ลักษณะโครงสร้างที่ดีของดิน ได้แก่ สภาพที่เม็ดดินเกาะกันเป็นก้อนเล็ก ๆ อยู่รวมกันอย่างหลวม ๆ ตลอดชั้นของหน้าดิน
ปัญหาทรัพยากรดินดินส่วนใหญ่ถูกทำลายให้สูญเสียความอุดมสมบูรณ์ หรือตัวเนื้อดินไปเนื่องจากการกระทำของมนุษย์ และการสูญเสียตามธรรมชาติทำให้เราไม่อาจใช้ประโยชน์จากดินได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ การสูญเสียดินเกิดได้จาก1. การกัดเซาะและพังทลายโดยน้ำ น้ำจำนวนมากที่กระทบผิวดินโดยตรงจะกัดเซาะผิวดิน ให้หลุดลอยไปตามน้ำ การสูญเสียบริเวณผิวดินจะเป็นพื้นที่กว้าง หรือถูกกัดเซาะเป็นร่องเล็ก ๆ ก็ขึ้นอยู่กับความแรง และบริเวณของน้ำที่ไหลบ่าลงมาก2. การตัดไม้ทำลายป่า การเผาป่า ถางป่าทำให้หน้าดินเปิด และถูกชะล้างได้ง่ายโดยน้ำและลมเมื่อฝนตกลงมา น้ำก็ชะล้างเอาหน้าดินที่อุดมสมบูรณ์ไปกับน้ำ ทำให้ดินมีคุณภาพเสื่อมลง3. การเพาะปลูกและเตรียมดินอย่างไม่ถูกวิธี การเตรียมที่ดินทำการเพาะปลูกนั้นถ้าไม่ถูกวิธีก็จะก่อความเสียหายกับดินได้มากตัวอย่างเช่น การไถพรวนขณะดินแห้งทำให้หน้าดินที่สมบูรณ์หลุดลอยไปกับลมได้ หรือการปลูกพืชบางชนิดจะทำให้ดินเสื่อมเร็ว การเผาป่าไม้ หรือตอข้าวในนา จะทำให้ฮิวมัสในดินเสื่อมสลายเกิดผลเสียกับดินมากดินที่เป็นกรด เกษตรกรแก้ไขได้โดยการใช้ปูนขาวหว่าน และไถพรวนให้เข้ากับดิน
การอนุรักษ์ดินปัญหาที่เกิดขึ้นจากการพังทลายหรือการสูญเสียความอุดมสมบูรณ์ของหน้าดินนั้น จะทำให้เกิดปัญหาอื่น ๆ ติดตามมา เช่น ดินขาดความอุดมสมบูรณ์ทำให้เกษตรกรต้องซื้อปุ๋ยเคมีมาบำรุงดินเสียค่าใช้จ่ายมหาศาล ตะกอนดินที่ถูกชะล้างทำให้แม่น้ำและปากแม่น้ำตื้นเขิน ต้องขุดลอกใช้เงินเป็นจำนวนมาก เราจึงควรป้องกันไม่ให้ดินพังทลายหรือเสื่อมโทรมซึ่งสามารถกระทำได้ด้วยการอนุรักษ์ดิน1. การใช้ที่ดินอย่างถูกต้องเหมาะสม การปลูกพืชควรต้องคำนึงถึงชนิดของพืชที่เหมาะสมกับคุณสมบัติของดิน การปลูกพืชและการไถพรวนตามแนวระดับเพื่อป้องกันการชะล้างพังทลายของหน้าดิน นอกจากนี้ควรจะสงวนรักษาที่ดินที่มีความอุดมสมบูรณ์ไว้ใช้ในกิจการอื่น ๆ เช่น โรงงานอุตสาหกรรม ที่อยู่อาศัย เพราะที่ดินที่มีความอุดมสมบูรณ์และเหมาะสมในการเพาะปลูกมีอยู่จำนวนน้อย2. การปรับปรุงบำรุงดิน การเพิ่มธาตุอาหารให้แก่ดิน เช่น การใส่ปุ๋ยพืชสด ปุ๋ยคอก การปลูกพืชตะกูลถั่ว การใส่ปูนขาวในดินที่เป็นกรด การแก้ไขพื้นที่ดินเค็มด้วยการระบายน้ำเข้าที่ดิน เป็นต้น3. การป้องกันการเสื่อมโทรมของดิน ได้แก่ การปลูกพืชคลุมดิน