OM : Organic Matter : อินทรีย์วัตถุ

Soil organic matter : อินทรีย์วัตถุในดิน

อินทรีย์วัตถุในดิน(Soil Organic Matter)คืออะไร? และ สำคัญอย่างไร?

คำว่าอินทรีย์วัตถุโดยทั่วไปหมายถึงองค์ประกอบทั้งหลายที่เป็นอินทรีย์สารในดินรวมทั้งเนื้อเยื่อของพืชและสัตว์ที่ยังไม่เน่าเปื่อย  ผลผลิตบางส่วนที่ผ่านการเน่าเปื่อยแล้ว  และชีวะมวลของดิน อินทรีย์วัตถุจึงประกอบด้วย

1.สิ่งที่สามารถบอกรูปพรรณสันฐานใด้ ใด้แก่วัตถุอินทรีย์ที่มีโมเลกุลสูงเช่นโปลีแซคคาไรด์ใด้แก่แป้งและโปรตีนเช่นเนื้อสัตว์หรือเนื้อพืชที่เป็นโปรตีนหลายชนิด
2. สารที่มีสูตรโครงสร้างอย่างง่ายๆ ได้แก่ น้ำตาล กรดแอมมิโน และสารที่มีโมเลกุลเล็กอื่นๆ
3.สารฮิวมิคหลายชนิด
นั่นคืออินทรีย์วัตถุในดินประกอบด้วยสารประกอบอินทรีย์ส่วนใหญ่ที่สังเคราะห์โดยจุลินทรีย์แม้ไม่ใช่ทั้งหมดก็ตาม(เพราะบางส่วนอาจเกิดเป็นสารอนินทรีย์รวมอยู่ด้วย)

อินทรีย์วัตถุในดินจึงมักถูกกล่าวถึงบ่อยๆว่าประกอบด้วยสารฮิวมิค  และพวกที่ไม่ใช่สารฮิวมิค
พวกอินทรีย์วัตถุที่ไม่ใช่สารฮิวมิคได้แก่บรรดาวัตถุที่สามารถจัดอยู่ในกลุ่มสารประกอบที่แยกประเภทได้ เช่นน้ำตาลกรดแอมมิโน ไขมัน และอื่นๆ

อินทรีย์วัตถุที่เป็นสารฮิวมิค  คือองค์ประกอบที่ไม่สามารถบอกรูปพรรณสันฐานได้ชัดเจนแม้ว่าการแยกจะเห็นได้ง่ายๆแต่ก็ไม่สามารถแยกได้อย่างชัดเจนเช่นที่อาจจะเป็น
อินทรีย์วัตถุอาจแสดงให้เห็นตามแผนภาพข้างต้น
 
สารประกอบอินทรีย์ในดิน(Organic compounds of soil)หมายถึงสิ่งมีชีวิตและซากสิ่งมีชีวิตที่ยังไม่เน่าเปื่อย, ที่เน่าเปื่อยไปบางส่วน,และที่เน่าเปื่อยสมบูรณ์แล้ว รวมทั้งผลผลิตที่ได้จากการแปรสภาพแล้ว  ประกอบด้วย

1.จุลินทรีย์ที่ดำรงค์ชีพในดิน (Living organisms) ทั้งจุลินทรีย์ขนาดใหญ่และเล็ก(Macro-and microfaunal organisms)
2. อินทรีย์วัตถุในดิน  (Soil organic matter)องค์ประกอบที่ปลอดสิ่งมีชีวิต เป็นสารผสมแยกเนื้อประกอบด้วยผลิตผลส่วนใหญ่ ที่เกิดจากการแปรรูปของซากสารอินทรีย์ทั้งโดยการย่อยสลายด้วยจุลินทรีย์และปฏิกริยาทางเคมี อินทรีย์วัตถุในดินสามารถดำรงค์อยู่ในรูปแบบที่มีรูปลักษณะภายนอกแตกต่างกันซึ่งเป็นพื้นฐานในการแยกประเภทได้เรียกว่ารูปแบบและชนิดต่างๆของฮิวมัสซึ่งจะแยกกล่าวในตอนต่อไป อินทรีย์วัตถุจึงประกอบด้วย
     2.1.อินทรีย์วัตถุที่ยังไม่แปรสภาพ(unaltered materials) สิ่งที่สดและมีองค์ประกอบที่ไม่แปรสภาพของซากวัตถุเก่า
     2.2.ผลผลิตที่แปรสภาพแล้วเกิดเป็นฮิวมัส(humus)คือสารที่รูปลักษณะภายนอกไม่มีความคล้ายคลึงกับโครงสร้างเดิมซึ่งเป็นแหล่งต้นกำเหนิดองค์ประกอบที่แปรสภาพแล้วเหล่านี้เรียกว่าผลผลิตจากกระบวนการเกิดฮิวมัส(Humification Processproduct) ประกอบด้วย
          2.2.1.สารที่ไม่ใช่สารฮิวมิค (non humicsubstances) อยู่ในกลุ่มชีวะเคมี ได้แก่ คาร์โบไฮเดรต ไขมัน กรดอะมิโน
          2.2.2.สารฮิวมิค(humic substances)เป็นลำดับของสารที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง สีน้ำตาลถึงดำ เกิดจากปติกริยาการสังเคราะห์ทุติยภูมิ คำนี้ใช้เป็นชื่อเรียกทั่วๆไปเมื่อกล่าวถึงวัตถุมี่มีสีหรือส่วนย่ยยของมันที่ได้รับตามคุณลักษณะการละลายที่ต่างกันได้แก่ กรดฮิวมิค(humic acid) กรดฟุลวิค(fulvic acid) ฮิวมิน(humin)    

