ลดลง เนื่องจากจุลินทรีย์ที่ถูกกระตุ้นด้วยไนโตรเจนจะย่อยสลายได้เร็วขึ้น
- ภัยแล้งและการกัดเซาะทำให้เกิดการแห้งและการผุพังของชั้นดินที่อุดมด้วยฮิวมัส
- ความชื้นที่มากเกินไปทำให้ดินเป็นกรดและเร่งการสะสมของกรดฮิวมิก ซึ่งทำให้ปริมาณฮิวมัสในดินเพิ่มขึ้น แต่ฮิวมัสกลับพบในสารประกอบที่พืชไม่สามารถนำไปใช้เป็นอาหารได้ ส่งผลให้มีฮิวมัสมากเกินไป แต่ผลที่ตามมาคือความเสียหายร้ายแรง
- การปล่อยให้พื้นที่รกร้างว่างเปล่า การขาดอินทรียวัตถุทำให้จุลินทรีย์ในดินที่ก่อตัวเป็นชั้นฮิวมัสขาดสารอาหาร ยิ่งไปกว่านั้น ดินที่รกร้างยังเสี่ยงต่อผลกระทบทางลบต่อสิ่งแวดล้อมอีกด้วย
ลองดูสิ อีกด้วย
ต่างจากฮิวมัสยังไง?
ในชีวิตประจำวัน คำว่า "ฮิวมัส" "ปุ๋ยหมัก" และ "ฮิวมัส" มักถูกมองว่าเป็นคำพ้องความหมาย แต่ในความเป็นจริงแล้วไม่ใช่ แนวคิดทั้งสองมีความเกี่ยวข้องกันแต่ไม่เหมือนกัน ฮิวมัสเกิดขึ้นในดินผ่านกระบวนการทางธรรมชาติที่นักวิทยาศาสตร์ยังไม่เข้าใจอย่างถ่องแท้ ฮิวมัสประกอบด้วยเศษซากพืชเกือบ 90% และถือเป็นหนึ่งในผลผลิตขั้นสุดท้ายจากการย่อยสลายอินทรียวัตถุ
ปุ๋ยหมักยังทำจากเศษซากพืชที่ผ่านกระบวนการย่อยสลายและหมักที่ซับซ้อนภายใต้สภาวะควบคุม วัสดุที่หมักได้ส่วนใหญ่ประกอบด้วยวัชพืช เศษพืช เศษวัสดุ และสารอื่นๆ ที่สามารถย่อยสลายได้
ฮิวมัสคือมูลสัตว์ที่เน่าเปื่อยแล้ว เมื่อย่อยสลายจนหมด มีโครงสร้างและลักษณะคล้ายฮิวมัส เรียกว่า ปุ๋ยหมัก
กฎและข้อกำหนดการใช้ฮิวมัส
เพื่อปรับปรุงดิน ให้ใช้ปุ๋ยหมักไส้เดือนดินสำเร็จรูป ซึ่งอาจเป็นปุ๋ยน้ำหรือปุ๋ยเม็ดก็ได้ ปุ๋ยฮิวมัสน้ำสามารถใช้ได้ทุกฤดูกาล และใช้เป็นปุ๋ยสำหรับต้นไม้กระถางและพื้นที่โล่ง เหมาะสำหรับใช้โรยทางรากและใบ รวมถึงแช่เมล็ดก่อนหว่าน สารละลายควรอุ่น ไม่ควรใช้ปุ๋ยในช่วงออกดอกหรือช่วงติดผล
ควรเติมฮิวมัสแห้งเมื่อปลูกต้นกล้าและต้นไม้ หรือขณะขุดดิน
นอกจากนี้ยังเหมาะสมที่จะใช้เป็นปุ๋ยในช่วงที่พืชกำลังเจริญเติบโตและกำลังหว่านเมล็ด สารนี้ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพอย่างยิ่งในการปลูกพืชผลทางการเกษตร ไม้ดอก และไม้ประดับในเรือนกระจก รวมถึงการทำสวนในร่ม ช่วยปรับปรุงการซึมผ่านและโครงสร้างของดิน ปรับปรุงปริมาณสารอาหาร และการซึมผ่านของน้ำในดิน ส่งผลให้พืชเจริญเติบโตได้ดีขึ้น ออกดอกนานขึ้น และให้ผลผลิตที่อุดมสมบูรณ์
สามารถปรุงเองได้ไหม?
