อินทรียวัตถุคืออะไร และทำไมจึงมีความสำคัญ
อินทรียวัตถุมีผลกระทบอย่างมากมาย ต่อคุณสมบัติของดินเกือบทั้งหมด แม้ว่าโดยทั่วไปแล้ว อินทรียวัตถุจะมีอยู่ในปริมาณที่ค่อนข้างน้อย ในดินพื้นดินเพื่อการเกษตรทั่วไปจะมีอินทรียวัตถุ 1–6% โดยคิดตามน้ำหนักของดิน อินทรีย์วัตถุจะประกอบด้วยสามส่วนที่แตกต่างกันอย่างชัดเจน ได้แก่ สิ่งมีชีวิต เศษซากสด และโมเลกุลที่ได้จากเศษซากที่ย่อยสลายดีแล้ว อินทรียวัตถุในดินทั้งสามส่วนนี้ ได้รับการอธิบายว่าเป็นสิ่งมีชีวิต และสิ่งมีชีวิตที่ตายแล้ว การจำแนกสามส่วนนี้อาจดูเรียบง่ายและไม่เป็นวิทยาศาสตร์เท่าไหร่ แต่จะมีประโยชน์มากในการทำความเข้าใจเกี่ยวกับอินทรียวัตถุในดิน
สิ่งมีชีวิต อินทรียวัตถุในดินส่วนนี้ประกอบด้วยจุลินทรีย์หลากหลายชนิด เช่น แบคทีเรีย ไวรัส เชื้อรา โปรโตซัว และสาหร่าย รวมถึงรากพืช แมลง ไส้เดือน และสัตว์ขนาดใหญ่ เช่น ตัวตุ่น หนู และกระต่าย ซึ่งเป็นสัตว์ที่ใช้เวลาส่วนหนึ่งของชีวิตในดิน ส่วนที่มีชีวิตคิดเป็นประมาณ 15% ของอินทรียวัตถุในดินทั้งหมด จุลินทรีย์ในดินมีมากมายจนประเมินได้ว่าจุลินทรีย์เหล่านี้คิดเป็นประมาณ 25% ของความหลากหลายทางชีวภาพทั้งหมดของโลกเรา จุลินทรีย์ ไส้เดือน และแมลงกินเศษซากพืชและปุ๋ยคอกเพื่อเป็นพลังงานและสารอาหาร และในกระบวนการนี้ จุลินทรีย์เหล่านี้จะผสมอินทรียวัตถุลงในดินแร่ นอกจากนี้ จุลินทรีย์เหล่านี้ยังรีไซเคิลสารอาหารของพืชอีกด้วย สารเหนียวบนผิวหนังของไส้เดือนและวัสดุอื่นๆ ที่เกิดจากเชื้อราช่วยจับอนุภาคเข้าด้วยกัน ซึ่งจะช่วยทำให้มวลรวมของดินซึ่งเป็นกลุ่มอนุภาคที่ประกอบเป็นโครงสร้างของดินที่ดีมีความเสถียร สารเหนียวบนรากพืช
ตลอดจนการขยายตัวของรากเล็กและไมคอร์ไรซาที่เกี่ยวข้องช่วยส่งเสริมการพัฒนามวลรวมของดินที่มั่นคงยั่งยืนของจุลินทรีย์ เช่น ไส้เดือนและเชื้อราบางชนิดยังช่วยทำให้โครงสร้างของดินมีเสถียรภาพ (ตัวอย่างเช่น โดยสร้างช่องทางที่ให้น้ำซึมเข้าไปได้) และด้วยเหตุนี้ จึงปรับปรุงสถานะน้ำในดินและการถ่ายเทอากาศ รากพืชยังมีปฏิสัมพันธ์กับจุลินทรีย์และสัตว์ต่างๆ ที่อาศัยอยู่ในดินในลักษณะที่สำคัญอีกด้วย อีกแง่มุมที่สำคัญของสิ่งมีชีวิตในดินก็คือ สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ต้องต่อสู้กันตลอดเวลา จากนี้เราจะมาพูดถึงปฏิสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตในดินกับรากพืช และระหว่างสิ่งมีชีวิตในดินชนิดต่างๆ
