PARICH | CARE.MORE

อินทรียวัตถุในดินอาจแบ่งได้เป็น 2 ส่วนใหญ่ ๆ คือ ส่วนที่เป็นสารฮิวมิก (humic substances) กับส่วนที่ไม่ใช่สารฮิวมิก (nonhumic substances) ในส่วนของสารฮิวมิกนั้น เป็นส่วนที่มีโครงสร้างซับซ้อน และคงทนต่อการย่อยสลายโดยจุลินทรีย์มาก โครงสร้างหลักประกอบขึ้นมาด้วยสารประกอบ aromatic compound เป็นแกนทำให้สลายตัวได้ยากบางส่วนก็มีสารประกอบพวก โปรตีน, เพปไทด์ (peptide), กรดอะมิโน และ พอลิแซ็กคาไรด์ (polysaccharide) เข้ามาเกาะเป็นอีกส่วนหนึ่งของโมเลกุล สำหรับส่วนที่สอง คือส่วนที่ไม่ใช่สารฮิวมิก (nonhumic substances) ได้แก่สารประกอบประเภท ที่โครงสร้างโมเลกุลไม่ซับซ้อน ย่อยสลายได้ง่ายกว่า เช่นพวก คาร์โบไฮเดรท, ลิปิด, โปรตีน, กรดอะมิโน และ กรดอินทรีย์ เป็นต้น สารประกอบเหล่านี้ ปกติจะถูกจุลินทรีย์ย่อยสลายได้ง่าย แต่ที่ยังคงพบในปริมาณค่อนข้างมากในดินก็เพราะส่วนใหญ่เข้าไปเกาะยึดอยู่กับอนุภาคดินเหนียว หรือทำปฏิกิริยากับแคตไอออนของโลหะบางชนิดเช่น Fe Al หรือ Cu หรือแม้แต่เข้าไปทำหน้าที่เป็นสารเชื่อมของเม็ดดิน (cementing agent) ทำให้สลายตัวได้ยากขึ้น สมบัติโดยทั่วไปและบทบาทของอินทรียวัตถุในดิน  1. สี               อินทรียวัตถุในดินมีสีน้ำตาลเข้มไปจนถึงดำ ดินที่มีอินทรียวัตถุสูงก็มักมีสีคล้ำ สีที่เข้มขึ้นนี้อาจไปมีส่วนทำให้อุณหภูมิของดินโดยร่วมสูงขึ้น เนื่องจากดินสีคล้ำดูดกลืน (absorp) รังสีความร้อนได้ดีกว่าดินสีจาง 2. การดูดซับน้ำ              อินทรียวัตถุในดินมีความสามารถดูดซับน้ำไว้ได้ในปริมาณมาก คือประมาณ 6-20 เท่าของน้ำหนักทั้งนี้เนื่องจากเป็นอนุภาคนาดเล็ก และมีลักษณะเป็นสารคอลลอย์ จึงมีพื้นที่ผิวในการดูดซับน้ำไว้ได้มากเป็นพิเศษ นอกจากนั้นอนุภาคของอินทรียวัตุยังประกอบกันเป็นโครงสร้างที่มีลักษณะคล้ายฟองน้ำ มีช่องขนาดเล็กที่ดูดซับน้ำได้ดีอยู่มาก การใส่อินทรียวัตถุลงไปในดิน จึงช่วยเพิ่มความสามารถในการกักเก็บน้ำของดินทราย หรือดินเนื้อหยาบ 3. การเป็นสารเชื่อมอนุภาคดิน            อินทรียวัตถุในดินเป็นสารประกอบที่มีประสิทธิภาพสูงในการเกาะยึดหรือรวมตัวกับอนุภาคต่างๆในดินโดยเฉพาะอย่างยิ่งอนุภาคดินเหนียวหรือเซลล์จุลินทรีย์ได้เป็นอย่างดี การจับตัวกันนี้บางส่วนก้เนื่องมาจากประจุส่วนที่แตกต่างกันระหว่างอินทรียวัตถุกับดินเหนียว หรือเป็นการเกาะยึดระหว่างประจุลบของอนุภาคทั้งสองโดยมี multivalent cation ต่าง ๆ เป็นตัวเชื่อมโยง นอกจากนี้การสร้างสารเชื่อมโดยจุลินทรีย์ทำให้ดินเหนียวยึดเกาะกันเป็นเม็ดดิน ซึ่งเป็นหน่วยโครงสร้างย่อย ที่อาจรวมกลุ่มกันเป็นจำนวนมากก่อให้เกิดโครงสร้างของดินที่ดีสามารถดูดซับน้ำไว้ได้มาก ขณะเดียวกันก็ทำให้ดินมีสภาพร่วนซุย มีการซาบซึมน้ำและการระบายอากาศดี 4. การละลายน้ำ           