น้ำในดิน (Soil Water)

ความสำคัญของน้ำในดิน 1)  น้ำจัดเป็นโภชนะ  (Nutrient)  อย่างหนึ่งของพืช   เพราะน้ำเป็นสารประกอบพวก polar  compound (สารที่มีขั้ว) กล่าวคือ บางส่วนจะมีประจุไฟฟ้าบวกมากกว่าประจุไฟฟ้าลบ  ซึ่งมีผลทำให้มันสามารถดูดจับไอออนของธาตุที่มีประจุลบไว้ได้  และบางส่วนของน้ำจะมีประจุไฟฟ้าลบมากกว่าประจุไฟฟ้าบวก  ทำให้มันดูดจับไอออนของธาตุที่มีประจุบวกไว้ได้ 2) น้ำในดินทำหน้าที่เป็นตัวทำละลาย (Solvent)ธาตุอาหารต่างๆในดิน โดยส่วนใหญ่แล้ว พืชใช้ธาตุอาหารต่างๆได้ดีในสภาพที่เป็นสารละลาย (solution) ซึ่งในสภาพนี้จะประกอบด้วย 2 ส่วนคือ ตัวทำละลาย (solvent) และ ตัวถูกละลาย (solute) ซึ่งสารละลายในดิน (soil  solution) นั้น น้ำจัดเป็นตัวทำละลายที่สำคัญ 3) น้ำทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการเคลื่อนย้ายธาตุอาหาร เช่นการเคลื่อนย้ายของธาตุอาหารจากบริเวณที่ห่างไกลรากพืชเข้าไปยังบริเวณที่ใกล้ๆรากพืช 4)  น้ำทำหน้าที่ควบคุมอุณหภูมิในดินไม่ให้เปลี่ยนแปลงเร็วเกินไป ทั้งนี้เพราะ   น้ำมีความร้อนจำเพาะ (specific heat) และความร้อนแฝง (latent heat) สูง

การจำแนกประเภทของน้ำในดิน 1. การจำแนกน้ำในดินตามลักษณะทางกายภาพ (Physical Classification) เป็นการจำแนกประเภทของน้ำในดินตามลักษณะของการเกาะยึดอยู่กับอนุภาคดิน การจำแนกแบบนี้ แบ่งน้ำในดินออกเป็น 3 ลักษณะ คือ ก) Hygroscopic water ได้แก่น้ำที่ถูกดูดยึดติดอยู่กับอนุภาคดินด้วยแรง adhesive  force ในลักษณะของฟีล์ม หรือเยื่อบางๆ อยู่รอบอนุภาคดิน แรงดูดยึดของดินที่มีต่อน้ำประเภทนี้มีค่าสูงมาก จนรากพืชไม่สามารถที่จะดูดเอาน้ำไปใช้ประโยชน์ได้

ข) Capillary water น้ำประเภทนี้ส่วนมากพบในส่วนที่เป็นช่องว่างขนาดเล็กของดิน  เป็นน้ำที่ถูกดูดยึดด้วยแรง  cohesive force บางส่วน ของน้ำประเภทนี้พืชจึงสามารถดูดไปใช้ประโยชน์ได้ ค) Gravitational water เป็นน้ำที่ถูกดูดยึดด้วยแรง cohesive force   แต่เนื่องจากมีระยะห่างจากผิวของอนุภาคดินมาก  จึงทำให้มีแรงดูดยึดน้อยลง จึงมีโอกาสที่จะถูกแรง gravity ดึงให้เคลื่อนที่ลงตามหน้าตัดดินได้ง่าย น้ำประเภทนี้มักจะพบตามช่องว่างขนาดใหญ่ของดิน

