อิทธิพลของการเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดินจากนาข้าวมาปลูกอ้อยต่อมวลชีวภาพจุลินทรีย์คาร์บอนและไนโตรเจนในดิน
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
ความต้องการบริโภคน้ำตาลทั่วโลกที่เพิ่มขึ้นส่งผลให้พื้นที่ปลูกอ้อยขยายตัวไปยังพื้นที่นาข้าวซึ่งเป็นพื้นที่ทำการเกษตรหลักของประเทศไทย การเปลี่ยนชนิดของพืชปลูกมักส่งผลกระทบต่อความอุดมสมบูรณ์ของดิน ดังนั้นงานวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดินจากนาข้าวมาปลูกอ้อยที่ส่งผลต่อมวลชีวภาพจุลินทรีย์คาร์บอนและไนโตรเจนในดิน ดำเนินการศึกษา ณ แปลงอ้อยของเกษตรกร จังหวัดบุรีรัมย์ ซึ่งเปลี่ยนจากนาข้าวมาปลูกอ้อยในระยะเวลาที่ต่างกัน ได้แก่ 6 ปี (SC6) 13 ปี (SC13) และ 17 ปี (SC17) โดยใช้ดินนาข้าว (PRC) เป็นดินอ้างอิง ดำเนินการสุ่มเก็บตัวอย่างดินพร้อมกันทุกกรรมวิธีที่ 3 ระดับความลึก (0-10 10-20 และ 20-30 ซม.) ในแต่ละแปลงตามแผนการเก็บข้อมูลแบบลำดับชั้น นำตัวอย่างดินทั้ง 3 ระดับความลึกไปวิเคราะห์หาความชื้นดิน และประเมินระดับชั้นดินดาน ตัวอย่างดินที่ระดับความลึก 0-10 ซม. ถูกนำไปวิเคราะห์หามวลชีวภาพจุลินทรีย์คาร์บอนและไนโตรเจน ผลการศึกษาพบว่าหลังจากที่นาข้าวถูกเปลี่ยนมาปลูกอ้อยภายใต้สภาพที่มีการคืนใบอ้อยส่งผลให้ความชื้นดินเพิ่มขึ้น โดย13 ปี (SC13) หลังจากนาข้าวถูกเปลี่ยนมาปลูกอ้อยส่งผลให้มีมวลชีวภาพจุลินทรีย์คาร์บอนและไนโตรเจนสูงที่สุด แต่เมื่อปลูกอ้อยต่อเนื่องเป็นระยะเวลา 17 ปี (SC17) ส่งผลให้มวลชีวภาพจุลินทรีย์คาร์บอนและไนโตรเจนลดลง ดังนั้นการเปลี่ยนนาข้าวมาปลูกอ้อยต่อเนื่องเป็นระยะเวลา 17 ปี ควรจะมีการไถกลบใบอ้อยซึ่งเป็นแนวทางหนึ่งในการเพิ่มมวลชีวภาพจุลินทรีย์คาร์บอนและไนโตรเจนซึ่งเป็นตัวชี้วัดความอุดมสมบูรณ์ของดินที่ตอบสนองอย่างรวดเร็วเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดินและการจัดการ
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
References
กรมพัฒนาที่ดิน. 2552. สรุปการใช้ที่ดินของไทยปี 2551/2552. แหล่งข้อมูล: http://www1.ldd.go.th/web_OLP/result/luse_result60-61.htm ค้นเมื่อ 12 กรกฎาคม 2564.
เกวลิน ศรีจันทร์, สุชาดา กรุณา และสัญชัย ภู่เงิน. 2558. มุมมองดินเชิงกายภาพเพื่อประสิทธิภาพการผลิตพืช. วารสารดินและปุ๋ย. 37: 1-4.
กรมพัฒนาที่ดิน. 2562. สรุปการใช้ที่ดินของไทยปี 2560/2551. แหล่งข้อมูล: http://www1.ldd.go.th/web_OLP/result/luse_result60-61.htm. ค้นเมื่อ 12 กรกฎาคม 2564.
พรทิพย์ พุทธโส, Alain Brauman และพฤกษา หล้าวงษา. 2564. อินทรีย์คาร์บอนส่วนที่เปลี่ยนแปลงได้ง่ายในดินทรายที่มีการเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดินจากอ้อยเป็นยางพาราในภาคตะวันออกเฉียงเหนือของประเทศไทย. แก่นเกษตร. 49(5): 1183-1193.
สำนักงานคณะกรรมการอ้อยและน้ำตาลทราย. 2565. รายงานสถานการณ์การปลูกอ้อย ปีการผลิต 2564/65. แหล่งข้อมูล: https://w2.ocsb.go.th/wp-content/uploads/2023/04/รายงานพื้นที่ปลูกอ้อยและผลผลิตอ้อยปี-2564-65.pdf ค้นเมื่อ 19 พฤษภาคม 2566.
