การจัดการดินและปุ๋ยในดินที่มีปัญหา

การจัดการดินและปุ๋ยในดินที่มีปัญหา

Dobermann and Fairhurst (2000) ได้อธิบายสาเหตุและลักษณะอาการเป็นพิษของธาตุอาหารพืชที่สำคัญๆ ตลอดจนวิธีการป้องกันและแก้ไขไว้ดังนี้

1. ดินที่มีปัญหาธาตุเหล็กเป็นพิษ (Iron toxicity)

เกิดจากการที่ดินมีระดับธาตุเหล็กที่เป็นประโยชน์ในสารละลายดินสูง จนทำให้พืชดูดใช้มากเกินไป (ระดับที่ทำให้เกิดอาการคือมีเหล็กในเนื้อเยื่อ 300-2000 มก. Fe/กก. ขึ้นอยู่กับอายุพืช) จนเกิดเป็นพิษขึ้น เกิดได้ตั้งแต่ระยะที่ปักดำข้าวใหม่ๆ จนถึงระยะข้าวออกรวง โดยในระยะแรกจะมีจุดสีน้ำตาลเกิดบนใบล่าง เริ่มจากปลายใบลามเข้าสู่ฐานใบ ต่อมาจุดสีน้ำตาลเหล่านี้จะเชื่อมต่อกันทำให้ใบเปลี่ยนเป็นสีน้ำตาลออกส้มและตายในที่สุด ใบบนจะแคบแต่มักจะยังคงมีสีเขียว ในกรณีที่มีการขาดรุนแรงใบข้าวจะกลายเป็นสีน้ำตาลม่วง ในข้าวบางพันธุ์ปลายใบจะเปลี่ยนเป็นสีเหลืองส้มและแห้งลง ข้าวจะอ่อนแอต่อเหล็กเป็นพิษมากในระยะแรกของการเจริญเติบโต ซึ่งระบบรากยังพัฒนาไม่เต็มที่ อาการอื่นๆ ของข้าวที่ได้รับผลกระทบจากเหล็กเป็นพิษคือข้าวชะงักการเจริญเติบโต การแตกกอลดลง ต้นแคระแกรน รากข้าวมีปริมาณน้อยและมีสีดำหรือสีน้ำตาลเคลือบผิวรากไว้ รากบางส่วนจะตาย

ความเป็นพิษของเหล็ก เป็นสาเหตุให้ข้าวขาดธาตุฟอสฟอรัส โพแทสเซียมและแมกนีเซียมได้ เพราะในสารละลายดินที่มีความเข้มข้นของเหล็กสูง ทำให้การเจริญของรากเป็นไปอย่างจำกัด และผิวรากจะถูกเคลือบด้วยออกไซด์ของ Fe²⁺ ทำให้ประสิทธิภาพการดูดใช้ธาตุอาหารพืชลดลง

สาเหตุที่สำคัญของการเกิดเหล็กเป็นพิษ มีดังนี้

ในดินที่มีปฏิกิริยาเป็นกรดเช่นดินนาในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ เมื่ออยู่ภายใต้สภาพน้ำขังหรือบริเวณที่มีการระบายน้ำเลว จะทำให้เหล็กในดินเปลี่ยนมาอยู่ในรูปที่เป็นประโยชน์ (Fe²⁺) มากขึ้น เมื่อความเข้มข้นถึงระดับหนึ่งจะเป็นพิษต่อพืช โดยระดับที่ทำให้เกิดอาการเป็นพิษของเหล็กคือมีปริมาณเหล็กในดินมากกว่า 300 มก. Fe/ลิตร
ดินมีปริมาณธาตุอาหารพืชในดินต่ำ
ในดินมีการสะสมของสารที่ยับยั้งการหายใจของราก (เช่น H₂S, FeS, กรดอินทรีย์) อยู่ในปริมาณสูง เมื่อขาดออกซิเจนทำให้เหล็กในดินเปลี่ยนรูปและจับอยู่ตามผิวราก
การใส่วัสดุอินทรีย์ที่ไม่ผ่านการหมัก ทำให้เกิดกรดอินทรีย์ในดินและไปยับยั้งการหายใจของราก

