พฤติกรรมเชิงธรณีเคมีของธาตุองค์ประกอบหลักในดินปลูกมันสำปะหลังที่พัฒนามาจากวัสดุธรณีที่แตกต่างกันในจังหวัดนครราชสีมา

Main Article Content

ประภัสสรา สุโพธิ์
ณัฐพล จิตมาตย์
เฉลิมชาติ วงศ์ลี้เจริญ
สุรเชษฎ์ อร่ามรักษ์
วรชาติ วิศวพิพัฒน์
เสาวนุช ถาวรพฤกษ์

บทคัดย่อ

การศึกษาอิทธิพลของวัสดุธรณีต้นกำเนิดต่อพฤติกรรม ความใกล้ชิด และความเป็นประโยชน์ของธาตุองค์ประกอบหลักในดินที่ใช้ปลูกมันสำปะหลังในประเทศไทยมีอยู่อย่างจำกัด การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อวิเคราะห์องค์ประกอบเชิงธาตุในรูปทั้งหมด และศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างธาตุองค์ประกอบหลักกับสมบัติของดินเพื่อจัดกลุ่มธาตุตามความใกล้ชิดของธาตุองค์ประกอบในดินที่ใช้ปลูกมันสำปะหลัง จำนวน 37 บริเวณ ที่พัฒนาจากวัสดุธรณีที่แตกต่างกันในจังหวัดนครราชสีมา โดยวิเคราะห์สมบัติดินทางเคมี-ฟิสิกส์ ปริมาณธาตุองค์ประกอบในดิน และวิเคราะห์องค์ประกอบหลัก (PCA) เพื่อหาความสัมพันธ์ของข้อมูลดินหลายตัวแปรที่มีผลต่อพฤติกรรมของธาตุในดิน ผลการศึกษา พบว่า ดินปลูกมันสำปะหลังส่วนใหญ่มีอนุภาคทรายเด่น เป็นดินเนื้อหยาบ มีค่าพีเอชเป็นกรดจัดถึงด่างปานกลาง และมีความอุดมสมบูรณ์ต่ำ จากผลการวิเคราะห์องค์ประกอบหลักตามชนิดของหมวดหินและชนิดดินสามารถแบ่งธาตุเป็น 3 กลุ่มหลัก ได้แก่ กลุ่มองค์ประกอบที่ 1 (PC1) เกี่ยวกับธาตุที่สัมพันธ์กับความเป็นด่าง ได้แก่ Ca, Mg, K, Na และ P สัมพันธ์กับอนุภาคทรายแป้ง (Silt) ความจุแลกเปลี่ยนแคตไอออน (CEC) สมมูลแคลเซียมคาร์บอเนต (CCE) พีเอชดิน (pH) และร้อยละความอิ่มตัวเบส (BS) ชุดดินจัตุรัส (Ct) ซึ่งพัฒนาจากหมวดหินมหาสารคาม (KTms) และตะกอนน้ำพายุคควอเทอร์นารี (Qa) เป็นชุดดินหลักที่พบ มีลักษณะเป็นดินเหนียว มีพีเอช (pH) เป็นด่าง มีสมมูลแคลเซียมคาร์บอเนต (CCE) ความจุแลกเปลี่ยนแคตไอออน (CEC) และเบสสูง กลุ่มองค์ประกอบที่ 2 (PC2) เกี่ยวกับธาตุโลหะและปริมาณออกไซด์ ได้แก่ Al, Fe, Mn และ N สัมพันธ์กับอนุภาคดินเหนียว (Clay) กรดที่แลกเปลี่ยนได้ (EA) และอินทรียวัตถุ (OM) ชุดดินโชคชัย (Ci) และชุดดินสุรินทร์ (Su) ซึ่งพัฒนาจากหมวดหินโคกกรวด (Kkk) และหินภูเขาไฟควอเทอร์นารี (Qbs) เป็นดินหลักที่พบในกลุ่มนี้ ซึ่งเป็นดินที่สะสมเซสควิออกไซด์สูง และกลุ่มองค์ประกอบที่ 3 (PC3) เกี่ยวกับธาตุซิลิคอนและอนุภาคทราย ชุดดินโคราช (Kt) ซึ่งพัฒนาจากหมวดหินภูพาน (Kpp) หมวดหินเสาขัว (Ksk) และตะกอนน้ำพายุคควอเทอร์นารี (Qa) เป็นกลุ่มดินหลักที่พบในกลุ่มนี้ ซึ่งเป็นดินเนื้อหยาบและมีอนุภาคทรายเด่น การศึกษานี้แสดงให้เห็นว่า วัตถุต้นกำเนิดดินมีอิทธิพลต่อพฤติกรรม และความสัมพันธ์ในเชิงธรณีเคมีที่เกี่ยวข้องกับสมบัติดิน ซึ่งส่งผลต่อความเป็นประโยชน์ของธาตุอาหารพืช และอาจเป็นข้อจำกัดสำหรับการผลิตมันสำปะหลังในจังหวัดนครราชสีมา

Article Details

บท
บทความวิจัย

References

Amonpon, W., T. Anakad, S. Luanmanee and K. Paisancharoen. 2013. Optimal crop nutrient management for cassava production on sandy soil Sattahip series. Thai Agric. Res. J. 31(2): 167–179. (in Thai)

Chapman, H.D. 1965. Cation-exchange capacity, pp. 891–901. In C.A. Black, ed. Method of Soil Analysis. Part 2. Chemical and Microbiological Properties. Agronomy No. 9. American Society of Agronomy, Inc., Madison, Wisconsin, USA.