การปลูกพืชหมุนเวียน การปลูกพืชบังลม การไถพรวนตามแนวระดับ การทำคันดินป้องกันการไหลชะล้างหน้าดิน รวมทั้งการไม่เผาป่าหรือการทำไร่เลื่อนลอย4. การให้ความชุ่มชื้นแก่ดิน การระบายน้ำในดินที่มีน้ำขังออกการจัดส่งเข้าสู่ที่ดินและการใช้วัสดุ เช่น หญ้าหรือฟางคลุมหน้าดินจะช่วยให้ดินมีความอุดมสมบูรณ์ที่มา : รวบรวมจาก กรมส่งเสริมคุณภาพสิ่งแวดล้อม กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีและสิ่งแวดล้อมเชื่อว่ามิตรชาวไร่ของมิตรผล ที่คร่ำหวอดอยู่ในวงการอ้อยมาตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน เป็นผู้ที่มีความเชี่ยวชาญเรื่องดินเป็นอย่างดี ดินลักษณะไหนปลูกอ้อยได้อย่างไร เมื่อดินมีปัญหาควรบำรุงรักษาหรือปรับปรุงดินอย่างไรให้อุดมสมบูรณ์เหมาะสมต่อการปลูกอ้อย เพราะดินซึ่งปัจจัยสำคัญที่ช่วยให้อ้อยเจริญเติบโตได้ดี ซึ่งดินประกอบด้วย 4 ส่วน ได้แก่ แร่ธาตุ อินทรียวัตถุหรือซากพืชซากสัตว์ที่เน่าเปื่อย น้ำ และอากาศ
ทั้งนี้ดินที่เหมาะสมสำหรับการเพาะปลูกต้องดูที่หน้าดินด้วย อาทิ ดินชั้นบน หรือ ชั้นไถพรวน มีความสำคัญต่อการเพาะปลูกพืชมาก เนื่องจากรากของพืชส่วนมากจะชอนไชหาอาหาร ณ ดินชั้นนี้ ดินชั้นบนเป็นชั้นที่มีอินทรียวัตถุสูงกว่าชั้นอื่น ปกติดินชั้นบนจะมีสีเข้ม หรือคล้ำกว่าชั้นอื่น ๆ ใช้สำหรับการทำการเพาะปลูกพืชทั่ว ๆ ไป จะต้องมีความหนาตั้งแต่ 0 - 15 ซม.
สำหรับดินชั้นล่าง รากพืชของต้นไม้ยืนต้น จะมีรากชอนไชลงไปถึงชั้นนี้ได้ และมีอินทรียวัตถุน้อยกว่าชั้นบน ดังนั้นดินซึ่งมีความเหมาะสมต่อการเพาะปลูกควรต้องมีหน้าดิน รวมดินชั้นบนและดินชั้นล่าง มีความลึกไม่น้อยกว่า 1 เมตร
คุณสมบัติของดินซึ่งมีผลต่อการเจริญเติบโตของพืช มี 3 ชนิด ได้แก่
ดินเหนียว เป็นดินมีความละเอียดมากที่สุด ยืดหยุ่นได้ดีเมื่อเปียกน้ำ เหนียวติดมือ สามารถปั้นเป็นก้อนได้ จากความเหนียวจึงทำให้พังได้ยาก อุ้มน้ำดี รวมทั้งการจับยึดและดูดธาตุอาหารของพืช ทำได้ค่อนข้างสูง จึงมีแร่ธาตุอาหารของพืชอยู่มาก เหมาะสำหรับใช้ปลูกข้าวเนื่องจากกักเก็บน้ำได้นาน
ดินทราย เป็นดินร่วน เกาะตัวกันไม่แน่น จึงทำให้ระบายทั้งน้ำและอากาศได้อย่างดีเยี่ยม แต่อุ้มน้ำได้น้อย พังทลายได้ง่าย มีความอุดมสมบูรณ์ต่ำ เนื่องจากความสามารถในการจับธาตุอาหารมีน้อย ทำให้พืชที่ขึ้นอยู่ในบริเวณดินทรายขาดน้ำและธาตุอาหารได้ง่าย
