การปรับปรุงคุณภาพวัสดุอินทรีย์เพื่อลดการปลดปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2)สู่บรรยากาศ และส่งเสริมการสะสมคาร์บอนในดินร่วนปนทรายอินทรียวัตถุต่ำ

บทคัดย่อ

การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของการใส่วัสดุอินทรีย์ที่มีองค์ประกอบทางเคมีแตกต่างกันในดินต่อการเปลี่ยนแปลงกิจกรรมเอนไซม์หมุนเวียนคาร์บอน (C) ได้แก่ อินเวอเตส เบต้ากลูโคสิเดส ฟีนอลออกซิเดส และเปอร์ออกซิเดส และความสัมพันธ์ระหว่างกิจกรรมของเอนไซม์กับสมบัติดินบางประการ การทดลองประกอบด้วย 4 กรรมวิธีทดลอง ดังนี้ 1) กรรมวิธีควบคุม 2) ดิน + ฟางข้าว 3) ดิน + ปุ๋ยหมักถ่านชีวภาพ และ 4) ดิน + ถ่านชีวภาพ ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่ากรรมวิธีดิน + ปุ๋ยหมักถ่านชีวภาพมีกิจกรรมของอินเวอเตสสูงกว่ากรรมวิธีอื่นอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (P < 0.05) ตั้งแต่ช่วงกลางจนถึงช่วงท้ายของการย่อยสลาย (0.17 - 0.29 mg GE g-1 soil DW 3h^-1) ขณะที่กรรมวิธีดิน + ฟางข้าว มีกิจกรรมของเบต้ากลูโคสิเดสสูงกว่าทุกกรรมวิธีอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (P < 0.05) ตั้งแต่วันที่ 7 หลังการบ่ม (28.9 - 56 μg p-nitrophenol g^-1 soil DW h^-1) บ่งชี้ได้ชัดเจนว่าฟางข้าวมีเซลลูโลสเป็นสารตั้งต้นในปริมาณที่สูง ขณะที่กรรมวิธีดิน + ถ่านชีวภาพ มีกิจกรรมของฟีนอลออกซิเดสเพิ่มขึ้นสูงกว่าทุกกรรมวิธีตลอดระยะเวลาการบ่ม โดยพบความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติในวันที่ 21 42 และ 63 (P < 0.05) มีค่าเท่ากับ 0.4 0.88 and 0.67 μmol dicq g^-1 soil DW h^-1 ตามลำดับ การศึกษานี้พบความสัมพันธ์ในทางบวกระหว่างไนโตรเจน (N) กับกิจกรรมของอินเวอเตสและเบต้ากลูโคสิเดสในช่วงกลางถึงท้ายของการย่อยสลายแต่ไม่พบความสัมพันธ์ทางลบระหว่าง N กับกิจกรรมเอนไซม์ที่ย่อย C ส่วนที่ยากต่อการย่อยสลาย การศึกษานี้ยังแสดงให้เห็นว่าจุลินทรีย์ภายใต้สภาวะขาดแคลน C จากวัสดุอินทรีย์เป็นระยะเวลานานโดยเฉพาะในดินที่มีอินทรียวัตถุต่ำสามารถถูกเหนี่ยวนำให้ผลิตเอนไซม์ได้จากการใส่ C ที่ยากต่อการย่อยสลายลงในดิน การศึกษานี้พบว่ากรรมวิธีดิน + ปุ๋ยหมักถ่านชีวภาพส่งผลให้มีค่า qCO₂ ต่ำสุด (0.078 mg CO₂-C g^-1 microbial biomass C d^-1) สะท้อนการใช้ประโยชน์จากคาร์บอนโดยจุลินทรีย์ได้สูงสุด การศึกษานี้สามารถสรุปได้ว่าปุ๋ ยหมักจากถ่านชีวภาพเหมาะสมที่สุดในการนำมาปรับปรุงดินเนื้อร่วนปนทรายเพื่อเพิ่มการสะสมคาร์บอนในดินที่มีอินทรียวัตถุต่ำ