อิทธิพลของเวลาในการใช้ถ่านแกลบต่อไนโตรเจนอนินทรีย์ในดินและการเจริญเติบโตของข้าว
คำสำคัญ:
ถ่านชีวภาพ, มิเนอรัลไนโตรเจน, ไนทริฟิเคชัน, การเปลี่ยนรูปของไนโตรเจน, ดินนาบทคัดย่อ
การศึกษาเวลาที่เหมาะสมในการใช้ถ่านแถลบในการปรับปรุงไนโตรเจนอนินทรีย์ในดินและการเจริญเติบโตของข้าวยังมีอยู่อย่างจำกัด บทความนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาอิทธิพลของเวลาที่แตกต่างกันของการใช้ถ่านแกลบ (ซึ่งประกอบด้วย ไม่ใส่ถ่านแกลบ และใส่ถ่านแกลบในเวลาที่แตกต่างกันก่อนการปักดำข้าว โดยมีลำดับการใช้ตามเวลาจากการใส่ช้าไปใส่เร็ว คือ 0, 15, 30, และ 60 วันก่อนปักดำ) ต่อความเข้มข้นของ NH4+–N และ NO3-–N ในดินและการเจริญเติบโตของข้าวที่ปลูกในดินนาเนื้อร่วนของภาคตะวันออกเฉียงเหนือของประเทศไทย ณ วันที่ทำการปักดำ พบว่าการใส่ถ่านแกลบในช่วงเวลาที่เร็วกว่าทำให้มีความเข้มข้นของ NH4+–N ต่ำกว่า แต่ NO3-–N สูงกว่า เมื่อเปรียบเทียบกับการใส่ถ่านแกลบในช่วงเวลาที่ช้ากว่า แสดงให้เห็นว่าการใส่ถ่านแกลบในช่วงเวลาที่เร็วกว่าทำให้มีการเปลี่ยนรูปของ NH4+ เป็น NO3- มากกว่า เนื่องจากข้าวชอบ NH4+ มากกว่า NO3- อิทธิพลดังกล่าวนี้จึงทำให้ข้าวมีการเจริญเติบโตน้อยลงเมื่อมีการใส่ถ่านแกลบก่อนการปักดำเร็วขึ้น ดังนั้น จึงแนะนำให้มีการใส่ถ่านแกลบสำหรับดินนาเนื้อร่วน ณ วันที่ทำการปักดำข้าว เพื่อเป็นการจัดการความเข้มข้นที่เหมาะสมของไนโตรเจนอนินทรีย์ในดินเพื่อทำให้ข้าวมีการเจริญเติบโตสูงสุด
References
American Standard of Testing Material. 2015. Standard Test Methods for Proximate Analysis of Coal and Coke by Macro Thermogravimetric Analysis. American Standard of Testing Material International, West Conshohocken, PA.
Asadi, H., M. Ghorbani, M. Rezaei-Rashti, S. Abrishamkesh, E. Amirahmadi, C. Chengrong and M. Gorji. 2021. Application of rice husk biochar for achieving sustainable agriculture and environment. Rice Science 28(4): 325-343. doi:https://doi.org/10.1016/j.rsci.2021.05.004
Bremner, J. M. and C. S. Mulvaney. 1982. Nitrogen — Total. pp. 595-624. In Spark, D. L. (Ed.). Methods of Soil Analysis. Part 2. Chemical and Microbiological Propterties. SSSA Book Ser. 5. SSSA. Madison, WI.
Butnan, S., J. L. Deenik, B. Toomsan, M. J. Antal and P. Vityakon. 2015. Biochar characteristics and application rates affecting corn growth and properties of soils contrasting in texture and mineralogy. Geoderma 237-238: 105-116. doi:https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2014.08.010
Butnan, S., J. L. Deenik, B. Toomsan, M. J. Antal and P. Vityakon. 2016. Biochar properties influencing greenhouse gas emissions in tropical soils differing in texture and mineralogy. Journal of Environmental Quality 45: 1509–1519. doi: https://doi.org/10.2134/jeq2015.10.0532
Deenik, J. L., A. Diarra, G. Uehara, S. Campbell, Y. Sumiyoshi and M. J. Antal. 2011. Charcoal ash and volatile matter effects on soil properties and plant growth in an acid Ultisol. Soil Science 176(7): 336-345. doi:https://doi.org/10.1097/SS.0b013e31821fbfea
Deenik, J. L., T. McClellan, G. Uehara, M. J. Antal and S. Campbell. 2010. Charcoal volatile matter content influences plant growth and soil nitrogen transformations. Soil Science Society of America Journal 74: 1259-1270. doi:https://doi.org/10.2136/sssaj2009.0115
Fageria, N. K. 2014. Mineral Nutrition of Rice. CRC Press, Boca Raton.
Fageria, N. K., V. C. Baligar and C. A. Jones. 2011. Growth and Mineral Nutrition of Field Crops. CRC Press, Boca Raton.