เหล็กเป็นพิษเกิดได้ในดินทั่วไป แต่ส่วนใหญ่จะเกิดในดินนาซึ่งอยู่ภายใต้สภาพน้ำขังเป็นเวลานาน บริเวณที่เสี่ยงต่อการเกิดเหล็กเป็นพิษคือบริเวณที่มีการระบายน้ำเลว มี CEC ต่ำ และมีธาตุอาหารพืชในดินต่ำ ความเป็นกรดเป็นด่างของดินอยู่ระหว่าง 4-7 มีวิธีการป้องกันและแก้ไขเหล็กเป็นพิษดังนี้

การจัดการปุ๋ย โดยใส่ปุ๋ยไนโตรเจน ฟอสเฟตและโพแทซให้เพียงพอต่อความต้องการของข้าว โดยอาจจะใส่ร่วมกับปูนด้วยก็ได้ ทั้งนี้เพื่อไม่ให้พืชขาดธาตุอาหาร ในดินที่มีปฏิกิริยาเป็นกรดควรจะใส่ปูนด้วย ส่วนการใส่วัสดุอินทรีย์ในดินที่มีปัญหาเหล็กเป็นพิษอยู่แล้วไม่ควรใส่มากจนเกินไป และควรใช้ปุ๋ยยูเรีย (ความเป็นกรดน้อยกว่า) แทนการใช้ปุ๋ยแอมโมเนียมซัลเฟต (ความเป็นกรดมากกว่า)
ควรไถพรวนดินหลังเก็บเกี่ยวผลผลิตเพื่อเพิ่มออกซิเจนในดินและเปลี่ยน Fe²⁺ ให้อยู่ในรูปที่ไม่เป็นประโยชน์ทำให้ลดการสะสมของ Fe²⁺ ในฤดูปลูกต่อไป
ในข้าวที่ได้รับผลกระทบจากเหล็กเป็นพิษให้ใส่โพแทซ ฟอสเฟตและแมกนีเซียมเพิ่มเติม และใส่ MnO₂ ในอัตรา 15-30 กก./ไร่ เพื่อลดการเปลี่ยนรูปของเหล็กจากรูป Fe³⁺ เป็น Fe²⁺

แม้ว่าการแก้ไขอาการที่เกิดจากเหล็กเป็นพิษจะสามารถทำได้ แต่ก็ทำได้ค่อนข้างยาก ดังนั้นแนวทางที่เหมาะสมจึงควรเน้นที่วิธีการปฏิบัติเพื่อป้องกัน

เริ่มเกิดจุดสีน้ำตาลเล็กๆ บริเวณปลายใบ แล้วลามสู่ส่วนอื่นของใบ

จะเกิดอาการที่ใบล่างก่อน

อาการเหล็กเป็นพิษในข้าว

เหล็กเป็นพิษทำให้ขาดโพแทสเซียมด้วย ซึ่งใบจะมีสีน้ำตาลอมส้ม (ซ้ายมือ)

2. ดินเค็ม (Salinity)

ดินเค็มคือดินที่มีปริมาณเกลือสูงจนมีผลเสียต่อพืช ซึ่งพิจารณาได้จากค่าการนำไฟฟ้า Electrical conductivity (EC) ของดิน ในดินเค็มมีค่าการนำไฟฟ้าของดินที่อิ่มตัวด้วยน้ำมากกว่า 4 dS/m มีอิออนที่เกี่ยวข้องหลายตัวแต่ที่สำคัญๆ คืออิออนของโซเดียม (Na) แคลเซียม (Ca) แมกนีเซียม (Mg) คลอไรด์ และซัลเฟต ผลของดินเค็มที่มีต่อพืชคือทำให้พืชขาดน้ำ เพราะพืชดูดน้ำไปใช้ไม่ได้ เกิดความเป็นพิษของโซเดียมและคลอรีน การมีเกลือมากยังไปยับยั้งการดูดใช้โพแทสเซียมและแคลเซียมด้วย นอกจากนี้ยังทำให้ปริมาณคลอโรฟิลล์และอัตราการสังเคราะห์แสงลดลง เพิ่มอัตราการหายใจและเพิ่มปริมาณไนโตรเจนในพืชในขณะที่ปริมาณโพแทสเซียมและแคลเซียมกลับลดลง (เนื่องจากการดูดใช้ลดลง) ในข้าวที่ทนต่อความเค็ม โดยปกติจะเป็นข้าวที่ยังคงสามารถดูดใช้ธาตุอาหารพืชโดยเฉพาะโพแทสเซียมได้ แม้ว่าจะได้รับผลกระทบจากดินเค็ม ทำให้ข้าวที่ทนเค็มมีค่า K:Na สูงกว่า และมีระดับของ Ca²⁺ ในใบสูงกว่าพันธุ์อ่อนแอ

