ดินเป็นทรัพยากรธรรมชาติเกิดขึ้นจากการผุพังของหินและแร่  มีอินทรียวัตถุผสมคลุกเคล้าเป็นเนื้อเดียวกันเป็นแหล่งที่มาของปัจจัยสี่เพื่อการดำรงชีพของมนุษย์เพราะเราได้อาศัยปลูกพืชที่เป็นอาหาร เครื่องนุ่งห่ม ที่อยู่อาศัย และยารักษาโรค  พืชและต้นไม้เจริญเติบโตได้เนื่องจากในดินมีธาตุอาหารมีน้ำและอากาศให้รากพืชได้หายใจ  รากพืชจะดูดน้ำและธาตุอาหารไปหล่อเลี้ยงลำต้น รากพืชต้องมีอากาศหายใจ ดังนั้นการไถพรวนดินในการปลูกพืชก็เพื่อช่วยปรับปรุงดินให้โปร่งมีอากาศถ่ายเทได้สะดวก

ดินในบริเวณที่เปิดป่าใหม่ ๆ เป็นดินที่อุดมสมบูรณ์เนื่องจากดินชั้นบนสะสมอินทรียวัตถุและธาตุอาหารพืชอยู่เป็นจำนวนมาก  ธาตุอาหารพืชถูกปลดปล่อยออกมาเนื่องจากการสลายตัวของอินทรียวัตถุและการผุพังของหินและแร่ในดินพืชที่ปลูกจึงงอกงามและให้ผลผลิตสูง  การปลูกพืชและเก็บเกี่ยวผลิตผลจากไร่นาแต่ละครั้งเป็นการเก็บเกี่ยวธาตุอาหารหรือปุ๋ยในดินออกไปด้วยเช่นกัน การปลูกพืชติดต่อกันเป็นเวลานาน ๆ จึงทำให้ดินสูญเสียธาตุอาหารพืชรวมทั้งอินทรียวัตถุในดิน  ในที่สุดจะทำให้ดินมีความอุดมสมบูรณ์ลดลงกลายเป็นดินเลวปลูกพืชไม่ได้ผลดีอีกต่อไป  ดังนั้นในการปลูกพืชจึงควรใช้ปุ๋ยปรับปรุงดินเนื่องจากปุ๋ยที่ใส่ลงไปในดินจะปล่อยธาตุอาหารพืชชดเชยธาตุอาหารพืชเดิมที่สูญเสียไปและยังสามารถเพิ่มเติมธาตุอาหารให้พืชเมื่อปลูกในดินที่มีธาตุอาหารไม่พอเพียง

ความหมายของดิน

    ดิน (soil) หมายถึง เทหวัตถุธรรมชาติที่ปกคลุมผิวโลก เกิดจากการแปลงสภาพหรือสลายตัวของหิน แร่ธาตุและอินทรีย์วัตถุผสมคลุกเคล้ากันตามธรรมชาติรวมตัวกันเป็นชั้นบาง ๆ เมื่อมีน้ำและอากาศที่เหมาะสมก็จะทำให้พืชเจริญเติบโตและยังชีพอยู่ได้

ความสำคัญและประโยชน์ของดิน

ดิน มีประโยชน์มากมายมหาศาลต่อสิ่งมีชีวิตต่างๆ บนผิวโลก ไม่ว่ามนุษย์ สัตว์ และพืช พอจะสรุปได้ 2 ด้าน ดังนี้

1. ประโยชน์ของดินที่มีต่อมนุษย์
ในชีวิตประจำวันของมนุษย์ จะต้องอาศัยปัจจัยต่างๆ ที่สำคัญ คือ อาหาร เครื่องนุ่งห่ม ยารักษาโรค และที่อยู่อาศัย ปัจจัยเหล่านี้ต่างก็ได้มาจากดินทั้งทางตรง และทางอ้อม

2. ประโยชน์ของดินที่มีต่อพืช
เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่า ดินเป็นตัวกลางในการเจริญเติบโตของพืช ดินและพืชมีความสัมพันธ์เกี่ยวข้องซึ่งกันและกันอย่างเหนียวแน่น ในการเจริญเติบโตของพืชอาศัยปัจจัยหลายอย่าง ดินเป็นปัจจัยที่สำคัญมากอย่างหนึ่ง ซึ่งมีผลต่อการเจริญเติบโตของพืช

ส่วนประกอบของดิน

ดินมีส่วนประกอบที่สำคัญอยู่ 4 ส่วน ดังนี้ คือ
1. ส่วนที่เป็นอนินทรีย์สาร ได้แก่ แร่ หิน ทราย เป็นต้น
2. ส่วนที่เป็นน้ำ คือ ความชื้นในดิน
3. ส่วนที่เป็นอากาศ คือ ช่องว่างระหว่างเม็ดดินที่มีอากาศแทรกอยู่
4. ส่วนที่เป็นอินทรีย์สาร ได้แก่ ซากพืช ซากสัตว์ที่สลายตัว มากน้อยแตกต่างกันและสิ่งมีชีวิตในดิน ซึ่งทำกิจกรรมต่าง ๆ ที่เป็นประโยชน์ต่อพืช เช่น ไส้เดือนและแมลงในดิน เป็นต้น