2. การจำแนกน้ำในดินตามลักษณะทางชีวภาพ (Biological Classification) จำแนกโดยอาศัยความเหมาะสมและความสามารถของน้ำที่จะเป็นประโยชน์ต่อพืชเป็นหลักในการจำแนก ซึ่งแบ่งน้ำออกได้เป็น 3 ประเภท คือ ก)  น้ำที่มีมากเกินความต้องการ  ( Superfluous  water)   เป็นน้ำที่อยู่ในดินเกินระดับ field capacity น้ำประเภทนี้จะพบอยู่ในช่องว่างขนาดใหญ่ และเมื่อมีโอกาสก็จะเคลื่อนที่ลงตามแรงดึงดูดของโลกได้ง่าย พืชจึงมีโอกาสน้อยในการใช้น้ำประเภทนี้ ฉะนั้นจึงถือว่าน้ำประเภทนี้ไม่มีประโยชน์ต่อพืช ข)  น้ำที่เป็นประโยชน์ต่อพืช  (Available  water)   เป็นน้ำส่วนที่อยู่ระหว่าง   field capacity และ wilting point เป็นน้ำส่วนที่พืชสามารถใช้ประโยชน์ได้ ค)  น้ำที่ไม่เป็นประโยชน์ต่อพืช  (Unavailable  water)   เป็นน้ำที่มีอยู่ในดินต่ำกว่าระดับ wilting point ซึ่งจะถูกดินดูดยึดไว้ด้วยแรงที่สูงกว่า osmotic pressure ของรากพืช  ดังนั้นพืชจึงไม่สามารถดูดน้ำประเภทนี้มาใช้ประโยชน์ได้

แรงดูดยึดของน้ำในดิน ( Force of water retention) ในสภาพธรรมชาติ น้ำในดินจะเกาะยึดอยู่กับดินได้ด้วยแรง 2 ชนิด คือ - Adhesive force เป็นแรงเกาะยึดระหว่างอนุภาคดินกับโมเลกุลของน้ำ - Cohesive force เป็นแรงเกาะยึดระหว่างโมเลกุลของน้ำกับน้ำ

โมเลกุลของน้ำหมายเลข 1 ดูดยึดกับอนุภาคดินด้วยแรง Adhehive โมเลกุลของน้ำหมายเลข 1 และหมายเลข 2 ดูดยึดกันด้วยแรง Cohehive

ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการดูดยึดน้ำของดิน ก. เนื้อดิน ดินที่มีเนื้อละเอียด จะมีความสามารถในการดูดยึดน้ำมากกว่าดินที่มีเนื้อหยาบ เพราะมีพื้นที่ผิวภายนอกมากกว่า  จึงมีพื้นที่ให้น้ำเกาะยึดได้มาก และ  ดินที่มีเนื้อละเอียดมักจะมีช่องว่างขนาดเล็กจำนวนมาก ข. โครงสร้างของดิน การที่เม็ดดินเกาะเรียงตัวขึ้นเป็นโครงสร้างนั้น  จะทำให้เกิดช่องว่างในดิน (pore space) 2 ลักษณะ คือ - Micropore เป็นช่องว่างขนาดเล็ก ซึ่งตามปกติจะเป็นที่อยู่ของน้ำในดิน - Macropore เป็นช่องว่างขนาดใหญ่ มักจะเป็นที่อยู่ของอากาศในดินเมื่อดินเรียงตัวเป็นโครงสร้างขึ้น  ถ้าหากมีช่องว่างขนาดเล็กจำนวนมาก  ก็จะสามารถดูดจับน้ำได้มาก

ค. ปริมาณอินทรียวัตถุในดิน  อินทรียวัตถุสามารถดูดยึดน้ำไว้ได้ 6 เท่าของน้ำหนักตัวมันเอง ดังนั้นดินที่มีอินทรียวัตถุมาก จึงสามารถดูดจับน้ำได้ดีกว่าดินที่มือินทรียวัตถุน้อย นอกจากนั้น อินทรียวัตถุยังมีผลทางอ้อม เช่นในดินที่มีเนื้อละเอียด จะช่วยเพิ่มปริมาณช่องว่างในดินให้มากขึ้น และในดินเนื้อหยาบ  การเพิ่มอินทรียวัตถุลงไป จะทำให้ขนาดของช่องว่างเล็กลง ทำให้สามารถดูดน้ำได้เพิ่มขึ้นด้วย

