หินภูเขาไฟ ช่วยสร้างภูมิต้านทานให้แก่พืช

หินภูเขาไฟ (Volcanic rock) หรือ หินอัคนีพุ (Extrusive rock) เกิดจากการปะทุขึ้นมาของแมกมาจากใต้โลกขึ้นสู่ ผิวโลกเป็นลาวาไหลออกมา ซึ่งการปะทุขึ้นมาของแมกมาเกิดขึ้นได้ หลายรูปแบบ เช่น

1. การปะทุแบบไม่รุนแรง เป็นการปะทุตามปล่องหรือรอยแตก รอยแยกของแผ่นเปลือกโลกลาวาไหลหลากเอ่อล้นไปตามลักษณะภูมิประเทศ ลาวาจะถ่ายโอนความร้อนให้กับบรรยากาศภายนอกอย่างรวดเร็ว ทำให้อะตอมของธาตุต่าง ๆ มีเวลาน้อยในการจับตัวเป็นผลึกหินลาวาหลากจึงประกอบด้วยแร่ที่มีผลึกขนาดเล็กหรือเล็กมาก ไม่สามารถมองเห็นและจำแนกผลึกได้ด้วยตาเปล่า เช่น

• หินบะซอลต์ เป็นหินที่เกิดจากการเย็นตัวของลาวาที่มีความหนืดน้อย มีปริมาณซิลิกาอยู่ในช่วง 45-52 เปอร์เซ็นต์
• หินแอนดีไซต์ เป็นหินที่เกิดจากการเย็นตัวของลาวาที่มีความหนืดปานกลาง มีปริมาณซิลิกาอยู่ในช่วง 52-66 เปอร์เซ็นต์
• หินไรโอไรต์ เป็นหินที่เกิดจากการเย็นตัวของลาวาที่มีความหนืดมาก มีปริมาณซิลิกามากกว่า 66 เปอร์เซ็นต์

2. การปะทุแบบรุนแรง เป็นการปะทุแบบระเบิด เกิดตามปล่องภูเขาไฟ ขณะที่แมกมาเกิดปะทุพ่นขึ้นมาด้วยแรงระเบิดพร้อมกับฝุ่นก๊าซ เถ้า ไอน้ำ และชิ้นวัตถุที่มีรูปร่างขนาดต่างๆ กันกระเด็นขึ้นไปบนอากาศ ชิ้นวัตถุเหล่านี้อาจเป็นเศษหินและแร่ เย็นตัวบนผิวโลกตกลงมาสะสมตัวทำให้เกิดแหล่งสะสมชิ้นภูเขาไฟ เมื่อแข็งตัวจะเป็นหินชิ้นภูเขาไฟหรือหินตะกอนภูเขาไฟ (pyroclastic rock) ได้แก่ หินทัฟฟ์ (tuff) หินแอกโกเมอเรต (agglomerate) หินพัมมิซ หินสคอเรีย เป็นต้น

ประโยชน์
1. เวอร์มิคูไลท์ (vermiculite) เวอร์มิคูไลท์เป็นแร่ในกลุ่ม alumino-silicate ชนิดหนึ่ง มีลักษณะเป็นแผ่นบาง ๆ คล้ายเกล็ดปลาซ้อนกันหลาย ๆ ชั้น แร่เวอร์มิคูไลท์ดิบยังไม่เหมาะที่จะใช้เป็นวัสดุปลูก จะต้องนำมาเผาที่อุณหภูมิ 760 องศาC เพื่อให้แผ่น alumino-silicate ที่ซ้อนทับกันปริขยายออก เรียกกระบวนการนี้ว่า exfoliation แร่ที่ผ่านกระบวนการนี้แล้วมีความหนาแน่นรวมลดลงเหลือประมาณ 95 – 145 kg/m3 และสามารถอุ้มน้ำได้มากถึง 500% (w/w) เวอร์มิคูไลท์มีธาตุอาหาร โพแทสเซียม แมกนีเซียม และแคลเซียม ที่พืชสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้ การใช้เวอร์มิคูไลท์เป็นวัสดุปลูกจึงอาจลดความเข้มข้นของธาตุเหล่านี้ในสารละลายลง เวอร์มิคูไลท์ที่ผ่านกระบวนการ exfoliation แล้วจะค่อยๆ ยุบตัวลงเมื่อใช้ปลูกพืชไปนาน ๆ ภายใน 1 ปี ปริมาตรจะลดลงเหลือประมาณ 20% ของปริมาตรเดิม และเมื่อผ่านไปประมาณ 2 ปี สมบัติในการอุ้มน้ำและถ่ายเทอากาศจะสูญเสียไปจนไม่สามารถใช้เป็นวัสดุปลูกได้อีก เวอร์มิคูไลท์เป็นวัสดุปลูกที่มีราคาแพงเมื่อเทียบกับวัสดุชนิดอื่นในปัจจุบันจึงไม่เป็นที่นิยมมากนัก แต่มีข้อดีที่ไม่มีการปนเปื้อนของโรคพืชและวัชพืช