จุลินทรีย์ ไส้เดือน และแมลงจำนวนมากได้รับพลังงานและสารอาหารจากการย่อยสลายสารอินทรีย์ในดิน ในขณะเดียวกัน พลังงานส่วนใหญ่ที่เก็บสะสมไว้ในสารอินทรีย์จะถูกใช้โดยสิ่งมีชีวิตเพื่อสร้างสารเคมีชนิดใหม่ รวมถึงเซลล์ใหม่ด้วย พลังงานถูกเก็บไว้ในสารอินทรีย์ได้อย่างไร พืชสีเขียวใช้พลังงานจากแสงอาทิตย์เพื่อเชื่อมอะตอมคาร์บอนเข้าด้วยกันเป็นโมเลกุลขนาดใหญ่ กระบวนการนี้เรียกว่า การสังเคราะห์แสง ซึ่งพืชใช้ในการกักเก็บพลังงานสำหรับการหายใจและการเจริญเติบโต และพลังงานส่วนใหญ่จะกลายเป็นสารอินทรีย์ในดินหลังจากพืชตาย
สารอินทรีย์ที่ตายแล้ว สารอินทรีย์ที่สดใหม่หรือสารอินทรีย์ที่ "ตาย" ประกอบด้วยจุลินทรีย์ที่เพิ่งตาย แมลง ไส้เดือน รากพืชเก่า สารอินทรีย์จากพืช และปุ๋ยคอกที่เพิ่งใส่ลงไป ในบางกรณี เพียงแค่ดูด้วยสายตา ก็เพียงพอที่จะระบุแหล่งที่มาของสารได้ อินทรียวัตถุในดินส่วนนี้ เป็นส่วนที่ใช้งานได้หรือย่อยสลายได้ง่าย อินทรียวัตถุในดินส่วนนี้เป็นแหล่งอาหารหลักของสิ่งมีชีวิตต่างๆ เช่น จุลินทรีย์ แมลง และไส้เดือน ที่อาศัยอยู่ในดิน เมื่ออินทรียวัตถุถูกย่อยสลายโดยสิ่งมีชีวิต พวกมันจะปลดปล่อยสารอาหารจำนวนมากที่พืชต้องการ สารประกอบเคมีอินทรีย์ที่เกิดขึ้นระหว่างการย่อยสลายของสารตกค้างใหม่ยังช่วยยึดอนุภาคของดินเข้าด้วยกันและทำให้ดินมีโครงสร้างที่ดี
โมเลกุลอินทรีย์บางส่วนที่ปล่อยออกมาโดยตรงจากเซลล์ของสารตกค้างสด เช่น โปรตีน กรดอะมิโน น้ำตาล และแป้ง ก็ถือเป็นส่วนหนึ่งของอินทรียวัตถุสดนี้เช่นกัน โดยทั่วไปโมเลกุลเหล่านี้จะไม่คงอยู่ในดินได้นาน โครงสร้างของโมเลกุลทำให้ย่อยสลายได้ง่าย เนื่องจากจุลินทรีย์จำนวนมากใช้โมเลกุลเหล่านี้เป็นอาหาร โมเลกุลเซลล์บางส่วน เช่น ลิกนิน จะย่อยสลายได้ แต่สิ่งมีชีวิตต้องใช้เวลานานกว่าในการย่อยสลาย สิ่งนี้สามารถประกอบเป็น เศษชิ้นส่วนขนาดใหญ่ของอินทรียวัตถุในดิน ในดินที่ระบายน้ำได้ไม่ดี เช่น พีทและโคลน รวมถึงพื้นที่ชุ่มน้ำที่นำไปใช้ในการผลิตทางการเกษตร พื้นที่เหล่านี้มีอินทรียวัตถุจำนวนมากที่ไม่ได้ย่อยสลายเนื่องจากน้ำท่วมขัง แต่พวกมันไม่ได้ให้ประโยชน์เช่นเดียวกับเศษซากสด
ซากที่ตายแล้ว ซึ่งรวมถึงสารอินทรีย์อื่นๆ ในดินที่สิ่งมีชีวิตย่อยสลายได้ยาก บางคนใช้คำว่าฮิวมัส เพื่ออธิบายอินทรียวัตถุในดินทั้งหมด เราจะใช้คำนี้เพื่ออ้างถึงเฉพาะอินทรียวัตถุในดินส่วนที่ค่อนข้างเสถียร และต้านทานการสลายตัว ฮิวมัสได้รับการปกป้องจากการสลายตัวเป็นหลักเนื่องจากโครงสร้างทางเคมีของมันทำให้สิ่งมีชีวิตในดินใช้ประโยชน์ได้ยาก
288 @สงวนสิขสิทธิ์โดย สวนมะนาวท้ายไร่ จังหวัดพิจิตร