ความเป็นประโยชน์ของน้ำในดิน เมื่อมีการให้น้ำแก่ดินเป็นเวลานานๆ จนกระทั่งมีน้ำเข้าไปขังอยู่เต็มทั้งช่องว่างขนาดเล็กและขนาดใหญ่ของดิน เรียกดินในสภาพ นั้นว่า “ ดินอิ่มน้ำ " (saturated soil) ซึ่งแสดงว่าที่จุดๆนั้นเป็นความสามารถสูงสุดที่ดินจะดูดยึดน้ำไว้ได้ (maximum retentive capacity) หลังจากนั้น  เมื่อหยุดให้น้ำแก่ดิน น้ำบางส่วนที่ขังอยู่ตามช่องว่างขนาดใหญ่ (superfluous water) จะไหลลงสู่ส่วนลึกของดินด้วยแรงดึงดูดของโลก ซึ่งจะทำให้ระดับความชื้นของดินลดลงเรื่อยๆจนกระทั่งน้ำที่อยู่ในช่องว่างขนาดใหญ่หมดไป  เหลือเฉพาะน้ำที่อยู่ในช่องว่างขนาดเล็ก  ซึ่งจะทำให้ระดับน้ำในดินค่อนข้างคงที่  ที่จุดๆนี้เรียกว่า " ความจุความชื้นสนาม " (field capacity)  หลังจากหยุดให้น้ำเป็นเวลาหลายๆวันติดต่อกัน น้ำในดินจะลดลงเรื่อยๆ จนกระทั่งถึงจุดๆหนึ่งซึ่งพืชที่ปลูกไว้ในดินนั้นเริ่มเหี่ยว  เราเรียกจุดๆนั้นว่า " จุดเหี่ยว " ( wilting point)

การเคลื่อนที่ของน้ำในดิน ( Soil water movement) การเคลื่อนที่ของน้ำในดินอาจจำแนกออกได้เป็น 3 ลักษณะ คือ ก. การไหลของน้ำในดินที่ยังไม่อิ่มต้ว (Unsaturated flow) ได้แก่การไหลของน้ำในดินซึ่งดินนั้นยังไม่ถึงจุดอิ่มตัว กล่าวคือ macropore  ยังมีอากาศบรรจุอยู่เต็ม เป็นการไหลจากจุดที่มีแรงดึง  (tension) ต่ำ (มีน้ำมาก) ไปสู่จุดที่มีแรงดึงสูง  (มีน้ำน้อย)  ดังนั้น การเคลื่อนที่อาจเป็นไปในลักษณะ ไหลขึ้นข้างบน ลงข้างล่าง หรือไหลไปตามด้านข้าง  แล้วแต่จุดที่แรงดึงต่างกัน ข. การไหลของน้ำในดินที่อิ่มตัวด้วยน้ำ (Saturated flow) เป็นการไหลของน้ำที่อาศัยระดับความสูงที่แตกต่างกัน (hydraulic gradient) คือไหลจากระดับที่สูงกว่า ลงสู่ระดับที่ต่ำกว่า ค. การกลายเป็นไอ (Water vapor movement) การเคลื่อนที่แบบนี้ น้ำในดินจะระเหยเป็นไอภายในดิน แล้วผ่านช่องว่างของดินออกมาข้างนอก ซึ่งอัตราการกลายเป็นไอจะขึ้นอยู่กับ อัตราการระเหยน้ำบนผิวดิน และอุณหภูมิของอากาศในดินด้วย

ลักษณะการเคลื่อนที่ของน้ำในดิน

การวัดระดับความชื้นของดิน วิธีการในการวัดระดับความชื้นในดินมีหลายวิธี มีทั้งวิธีใช้เครื่องมืออุปกรณ์ที่ไม่ยุ่งยากซับซ้อนมากนักซึ่งสามารถบอกความชื้นในดินได้คร่าวๆ จนถึงวิธีการที่ค่อนข้างจะสลับซับซ้อนและต้องใช้เครื่องมือที่ราคาแพง แต่สามารถบอกระดับความชื้นได้แม่นยำ วิธีการที่นิยมใช้ได้แก่

1. Tensiometer method เป็นการวัดระดับความชื้นของดินโดยใช้เครื่องมือที่เรียกว่า Tensiometer ซึ่งเป็นเครื่องมือสำหรับวัดระดับความเครียด (tension) ของความชื้นในดิน ส่วนประกอบของ tensiometer ได้แก่ ก. วัตถุพรุน (porous mater ข. เครื่องวัดระดับความเครียด เป็นหน้าปัทม์สำหรับวัดสูญญากาศ (vacuum guage) ค. หลอดสำหรับเชื่อมโยงวัตถุพรุนกับเครื่องวัดระดับความเครียด ง. จุกยางปิด