ดินร่วน เป็นดินค่อนข้างละเอียด จับแล้วนุ่ม มีความยืดหยุ่นพอสมควร ระบายน้ำได้ดีปานกลาง มีแร่ธาตุอาหารของพืชมากกว่าดินทราย เหมาะสำหรับใช้เพาะปลูกเป็นอย่างมาก แต่ดินร่วนแบบของแท้มักไม่ค่อยพบในธรรมชาติ แต่ก็จะพบดินซึ่งมีเนื้อดินใกล้เคียงกันเสียมากกว่า
มีดินที่เหมาะแก่การเจริญเติบโตของพืชแล้ว ก็ต้องมาดูกันว่าดินแบบไหนที่ไม่เหมาะแก่การปลูกพืช ดินที่พืชไม่ชอบคือ ดินแบบมีน้ำขังหรือดินลักษณะแน่นทึบ พืชจะไม่สามารถเติบโตได้ดีเท่าที่ควร เนื่องจากรากพืชขาดอากาศสำหรับใช้หายใจ ทำให้ไม่อาจดูดธาตุอาหารไปใช้ได้ พืชกินอาหารแบบสารละลาย ดังนั้นถ้าปราศจากความชื้นในดิน ถึงแม้จะมีธาตุอาหารอยู่มากแค่ไหน แต่พืชก็ไม่สามารถดูดขึ้นไปใช้ได้ จำเป็นต้องมีน้ำไปหล่อเลี้ยงนั่นเอง
ถ้าดินดี พืชย่อมแข็งแรงและสมบูรณ์
องค์ประกอบที่สำคัญของดินอย่างหนึ่งก็คือ อินทรีย์วัตถุ การจัดการอินทรีย์วัตถุนั้นเป็นสิ่งที่สำคัญที่สุด เพราะอินทรีย์วัตถุเป็นตัวแปรหลักที่ทำให้เกิดช่องว่างหรืออากาศในดิน และความสามารถในการเก็บกักน้ำของดิน ดังนั้นจึงไม่น่าแปลกใจที่ปริมาณอินทรีย์วัตถุจะถูกใช้เป็นดัชนีสำคัญในการ บ่งชี้ความอุดมสมบูรณ์ของดินนั่นเอง
ปริมาณของธาตุคาร์บอน (C) ไนโตรเจน (N) ถือเป็นตัวบ่งบอกคุณภาพของดิน ดินที่ดีควรมีอินทรีย์วัตถุ โดยมีสัดส่วนของคาร์บอน (C) : ไนโตรเจน (N) ประมาณ 25 : 1 อย่างเช่นปุ๋ยหมักที่ผ่านการหมักอย่างสมบูรณ์แล้วจะมีสัดส่วนของ C : N ตามที่ต้องการ หากใช้อินทรีย์วัตถุที่มี C มาก เช่น ขี้เลื่อย เติมลงไปในดินจะทำให้ต้นไม้แสดงอาการขาดไนโตรเจน เนื่องจากเมื่อจุลินทรีย์ย่อยสลายอินทรีย์วัตถุประเภทนี้ จุลินทรีย์จะดึงไนโตรเจนจากดินเพื่อใช้ในการย่อย ซึ่งจะทำให้ดินเกิดปัญหาขาดธาตุไนโตรเจน ดังนั้นจึงไม่ควรใส่อินทรีย์วัตถุประเภทนี้ในขณะที่ปลูกพืชหรือในช่วงที่พืช กำลังต้องการไนโตรเจน ส่งผลให้การเจริญเติบโตของใบช้าหรือหยุดชะงักลง
ขณะที่การหาปริมาณธาตุกำมะถัน ซึ่งจัดเป็นธาตุอาหารพืชในกลุ่มธาตุอาหารรอง โดยทั่วไปพืชต้องการใช้ในปริมาณที่น้อยกว่าธาตุหลัก แต่มีความจำเป็นต่อพืชมาก เนื่องจากธาตุกำมะถันเป็นส่วนประกอบที่สำคัญของกรดอะมิโน 2 ตัว คือ ซีสเตอีน (cysteine) กับ เมไทโอนีส (methiomine) และเป็นองค์ประกอบของวิตามิน เช่น ไทอามีน (thiamine) ใน โคเอนไซม์ (coenzyme) ที่ช่วยในการสร้างคลอโรฟิลล์และสังเคราะห์โปรตีน กำมะถันไม่ค่อยเคลื่อนย้ายในพืชทำให้อาการขาดเกิดกับใบอ่อนก่อน ต้นข้าวที่ขาดกำมะถันจะมีอาการคล้ายกับการขาดไนโตรเจน ต่างกันตรงที่การขาดไนโตรเจนจะเกิดที่ใบแก่ก่อน