สำนักงานเศรษฐกิจการเกษตร. 2562. ตาราง เนื้อที่ใช้ประโยชน์ทางการเกษตร รายจังหวัด ปีพ.ศ. 2562. แหล่งข้อมูล: https://www.oae.go.th/assets/portals/1/files/socio/LandUtilization2562.pdf. ค้นเมื่อ 12 กรกฎาคม 2564.
อรุณี พรมคำบุตร, อนุชา เหลาเคน และอนันต์ พลธานี. 2557. การปลูกอ้อยในนา: วิธีการผลิต แรงจูงใจ และ ผลกระทบ. แก่นเกษตร. 42 (ฉบับพิเศษ2): 331-338.
Amato, M., and J.N. Ladd. 1988. Assay for microbial biomass based on ninhydrin reactive nitrogen in extracts of fumigated soil. Soil Biology and Biochemistry. 20: 107-114.
Bergh, D. D. 1995. Problems with repeated measures analysis: Demonstration with a study of the diversification and performance relationship. The Academy of Management Journal. 38(6): 1692-1708.
Bini, D., C.A. dos Santos, K.B. do Carmo, N. Kishino, G. Andrade, W. Zangaro, and M.A. Nogueira. 2013. Effects of land use on soil organic carbon and microbial processes associated with soil health in Southern Brazil. European Journal of Soil Biology. 55: 117-123.
Cederlund, H., E. Wessèn, K. Enwall, C.M. Jones, J. Juhanson, M. Pell, L. Philippot, and S. Hallin. 2014. Soil carbon quality and nitrogen fertilization structure bacterial communities with predictable responses of major bacterial phyla. Applied Soil Ecology. 84: 62-68.
Chen, Q., F. Yang, and X. Cheng. 2022. Effects of land use change type on soil microbial attributes and their controls: Data synthesis. Ecological Indicators. 138: 108852.
Ding, G., J.M. Novak, D. Amarasiriwardena, P.G. Hunt, and B. Xing. 2002. Soil organic matter characteristics as affected by tillage management. Soil Science Society of America Journal. 66: 42-429.
Ding, G.C., Y.M. Piceno, H. Heuer, N. Weinert, A.B. Dohrmann, A. Carrillo, G.L. Andersen, T. Castellanos, C.C. Tebbe,
and K. Smalla. 2013. Changes of soil bacterial diversity as a consequence of agricultural land use in a semi-arid ecosystem. PLoS One. 8(3): e59497.
FAO. 2011. Chapter 3: crop water needs. Available: https://www.fao.org/3/S2022E/s2022e07.htm#TopOfPage. Accessed Jun. 17, 2022.
Gabarron-Galeote, M.A., S. Trigalet, and B. van Wesemael. 2015. Effect of land abandonment on soil organic carbon fractions along a Mediterranean precipitation gradient. Geoderma. 249–250: 69–78.
Gamboa, A.M., and L. Galicia. 2011. Differential influence of land use/cover change on topsoil carbon and microbial activity in low-latitude temperate forests. Agriculture, Ecosystems and Environment. 142: 280–290.
Girvan, M.S., B. Juliet, J.N. Pretty, A.M. Osborn, and S.B. Andrew. 2003. Soil type is the primary determinant of the composition of the total and active bacterial communities in arable soils. Applied and Environmental Microbiology. 69: 1800-1809.
Gonzalez-Quiñones, V., E. Stockdale, N. Banning, F. Hoyle, Y. Sawada, A. Wherrett, D. Jones, and D. Murphy. 2011. Soil microbial biomass interpretation and consideration for soil monitoring. Soil Research. 49: 287-304.
Guidi, C., J. Magid, M. Rodeghiero, D. Gianelle, and L. Vesterdal. 2014. Effects of forest expansion on mountain grassland, changes within soil organic carbon fractions. Plant Soil. 385: 373–387.
Hudson, B.D. 1994. Soil organic matter and available water capacity. Soil Water Conservation. 48: 188-193.
Hartmann, M., B. Frey, J. Mayer, P. Mäder, and F. Widmer. 2015. Distinct soil microbial diversity under long-term organic and conventional farming. The ISME Journal. 9: 1177-1194.
Hemwong, S., G. Cadisch, B. Toomsan, V. Limpinuntana, P. Vityakon, and A. Patanothai. 2008. Dynamics of residue decomposition and N2 fixation of grain legumes upon sugarcane residue retention as an alternative to burning. Soil and Tillage Research. 99: 84–97.
Kara, Ö., and İ. Bolat. 2008. The effect of different land uses on soil microbial biomass carbon and nitrogen in Bartin Province. Turkish Journal of Agriculture and Forestry. 32: 281-288.