Tensiometer method

หลักการทำงานของ Tensiometer เมื่อต้องการวัดระดับความเครียดของความชื้นในดินให้ใส่น้ำเข้าไปในหลอดจนเต็มและรอให้วัตถุ พรุนอิ่มตัวด้วยน้ำเสียก่อน  เมื่อระดับน้ำคงที่แล้ว เติมน้ำให้เต็ม    ปิดจุกยางให้แน่น    แล้วฝัง tensiometer ลงในดิน ถ้าดินนั้นมีความเครียดมาก  (ความชื้นน้อย)  น้ำใน  tensiometer บางส่วนจะถูกดูดออกมาข้างนอก ทำภายในหลอดเกิดสูญญากาศ ซึ่งจะมีผลทำให้เข็มบน vacuum guage  ชี้บอกระดับความเครียดในดินได้  

Tensiometer method

2. Gravimetric method เป็นวิธีการหาความชื้นของดิน  โดยหาเป็นเปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักของความชื้นในดิน  (percent by weight) วิธีการหาความชื้นแบบนี้ ทำโดยการชั่งน้ำหนักของดินที่มีความชื้นไว้  จากนั้นนำเข้าอบที่อุณหภูมิ  105 - 110 ํซ นานไม่น้อยกว่า 15 ชั่วโมง ดินที่ผ่านการอบแล้วเรียกว่า Oven dry  soil หลังจากนั้น คำนวณหาเปอร์เซ็นต์ความชื้นโดยน้ำหนักของดิน จากสูตร % moisture = (wt. of wet soil - wt. of dry soil ) x 100 / wt.of dry soil หรือสูตร % P.W. = ( m1 - m2) x 100 / m2 P.W. = percent by weight m1 = weight of wet soil m2 = weight of dry soil

3. Moisture meter method Moisture meter เป็นเครื่องมือสำหรับวัดระดับความชื้นของดิน โดยใช้ความผันแปรของการนำไฟฟ้า  (electrical conductivity) หรือ ความต้านทานไฟฟ้า (electrical  resistance) ของความชื้นในดิน ส่วนประกอบของ moisture meter ประกอบด้วย ก. Moisture block ที่มีขั้ว ไฟฟ้า 2 ขั้ว ข. เครื่องวัดความนำไฟฟ้า ค. สายไฟ 2 สาย

Moisture meter method

4. Neutron scattering method มีหลักการทดสอบโดยให้ hydrogen (ซึ่งเป็นองค์ประกอบของน้ำ) ขัดขวางอัตราเร็วและการกระจายปริมาณของ neutron โดยที่ neutron จะถูกปล่อยออกจากแหล่งผลิตด้วยความเร็วสูง  เมื่อวิ่งมาปะทะกับ atom ของ hydrogen ก็จะเสียพลังงาน  ทำให้ทิศทางในการวิ่งเปลี่ยนไปหรือเคลื่อนที่ช้าลง neutron ที่ช้าลงนี้จะถูกจับได้ด้วย metal foil ซึ่งจะปลดปล่อย radioactive เมื่อกระทบกับ neutron ดังนั้น ถ้าในดินมีน้ำมาก (hydrogen มาก) ก็จะมีการกระทบกับ metal foil มากขึ้น ทำให้ radioactive มีมากขึ้น ซึ่งจะอ่านได้จากเครื่องวัดรังสี

ความต้องการน้ำของพืช ( Water requirement)  การที่พืชจะต้องใช้น้ำมากหรือน้อยนั้น ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายอย่าง ได้แก่ 7.7.1  อัตราการคายน้ำของพืช (Transpiration ratio) ถ้าพืชมีอัตราการคายน้ำสูง  ก็มีความต้องการน้ำขึ้นไปทดแทนมาก อัตราการคายน้ำของพืชนั้น จะขึ้นอยู่กับสภาวะแวดล้อม เช่น อุณหภูมิ แรงลม และความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศ 7.7.2  พันธุ์พืช พืชแต่ละชนิดมีความต้องการใช้น้ำแตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับลักษณะโครงสร้าง  เช่น พืชประเภทอวบน้ำ ย่อมต้องการใช้น้ำในปริมาณที่มากกว่าพืชที่เป็นไม้เนื้อแข็ง เป็นต้น 7.7.3 อายุของพืช ตามปกติแล้ว พืชมีความต้องการใช้น้ำมากที่สุดในช่วงอายุที่มีการเจริญเติบโตแตกกิ่งก้านสาขามากที่สุด 7.7.4 ความอุดมสมบูรณ์ของดิน ปกติพืชชนิดเดียวกันแต่ปลูกในพื้นที่ที่มีความอุดมสมบูรณ์ต่างกัน จะมีความต้องการใช้น้ำต่างกัน  เพราะพืชที่ปลูกในพื้นที่ที่มีความอุดมสมบูรณ์นั้น  ย่อมมีการเจริญเติบโตมากกว่า ซึ่งทำให้ความต้องการใช้น้ำมีมากกว่าด้วย

