ปัจจัยต่างๆที่มีอิทธิพลต่อการใช้น้ำของพืช คุณสมบัติของดิน - น้ำในดิน - ฝนและภูมิอากาศ - พืช และอัตราการคายระเหยน้ำ

ส่วนประกอบของดิน อนินทรียวัตถุ (mineral matter) 45% โดยปริมาตร อินทรียวัตถุ (organic matter) 5%โดยปริมาตร น้ำ 25%โดยปริมาตร อากาศ 25%โดยปริมาตร

ลักษณะทางกายภาพของดิน เนื้อดิน(ขนาดของเม็ดดินหรืออนุภาคดิน) ลักษณะโครงสร้างของดิน(รูปร่างของก้อนดิน) ความแน่นทึบหรือความพรุนของก้อนดิน ความสามารถในการอุ้มน้ำหรือดูดยึดน้ำของดิน อัตราการซาบซึมของน้ำในดิน สีของดิน ฯลฯ

ความสำคัญของเนื้อดิน 1. สามารถประเมินความอุดม สมบูรณ์ของดินได้อย่าง คร่าวๆ 2. ชนิดของพืชที่จะปลูก 3. ด้านการจัดการดิน

ประเภทของเนื้อดิน ปริมาณของอนุภาคในกลุ่มขนาดต่างๆ ดินเนื้อหยาบ : ดินทราย ดินทรายปนร่วน ดินร่วนปนทราย ดินเนื้อปานกลาง : ดินร่วน ดินร่วนปนทรายแป้ง ดินร่วนเหนียวปนทราย ดินทรายแป้ง ดินเนื้อละเอียด : ดินเหนียวปนทราย ดินเหนียว ปนทรายแป้ง ดินร่วนเหนียว ดินเหนียว ดินร่วนเหนียวปนทรายแป้ง

ขนาดของอนุภาคดิน จำแนกกลุ่มขนาดอนุภาคอนินทรีย์ อนุภาคทราย (sand) ขนาด 0.05 - 2.0 มม. อนุภาคทรายแป้ง (silt) ขนาด 0.002 - 0.05 มม. อนุภาคดินเหนียว (clay) ขนาด < 0.002 มม.

ขนาดของอนุภาคดิน จำแนกกลุ่มขนาดอนุภาคอนินทรีย์

Soil physical properties triangular

การเก็บตัวอย่างดิน เพื่อวิเคราะห์ดินทางกายภาพ ลักษณะการเก็บตัวอย่างดิน เก็บแบบรบกวนโครงสร้างดิน (disturbed soil sampling) โดยการใช้จอบ เสียม ฯลฯ เก็บแบบไม่รบกวนโครงสร้างดิน (undisturbed soil sampling) โดยการใช้กระบอกวงแหวน เก็บตัวอย่างดิน

การวิเคราะห์หาชนิดของ เนื้อดิน (Soil Texture) คือ การวิเคราะห์หาปริมาณ อนุภาคดินในแต่ละกลุ่ม ขนาดอนุภาคดิน

โครงสร้างดิน (soil structure) ขบวนการเกิดโครงสร้างดิน การเกาะกลุ่มของอนุภาคเดี่ยวเป็นกลุ่มก้อนอย่างหลวมๆ การเชื่อมยึดอนุภาคดินที่เกาะกลุ่มกันหลวมๆเป็นเม็ดดินที่ถาวร

ดินไร้โครงสร้าง ลักษณะเป็นอนุภาคเดี่ยว ได้แก่ ดินทราย ลักษณะเป็นก้อนทึบ (massive) ได้แก่ ดินเนื้อละเอียด

ดินมีโครงสร้าง รูปร่างแบบเม็ดเล็กหรือเม็ดกลม รูปร่างเป็นก้อนเหลี่ยมหรือค่อนข้างเหลี่ยม รูปร่างแบบแท่งปลายเหลี่ยมหรือปลายมน

ความแน่นทึบและความพรุนของดิน ความหนาแน่นอนุภาค (Particle density, Ds) ความหนาแน่นรวม (Bulk density, Db) และความพรุนรวม (Total porosity)

ความแน่นทึบ (Compaction) ที่สัมพันธ์กับช่องว่างในดิน (pore space)

ค่า Db ≤ 1.3 g/cm3  ค่า Db ที่ใช้กับดินทุกชนิด non-limiting crop growth ค่า Db ≥ 2.1 g/cm3  limiting crop growth Singh et al. (1992)

ค่า Db ที่จำกัด root growth Clay loam ≥ 1.55 g/cm3 Silt loam ≥ 1.65 g/cm3 Fine sandy loams ≥ 1.80 g/cm3 Loamy fine sands ≥ 1.85 g/cm3 Bowen (1981)

Clay soil > 1.2 g/cm3 Loam soil > 1.6 g/cm3 ค่า Db ที่จำกัดการเจริญเติบโตของข้าว Clay soil > 1.2 g/cm3 Loam soil > 1.6 g/cm3 Sandy loam > 1.8 g/cm3 Kar et al. (1976)

ความพรุนรวมของดิน (Soil Porosity) Macro-pores > 0.05 mm. Micro-pores < 0.05 mm. ค่า Porosity = 25 % แสดงว่าดินแน่น มาก ค่า Porosity = 50% แสดงว่าดินนั้น พอใช้ได้ ค่า Porosity = 65% แสดงว่าดินนั้นมี ปริมาณอินทรีย์วัตถุสูงมาก ทำให้เกิดเป็นเม็ดดินอย่างดี

