การประเมินค่าการชะล้างพังทลายของดิน โดยใช้เทคนิคไอโซโทป 137Cs และคุณภาพของดิน บนพื้นที่สูงใน จ.เชียงใหม่ และพื้นที่ดอน จ.ขอนแก่น Assessment of Soil Erosion by using 137Cs Isotope Technique and Soil Quality on High Land in Chiangmai Province And on Upland in Khon Khen Province ดรุณี ชัยโรจน์ จิราวุฒิ เวียงวงษ์งาม ลลิดา ชัยเนตร และ สันติ รัตนอานุภาพ สำนักวิทยาศาสตร์เพื่อการพัฒนาที่ดิน

Radionuclides as Tracers Caesium – 137 ไม่เกิดขึ้นเองในธรรมชาติ ได้มาจากการทดลองอาวุธนิวเคลียร์ ปล่อย 137Cs สู่บรรยากาศ ชั้นStratosphere ซึ่งจะผสมรวมตัวกับบรรยากาศและไหลเวียนไปทั่วโลก ฝนจะชะพาสู่พื้นดิน Lead-210 เป็นสารกัมมันตรังสีที่เกิดขึ้นได้เองตามธรรมชาติ มาจากการสลายตัวของ 238U ซึ่งสลายตัวมาจากก๊าซ 222Rn โดย 222Rn ที่อยู่ในดินจะแพร่กระจายเข้าสู่บรรยากาศ และสลายตัวเป็น 210Pb และตามมาด้วยการตกสู่พื้นโลก Beryllium-7 เป็นสารกัมมันตรังสีที่เกิดขึ้นได้เองตามธรรมชาติเช่นกัน เกิดจากการระเบิดของชั้นบรรยากาศโลก โดยรังสีคอสมิกจะปล่อย O & N atom ในชั้นtroposphere และ stratosphere จากการวัดปริมาณของ 7Be, 137Cs, และ 210Pb ที่ติดมากับดิน จะให้ข้อมูล เป็นระยะสั้น (<30 วัน) ระยะปานกลาง (-40 ปี) และ ระยะยาว (- 100 ปี) ตามลำดับ

วัตถุประสงค์ เพื่อประเมินค่าการชะล้างพังทลายและทับถมของดิน และลักษณะการแพร่ กระจายของดินบนพื้นที่สูงและพื้นที่ดอน ที่มีการใช้ที่ดินแบบต่างๆ เพื่อหาความสัมพันธ์ระหว่างลักษณะการแพร่กระจายของดินกับคุณภาพดิน ภายใต้การใช้ที่ดินแบบต่างๆ

หลักการ  ติดตามการแพร่กระจายของ 137Cs ในแต่ละจุดที่เก็บตัวอย่างดิน กับ ปริมาณ 137Cs ในพื้นที่อ้างอิง

เริ่มต้นเดือน ตุลาคม พ.ศ. 2549 สิ้นสุดเดือนกันยายน พ.ศ. 2551 ระยะเวลาดำเนินการ เริ่มต้นเดือน ตุลาคม พ.ศ. 2549 สิ้นสุดเดือนกันยายน พ.ศ. 2551 สถานที่ดำเนินการ 1. พื้นที่สูง ณ ศูนย์พัฒนาโครงการหลวงหนองหอย บ้านหนองหอย ต.แม่แรม อ.แม่ริม จ.เชียงใหม่ 2. พื้นที่ดอน ณ บ้านโนนตุ่น ต.หนองแวง อ.พระยืน จ.ขอนแก่น

แบบจำลอง Diffusion and migration model และ Mass Balance Model ll อุปกรณ์ แบบจำลอง Diffusion and migration model และ Mass Balance Model ll

วิธีการ

ผลการวิจัยและวิจารณ์ Ref. Inventory = 83 Bq/m2 Ref. Inventory = 77 Bq/m2 Ref. Inventory = 339 Bq/m2

ผลการวิจัย และวิจารณ์ พื้นที่ป่า พื้นที่ปลูกผัก EL ~ 1,222-1,323 M Slope ~ 15-240 Tex ~ cl,scl,l Db ~ 0.8-0.9 g/cm3 Por ~ 66-72% pH ~ 4.2-4.5 OM ~ 3-8 % P - mod. K - vH Ca&Mg - vl Soil Ero ~ 7.9 t/ha/y-low พื้นที่ปลูกผัก EL ~ 1,222-1,323 M Slope ~ 18-33 % Tex ~ scl, l, cl Db ~ 0.9-1.0 g/cm3 Por ~ 59-64 % pH ~ 4.7-6.0 OM ~ 1.6-8.3% P&K ~ vH Ca&Mg ~ l-mod. Soil Ero ~ 70 t/ha/y severe