เกษตรกรตั้งแต่ยุคโบราณได้ยอมรับความสำตัญของประโยชน์ที่ได้จากอินทรีย์วัตถุในดินที่มีต่อผลผลิตทางการเกษตร  ประโยชน์เหล่านี้เป็นเรื่องที่ต้องโต้เถียงกันมาช้านานหลายศตวรรษและเป็นเรื่องที่ยังคงโต้เถียงกันอยู่ในปัจจุบัน  ประโยชน์หลายประการของอินทรีย์วัตถุได้มีการบันทึกไว้เป็นอย่างดีโดยวิธีการทางวิทยาศาสตร์  แต่ผลที่ได้บางอย่างจะมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับองค์ประกอบอื่นของดินด้วยซึ่งเป็นเรื่องยากที่จะพิจารณาว่าประโยชน์นั้นเกิดจากอินทรีย์วัตถุเพียงอย่างเดียวโดยความเป็นจริงแล้วดินคือระบบขององค์ประกอบร่วมหลายชนิดที่ซับซ้อนของสสารหลายชนิดที่ทำปฏิกริยาซึ่งกันและกัน และคุณสมบัติของดินจึงเกิดจากผลที่ได้แท้ๆจากการทำปฏิกริยาซึ่งกันและกันเหล่านั้น

ปัญหาสำคัญอีกอย่างหนึ่งคือการสื่อสารกันในเรื่องสารฮิวมิคเป็นเรื่องขาดการให้คำจำกัดความที่แม่นยำสำหรับการกำหนดองค์ประกอบย่อยต่างๆอย่างชัดเจน น่าเสียดายที่คำที่ใช้ในทางวิทยาศาสตร์ไม่ได้ถูกนำมาใช้อย่างตรงความหมาย คำว่าฮิวมัสถูกใช้โดยนักวิทยาศาสตร์ ด้านดินบางท่านให้ความหมายเช่นเดียวกับอินทรีย์วัตถุในดิน Soil Organic Matterซึ่งหมายถึงวัตถุที่เป็นสารอินทรีย์(Organic Material)ทั้งหมดในดินรวมทั้งสารฮิวมิคด้วย ในทำนองเดียวกันคำว่าฮิวมัสก็ถูกใช้เรียกสารฮิวมิคเพียงอย่างเดียวบ่อยๆ
 
หน้าที่ของอินทรีย์วัตถุในดิน(Function of Organic Matter in Soil)
อินทรีย์วัตถุมีผลต่อการเจริญเติบโตของพืชโดยอาศัยคุณสมบัติทางฟิสิคซ์, เคมี, และชีวะวิทยาของอินทรีย์วัตถุของดินนั้น มี 3 หน้าที่ดังนี้

1.หน้าที่ทางด้านอาหารพืช    เป็นแหล่ง ไนโตรเจน  ฟอสฟอรัส สำหรับการเจริญเติบโตของพืช
2.หน้าที่ทางด้านชีวะวิทยา   มีผลอย่างมากต่อการทำงานของจุลินทรีย์ที่ดำรงค์ชีพกับพืชและสัตว์
3 หน้าที่ทางด้านฟิสิคซ์ และเคมี-ฟิสิคซ์.  คือการช่วยเสริมโครงสร้างดินให้ดีขึ้นจึงเป็นการปรับปรุงการไถพรวนให้เกิดประโยชน์มากขึ้น เพิ่มอากาศและกักเก็บความชื้นและเพิ่มประจุความสามารถของดินในการแลกเปลี่ยนเกลือ  แร่ธาตุ และการปรับสมดุลกรด-ด่าง

