Page 7 - ผลของถ่านชีวภาพต่อการเจริญเติบโตและผลผลิตของข้าวโพดเลี้ยงสัตว์บนพื้นที่ลาดเทในกลุ่มชุดดินที่ 55 จังหวัดน่าน Effect of Biochar on the Growth and Yield of Maize on sloping Land in Soil Series Group No.55, Nan Province.

ห้องสมุดกรมพัฒนาที่ดิน

มากมายหลายชนิดจากการสลายตัวของไม้ด้วยความร้อน ดังนั้นระหว่างการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ โครงสร้าง
คาร์บอนของไม้จะยังคงปรากฏอยู่ ทำให้ถ่านชีวภาพที่ได้มีรูพรุน

ลักษณะทางกายภาพของถ่านชีวภาพนอกจากขึ้นอยู่กับวัสดุที่นำมาผลิต (ชีวมวล) ยังขึ้นอยู่กับปัจจัยต่าง ๆ
ระหว่างกระบวนการเผาถ่าน ได้แก่ อุณหภูมิ อัตราความร้อน และระยะเวลา (Demirbas and Arin, 2002; Tsai et
al., 2007) ได้แสดงให้เห็นถึงอิทธิพลของอุณหภูมิในกระบวนการไพโรไลซิสที่เพิ่มขึ้นจาก 250 องศาเซลเซียล ถึง
500 องศาเซลเซียล พบว่า พื้นที่ผิวของถ่านชีวภาพเพิ่มสูงขึ้นซึ่งเป็นผลมาจากการสูญเสียสารอินทรีย์ระเหยได้ใน
เปลือกถั่วพิตาชิโอเพิ่มสูงขึ้น ขณะที่ Novak et al., (2009) ศึกษาถ่านชีวภาพจากวัสดุที่แตกต่างกันและอุณหภูมิ
ของกระบวนการไพโรไลซิสที่แตกต่างกัน พบว่า กระบวนการไพโรไลซิสที่อุณหภูมิสูงจะทำให้ถ่านชีวภาพมีพื้นที่ผิว
จำเพาะ ค่าความเป็นกรดเป็นด่าง และขี้เถ้าเพิ่มสูงขึ้น ขณะเดียวกันองค์ประกอบคาร์บอนของถ่านชีวภาพเพิ่มขึ้นแต่
องค์ประกอบของออกซิเจน (O) และไฮโดรเจน (H) มีลดลง (Angin, 2013) เช่นเดียวกัน Al-Wabel et al. (2013)
ได้ทำการศึกษาองค์ประกอบทางเคมีและคุณลักษณะของถ่านชีวภาพจากเศษไม้ตระกูลวงศ์สมอ สกุล Conocarpus

ที่อุณหภูมิของกระบวนการไพโรไลซิสที่แตกต่างกัน พบว่า ผลผลิตถ่านชีวภาพมีปริมาณลดลงเมื่อมีการเพิ่มอุณหภูมิ
ปริมาณถ่านชีวภาพที่ลดลง เนื่องมาจากการสูญเสียของสารอินทรีย์บางอย่าง เช่น เซลลูโลสและเฮมิเซลลูโลส ยิ่ง
อุณหภูมิของกระบวนการไพโรไลซิสเพิ่มสูงขึ้น การสูญเสียสารอินทรีย์ของเศษไม้ก็เพิ่มสูงขึ้นตามไปด้วย นอกจากนี้ได้
ศึกษาองค์ประกอบของถ่านชีวภาพ พบว่า องค์ประกอบของแคลเซียม แมกนีเซียม โพแทสเซียม และฟอสฟอรัส
(Ca, Mg, K และ P) เพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิของกระบวนการไพโรไลซิสที่สูงขึ้น และจากองค์ประกอบของแคลเซียม
แมกนีเซียม และโพแทสเซียมเพิ่มขึ้น ส่งผลให้ถ่านชีวภาพมีสมบัติเป็นด่างตามไปด้วย
การศึกษาการใส่ถ่านชีวภาพลงดินเพื่อเพิ่มผลผลิตทางการเกษตรนั้น มีปัจจัยที่เกี่ยวข้องหลายปัจจัย เช่น
วัสดุที่นำมาผลิต ปริมาณของถ่านชีวภาพที่ใส่ ระยะเวลาที่ทำการทดลอง ชนิดของพืชที่ทำการทดลอง และชนิดของ