การสูญเสียน้ำของดิน น้ำในดิน มีการสูญเสียได้ 4 ทาง คือ

1. โดยการไหลบ่าไปตามผิวหน้าดิน ( Surface runoff) การสูญเสียแบบนี้จะเกิดขึ้นเมื่อ อัตราเร็วของน้ำที่ซึมลงไปในดิน น้อยกว่าอัตราเร็วของน้ำที่ดินได้รับ  การสูญเสียแบบนี้จะเกิดได้มากในดินที่มีเนื้อละเอียด  โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าพื้นที่นั้นมีความลาดเท มากๆ  การสูญเสียแบบนี้  นอกจากจะทำให้ระดับความชื้นในดินลดน้อยลงแล้ว  ยังทำให้เกิดการสูญเสียความอุดมสมบูรณ์ที่อยู่ผิวหน้าดินด้วย การป้องกันและแก้ไข - ปรับปรุงดินให้มีความร่วนซุยเพื่อให้น้ำซึมลงไปได้ง่าย - ถ้าพื้นที่เป็นที่ลาดเท ต้องปรับระดับพื้นที่ เพื่อให้น้ำมีโอกาสซึมลงไปได้มากขึ้น - โดยการใช้เศษพืชคลุมดินเพื่อลดความเร็วในการไหลบ่าของน้ำ

2. โดยการกลายเป็นไอน้ำระเหยจากผิวดิน (Evaporation) การสูญเสียแบบนี้เกิดจากปัจจัยหลายอย่าง ได้แก่ - ภูมิอากาศ เช่น ความเร็วของลม อุณหภูมิ ความชื้นสัมพัทธ์ - ระดับความชื้นของดิน ถ้าผิวดินชุ่มชื้นมาก อัตราการระเหยก็จะมากขึ้นด้วย - ความสะดวกของไอน้ำที่จะเคลื่อนที่ขึ้นสู่ผิวดิน - สิ่งปกคลุมผิวดิน การสูญเสียน้ำแบบนี้ มีผลทำให้พื้นที่บางแห่งเกิดดินเค็ม (saline soil) ได้ เพราะในขณะที่น้ำจากดินชั้นล่างเคลื่อนที่ขึ้นมาแทนที่น้ำที่ระเหยไปนั้น จะละลายเอาเกลือต่างๆขึ้นมาด้วย เมื่อขึ้นมาถึงผิวดิน  น้ำจะระเหยกลายเป็นไอออกไป ส่วนเกลือจะถูกทิ้งตกค้างอยู่ที่ผิวหน้าดิน ทำให้เกิดดินเค็มขึ้น การป้องกันแก้ไข - โดยการคลุมดิน - โดยการไถพรวนหน้าดิน เพื่อไม่ให้น้ำจากดินชั้นล่างเคลื่อนที่ขึ้นสู่ผิวดินได้สะดวก

3. โดยการคายน้ำของพืช (Transpiration) พืชชั้นสูงทุกชนิดจะมีการคายน้ำตลอดเวลาที่มีชีวิตอยู่  ทั้งนี้เพื่อควบคุมระดับอุณหภูมิไม่ให้สูงเกินไป และเมื่อมีการคายน้ำออกไป พืชก็ต้องดูดน้ำจากดินขึ้นมาทดแทนในอัตราที่เท่ากัน ดังนั้น  การคายน้ำของพืช จึงทำให้น้ำในดินเกิดการสูญเสียได้วิธีหนึ่ง การป้องกันและแก้ไข โดยการกำจัดวัชพืชที่ขึ้นอยู่บนดิน