แต่การขาดกำมะถันจะเกิดที่ใบอ่อนก่อนแล้วตามด้วยใบแก่ โดยเริ่มแรกที่กาบใบจะมีสีเหลืองแล้วลุกลามสู่ใบ อาจพบต้นข้าวมีสีเหลืองทั้งต้นในระยะแตกกอ ความสูงและการแตกกอลดลง ต้นข้าวและใบข้าวเล็กลง นอกจากนี้การขาดกำมะถันยังทำให้การเจริญเติบโตและการพัฒนาของข้าวช้าลง รวงข้าวจะน้อยและสั้น จำนวนเมล็ดต่อรวงลดลง จำนวนท้องไข่ของเมล็ดเพิ่มขึ้น ดังที่ได้กล่าวมาแล้วว่าข้าวที่ขาดกำมะถันจะแสดงอาการใกล้เคียงกับการขาดไนโตรเจนมาก จนบางครั้งไม่สามารถบอกความแตกต่างได้ชัดเจนและกำมะถันเป็นองค์ประกอบที่สำคัญของสารระเหยของพืช ทำให้พืชมีกลิ่นเฉพาะตัวเช่นกลิ่นของกระเทียม และกลิ่นของทุเรียน เป็นต้น
เทคนิคดั้งเดิมที่ใช้ในการทดสอบหาปริมาณธาตุในดินและพืช ค่อนข้างที่จะใช้เวลาในการเตรียมตัวอย่างและใช้สารเคมีที่อันตราย รู้จักในชื่อของ kjeldahl (เจลดาห์ล) วันนี้ขอเสนอทางเลือก เทคนิคที่มีความแม่นยำ ถูกต้อง และลดปริมาณสารเคมี ลดระยะเวลาในการวิเคราะห์ และสามารถลดความผิดพลาดจากผู้ปฏิบัติงานได้จึงถือเป็นสิ่งที่จำเป็นอย่างมากในชื่อเทคนิค Combustion และ Pyrolysis ภายใต้ผลิตภัณฑ์ Thermo Scientific™ FlashSmart™
N-C Soils Analyzer (รูปที่ 1) คือเครื่องมือสำหรับการทดสอบหาปริมาณ NC ใน Soil ด้วยหลักการทำงานบนพื้นฐานการเผาไหม้ตัวอย่างภายใต้บรรยากาศแก๊สออกซิเจนในเตาเผาซึ่งภายในเตาเผาบรรจุ Reactor ที่ pack สารไว้เพื่อทำให้เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันและ รีดักชัน ได้เป็นแก๊สผสมของ N2 กับ CO2 และถูกพาเคลื่อนที่ด้วย แก๊สฮีเลียม (carrier gas) ไปยัง GC Column ที่มีการกำหนดอุณหภูมิที่เหมาะสม เกิดการแยกและวัดปริมาณด้วยตัวตรวจวัดชนิด Thermal Conductivity Detector ได้เป็นโครมาโตรแกรมของพีค N C
สำหรับการทดสอบหาปริมาณกำมะถัน ต้องเลือกใช้ N-C-S Configuration ในรูปที่ 2
และการหาปริมาณกำมะถันในปริมาณน้อย (น้อยกว่า 10 ppm) จะใช้ตัวตรวจวัดเป็น FPD ดังรูปที่ 3
รูปที่ 1 FlahSmart N-C Configuration
รูปที่ 2 FlahSmart N-C-S Configuration
รูปที่ 3 FlahSmart Sulfur Configuration by FPD detector
การตรวจวัดด้วยเทคนิคดังกล่าว ได้รับการยอมรับกันอย่างแพร่หลายว่าสามารถใช้ในการวิเคราะห์ธาตุอินทรีย์ต่างๆได้ทั้งหมด ไม่ว่าจะ C-H-O-N-S ยกตัวอย่างเช่น
สามารถติดตามเนื้อหาฉบับเต็มได้ที่่ //assets.thermofisher.com/TFS-Assets/CMD/Application-Notes/AN-42264-OEA-Nitrogen-Carbon-Sulfur-Agronomy-FlashSmart-AN42264-EN.pdf