โดยปกติส่วนที่ละลายน้ำได้ของอินทรียวัตถุในดินนั้นมีอยู่น้อยมาก ปริมาณที่พบมักจะต่ำกว่า 1 % อินทรียวัตถุส่วนใหญ่เป็นพวกไม่ละลายน้ำเช่นเซลล์จุลินทรีย์ เซลลูโลส ลิกนิน ไคติน (chitin) สารฮิวมิก ตลอดจนสารอินทรีย์อื่น ๆ ที่เกาะยึดกับดินเหนียวหรือทำปฏิกิริยากับ multivalent cation ทำให้อยู่ในสภาพไม่ละลายน้ำ ดังนั้นอาจกล่าวได้ว่าการสูญเสียอินทรียวัตถุในดิน โดยการชะละลายสูญหายไปกับการชะล้างของน้ำนั้นมีเพียงส่วนน้อยเมื่อเทียบกับปริมาณที่สูญเสียไปโดยการย่อยสลายโดยจุลินทรีย์ 5. ความสามารถในการดูดซับแคตไอออนและแอนไอออน            ความสามารถในการดูดซับไอออนของอินทรียวัตถุในดินนั้นสูงมาก โดยทั่วไปการดูดซับโดยอินทรียวัตถุในดินจะสูงกว่าคอลลอยด์อื่น ๆ ตั้งแต่ 20-30 เท่า ในดินทั่วไปปริมาณแคตไอออนที่ถูกดูดซับโดยอินทรียวัตถุในดินจะอยู่ในช่วงประมาณ 30-90 % ของปริมาณที่ดิน ดูดซับได้ทั้งหมด ความสามารถในการดูดซับนี้มาจาก ประจุลบที่มีอยู่เป็นจำนวนมากของอินทรียวัตถุ ซึ่งส่วนใหญ่ก็เกิดจากการ dissociation ของสารประกอบบางกลุ่มโดยเฉพาะอย่างยิ่ง carboxylic group และ phenolic OH group นอกจากความสารถในการดูดซับแคตไอออนแล้ว โมเลกุลของอินทรียวัตถุในดินยังมีประจุบวกอยู่บางส่วน ทำให้มีความสามารถดูดซับแอนไอออนได้ด้วย ส่วนที่เป็นประจุบวกดังกล่าวมักเกิดขึ้นจากกระบวนการเติมโปรตอน (protonation) ของ amine group บนอนุภาคอินทรียวัตถุ ความสามารถในการดูดซับแคตไอออนหรือแอนไอออนของอินทรียวัตถุในดินมีความสำคัญมากในการป้องกันมิให้ธาตุอาหารพืชถูกชะละลายสูญหายไปกับน้ำได้โดยง่าย 6. ความต้านทานต่อการเปลี่ยนแปลง pH ของดิน            อินทรียวัตถุในดินมรประจุลบ เป็นจำนวนมาก และมีความสามารถดูดซับแคตไอออนสูง จึงมีผลทำให้ดินที่มีอินทรียวัตถุสูงมีความต้านทานต่อการเปลี่ยนแปลง pH ของดินได้ดี หรือมี buffering capacity สูงขึ้น 7. แหล่งธาตุอาหารพืช            การย่อยสลายอินทรียวัตถุโดยจุลินทรีย์ ทำให้ธาตุที่เป็นองค์ประกอบของสารอินทรีย์ เหล่านี้ถูกปลดปล่อยออกมาให้พืชสามารถนำไปใช้ได้อีก โดยเฉพาะอย่างยิ่งไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และกำมะถัน ซึ่งอินทรียวัตถุในดินจัดว่า เป็นแหล่งอาหารที่สำคัญของธาตุเหล่านี้ การสลายตัวของอินทรียวัตถุในดิน ยังมีผลโดยทางอ้อมต่อความเป็นประโยชน์ของธาตุอาหารพืชอีกด้วย เพราะ 1) กรดอินทรีย์หรือกรดคาร์บอนิกที่เกิดขึ้นจากคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งได้จากการย่อยสลายยังสามารถช่วยละลายสารประกอบของธาตุอาหารบางชนิดให้เป็นประโยชน์ต่อพืชได้ และ 2) การเกิดสารอินทรีย์ที่มีสมบัติเป็นสารคีเลต (chelating agent) จาการสลายตัวของอินทรียวัตถุที่จะรวมตัวกับไอออนของจุลธาตุซึ่งเป็นโลหะกลายเป็นคีเลต (chelate) ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อพืชได้มากขึ้น 