การสร้างฮิวมัสในธรรมชาตินั้นใช้เวลาหลายเดือน บางครั้งหลายปี หลายทศวรรษ หรือหลายศตวรรษ ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมและวัสดุต้นกำเนิด นอกจากนี้ กระบวนการสร้างฮิวมัสยังไม่ได้รับการศึกษาอย่างถ่องแท้ และหลายแง่มุมยังไม่เป็นที่แน่ชัดสำหรับนักวิทยาศาสตร์ ดังนั้นจึงเป็นไปไม่ได้ที่จะกล่าวได้ว่าฮิวมัสที่มีลักษณะคล้ายกับสารธรรมชาตินี้อย่างสมบูรณ์สามารถสร้างขึ้นได้เองที่บ้านในเวลานี้ คุณสามารถเพิ่มปริมาณฮิวมัสในดินได้โดยใช้วิธีการต่อไปนี้:
- การเพิ่มอินทรียวัตถุ เช่น ฮิวมัส พีท ปุ๋ยหมัก การไถกลบเศษพืช การใช้ปุ๋ยพืชสด
- การใช้จุลินทรีย์ที่มีประโยชน์เพื่อเร่งกระบวนการก่อตัว เช่น ในรูปแบบของสารสกัด "Baikal", "Trichoderma", "Biocomplex-BTU", "Radiance" เป็นต้น
- การประยุกต์ใช้ฮิวเมต กรดฮิวมิก และการเตรียมสารที่มีฮิวเมตเป็นองค์ประกอบ เช่น "Gumipas", "Gumat Universal", "Gumino de Gallina" และอื่นๆ อีกมากมาย
เทคโนโลยีการเกษตรที่เหมาะสมและการปกป้องที่ดินจากการทำลายล้างมีความสำคัญอย่างยิ่ง
กฎการจัดเก็บและข้อควรระวังด้านความปลอดภัยเมื่อใช้
หากมีความจำเป็นต้องเก็บฮิวมัสที่ไม่ได้นำมาใช้ในช่วงฤดูการเจริญเติบโตของพืช ควรปฏิบัติตามกฎดังต่อไปนี้:
- อุปกรณ์ต่างๆ จะต้องได้รับการปกป้องจากสารแปลกปลอม ดังนั้นจึงควรจัดเก็บในภาชนะพิเศษที่ "ระบายอากาศได้" เช่น ถุงที่วางบนขาตั้ง ชั้นวาง หรือชั้นวางพิเศษ
- สารอาจเสียหายได้จากการแช่แข็ง ดังนั้นอุณหภูมิห้องจึงไม่ควรลดลงต่ำกว่าจุดเยือกแข็ง
- สิ่งสำคัญคือต้องรักษาระดับความชื้นให้คงที่ เนื่องจากความชื้นที่ลดลงจะทำลายโครงสร้างและลดมูลค่าลง ในขณะที่ความชื้นที่สูงอาจทำให้เกิดเชื้อราหรือทำให้ผลิตภัณฑ์มีรสเปรี้ยวได้
- สารดังกล่าวจะต้องถูกจัดเก็บไว้ในพื้นที่ปิด คลังสินค้า หรือห้องเอนกประสงค์ที่บุคคลที่ไม่ได้รับอนุญาตไม่สามารถเข้าถึงได้
ควรตรวจสอบผลิตภัณฑ์เป็นระยะๆ เพื่อตรวจหาความชื้นสูงหรือต่ำ รวมถึงการระบาดของแมลง
ฮิวมัสเป็นสารที่ไม่เป็นพิษ จึงไม่จำเป็นต้องมีมาตรการป้องกันพิเศษใดๆ เมื่อใช้ สวมชุดป้องกัน แว่นตา และหน้ากากอนามัยเพื่อป้องกันการสัมผัสดวงตาและระบบทางเดินหายใจ รวมถึงถุงมือเพื่อป้องกันการติดเชื้อจากบาดแผลเล็กน้อยและรอยถลอกบนมือ เช่นเดียวกับเมื่อทำงานกับดิน หลังเลิกงาน ให้ล้างหน้าและมือด้วยสบู่ อาบน้ำ และเปลี่ยนเสื้อผ้า
ดินที่อุดมด้วยฮิวมัสถือเป็นทรัพย์สินอันมีค่าที่แท้จริง ช่วยให้สามารถเก็บเกี่ยวผลผลิตทางการเกษตรที่มีคุณภาพสูง มีคุณค่าและมีคุณค่าทางโภชนาการได้อย่างอุดมสมบูรณ์ นอกจากนี้ยังเป็นแหล่งของพืชพรรณธรรมชาติที่อุดมสมบูรณ์อีกด้วย