น้ำในดิน (Water in Soil) ความเร็วการไหลของน้ำในดิน (Hydraulic Conductivity) ขนาดของช่อง ความต่อเนื่องของช่อง ระดับความชื้น

การแบ่งชั้นของสภาพนำน้ำขณะอิ่มตัวของดิน (saturated hydraulic conductivity) สภาพนำน้ำ (Ks) เมตร/วัน (Infiltration rate) ชั้นของสภาพนำน้ำ Conductivity class < 0.2 ช้ามาก 0.2-0.5 ช้า 0.5-1.4 ช้าปานกลาง 1.4-1.9 เร็วปานกลาง 1.9-3.0 เร็ว > 3.0 เร็วมาก

การวิเคราะห์หาปริมาณความชื้นของดิน ภายใต้แรงดันบรรยากาศต่างๆ 1/3 bar (ความจุสภาพสนาม Field Capacity) 15 bar (จุดเหี่ยวเฉาถาวรของพืช Permanent Wilting Point) เพื่อวิเคราะห์หาปริมาณความชื้น ที่เป็นประโยชน์ต่อพืช

น้ำที่เป็นประโยชน์ต่อพืช (available water) น้ำที่บรรจุอยู่ในช่องขนาด 0.2 - 20 µm ความจุความชื้นที่เป็นประโยชน์ (available water capacity, AWCA) = ผลต่างของระดับความชื้นที่ความจุสนาม (FC) กับจุดเหี่ยวถาวร (PWP) หรือ AWCA = FC – PWP

ที่มา กรมพัฒนาที่ดิน

Available Water Capacities of Soils Texture class AWC (mm. water/ m. soil) Clay 200 Clay loam 200 Silt loam 208 Loam 175 Fine sandy loam 142 Sandy loam 125 Loamy sand 100 Sand 83

สรุป สมบัติทางกายภาพ/ฟิสิกส์ของดิน 1. เนื้อดิน (soil texture) เป็นสมบัติพื้นฐานซึ่งมีส่วนกำหนดสมบัติทางฟิสิกส์อื่นๆของดิน จำแนกได้ 3 กลุ่มใหญ่ คือ กลุ่มดินเนื้อหยาบ กลุ่มดินเนื้อปานกลาง และกลุ่มดินเนื้อละเอียด ดินเนื้อหยาบ มีการระบายน้ำและถ่ายเทอากาศดี แต่มีความสามารถอุ้มน้ำต่ำ และดูดซับธาตุอาหารได้น้อย การจัดการดิน คือ ต้องมีการชลประทานและการใส่ปุ๋ย โดยกำหนดอัตราและปริมาณต่อครั้งไม่มากเกินไป ดินเนื้อละเอียด อุ้มน้ำได้มาก ดูดซับธาตุอาหารได้มาก แต่มีการระบายน้ำเลว การจัดการดิน คือดินเนื้อละเอียดสามารถรับการใส่ปุ๋ยได้ครั้งละมากๆ แต่ต้องระวังเรื่องการให้น้ำซึ่งจะมีผลกระทบต่อการถ่ายเทอากาศของดิน

สรุป สมบัติทางกายภาพ/ฟิสิกส์ของดิน 2. โครงสร้างดิน โครงสร้างดินหมายถึงการจับตัวเป็นเม็ดของอนุภาคเดี่ยว การปรับปรุงโครงสร้างของดิน ทำได้ 2 วิธี คือ ส่งเสริมการเกิดเม็ดดิน โดยการเพิ่มปริมาณอินทรียวัตถุ การป้องกันการสลายตัวของเม็ดดินที่มีอยู่แล้ว โดยการปลูกพืชคลุมดิน การไถพรวนอย่างถูกวิธีหรือหลีกเลี่ยงการไถพรวนที่มากเกินจำเป็น งดการเผาตอซัง

สรุป สมบัติทางกายภาพ/ฟิสิกส์ของดิน 3. น้ำในดิน ดินที่มีสภาพนำน้ำต่ำกว่า 0.1 เมตร/วัน ต้องระวังปัญหาน้ำท่วม อาจแก้ปัญหาโดยการขุด ร่อง ระบายน้ำหรือเพาะปลูกแบบร่องสวน ดินที่มีสภาพนำน้ำ 0.1-1.0 เมตร/วัน อาจมีปัญหาน้ำท่วมได้ในฤดูฝน แก้ปัญหาโดยขุดร่องระบายน้ำส่วนเกินหรือไถทำลายชั้นดานเพื่อระบายน้ำใต้ดิน หรือทำรูระบายน้ำเพื่อระบายน้ำจากดินชั้นบน ดินที่มีสภาพนำน้ำเกิน 1.0 เมตร/วัน จัดว่าระบายน้ำดี ไม่จำเป็นต้องจัดการเรื่องระบายน้ำ ยกเว้นกรณีมีชั้นแน่นทึบหรือชั้นหินอยู่ด้านล่างซึ่งอาจทำให้เกิดน้ำใต้ดินระดับตื้นขึ้นได้ในช่วงฤดูฝนหรือเมื่อทำการชลประทานมากเกินไป

Idealized soil water extraction pattern of crop.