8. แหล่งอาหารของจุลินทรีย์ดิน           สารอินทรีย์เป็นแหล่งอาหารหรือแหล่งพลังงานที่สำคัญที่สุดสำหรับจุลินทรีย์ส่วนใหญ่ในดินซึ่งเป็นพวก heterotroph ดังนั้นปริมาณหรือคุณภาพของสารอินทรีย์ จึงมีผลกระทบต่อกิจกรรมของจุลินทรีย์เหล่านี้โดยตรง เช่น การตรึงไนโตรเจน, denitrification, การเกิดแก๊สมีเทน (CH₄) ฯลฯ โดยปกติแล้วดินก็ใช้ในการเพาะปลูกโดยทั่วไปมีอินทรียวัตถุที่จะเป็นอาหารหรือให้พลังงานแก่จุลินทรีย์อยู่จำกัดไม่เพียงพอกับความต้องการของจุลินทรีย์ การใส่อินทรียวัตถุลงไปจึงทำให้ประชากรและกิจกรรมของจุลินทรีย์เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และมีผลกระทบต่อเนื่องไปถึงการแปรสภาพของธาตุอาหารพืชที่มีอยู่ในดินด้วย อินทรียวัตถุในดินมีประโยชน์ต่อพืชอย่างไรบ้าง ? อินทรียวัตถุในดินมีประโยชน์ต่อพืช 2 ประการ คือ 1. เป็นแหล่งของธาตุไนโตรเจน แต่ก็ให้ธาตุอื่น ๆ โดยจะปล่อยธาตุอาหารจากการสลายตัวอย่างช้า ๆ 2. บำรุงดินทางกายภาพ เคมีและชีวภาพ ดังรายละเอียดในตารางที่ 1 ตารางที่ 1 อิทธิพลของอินทรียวัตถุต่อสมบัติของดินและการเจริญเติบโตของพืช

ผลต่อดิน	ผลต่อพืช
ด้านกายภาพของดิน 1. เพิ่มการเกาะตัวของอนุภาคดินให้เป็นเม็ดดิน 2. เพิ่มเสถียรภาพของโครงสร้างดิน ก่อให้เกิดสมดุลระหว่างช่องขนาดเล็ก กลาง และใหญ่	1. รากพืชไชชอนได้ง่าย 2. ดินทนต่อการชะล้างและการกร่อน เพิ่มความสามารถในการอุ้มน้ำ การแทรกซึมน้ำ การซึมซับน้ำ และการถ่ายเทอากาศของดินดีขึ้น
ด้านเคมีของดิน 1. เป็นแหล่งธาตุอาหาร มีหลายธาตุ ปลดปล่อยให้พืชอย่างช้าๆ และธาตุอาหารถูกชะล้างจากดินน้อย 2. ทำปฏิกิริยาคีเลชันกับไอออนของจุลธาตุในดิน 3. เพิ่มความจุในการแลกเปลี่ยนแคตไอออนของดิน (CEC) 4. ลดการตรึงฟอสฟอรัสในดิน	1. พืชได้รับธาตุอาหารหลายธาตุ เป็นแหล่งสำคัญ ของธาตุไนโตรเจน แต่ไม่มีผลตกค้างเป็นกรด เช่น ปุ๋ยแอมโมเนียมหรือยูเรีย 2. พืชดูดใช้จุลธาตุจากดินได้ดีขึ้น 3. ดินดูดซับธาตุอาหารพวกแคตไอออนไว้เป็นประโยชน์ต่อพืชได้มากขึ้นดิน (CEC) 4. พืชใช้ประโยชน์จากปุ๋ยฟอสเฟตได้มากขึ้น
ด้านชีวภาพของดิน 1. สภาพของดินเหมาะแก่การเจริญของจุลินทรีย์ ดินมีประชากรและกิจกรรมของจุลินทรีย์ที่เป็นประโยชน์มากขึ้น 2. เพิ่มปริมาณและกิจกรรมของสัตว์ในดิน	1. พืชได้รับประโยชน์จากวงจรธาตุอาหารที่เหมาะสมในดิน 2. การเคลื่อนย้ายและการสลายของซากพืชใหม่ ๆ เกิดได้เร็ว

แหล่งข้อมูล: ยงยุทธ และคณะ (2554) แหล่งที่มา: คณาจารย์ภาควิชาปฐพีวิทยา.  2548.  ปฐพีวิทยาเบื้องต้น.  สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์.  กรุงเทพฯ. ยงยุทธ โอสถสภา อรรถศิษฐ์ วงศ์มณีโรจน์ และ ชวลิต ฮงประยูร.  2554.  ปุ๋ยเพื่อการเกษตรยั่งยืน.  สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. กรุงเทพฯ