Fried, M., F. Zsoldos, P. B. Vose and I. L. Shatokhin. 1965. Characterizing the NO3 and NH4 Uptake Process of Rice Roots by Use of 15N Labelled NH4NO3. Physiologia Plantarum 18(2): 313-320. doi:https://doi.org/10.1111/j.1399-3054.1965.tb06894.x
Kizito, S., S. Wu, W. Kipkemoi Kirui, M. Lei, Q. Lu, H. Bah and R. Dong. 2015. Evaluation of slow pyrolyzed wood and rice husks biochar for adsorption of ammonium nitrogen from piggery manure anaerobic digestate slurry. Science of the Total Environment 505: 102-112. doi:https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2014.09.096
Kroetsch, D. and C. Wang. 2008. Particle Size Distribution. pp. 713 – 725. In Carter, M. R. and Gregorich, E. G. (Eds.). Soil Sampling and Methods of Analysis. Canadian Society of Soil Science, CRC Press, and Taylor & Francis Group. Oxford.
Latawiec, A. E., J. B. Królczyk, M. Kuboń, K. Szwedziak, A. Drosik, E. Polańczyk, K. Grotkiewicz and B. B. N. Strassburg. 2017. Willingness to adopt biochar in agriculture: The producer’s perspective. Sustainability 9(655): https://doi.org/10.3390/su9040655.
Ly, P., Q. Duong Vu, L. S. Jensen, A. Pandey and A. de Neergaard. 2015. Effects of rice straw, biochar and mineral fertiliser on methane (CH4) and nitrous oxide (N2O) emissions from rice (Oryza sativa L.) grown in a rain-fed lowland rice soil of Cambodia: a pot experiment. Paddy and Water Environment 13(4): 465-475. doi:https://doi.org/10.1007/s10333-014-0464-9
Mengel, K. and E. A. Kirkby. 2001. Principles of Plant Nutrition. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht.
Mohanty, S., A. K. Patra and P. K. Chhonkar. 2008. Neem (Azadirachta indica) seed kernel powder retards urease and nitrification activities in different soils at contrasting moisture and temperature regimes. Bioresource Technology 99(4): 894-899. doi:https://doi.org/10.1016/j.biortech.2007.01.006
Nelson, D. W. and L. E. Sommers. 1982. Total Carbon, Organic Carbon, and Organic Matter. pp. 539-579. In Spark, D. L. (Ed.). Methods of Soil Analysis. Part 2. Chemical and Microbiological Propterties. SSSA Book Ser. 5. SSSA. Madison, WI.
Nwajiaku, I. M., J. S. Olanrewaju, K. Sato, T. Tokunari, S. Kitano and T. Masunaga. 2018. Change in nutrient composition of biochar from rice husk and sugarcane bagasse at varying pyrolytic temperatures. International Journal of Recycling of Organic Waste in Agriculture 7(4): 269-276. doi:https://doi.org/10.1016/10.1007/s40093-018-0213-y
Prommer, J., W. Wanek, F. Hofhansl, D. Trojan, P. Offre, T. Urich, C. Schleper, S. Sassmann, B. Kitzler, G. Soja and R. C. Hood-Nowotny. 2014. Biochar decelerates soil organic nitrogen cycling but stimulates soil nitrification in a temperate arable field trial. PLOS ONE 9(1): e86388. doi:https://doi.org/10.1371/journal.pone.0086388
SAS Institute Inc. 2004. SAS/STAT® 9.1: User’s Guide. Cary, NC, SAS Institute Inc.
Si, L., Y. Xie, Q. Ma and L. Wu. 2018. The short-term effects of rice straw biochar, nitrogen and phosphorus fertilizer on rice yield and soil properties in a cold waterlogged paddy field. Sustainability 10(2): 537. doi:https://doi.org/10.3390/su10020537
Singh, B., M. M. Dolk, Q. Shen and M. Camps-Arbestain. 2017. Biochar pH, Electrical Conductivity and Liming Potential. pp. 23-38. In Singh, B., Camps-Arbestain, M. and Lehmann, J. (Eds.). Biochar: A Guide to Analytical Methods. CSIRO Publishing. Clayton South, Victoria.
Sun, H., H. Zhang, D. Powlson, J. Min and W. Shi. 2015. Rice production, nitrous oxide emission and ammonia volatilization as impacted by the nitrification inhibitor 2-chloro-6-(trichloromethyl)-pyridine. Field Crops Research 173: 1-7. doi:https://doi.org/10.1016/j.fcr.2014.12.012
Thambhitaks, K. and J. Kitchaicharoen. 2021. Valuation of external costs of wet-season lowland rice production systems in Northern Thailand. Chiang Mai University Journal of Natural Sciences 20(3): e2021057. doi:https://doi.org/10.12982/CMUJNS.2021.057
Thomas, G. W. 1996. Soil pH and Soil Acidity. pp. 517–550. In Sparks, D. L. (Ed.). Methods of Soil Analysis. Part 3. Chemical Methods. Soil Science Society of America Book Series No.5. Soil Science Society of America. Wisconsin.
Vityakon, P. 2007. Degradation and restoration of sandy soils under different agricultural land uses in Northeast Thailand: A review. Land Degradation and Developement 18(5): 567–577. doi:https://doi.org/10.1002/ldr.798