4. โดยการซาบซึมลงสู่ระดับลึก (Deep percolation) การสูญเสียแบบนี้มักจะเกิดขึ้นกับดินที่มีเนื้อหยาบ ซึ่งมีความสามารถในการอุ้มน้ำต่ำ  และมักจะทำให้ดินสูญเสียธาตุอาหารด้วย การป้องกันและแก้ไข - ทำให้ดินมีความสามารถในการอุ้มน้ำสูงขึ้น โดยการเพิ่มอินทรียวัตถุให้แก่ดิน - ในการให้น้ำแก่พืช ควรให้แต่เพียงพอที่จะทำให้ดินชื้น อย่าให้เกิดน้ำขังท่วมพื้นที่

การชลประทาน (Irrigation) การชลประทาน  หมายถึง  การทดน้ำหรือการส่งน้ำเข้าไปสู่พื้นที่เพาะปลูก  เพื่อให้ดินมีความชื้นเพียงพอต่อความต้องการน้ำของพืช  การชลประทานนี้ เป็นวิธีการที่ไม่ได้เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ  แต่เป็นวิธีการที่มนุษย์กระทำขึ้น การชลประทานไม่ได้มีความจำเป็นเฉพาะในพื้นที่ที่แห้งแล้ง(arid region)เท่านั้น แต่ในเขตกึ่งชุ่มชื้น(sub-humid region) หรือในเขตชุ่มชื้น(humid  region) ในบางครั้งก็ยังจำเป็นต้องอาศัยระบบชลประทานเข้าช่วย  เพราะการกระจายของฝนในช่วงฤดูปลูกไม่สม่ำเสมอในระยะที่พืชกำลังเจริญเติบโตหรือในช่วงเวลาที่พืชกำลังจะออกดอก ถ้ามีน้ำไม่เพียงพอจะทำให้ผลผลิตตกต่ำลง

ประโยชน์ที่ได้รับจากการชลประทาน 1) กสิกรจะมีน้ำอยู่ในพื้นที่เพาะปลูกตลอดระยะเวลาที่ต้องการ เช่น  ในบางครั้ง  การเตรียมแปลง หากดินแข็งเกินไป จะทำให้ไถพรวนได้ยาก การชลประทานจะทำให้งานขั้นแรกนี้เร็วขึ้น 2) การชลประทานช่วยควบคุมกิจกรรมของจุลินทรีย์ดินบางชนิดให้อยู่ในปริมาณที่เหมาะสม 3) ทำให้การใช้เทคโนโลยีทางเกษตรด้านอื่นๆมีประสิทธิภาพสูงขึ้น 4) ช่วยเพิ่มกำไรให้กสิกร เพราะทำให้ได้ผลผลิตสูงขึ้น 5) ทำให้ที่ดินในบริเวณนั้นมีราคาสูงขึ้น ความเป็นอยู่ของกสิกรดีขึ้น 6) ก่อให้เกิดความมั่นคงและเจริญก้าวหน้าในด้านเกษตร  การใช้พลังงานน้ำผลิตกระแสไฟฟ้า จะทำให้สังคมเจริญขึ้น

แหล่งน้ำที่ใช้ในการชลประทาน ( Water source) แหล่งน้ำเป็นสิ่งที่จำเป็นอย่างยิ่งในการชลประทาน เพราะถ้าไม่มีแหล่งน้ำ ก็ไม่สามารถทำการชลประทานได้ แหล่งน้ำที่ใช้ในการชลประทานได้มาจาก 4 แหล่ง คือ 1) Precipitation ได้จาก น้ำฝน หิมะ ลูกเห็บ 2) Surface water ได้จากแหล่งน้ำธรรมชาติ เช่น แม่น้ำ ลำคลอง ห้วย 3) Atmospheric water เช่นน้ำค้าง 4) Underground water ได้จากน้ำใต้ดิน