วัตถุต้นกำเนิดดิน

แร่ เป็นของแข็งที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ มีคุณสมบัติทางเคมีที่แน่นอน (definite) แต่ไม่ตายตัว และมีการเรียงตัวของอะตอมที่เป็นระเบียบ ปกติแล้วเกิดจากกระบวนการทางอนินทรีย์ แร่สามารถแบ่งตามการเกิดได้เป็น 2 ชนิดใหญ่ๆ

1. แร่ปฐมภูมิ (primary minerals)
2. แร่ทุติยภูมิ (secondary minerals)

การกำเนิดของดิน

เราสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ขั้นตอนใหญ่ ๆ ดังนี้

1. การผุพังสลายตัว (Weathering) ซึ่งประกอบด้วยขบวนการทั้งทางกายภาพและทางเคมี โดยดินมีวัตถุต้นกำเนิดมาจากหิน แหล่งที่มาของหินส่วนใหญ่มาจากหินหนืดเปลือกโลกชั้นใน โดยหินที่ให้กำเนิดดินส่วนใหญ่ คือ หินอัคนี โดยเมื่อเกิดภูเขาไฟระเบิดขึ้นสิ่งที่พ่นออกมาจะถูกกัดกร่อนจากธรรมชาติอันได้แก่ ความร้อน ความชื้น ปฏิกิริยาทางเคมีและแรงลม เป็นต้น เมื่อมีการรวมตัวกับสารอินทรีย์ต่าง ๆ กลายเป็นสารกำเนิดดิน (Soil Parent materials)

2. ขบวนการสร้างดิน (Soil Forming Process) จะเกิดขึ้นต่อเนื่องจากการผุพังสลายตัวของหินและแร่จนกลายเป็นวัตถุต้นกำเนิดดินชนิดต่าๆ ผลของขบวนการสร้างดินจะทำให้เกิดการพัฒนาของรูปหน้าตัดดินในลักษณะต่าง ๆ กัน หลักการทั่วไปของขบวนการนี้มีอยู่ 2 ลักษณะ คือ

2.1 การแยกชั้นดิน (Horizonation)
2.2 การไม่แยกชั้นดิน (Haploidization)

 

ปัจจัยที่ควบคุ มการเกิดดิน

ประกอบด้วยปัจจัยหลายประการทั้งด้านกายภาพและทางเคมี ดังนี้

1. วัตถุต้นกำเนิดดิน (Soil Parent Materials)
2. สภาพภูมิประเทศ (Topography)
3. สภาพภูมิอากาศ (Climates)
4. สิ่งมีชีวิต (Organisms)
5. เวลา (Time)

ธาตุอาหารในดิน

ธาตุไนโตรเจน
ธาตุไนโตรเจนปกติจะมีอยู่ในอากาศในรูปของก๊าซไนโตรเจนเป็นจำนวนมาก แต่ไนโตรเจนในอากาศในรูปของก๊าซนั้น พืชนำเอาไปใช้ประโยชน์อะไรไม่ได้ (ยกเว้นพืชตระกูลถั่วเท่านั้น ที่มีระบบรากพิเศษ สามารถแปรรูปก๊าซไนโตรเจนจากอากาศ เอามาใช้ประโยชน์ได้) ธาตุไนโตรเจนที่พืชทั่วๆ ไปดึงดูดขึ้นมาใช้ประโยชน์ได้นั้น จะต้องอยู่ในรูปของอนุมูลของสารประกอบ เช่น แอมโมเนียมไอออน (NH4+) และไนเทรตไอออน (No3-) ธาตุไนโตรเจนในดินที่อยู่ในรูปเหล่านี้จะมาจากการสลายตัวของสารอินทรียวัตถุในดิน โดยจุลินทรีย์ในดินจะเป็นผู้ปลดปล่อยให้ นอกจากนั้นก็ได้มาจากการที่เราใส่ปุ๋ยเคมีลงไปในดินด้วย พืชโดยทั่วไปมีความต้องการธาตุไนโตรเจนเป็นจำนวนมาก เป็นธาตุอาหารที่สำคัญมาก ในการส่งเสริมการเจริญเติบโตอย่างรวดเร็วของพืช พืชที่ได้รับไนโตรเจนอย่างเพียงพอ ใบจะมีสีเขียวสด มีความแข็งแรง โตเร็ว และทำให้พืชออกดอกและผลที่สมบูรณ์ เมื่อพืชได้รับไนโตรเจนมากๆ บางครั้งก็ทำให้เกิดผลเสียได้เหมือนกัน เช่น จะทำให้พืชอวบน้ำมาก ต้นอ่อน ล้มง่าย โรคและแมลงเข้ารบกวนทำลายได้ง่าย คุณภาพ ผลิตผลของพืชบางชนิดก็จะเสียไปได้ เช่น ทำให้ ต้นมันไม่ลงหัว มีแป้งน้อย อ้อยจืด ส้มเปรี้ยว และมีกากมาก แต่บางพืชก็อาจทำให้คุณภาพดี ขึ้น โดยเฉพาะพวกผักรับประทานใบ ถ้าได้รับไนโตรเจนมากจ ะอ่อน อวบน้ำ และกรอบ ทำให้มีเส้นใยน้อย และมีน้ำหนักดี แต่ผักมักจะเน่าง่าย และแมลงชอบรบกวน พืชเมื่อขาดไนโตรเจนจะแคระแกร็น โตช้า ใบเหลือง โดยเฉพาะใบล่างๆ จะแห้ง ร่วงหล่นเร็ว ทำให้แลดูต้นโกร๋น การออกดอกออกผลจะช้า และไม่ค่อยสมบูรณ์นัก ดินโดยทั่ว ๆ ไปมักจะมีไนโตรเจนไม่เพียงพอกับความต้องการของพืช ดังนั้นเวลาปลูกพืชจึงควรใส่ปุ๋ยคอก หรือปุ๋ยเคมี เพิ่มเติมให้กับพืชด้วย