Ruzi Exp. Area Ref. Area Para-rubber Area EL ~ 174-176m Soil Ero ~ 27t/ha/y, mod 5 Sl ~ 2-30 Tex ~ s Db ~ 1.4-1.5 g/cm3 Por ~ 42-48% pH ~ 4.5-5.5 OM ~ 0.3-0.8% P ~ l K ~ l-vH Ca&Mg ~ l Ref. Area Para-rubber Area EL 186m, Tex ~ ls 137Cs ~ 338.75Bq/m2 OM ~ 1.9% P&K ~ mod-H EL ~ 162-183 m Soil Ero ~ 5-100 t/ha/y Soil Dep ~ 5-23 t/ha/y

 พื้นที่ป่า ปริมาณ Cs-Inventory มีความสัมพันธ์ในเชิงเส้นตรง กับ ความสัมพันธ์ระหว่างลักษณะการแพร่กระจายของดินกับ คุณภาพของดินภายใต้การใช้ที่ดินแบบต่างๆ  พื้นที่ป่า ปริมาณ Cs-Inventory มีความสัมพันธ์ในเชิงเส้นตรง กับ ปริมาณอินทรีย์คาร์บอน % OC = - 0.2757 + 0.596 (Cs-Inventory), r = 0.9, n=5 ความสัมพันธ์ระหว่างลักษณะการแพร่กระจายของดินกับคุณภาพดิน ภายใต้การใช้ที่ดินแบบต่างๆ ความสัมพันธ์ระหว่างลักษณะการแพร่กระจายของดินกับคุณภาพดิน ภายใต้การใช้ที่ดินแบบต่างๆ ความสัมพันธ์ระหว่างลักษณะการแพร่กระจายของดินกับคุณภาพดิน ภายใต้การใช้ที่ดินแบบต่างๆ

%OC=-0.2757+0.596(Cs-Inventory,Bq/m2), r = 0.9* สรุป พื้นที่สูง จ.เชียงใหม่ พื้นที่ป่า มีความลาดชัน 15-24 องศา มีเนื้อดินเป็นดินร่วนเหนียว มีอัตราการชะล้างพังทลายของดินเฉลี่ย ประมาณ 7.9 ตัน/เฮกแตร์/ ปี หรือ 1.26 ตัน/ไร่/ปี (ระดับต่ำ) และได้ความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณ 137Cs ที่สะสมในชั้นหน้าตัดดิน (Cs-Inventory) กับปริมาณอินทรีย์คาร์บอน ในพื้นที่ป่าธรรมชาติ ดังนี้ %OC=-0.2757+0.596(Cs-Inventory,Bq/m2), r = 0.9* พื้นที่ปลูกผัก มีความลาดชันประมาณ 18-33 องศา มีเนื้อดินเป็นดินร่วนเหนียว มีอัตราการชะล้างพังทลายของดินเฉลี่ยประมาณ 70.0 ตัน/เฮกแตร์/ปี หรือ 11.2 ตัน/ไร่/ปี (ระดับรุนแรง)

สรุป พื้นที่ดอน จ.ขอนแก่น พื้นที่ปลูกหญ้ารูซี มีความลาดเทประมาณ 2-3 องศา มีเนื้อดินเป็นดินทราย มีอัตราการชะล้างพังทลายของดิน ประมาณ 27 ตัน/เฮก แตร์/ปี หรือ 4.32 ตัน/ไร่/ปี (ระดับปานกลาง) พื้นที่ปลูกยางพารา มีอัตราการชะล้างพังทลายของดิน ประมาณ 5-100 ตัน/เฮก แตร์/ปี หรือสูงกว่านี้ และอัตราการทับถมดิน ประมาณ 5-23 ตัน/เฮกแตร์/ปี Gully erosion

คำขอบคุณ สนับสนุนด้านวิชาการ  ทบวงการพลังงานปรมาณูระหว่างประเทศ (IAEA) สนับสนุนด้านวิชาการ  กรมพัฒนาที่ดิน และสถาบันวิจัยแห่งประเทศฝรั่งเศส (IRD) สนับสนุนค่าใช้จ่ายในการดำเนินงาน  ขอบคุณทุกท่านที่มีส่วนช่วยให้งานนี้สำเร็จ

ขอบคุณค่ะ