2. เพอร์ไลท์ (perlite) เพอร์ไลท์เป็นวัสดุธรรมชาติที่เกิดจากการสลายตัวของหินภูเขาไฟ เพอร์ไลท์ธรรมชาติยังไม่เหมาะที่จะใช้เป็นวัสุดปลูก จะต้องนำไปเผาที่อุณภูมิ 980 – 1000 องศาC ก่อนเพื่อให้เพอร์ไลท์ขยายตัวเช่นเดียวกับเวอร์มิคูไลท์ เมื่อเผาแล้วเพอร์ไลท์มีความหนาแน่นประมาณ 95 – 145 kg/m3 มีความสามารถในการอุ้มน้ำและระบายอากาศได้ดีเพอร์ไลท์เมื่อขยายตัวแล้วมีเสถียรภาพดี มีการยุบตัวน้อย ราคาไม่แพงนักจึงนิยมใช้กันแพร่หลายในประเทศที่มีแหล่งวัตถุดิบ

3. หินภูเขาไฟ , พัมมิส (Pumice) ในวงการไม้ดอก ไม้ประดับ และไม้สวยงามทั้งขนาดเล็กขนาดใหญ่โดยทั่วไปก็เริ่มที่จะนำหินพัมมิสมาใช้ในการปลูก โดยตัวหินนั้นสามารถนำไปใช้ในการช่วยอุ้มน้ำแทนกาบมะพร้าว นอกจากนั้นตัวหินเองยังช่วยในการกักเก็บปุ๋ย และน้ำที่เราใส่ลงไป จากนั้นจึงค่อยๆคายสารเหล่านั้นออกมาซึ่งช่วยป้องกันปัญหาดินเค็ม และยังไม่เป็นปัญหาเรื่องการใส่ปุ๋ยมากเกินไปอีกด้วย นอกจากนี้ตัวหินเองก็ยังมีส่วนประกอบทางแร่ธาตุมากมายดังนี้:

• SiO2 (ซิลิกา) = 62.53 %
• CaO (แคลเซียมออกไซด์) = 3.88 %
• MgO (แมกนีเซียมออกไซด์) = 0.43 %
• Na2O (โซเดียมออกไซด์) = 1.14 %
• K2O (โพแทสเซียมออกไซด์) = 0.58 %
• Fe2O3 (เฟอร์ริกออกไซด์) = 3.51 %
• Al2O3 (อะลูมินา) = 24.57 %
• MnO2 (แมงกานีสไดออกไซด์) = 0.12 %

ประโยชน์ของหินภูเขาไฟ กับพืช
ซิลิก้า (Sio2 –> H4sio4) จากหินแร่ภูเขาไฟ ช่วยสร้างภูมิต้านทานให้แก่พืช กลุ่มของหินแร่ภูเขาไฟ ซึ่งเห็นหินลาวา หินเถ้าภูเขาไฟ ที่ผ่านความร้อนมหาศาลจากภายใต้พื้นพิภพจนก่อให้เกิดเป็นหินหนืด (magma) หินลาวา (lava) หลั่งไหลทะลักออกมาทำปฏิกิริยากับสภาพภูมิอากาศที่บางเบาจนก่อให้เกิดการเดือดพล่านมีรูพรุนช่องว่างระหว่างอณูและพื้นที่ผิวมหาศาล หินและแร่ธาตุที่หลอมรวมกันทำให้ได้แร่ธาตุและสารอาหารที่เป็นประโยชน์ต่อพืชอย่างมากมากมาย ทั้ง ฟอสฟอรัส แคลเซียม โพแทสเซียม เหล็ก ทองแดง แมงกานีส สังกะสี โบรอน โมลิดินั่ม นิกเกิล ไททาเนียม อลูมิเนียม และซิลิก้า โดยเฉพาะซิลิก้า (Sio2) นั้นค่อนข้างที่จะโดดเด่นและมีอยู่มากทีเดียว โดยเฉลี่ยในกลุ่มของหินแร่ภูเขาไฟแต่ละชนิดจะมีปริมาณซิลิก้าอยู่ประมาณ 60-70%