ธาตุฟอสฟอรัส 
ธาตุฟอสฟอรัสในดินมีกำเนิดมาจากการสลายตัวผุพังของแร่บางชนิดในดิน การสลายตัวของสารอินทรียวัตถุในดิน ก็จะสามารถปลดปล่อยฟอสฟอรัสออกมาเป็นประโยชน์ต่อพืชที่ปลูกได้ เช่นเดียวกับไนโตรเจน ดังนั้น การใช้ปุ๋ยคอก นอกจากจะได้ธาตุไนโตรเจนแล้ว ก็ยังได้ฟอสฟอรัสอีกด้วย ธาตุฟอสฟอรัสในดินที่จะเป็นประโยชน์ต่อพืชได้ จะต้องอยู่ในรูปของอนุมูลของสารประกอบที่เรียกว่า ฟอสเฟตไอออน (H2PO4- และ HPO4-) ซึ่งจะต้องละลายอยู่ในน้ำ ในดิน สารประกอบของฟอสฟอรัสในดินมีอยู่เป็นจำนวนมาก แต่ส่วนใหญ่ละลายน้ำยาก ดังนั้นจึงมักจะมีปัญหาเสมอว่า ดินถึงแม้จะมีฟอสฟอรัสมากก็จริง แต่พืชก็ยังขาดฟอสฟอรัส เพราะส่วนใหญ่อยู่ในรูปที่ ละลายน้ำยากนั่นเอง นอกจากนั้นแร่ธาตุต่างๆ ในดินชอบที่จะทำปฏิกิริยากับอนุมูลฟอสเฟตที่ ละลายน้ำได้ ดังนั้นปุ๋ยฟอสเฟตที่ละลายน้ำได้เมื่อ ใส่ลงไปในดินประมาณ 80-90% จะทำปฏิกิริยา กับแร่ธาตุในดินกลายเป็นสารประกอบที่ละลาย น้ำยากไม่อาจเป็นประโยชน์ต่อพืชได้ ดังนั้นการ ใส่ปุ๋ยฟอสเฟตจึงไม่ควรคลุกเคล้าให้เข้ากับดิน เพราะยิ่งจะทำให้ปุ๋ยทำปฏิกิริยากับแร่ธาตุต่างๆ ในดินได้เร็วยิ่งขึ้น แต่ควรจะใส่แบบเป็นจุดหรือ โรยเป็นแถบให้ลึกลงไปในดินในบริเวณรากของพืช ปุ๋ยฟอสเฟตนี้ถึงแม้จะอยู่ใกล้ชิดกับรากก็จะไม่ เป็นอันตรายแก่รากแต่อย่างใด ปุ๋ยคอกจะช่วย ป้องกันไม่ให้ปุ๋ยฟอสเฟตทำปฏิกิริยากับแร่ธาตุใน ดินและสูญเสียความเป็นประโยชน์ต่อพืชเร็วจน เกินไป พืชเมื่อขาดฟอสฟอรัสจะมีต้นแคระแกร็น ใบมีสีเขียวคล้ำ ใบล่างๆ จะมีสีม่วงตามบริเวณขอบใบ รากของพืชชะงักการเจริญเติบโต พืชไม่ออกดอกและผล พืชที่ได้รับฟอสฟอรัสอย่างเพียงพอ จะมีระบบรากที่แข็งแรงแพร่กระจายอยู่ในดินอย่างกว้างขวาง สามารถดึงดูดน้ำและธาตุอาหารได้ดี การออกดอกออกผลจะเร็วขึ้น