วิธีการให้น้ำ (Method of irrigation วิธีการให้น้ำ จำแนกออกได้ดังนี้ 1) Surface irrigation เป็นวิธีการให้น้ำบนผิวดิน โดยการปล่อยให้น้ำไหลไปบนพื้นที่เพาะปลูก การให้น้ำแบบนี้แบ่งย่อยออกเป็น 1.1)  Flooding เป็นการให้น้ำโดยการปล่อยให้น้ำไหลท่วมพื้นที่ทั้งหมด  โดยไม่มีการควบคุมทิศทางการไหลของน้ำ เป็นวิธีการให้น้ำที่สูญเสียน้ำมาก 1.2) Furrow เป็นการให้น้ำโดยการปล่อยให้น้ำไหลเข้าไปตามร่องเล็กๆบนผิวดิน เป็นวิธีที่มีการควบคุมทิศทางการไหลของน้ำ

Flooding Irrigation

Furrow Irrigation

2) Subsurface irrigation หรือ Underground irrigation  เป็นการให้น้ำแบบส่งใต้ผิวดิน โดยการส่งผ่านเข้าไปในคูส่งน้ำธรรมดา หรือ ส่งผ่านเข้าไปในท่อที่ฝังไว้ใต้ผิวดิน น้ำที่ถูกส่งเข้าไปจะถูกกักเก็บอยู่ในความลึกที่ต่ำกว่าระดับผิวดินปกติ ปกติจะอยู่ในระดับลึกประมาณ 12 - 24 นิ้วระยะห่างของคูส่งน้ำต้องเว้นระยะพอควร เพื่อควบคุมระดับน้ำใต้ดิน

3) Sprinkler irrigation เป็นการให้น้ำในลักษณะที่น้ำถูกพ่นเป็นฝอยออกจากหัวฉีด โดยพ่นน้ำเป็นฝอยออกมาในอากาศให้ตกลงสู่พื้นดินอย่างสม่ำเสมอในลักษณะเดียวกับฝนตก และในอัตราที่ช้ากว่าการดูดซึมน้ำของดิน วิธีนี้เป็นวิธีที่สามารถควบคุมปริมาณน้ำได้ จึงจัดเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพมากตามปกติแล้ว วิธีการให้น้ำมักจะไม่ใช้วิธีใดวิธีหนึ่งโดยเฉพาะ เช่น ในบางครั้งอาจจะมีการให้น้ำทั้งแบบ Surface irrigation และแบบ Subsurface irrigation ร่วมกัน  แล้วแต่ความเหมาะสมของสภาพพื้นที่นั้นๆ

วิธีการให้น้ำแบบอื่น ๆ Trickle irrigation Drip irrigation

Trickle Irrigation

Trickle Irrigation

Drip irrigation

การระบายน้ำ (Drainage) การระบายน้ำ หมายถึงการระบายน้ำส่วนที่เกินความต้องการออกไปจากพื้นที่เพาะปลูก เพราะถ้ามีน้ำมากเกินไป อาจก่อให้เกิดผลเสียต่อการเพาะปลูกได้ ประโยชน์ของการระบายน้ำ 1) ช่วยให้การถ่ายเทอากาศในดินดีขึ้น 2) ลดการสูญเสียธาตุไนโตรเจนในรูปแก๊สลง เนื่องจากจุลินทรีย์ดินได้รับออกซิเจนอย่างเพียงพอ 3) ช่วยให้ดินมีความสะดวกในการเขตกรรม 4) เพิ่มปริมาณของสิ่งมีชีวิตในดินให้มากขึ้น 5) ลดอันตรายจากสารพิษในดิน เช่น เกลือต่างๆที่สะสมอยู่บนผิวหน้าดิน

วิธีการระบายน้ำ มี 2 วิธีใหญ่ๆคือ 1) Surface drainage เป็นการระบายน้ำโดยให้น้ำไหลลงไปบนผิวดิน ซึ่งอาจจะใช้วิธีการขุดคูหรือร่องน้ำให้น้ำไหลมารวมกัน แล้วระบายหรือใช้เครื่องสูบออกไปจากพื้นที่เพาะปลูก

Surface Irrigation

2) Subsurface drainage หรือ Underground drainage  เป็นการระบายน้ำโดยการฝังท่อลงไปในดิน (ก่อนถึงระดับน้ำใต้ดิน) เพื่อให้น้ำซึมเข้าไปในท่อนั้น หรือในพื้นที่ที่เป็นดินเหนียว อาจใช้เครื่องมือ สร้างรูระบายน้ำใต้ดิน แล้วระบายออกไปจากพื้นที่ที่ใช้เพาะปลูก

Tile Drain

Mole Drain