Chen, M. and L.Q. Ma. 2001. Comparison of three aqua regia digestion methods for twenty Florida soils. Soil Sci. Soc. Am. J. 65(2): 491–499.

Chittamart, N., A. Suddhiprakarn, I. Kheoruenromne and R.J. Gilkes. 2010. The pedo-geochemistry of Vertisols under tropical savanna climate. Geoderma 159(3–4): 304–316.

Chittamart, N., J. Inkam, D. Ketrot and T. Darunsontaya. 2016. Geochemical fractionation and adsorption characteristics of zinc in Thai major calcareous soils. Commun. Soil Sci. Plant Anal. 47(20): 2348–2363.

Day, P.R. 1965. Particle fractionation and particle-size analysis, pp. 545–567. In C.A. Black, ed. Methods of Soil Analysis. Part 1. Physical and Mineralogical Properties, Including Statistics of Measurement and Sampling. Agronomy No. 9. American Society of Agronomy, Inc., Madison, Wisconsin, USA.

Delgado, A. and J. Torrent. 2000. Phosphorus forms and desorption patterns in heavily fertilized calcareous and limed acid soils. Soil Sci. Soc. Am. J. 64(6): 2031–2037.

Department of Agriculture. 2011. Soil series map of Nakhon Ratchasima scale 1:100,000. Available Source: http://sql.ldd.go.th/ldddata/mapsoilA4.html, November 30, 2022. (in Thai)

Department of Mineral Resources. 2016. Nakhon Ratchasima provincial landscaping part 1:250,000. Available Source: http://www.dmr.go.th/ewt_news.php?nid=8904, November 30, 2022. (in Thai)

Duangpatra, P. 1988. Soil and climate characterization of major cassava growing areas in Thailand, pp. 157–184. In R.H. Howeler and K. Kawano, eds. Cassava Breeding and Agronomy Research in Asia: Proceedings of a Regional Workshop held in Rayong, Thailand, Oct. 26–28, 1987. Centro Internacional de Agricultura Tropica, Bangkok, Thailand.

Essington, M.E. 2015. Soil and Water Chemistry: An Integrative Approach. 2nd edition. CRC Press, Bosa Roca, USA.

Haynes, R.J. and R.S. Swift. 1986. Effects of soil acidification and subsequent leaching on levels of extractable nutrients in a soil. Plant Soil. 95: 327–336.

Helling, C.S., G. Chesters and R.B. Corey. 1964. Contribution of organic matter and clay to soil cation-exchange capacity as affected by the pH of the saturating solution. Soil Sci. Soc. Am. J. 28(4): 517–520.

Inboonchuay, T., A. Suddhiprakarn, I. Kheoruenromne, S. Anusontpornperm and R.J. Gilkes. 2015. Distribution and concentration of major and trace elements in paddy soils and rice plant of Khorat Basin, northeast Thailand. Thai J. Agric. Sci. 48(3): 147–156.

Ingram, J.S.I. and E.C.M. Fernandes. 2001. Managing carbon sequestration in soils: concepts and terminology. Agric. Ecosyst. Environ. 87(1): 111–117.

Inkam, J., N. Chittamart and D. Ketrot. 2017. Geochemical forms and availabilities of zinc, copper, iron and manganese in agricultural calcareous soils. Agricultural Sci. J. 48(1): 60–69. (in Thai)

International Fertilizer Industry Association. 1992. IFA World Fertilizer Use Manual. International Fertilizer Industry Association, Paris, France.

Jackson, C.R., J.A. Thompson and R.K. Kolka. 2014. Wetland soils, hydrology, and geomorphology, pp. 23–60. In D.P. Batzer and R.R. Sharitz, eds. Ecology of Freshwater and Estuarine Wetlands. 2nd edition. University of California Press, California, USA.

Jackson, M.L. 1965. Soil Chemical Analysis: Advanced Course. Department of Soils, University of Wisconsin, Wisconsin, USA.

Kabata-Pendias, A. 2010. Trace Elements in Soils and Plants. 4th edition. CRC Press, Boca Raton, Florida, USA. 548 pp.

Kabata-Pendias, A. and A.B. Mukherjee. 2007. Trace elements of group 12 (previously group IIb), pp. 283–319. In Trace Elements from Soil to Human. Springer, Berlin, Germany.