ธาตุโพแทสเซียม 
ธาตุโพแทสเซียมในดินที่พืชนำเอาไปใช้เป็นประโยชน์ได้ มีกำเนิดมาจากการสลายตัวของหินและแร่มากมายหลายชนิดในดิน โพแทสเซียมที่อยู่ในรูปอนุมูลบวก หรือโพแทสเซียมไอออน (K+) เท่านั้น ที่พืชจะดึงดูดไปใช้เป็นประโยชน์ได้ ถ้าธาตุโพแทสเซียมยังคงอยู่ในรูปของสารประกอบ ยังไม่แตกตัวออกมาเป็นอนุมูลบวก (K+) พืชก็ยัง ดึงดูดไปใช้เป็นประโยชน์อะไรไม่ได้ อนุมูลโพแทสเซียมในดินอาจจะอยู่ในน้ำ ในดิน หรือดูดยึดอยู่ที่พื้นผิวของอนุภาคดินเหนียวก็ได้ ส่วนใหญ่จะดูดยึดที่พื้นผิวของอนุภาคดินเหนียว ดังนั้นดินที่มีเนื้อดินละเอียด เช่น ดินเหนียว จึงมีปริมาณของธาตุนี้สูงกว่าดินพวกเนื้อหยาบ เช่น ดินทราย และดินร่วนปนทราย ถึงแม้โพแทสเซียมไอออน จะดูดยึดอยู่ที่อนุภาคดินเหนียว รากพืชก็สามารถดึงดูดธาตุนี้ไปใช้ประโยชน์ได้ง่าย ๆ พอกันกับ เมื่อมันละลายอยู่ในน้ำ ในดิน ดังนั้นการใส่ปุ๋ยโพแทสเซียมอาจจะใส่แบบคลุกเคล้าให้เข้ากับดินก่อนปลูกพืชได้ หรือจะใส่โดยโรยบนผิวดิน แล้วพรวนกลบก็ได้ถ้าปลูกพืชไว้ก่อนแล้ว ธาตุ โพแทสเซียมมีความสำคัญในการสร้างและการ เคลื่อนย้ายอาหารพวกแป้งและน้ำตาลไปเลี้ยง ส่วนที่กำลังเติบโต และส่งไปเก็บไว้เป็นเสบียงที่ หัวหรือที่ลำต้น ดังนั้นพืชพวกอ้อย มะพร้าว และ มัน จึงต้องการโพแทสเซียมสูงมาก ถ้าขาดโพแทสเซียมหัวจะลีบ มะพร้าวไม่มัน และอ้อยก็ไม่ค่อยมีน้ำตาล พืชที่ขาดโพแทสเซียมมักเหี่ยวง่าย แคระแกร็น ใบล่างเหลือง และเกิดเป็นรอยไหม้ตามขอบใบ พืชที่ปลูกในดินทรายที่เป็นกรดรุนแรงมักจะมีปัญหาขาดโพแทสเซียม แต่ถ้าปลูกในดินเหนียวมักจะมีโพแทสเซียมพอเพียง และไม่ค่อยมีปัญหาที่จะต้องใส่ปุ๋ยนี้เท่าใดนัก เนื่องจากเหตุผลที่ได้กล่าวมาแล้วในตอนต้นว่า ธาตุไนโตรเจน (N) ฟอสฟอรัส (P) และ โพแทสเซียม (K) ดินมักจะมีไม่พอ ประกอบกับพืชดึงดูดจากดินขึ้นมาใช้แต่ละครั้งเป็นปริมาณมาก จึงทำให้ดินสูญเสียธาตุเหล่านี้ หรือที่เรียกว่า เสียปุ๋ยในดินไปมาก ซึ่งเป็นผลทำให้ดินที่เราเรียกว่า “ดินจืด” เพื่อเป็นการปรับปรุงระดับธาตุอาหารพืช N P และ K ที่สูญเสียไป เราจึงต้องใช้ปุ๋ย เพื่อความเข้าใจเรื่องของปุ๋ย จึงใคร่ขอกล่าวถึงชนิดของปุ๋ย และหลักการใช้ปุ๋ยแต่โดยย่อ ๆ ดังนี้
มูลสัตว์ต่างๆ เช่น สุกร สามารถนำมาใช้เป็นปุ๋ยคอกที่ดีได้ ซึ่งควรเก็บสะสมไว้ไม่ควรปล่อยให้สูญเสียไปโดยเปล่าประโยชน์