Abstract:
อินทรีย์วัตถุเป็นแหล่งเก็บกักคาร์บอนที่ใหญ่ที่สุดและเป็นแหล่งธาตุอาหารหมุนเวียนในดินให้พืชดูด ใช้ผ่านการย่อยสลายโดยจุลินทรีย์ดิน จึงได้ทำการศึกษามิเนอรัลไลเซชันของคาร์บอนและไนโตรเจนอินทรีย์จากเศษใบอ้อยในดินเนื้อหยาบ โดยการบ่มดินต่อเนื่องเป็นระยะเวลา 21 วัน ในห้องปฏิบัติการ โดยควบคุมอุณหภูมิอยู่ที่ 27 องศาเซลเซียส ในชุดดินที่ผ่านการเพาะปลูกมันสำปะหลังมาอย่างต่อเนื่องในภาคตะวันออกเฉียงเหนือของประเทศไทย ประกอบด้วย ชุดดินยโสธร ชุดดินสตึก และชุดดินโคราช ประกอบด้วย 2 การทดลอง ได้แก่ การทดลองที่ 1 ศึกษาอิทธิพลของชนิดและอัตราของวัสดุอินทรีย์จากอ้อย ได้แก่ เศษใบอ้อย น้ำตาลดิบ และ โพแทสเซียมฮิวเมท โดยใส่ในอัตราคาร์บอนของวัสดุอินทรีย์เท่ากับความต้องการคาร์บอนของจุลินทรีย์ อัตราสิบเท่าความต้องการคาร์บอนของจุลินทรีย์ และอัตราร้อยเท่าความต้องการคาร์บอนของจุลินทรีย์ซึ่งมีทั้งหมด 10 ตำรับทดลอง และการทดลองที่ 2 ศึกษาอิทธิพลของชนิดวัสดุอินทรีย์และเวลาในการย่อยสลายและการเปลี่ยนแปลงคาร์บอนและไนโตรเจนในดินเนื้อหยาบ โดยใช้เศษใบอ้อย น้ำตาลดิบ และโพแทสเซียมฮิวเมท ที่อัตราสิบเท่าของความต้องการคาร์บอนของจุลินทรีย์ติดตามการเปลี่ยนแปลงวัสดุอินทรีย์ที่เวลา 0, 3, 7, 14, 21 วัน ทั้งสองชุดการทดลองมีการวัดไอโซโทปคาร์บอน 13 ร่วมด้วยเพื่อติดตามการหมุนเวียนของคาร์บอนอินทรีย์ในดินที่เกิดจากการย่อยสลายของวัสดุอินทรีย์ต่าง ๆ ผลศึกษาการทดลองที่ 1 พบว่า ชนิดและอัตราของวัสดุอินทรีย์ที่แตกต่างกันทำให้ดินมีค่าคาร์บอนและ ไนโตรเจนในชีวมวลจุลินทรีย์แตกต่างอย่างมีนัยสำคัญยิ่ง โดยน้ำตาลดิบที่อัตราหนึ่งร้อยเท่าของความต้องการคาร์บอนของจุลินทรีย์เพิ่มปริมาณคาร์บอนชีวมวลจุลินทรีย์มากที่สุดในระยะแรกการบ่ม ส่วนเศษใบอ้อยที่อัตราหนึ่งร้อยเท่าของความต้องการคาร์บอนของจุลินทรีย์เพิ่มปริมาณไนโตรเจนในชีวมวลจุลินทรีย์มากที่สุดหลังจาก บ่มดินตั้งแต่ 7-21 วัน ส่วนโพแทสเซียมฮิวเมทที่อัตราสิบเท่าของความต้องการคาร์บอนของจุลินทรีย์ส่งผลให้เกิดการมิเนอรัลไลเซชันของไนโตรเจนมากที่สุดเนื่องจากมีปริมาณไนโตรเจนทั้งหมดเป็นองค์ประกอบสูงและ มีค่า C :N ratio แคบ ผลการทดลองที่ 2 พบว่าการเปลี่ยนแปลงคาร์บอนและไนโตรเจนในชุดดินสตึกและชุดดินโคราช ชุดดินยโสธรมีแนวโน้มในลักษณะเดียวกัน ยกเว้นชุดดินสตึกซึ่งมีปริมาณดินเหนียวน้อยทำให้การปลดปล่อยแอมโมเนียมเกิดรวดเร็วและคงอยู่ในดินต่ำกว่าในชุดดินอื่น ๆ ผลการศึกษาไอโซโทปคาร์บอน 13 พบว่า ใบอ้อยเมื่อผ่านการย่อยสลาย คาร์บอนอินทรีย์ถูกเก็บกักที่อนุภาคดินละเอียด (heavy fraction) ซึ่งเป็นคาร์บอนส่วนที่มีความเสถียร และแตกต่างจากคาร์บอน 13 หลังการใส่น้ำตาลดิบ และโพแทสเซียมฮิวเมท ที่ส่วนใหญ่สะสมในส่วนคาร์บอนในชีวมวลจุลินทรีย์และส่วนที่เปลี่ยนแปลงง่าย ซึ่งมีความเสถียรน้อยกว่า และง่ายต่อการเกิดคาร์บอนมิเนอรัลไลเซชันซ้ำ
Organic matter is the largest source of carbon and nutrients turnover into soils for plant uptake thorough mineralization by the activity of soil microbes. Therefore, this study focused on mineralization of organic carbon (C) and nitrogen (N) from sugarcane leaf residue in coarse-textured soils and conducted by laboratory batch incubation under temperature-controlled at 27 ๐ C for 21 days. The experiments consisted of two experiments and were studied in continuous casava-grown soils in Northeast, Thailand including Yasothon (Yt), Satuk (Suk), and Korat soil series. Experiment 1 aimed to study the effects of type and rate of organic materials from sugarcane, i.e. sugarcane leaf residue, raw sugar, and K-humate. The application rates of each material were at microbial biomass carbon (MBC), ten times of MBC (10xMBC), and 100 times of MBC (100xMBC), thereby ten treatments being carried out. Experiment 2 focused on the effect of the three organic materials and incubation time on the mineralization and changes of organic C and N in coarse-textured soils by using organic materials at the rate of 10xMBC and monitoring at 0, 3, 7, and 21 days after incubation. Determination of the 13C content in those two experiments to track the turnover of organic C derived from different organic materials The results of Experiment 1 show that types and rates of organic materials significantly caused the difference in C and N in microbial biomass. The raw sugar at the rate of 100xMBC enhanced the highest microbial biomass C at the initial of incubation, but sugarcane leaf residue at the same rate made higher of MBC at 7 to 21 days after incubation. K-humate at the rate of 10xMBC promoted the highest N mineralization in the studies soils due to the high content of N and its narrow C:N ratio. The results of Experiment 2 revealed that the change of C and N in all other soil series, but Suk where it had the lowest clay component, causing the shortest time used for releasing ammonium and retaining in the soil. The estimation of turnover by 13C isotope demonstrates that the sugarcane leaf residue after degradation was accumulated in a more stable carbon pool in the heavy fraction. In contrast, raw sugar and K-humate were stored at labile pools, which is less stable but more available to induce C mineralization.