ข้าวที่ได้รับผลกระทบจากดินเค็มจะมีปลายใบสีขาว บางใบแห้งเป็นแถบๆ จะเกิดกับใบแก่ก่อนแล้วจึงลามมาที่ใบที่กำลังเจริญเติบโต ต้นข้าวชะงักการเจริญเติบโตและการแตกกอลดลง มักเกิดเป็นหย่อมๆ ในแปลง ข้าวที่กำลังงอกค่อนข้างจะมีความทนทานต่อความเค็ม แต่ค่อนข้างจะอ่อนแอในระยะที่เป็นต้นกล้า ระยะปักดำ และระยะออกดอก ดินเค็มอาจทำให้ข้าวขาดธาตุฟอสฟอรัส สังกะสี เหล็ก หรือโบรอนได้ด้วย อาการอื่นๆ ของข้าวที่ได้รับผลกระทบจากดินเค็มคืออัตราความงอกลดลง ความสูงและการแตกกอลดลง รากมีการเจริญเติบโตไม่ดี ดอกมีความเป็นหมันเพิ่มขึ้น น้ำหนักเมล็ดและโปรตีนในเมล็ดลดลง (แต่ไม่มีผลต่อคุณภาพการหุงต้ม) ทำให้ผลผลิตลดลงในที่สุด สามารถประมาณสัดส่วนของผลผลิตที่ลดลงได้คร่าวๆ ดังนี้

EC น้อยกว่า 2 dS/m: ไม่ทำให้ผลผลิตลดลง
EC มากกว่า 4 dS/m: ทำให้ผลผลิตลดลงเล็กน้อย คือลดลงร้อยละ 10 – 15
EC มากกว่า 6 dS/m: ทำให้ผลผลิตลดลงปานกลาง คือลดลงร้อยละ 20 – 50
EC มากกว่า 10 dS/m: ทำให้ผลผลิตในพันธุ์ที่อ่อนแอลดลงมากกว่าร้อยละ 50

สาเหตุที่ดินเค็มเกิดจากดินมีอัตราการระเหยน้ำสูงและน้ำใต้ดินมีปริมาณเกลือสูง มีวิธีการป้องกันและแก้ไขดินเค็มดังนี้

การจัดการปุ๋ยเพื่อการป้องกันทำได้โดยใส่วัสดุอินทรีย์ชนิดต่างๆ เช่นแกลบ ฟางข้าว เพื่อเพิ่มปริมาณโพแทสเซียมในดินและลดอัตราการระเหยน้ำจากดิน ส่วนปุ๋ยเคมีควรใส่ปุ๋ยไนโตรเจน ฟอสเฟตและโพแทซให้เพียงพอต่อการเจริญเติบโตของข้าว โดยเฉพาะโพแทซจะจำเป็นมากในการเพิ่มอัตราส่วนของ K:Na และ K:Mg ในข้าว และใส่ปุ๋ยไนโตรเจนที่ได้จากแอมโมเนียมซัลเฟตเป็นปุ๋ยแต่งหน้าที่ระยะการเจริญเติบโตที่สำคัญๆ ไม่ควรใส่รองพื้นเพราะประสิทธิภาพการใช้ปุ๋ยไนโตรเจนของพืชในระยะแรกจะต่ำในสภาพดินเค็ม
การแก้ไขดินเค็มทำได้ยาก โดยเฉพาะในพื้นที่นาน้ำฝน เพราะการแก้ไขต้องใช้น้ำชลประทาน (ที่ไม่มีความเค็ม หรือมีค่า EC ต่ำกว่า 0.5 dS/m) ในการชะล้างเกลือสู่ดินชั้นล่างนอกขอบเขตการดูดอาหารของรากข้าว
ในข้าวที่ได้รับผลกระทบจากดินเค็ม อาจแก้ไขได้โดยพ่นปุ๋ยโพแทซทางใบที่ระยะแตกกอและระยะกำเนิดช่อดอก

อาการของข้าวที่ได้รับผลกระทบจากดินเค็ม มักเกิดเป็นหย่อมๆ ในนา

ปลายใบสีขาว บางใบแห้งเป็นแถบๆ เกิดกับใบแก่ก่อนแล้วจึงลามมาที่ใบที่กำลังเจริญเติบโต ต้นข้าวจะชะงักการเจริญเติบโต แตกกอน้อย