ดิน (Lehmann et al., 2003a) ในขณะที่ Antal and Gronli (2003) และ Demirbas and Arin (2002) ศึกษา
คุณสมบัติของถ่านชีวภาพ พบว่า ถ่านชีวภาพมีสภาพคงทนไม่ย่อยสลายและทนต่อปฏิกิริยาทางเคมีทั้งสภาวะกรด
และด่าง เช่น กรดไดโครเมท และกลุ่มเปอร์ออกไซด์ โดยคุณสมบัติดังกล่าวจะขึ้นอยู่กับวัสดุที่นำมาผลิตและสภาวะ
ปฏิกิริยาไพโรไลซิส
นอกจากนี้ Oguntunde et al. (2008) ศึกษาผลของถ่านชีวภาพต่อสมบัติทางกายภาพของดินในประเทศ
กานา โดยเปรียบเทียบดินที่ใส่และไม่ใส่ถ่านชีวภาพ พบว่า ดินที่มีการใส่ถ่านชีวภาพมีค่าการนำน้ำของดินในสภาพที่
อิ่มตัวเพิ่มขึ้นถึง 88 เปอร์เซ็นต์ สีของดินมีสีคล้ำขึ้น ค่าความหนาแน่นรวมของดินลดลง 9 เปอร์เซ็นต์ มีค่าความพรุน
รวมเพิ่มขึ้นจาก 45.7 เปอร์เซ็นต์ เป็น 50.6 เปอร์เซ็นต์ ขณะที่ อิสริยาภรณ์ (2552) ได้ศึกษาการใช้ถ่านชีวภาพ
ปรับปรุงดินในเขตร้อนชื้นที่มีกระบวนการชะล้างสูงและมีปริมาณอินทรียวัตถุและความอุดมสมบูรณ์ต่ำ และผล

การศึกษา พบว่า การใช้ถ่านชีวภาพช่วยให้สมบัติทางกายภาพและเคมีของดินดีขึ้น นอกจากนี้ยังพบว่า ความพรุน
ของถ่านชีวภาพทำให้ดินมีการระบายอากาศได้ดียิ่งขึ้นและมีความสามารถในการอุ้มน้ำได้ด้วย จากสภาพดังกล่าวจึง
เหมาะสมกับการทำกิจกรรมของจุลินทรีย์ที่เป็นประโยชน์ในดิน เช่น เชื้อราไมคอร์ไรซา และแบคทีเรียที่ตรึง
ไนโตรเจนได้ และยังพบว่าถ่านชีวภาพมีอินทรีย์คาร์บอนที่คงทนต่อการย่อยสลายด้วย
Mulcahy et al. (2013) ศึกษาปริมาณของถ่านชีวภาพในอัตราต่าง ๆ ได้แก่ 0 15 และ 30 เปอร์เซ็นต์
ของปริมาตรถ่านชีวภาพต่อปริมาตรดิน ต่อการต้านทานการเหี่ยวแห้งของต้นมะเขือเทศในดินทราย พบว่า ถ่าน
ชีวภาพที่อัตรา 15 และ 30 เปอร์เซ็นต์ ของปริมาตรถ่านชีวภาพต่อปริมาตรดิน ต้นมะเขือเทศจะสามารถทนต่อการ
เหี่ยวแห้งได้สูงขึ้น อย่างไรก็ตาม การใส่ถ่านชีวภาพควรกระจายอยู่บริเวณรากของต้นพืช เพราะคุณสมบัติของถ่าน

ชีวภาพสามารถเก็บกักความชื้นไว้
นอกจากนี้ Masto et al. (2013) ศึกษาการใช้เถ้าลอย (fly ash) ร่วมกับถ่านชีวภาพในการเพิ่มธาตุอาหาร
ต่อการเจริญเติบโตและผลผลิตของข้าวโพดเลี้ยงสัตว์ในแปลงทดลอง พบว่า สามารถแก้ไขปัญหาดินกรด โดยทำให้ค่า
ความเป็นกรดเป็นด่างของดินสูงขึ้น เนื่องจากเถ้าลอยและถ่านชีวภาพมีองค์ประกอบของแคลเซียมและแมกนีเซียมที่
สูง (เถ้าลอยมีแคลเซียม และแมกนีเซียม เท่ากับ 4,280 และ 1,010 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม ตามลำดับ) และดินมีธาตุ
อาหารฟอสฟอรัสและโพแทสเซียมที่เป็นประโยชน์เพิ่มสูงขึ้นเพราะเถ้าลอยและถ่านชีวภาพมีฟอสฟอรัสและ