Katong, S. and A. Thongklum. 2004. Cassava. Department of Agriculture, Bangkok, Thailand. (in Thai)

Kilmer, V.J. and L.T. Alexander. 1949. Methods of making mechanical analyses of soils. Soil Sci. 68(1): 15–24.

Kongthod, T. 2014. Effect of Biochars and Organic Soil Amendments on Plant Nutrient Availability in Major Cassava Soil of the Northeast. MS Thesis, Kasetsart University, Bangkok. (in Thai)

Land Development Department. 2005. Characteristics and properties of established soil series in the northeast region of Thailand. Available Source: https://oer.learn.in.th/search_detail/result/113516, November 30, 2022. (in Thai)

Leksungnoen, P., S. Aramrak, N. Chittamart and W. Wisawapipat. 2022. Biogeochemical cycling of zinc in soil-cassava cropping system in Thailand. Geoderma 406: 115496.

Lin, C., D. Ceburnis, S. Hellebust, P. Buckley, J. Wenger, F. Canonaco, A.S.H. Prévôt, R.J. Huang, C. O’Dowd and J. Ovadnevaite. 2017. Characterization of primary organic aerosol from domestic wood, peat, and coal burning in Ireland. Environ. Sci. Technol. 51(18): 10624–10632.

Mobilian, C. and C.B. Craft. 2021. Wetland soils: physical and chemical properties and biogeochemical processes. In Reference Module in Earth Systems and Environmental Sciences. Elsevier, Amsterdam, The Netherlands.

National Soil Survey Center. 1996. Soil Survey Laboratory Methods Manual. Soil Survey Investigations Report No. 42 Version 3.0. Natural Resources Conservation Service, United States Department of Agriculture, Washington, D.C., USA.

Nelson, D.W. and L.E. Sommers. 1996. Total carbon, organic carbon, and organic matter, pp. 961–1010. In D.L. Sparks, A.L. Page, P.A. Helmke, R.H. Loeppert, P.N. Soltanpour, M.A. Tabatabai, C.T. Johnston and M.E. Sumner, eds. Methods of Soil Analysis. Part 3. Chemical Methods. Soil Science Society of America, Inc., American Society of Agronomy, Inc., Madison, Wisconsin, USA.

Office of Agricultural Economics. 2022. Cassava production data. Available Source: https://www.oae.go.th, November 30, 2022. (in Thai)

Prakongkep, N., A. Suddhiprakarn, I. Kheoruenromne and R.J. Gilkes. 2007. Smectite in selected Thai paddy soils. Thai J. Agric. Sci. 40(1–2): 27–36.

Sukitprapanon, T., A. Suddhiprakarn, I. Kheoruenromne, S. Anusontpornperm and R.J. Gilkes. 2014. Mineralogy and geochemistry of some Thai acid sulfate soils, pp. 11–15. In Proc. the 23rd Australian Clay Minerals Conference, 3–5 February 2014. Perth, Australia.

Taalab, A.S., G.W. Ageeb, H.S. Siam and S.A. Mahmoud. 2019. Some characteristics of calcareous soils. A review. Middle East J. Agric. Res. 8(1): 96–105.

Thanachit, S., A. Suddhiprakarn, I. Kheoruenromne and R.J. Gilkes. 2006a. The geochemistry of soils on a catena on basalt at Khon Buri, northeast Thailand. Geoderma. 135: 81–96.

Thanachit, S., A. Suddhiprakarn, I. Kheoruenromne and R.J. Gilkes. 2006b. The geochemistry of soils on a catena on sedimentary rock at Nam Phong, north-east Thailand. Aust. J. Soil Res. 44(2) 143–154.

Thomas, G.W. 1982. Exchangeable cations, pp. 159–165. In A.L. Page, ed. Methods of Soil Analysis. Part 2. Chemical and Microbiological Properties. 2nd edition. Agronomy No. 9. American Society of Agronomy, Inc., Soil Science Society of America, Inc., Madison, Wisconsin, USA.

Walkley, A. and I.A. Black. 1934. An examination of Degtjareff method for determining soil organic matter, and a proposed modification of the chromic acid titration method. Soil Sci. 37(1): 29–38.

Weerasilp, T. 1998. Plant Cassava: Academic Manual for Extension and Training Officers. Field and Renewable Energy Crops Research Institute, Bangkok, Thailand. (in Thai)

Westerman, R.L. 1990. Soil Testing and Plant Analysis. 3rd edition. Soil Science Society of America, Inc., Madison, Wisconsin, USA.

Zhang, F., X. Wan, Y. Zheng, L. Sun, Q. Chen, X. Zhu, Y. Guo and M. Liu. 2014. Effects of nitrogen on the activity of antioxidant enzymes and gene expression in leaves of Populus plants subjected to cadmium stress. J. Plant Interact. 9(1): 599–609.

Zhao, X., Z. Cheng, X. Xu and P.J. Makovicky. 2006. A new ceratopsian from the upper Jurassic Houcheng Formation of Hebei, China. Acta Geol. Sin. 80(4): 467–473.