นอกจากนั้นฮิวมัสยังมีบทบาททางอ้อมในดินต่อการรับธาตุอาหารพร้อมใช้ของพืช หรือการออกฤทธิ์เห็นผลของสารเคมีเพื่อการเกษตรอื่นๆและการกำจัดวัชพืช  และขอเน้นว่าความสำคัญขององค์ประกอบใดๆจะแตกต่างออกไปตามดินที่ต่างพื้นที่ ขึ้นกับสภาวะแวดล้อมเช่นภูมิอากาศและประวัติการเพาะปลูก
 
อาหารพร้อมใช้สำหรับการเจริญเติบโตของพืช(Availability of nutrients for plant growth)
อินทรีย์วัตถุ(Organic Matter)มีผลทั้งทางตรงและทางอ้อมต่อการเกิดธาตุอาหารพร้อมใช้เพื่อการเจริญเติบโตของพืช  นอกจากเป็นแหล่งบริการอาหารพืช เช่น ไนโตรเจน  ฟอสฟอรัส และ ซัลเฟอร์  โดยผ่านการแปรสภาพเป็นแร่ธาตุโดยจุลินทรีย์ในดินแล้วอินทรีย์วัตถุยังมีอิทธิพลต่อการให้อาหารพืชจากแหล่งอื่นๆด้วยเช่น อินทรีย์วัตถุเป็นที่ต้องการเพื่อเป็นแหล่งพลังงานสำหรับแบคทีเรียที่ทำหน้าที่ตรึงไนโตรเจนเป็นต้น

องค์ประกอบหนึ่งที่ต้องนำมาพิจารณาในการประเมินคุณค่าของฮิวมัสในการเป็นแหล่งอาหารพืชพร้อมใช้คือประวัติการเพาะปลูก  เมื่อดินเริ่มถูกนำมาใช้เพื่อการเพาะปลูก  ปริมาณ ฮิวมัสในดินนั้นจะลดลงเป็นลำดับ หลังจาก10-30ปีไปแล้วจนกระทั่งระดับสมดุลใหม่เกิดขึ้น  ที่ระดับสมดุลอาหารพืชทุกชนิดจะถูกปลดปล่อยออกมาโดยการทำงานของจุลินทรีย์ จึงต้องได้รับการทดแทนด้วยการเพิ่มฮิวมัสกลับเข้าไปเท่ากับปริมาณที่หมดไปให้กลายเป็นฮิวมัสสดใหม่ต่อไป
                 
ผลที่มีต่อสภาวะทางกายภาพของดิน  การสึกกร่อนของดิน และ ประจุความสามรถในการแรกเปลี่ยน  อนุมูลที่มีประจุไฟฟ้า และ ตัวกันชนหรือตัวปรับกรดด่างให้คงที่
(Effect on soil physical condition, soil erosion and soil buffering and exchange capacity )
           
ฮิวมัส(Humus)มีผลต่อโครงสร้างของดินหลายชนิด การเสื่อมของโครงสร้างดินจะเกิดร่วมกับการไถพรวนที่รุนแรงซึ่งโดยปกติแล้วจะเสียหายน้อยกว่าในดินที่ได้รับฮิวมัสเพียงพอ  และเมื่อต้องสูญเสียฮิวมัสไปดินจะเริ่มแข็งตัวอัดกันแน่นและเป็นก้อน

อากาศ, ประจุความสามารถในการอุ้มน้ำ, และการซึมผ่านได้ทั้งหมดนี้  จะเกิดผลเป็นอย่างดีด้วยฮิวมัส

การเติมซากอินทรีย์สารที่ย่อยสลายได้บ่อยๆจะนำไปสู่การสังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์เชิงซ้อนซึ่งจะรวมตัวกับอนุภาคของดินเกิดหน่วยโครงสร้างที่เรียกว่าเกาะกันเป็นกลุ่มก้อนเล็กๆมากมาย  การเกิดกลุ่มก้อนเล็กๆมากมาย(aggregates)เหล่านี้ช่วยรักษาสภาพความร่วน โปร่ง  เป็นเม็ดละเอียด (granular) ของดินได้  น้ำเป็นสิ่งที่มีความสามารถดีกว่าในการแพร่และซึมผ่านลงสู่ดิน รากพืชต้องการอ๊อกซิเจนอย่างต่อเนื่องเพื่อการหายใจและเจริญเติบโต รูพรุนขนาดใหญ่จะยอมให้มีการแลกเปลี่ยน ก๊าซ ระหว่างดินและอากาศรอบๆได้ดีกว่า