ซิลิก้า (Sio2) ตัวนี้คือตัวที่โดดเด่นและทำให้ผลิตภัณฑ์ปรับปรุงดินในกลุ่มของหินแร่ภูเขาไฟมีความแตกต่างจากกลุ่มวัสดุปรับปรุงดินที่มาจากกลุ่มของปูน ปูนมาร์ล (Ca2co3), ปูนเผา (CaO), ปูนขาว (CaoH2), โดโลไมท์ (CaMg Cao3), ฟอสเฟต (ca3[Po4]2) ซึ่งโดยส่วนมากจะมีองค์ประกอบของแคลเซียมเป็นส่วนมาก และแร่ธาตุรองลงมาก็จะเป็นพวกแมกนีเซียม คาร์บอเนตและฟอสเฟต (Po4) จึงทำผลิตภัณฑ์สารปรับปรุงดินส่วนมากจะมีค่าพีเอชที่สูง เมื่อใช้ไปนานโดยไม่ได้รับการตรวจสอบหรือพิสูจน์ดินอย่างสม่ำเสมอก็จะทำให้ดินค่อยสะสมความเป็นด่างเพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ จนไม่สามารถที่จะปลดปล่อยแร่ธาตุและสารอาหารออกมาเป็นประโยชน์ต่อพืชได้อย่างปรกติ เพราะจะละลายแร่ธาตุสารอาหารบางชนิดอย่างเช่นเหล็ก ทองแดง ออกมามากจนเกินไปทำให้ใบพืชไหม้ หรือจับตรึงฟอสฟอรัส ปลดปล่อยไนโตรเจนให้สูญสลายหายไปโดยง่าย

การใช้สารปรับปรุงดินที่เป็นกลุ่มวัสดุปูนจะต้องหมั่นตรวจวัดค่าความเป็นกรดและด่างของดินก่อนเสมอ เพื่อที่จะได้ไม่เป็นการตอกย้ำซ้ำเติมดินให้แย่ลงไปยิ่งกว่าเดิม โดยหวังที่จะได้เพียงแคลเซียม แมกนีเซียมและฟอสฟอรัสราคาถูก แต่อาจจะลืมไปว่าจะได้ความเป็นด่างเข้ามาด้วย โดยดินที่เป็นด่างนั้นการปรับปรุงแก้ไขให้ลงมาอยู่ที่พีเอชระหว่าง 5.8 6.3 (กรดอ่อนๆ นั้นต้องใช้ระยะเวลานาน เพราะเรื่องการทำเกษตรกรรมนั้นเป็นเรื่องธรรมชาติไม่สามารถที่จะแต่งเติมเสริมสร้างให้ได้รวดเร็วทันใจเหมือนการก่อสร้างตึก อาคารหรือสิ่งก่อสร้างตามหลักวิศวกรรมนั้นไม่ได้ จะต้องทำอย่างค่อยๆ เป็น ค่อยๆไปทีละน้อย ฉะนั้นก่อนใช้กลุ่มวัสดุปูนปรับปรุงดินควรจะต้องหมั่นตรวจเช็คดินของเราให้ดีเสียก่อน

ในภาคการเกษตรกรรม แร่มอนต์มอริลโลไนต์สามารถนำมาใช้เป็นตัวช่วยกำหนดการไหลและความหนืด รวมทั้งใช้เป็นตัวกลางในการช่วยอุ้มซับสารเคมีปราบวัชพืชและศัตรูพืชเอาไว้ที่ผิว แล้วจึงค่อยๆปลดปล่อยออกสู่สภาพแวดล้อมได้อย่างช้าๆ ทำให้การทำงานของสารเคมีเกิดขึ้นอย่างสม่ำเสมอ และ แร่มอนต์มอริลโลไนต์เป็นตัวช่วยกระตุ้นการเจริญเติบโตของพืช, ปรับปรุงและฟื้นฟู สภาพดินให้มีความสมบูรณ์ สามารถเก็บกักแร่ธาตุอาหารสำหรับพืชได้มากขึ้น ช่วยเพิ่มการแทรกตัวของอากาศให้ดินร่วนซุย (Aeration), ช่วยเก็บกักน้ำให้อยู่ในดิน (Water Filtration& Holding Capacity), รวมถึงช่วยเพิ่มอัตราการดูดใช้แร่ธาตุอาหารของพืช (Nutrient Uptake) เหมาะสมเป็นอย่างยิ่งสำหรับการปรับปรุงสภาพดินที่เสียหายให้กลับมาอุดมสมบูรณ์ – ดินดำ น้ำชุ่ม