Kaewpradit, W., B. Toomsan, P. Vityakon, V. Limpinuntana, P. Saenjan, S. Jogloy, A. Patanothai, and G. Cadisch. 2008. Regulating mineral N release and greenhouse gas emissions by mixing groundnut residues and rice straw under field conditions. European Journal of Soil Science. 59: 640-652.
Katulanda, P.M., F.L. Walley, H.H. Janzen, and B.L. Helgason. 2018. Land use legacy regulates microbial community composition in transplanted Chernozems. Applied Soil Ecology. 129: 13-23.
Krashevska, V., B. Klarner, R. Widyastuti, M. Maraun, and S. Scheu. 2015. Impact of tropical lowland rainforest conversion into rubber and oil palm plantations on soil microbial communities. Biology and Fertility of Soils. 51: 697–705.
Li, X., J. Ma, Y. Yang, H. Hou, G. Jun- Liu, and F. Chen. 2019. Short-term response of soil microbial community to field conversion from dryland to paddy under the land consolidation process in North China. Agriculture. 9: 216.
Li, X., H. Zhang, M. Sun, N. Xu, G. Sun, and M. Zhao 2020. Land use change from upland to paddy field in Mollisols drives soil aggregation and associated microbial communities. Applied Soil Ecology. 146: 103351.
OECD/FAO. 2019. OECD-FAO Agricultural Outlook 2019-2028. OECD Publishing. Rome: Paris/Food and Agriculture Organization of the United Nations.
Peerawat, M., A. Blaud, J. Trap, T. Chevallier, P. Alonso, F. Gay, P. Thaler, A. Spor, D. Sebag, C. Choosai, N. Suvannang, K. Sajjaphan, and A. Brauman. 2018. Rubber plantation ageing controls soil biodiversity after land conversion from cassava. Agriculture, Ecosystems, and Environment. 257: 92-102.
Phiwdaeng, N., W. Kaewpradit, S. Blagodatsky, and F. Rasche. 2023. Temporal soil carbon and nitrogen accumulation after land use change from paddy rice to upland sugarcane cropping in Thailand, Geoderma Regional. 2023: e00656.
Phukongchai, W., W. Kaewpradit, and F. Rasche. 2022. Inoculation of cellulolytic and ligninolytic microorganisms accelerates decomposition of high C/N and cellulose rich sugarcane straw in tropical sandy soils. Applied Soil Ecology. 172: 104355.
R Core Team. 2019. R: A Language and Environment for Statistical Computing. Vienna, Austria: R Foundation for Statistical Computing.
Rokunuzzaman, M., Y. Ueda, L.Chen, S. Tanaka, and K. Ohnishi. 2016. Effects of Land use changes from paddy fields on soil bacterial communities in a hilly and mountainous area. Microbes and Environment. 31(2): 160-164.
Sahrawat, K.L. 2004. Organic matter accumulation in submerged soils. Advances in Agronomy. 81: 169-201.
Santos, A.K.B., G.V. Popin, M.R. Gmach, M.R. Cherubin, M.S. Neto, and C.E.P. Cerri. 2022. Changes in soil temperature and moisture due to sugarcane straw removal in central-southern Brazil. Scientia Agricola. 79(6): e20200309.
Sharma, P., S.C. Rai, R. Sharma, and E. Sharma. 2004. Effects of land use change on soil microbial C, N and P in a Himalayan watershed. Pedobiologia. 48: 83-92.
Shepherd, T.G., F. Stagnari, M. Pisante, and J. Benites, 2008. Visual Soil Assessment– Field guide for orchards. FAO, Rome, Italy.
Simpson, A.J., M.J. Simpson, E. Smith, and B.P. Kelleher. 2007. Microbially derived inputs to soil organic matter: are current estimates too low? Environmental Science and Technology. 41: 8070–8076.
Sparling, G.P., and A.W. West. 1988. A direct extraction method to estimate soil microbial C: calibration in situ using microbial respiration and 14C labelled cells. Soil Biology Biochemistry. 20: 337-343.
Suchato, R., A. Patoomnakul, and N. Photchanaprasert. 2021. Alternative cropping adoption in Thailand: A case study of rice and sugarcane production. Heliyon. 7: e08629.
Sun, B., Z.X. Dong, X.X. Zhang, Y. Li, H. Cao, and Z.L. Cui. 2011. Rice to vegetables: short- versus long-term impact of land-use change on the indigenous soil microbial community. Microbial Ecology. 62: 474-485.
Sun, M., T. Li, D. Li, Y. Zhao, F. Gao, L. Sun, and X. Li. 2021. Conversion of land use from upland to paddy field changes soil bacterial community structure in mollisols of Northeast China. Microbial Ecology. 81(4): 1018-1028.
Vityakon, P., S. Meepetch, G. Cadisch, and B. Toomsan. 2000. Soil organic matter and nitrogen transformation mediated by plant residues of different quality in sandy acid upland and paddy soil. Netherlands Journal of Agricultural Science. 48: 75-90.