ฮิวมัส(Humus)โดยปกติจะช่วยเพิ่มความสามารถของดินในการต้านทานการผุกร่อน ประการแรกมันสามารถทำให้ดินซับน้ำได้มากขึ้น  ที่สำคัญกว่านั้นก็คือผลที่ช่วยให้เนื้อดินเป็นเม็ดละเอียดจึงเป็นการรักษารูพรุนขนาดใหญ่ให้น้ำไหลเข้ามาและซึมผ่านต่อไปได้

ประจุความสามารถในการแรกเปลี่ยนอนุมูลที่มีประจุเไฟฟ้า(ระหว่างเกิดธาตุอาหารพร้อมใช้ขึ้น)ตั้งแต่20-70%เกิดจากสารฮิวมิคที่ก่อตัวเป็น คอลลอยด์ (Colliod) ของเหลวที่มีลักษณะคล้ายวุ้น เมื่อได้รับน้ำ   ความเป็นกรดโดยรวมของส่วนย่อยที่แยกออกมาจากฮิวมัสมีช่วงระหว่าง300ถึง1400 mEq /100g. เกี่ยวกับการทำงานของตัวปรับฤทธิ์กรด ด่างที่อาจมีส่วนในเรื่องนี้  จัดได้ว่าฮิวมัสมีความสามารถในการปรับสภาวะกรด-ด่างได้ในช่วง pH ที่กว้างมาก
                             
ผลที่มีต่อสภาพชีวะวิทยาของดิน (Effect on soil biological condition)
อินทรียวัตถุ(Organic matter : OM)ทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานของจุลินทรีย์ทั้งขนาดใหญ่และเล็ก  จำนวนของแบคทีเรีย(bacteria) , แอคติโนมัยซิต(actinomycetes) และ รา(fungi) ต่างก็สัมพันธ์กับองค์ประกอบของฮิวมัส(humus), ไส้เดือนดิน(earthworms) สิ่งมีชีวิตที่ดำรงค์ชีพในดิน(faunal organism)จะได้รับผลกระทบอย่างมากด้วยปริมาณของวัสดุที่เป็นเศษซากพืชเมื่อย้อนกลับมาสู่ดิน

สารอินทรีย์ในดินสามารถมีผลทางกายภาพโดยตรงต่อการเจริญเติบโตของพืช สารประกอบบางชนิด เช่นกรดฟีโนลิค (Phenolic acids)มีคุณสมบัติที่เป็นพิษต่อพืช แต่สารประกอบชนิดอื่นเช่น อ๊อกซิน (Auxins) ช่วยส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืชเป็นต้น

เป็นที่รู้กันอยู่ทั่วไปว่าองค์ประกอบหลายอย่างที่มีอิทธิพลต่อการเกิดจุลินทรีย์ก่อโรคในดิน     (pathogenic organisms in soil)ได้รับอิทธิพลทั้งทางตรงหรือทางอ้อมจากอินทรีย์วัตถุ  ตัวอย่างเช่นการให้อินทรีย์วัตถุ(Organic matter) มากเกินพออาจเป็นผลก่อให้เกิดการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ที่ดำรงค์ชีพบนซากสิ่งมีชีวิตที่ตายแล้ว(Saprophytic organisms)ซึ่งเป็นเครือญาติกับพวกจุลินทรีย์ประเภทกาฝากหรือปรสิต( parasitic organisms) ด้วยปริมาณที่เพิ่มขึ้นมากกว่าทำให้มันแย่งอาหารและเข้าแทรกการดำรงค์ชีพของจุลินทรีย์ประเภทกาฝากหรือปรสิตให้ลดจำนวนลงได้ ทางด้านชีวะวิทยาสารประกอบออกฤทธิ์ในดินเช่นสารปฏิชีวนะ(Antibiotics)และกรดฟีโนลิค (Phenolic acids) บางชนิดอาจช่วยให้พืชบางประเภทมีความสามารถในการต้านทานจุลินทรีย์ก่อโรคได้เช่นกัน

อ้างอิง : http://www.weloveshopping.com/