การเปลี่ยนแปลงสารอินทรีย์และสารอาหารในดินตะกอนใน อ่างเก็บน้ำเขื่อนน้ำอูน จังหวัดสกลนคร

บทคัดย่อ

วัตถุประสงค์และที่มา : เขื่อนน้ำอูนเป็นเขื่อนขนาดใหญ่เพื่อการกักเก็บน้ำ การชลประทาน การบรรเทาอุทกภัย และการระบายน้ำ อ่างเก็บน้ำเขื่อนน้ำอูนครอบคลุมพื้นที่หลายอำเภอในจังหวัดสกลนคร การใช้ประโยชน์พื้นที่โดยรอบอ่างเก็บน้ำ ได้แก่ ที่ตั้งของชุมชน แหล่งท่องเที่ยว แหล่งทำการประมง พื้นที่เกษตรกรรม (การเพาะปลูกและปศุสัตว์) เขตอนุรักษ์พันธุ์    สัตว์น้ำ พื้นที่ทางน้ำเข้า และพื้นที่ระบายน้ำออก เป็นต้น พื้นที่เหล่านี้มีความสำคัญต่อการเกิดดินตะกอนและสารอาหารภายในอ่างเก็บน้ำ ปัจจุบันอ่างเก็บน้ำแห่งนี้กำลังประสบกับปัญหาการแพร่ระบาดของจอกหูหนูยักษ์ (Salvinia molesta D.S. Mitchell) ซึ่งก่อให้เกิดความเสี่ยงที่จะเร่งให้เกิดการสะสมของดินตะกอนและอาจจะส่งผลกระทบต่อคุณภาพน้ำในระยะยาวของอ่างเก็บน้ำได้ ดังนั้นการศึกษานี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการเปลี่ยนแปลงตามลักษณะพื้นที่การใช้ประโยชน์และตามฤดูกาลของปริมาณสารอินทรีย์และปริมาณสารอาหารในดินตะกอนในอ่างเก็บน้ำเขื่อนน้ำอูน รวมทั้งศึกษาปริมาณน้ำในดินและอนุภาคดินตะกอน

วิธีดำเนินการวิจัย : พื้นที่ศึกษาในอ่างเก็บน้ำเขื่อนน้ำอูนจำนวน 10 สถานี (S1-S10) ได้แก่ S1 (ประตูระบายน้ำออกฝั่งซ้าย) S2 (ประตูระบายน้ำออกฝั่งขวา) S3 (แหล่งท่องเที่ยวและชุมชน) S4 (แพท่องเที่ยวเชิงอนุรักษ์และเขตรักษาพันธุ์สัตว์น้ำ) S5 (สถานีสูบน้ำประปาและพื้นที่เกษตรกรรม) S6 (ทางน้ำเข้าห้วยเหล็กไฟและแหล่งชุมชน) S7 (เขตอนุรักษ์พันธุ์สัตว์น้ำ) S8-S9 (แหล่งทำการประมงและเกษตรกรรม) และ S10 (ทางน้ำเข้าลำน้ำอูน) เก็บตัวอย่างดินตะกอนที่ผิวหน้าโดยใช้เครื่อง Ekman Grab (15x15 เซนติเมตร) เก็บตัวอย่างดินตะกอนตามพื้นที่การใช้ประโยชน์รอบอ่างเก็บน้ำ 10 สถานีๆ ละ 3 ซ้ำ และตามฤดูกาลในรอบ 1 ปี จำนวน 3 ครั้ง แบ่งออกเป็นฤดูร้อน (ปลายเดือนมีนาคม พ.ศ. 2566) ฤดูฝน (กลางเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2566) และฤดูหนาว (ต้นเดือนมกราคม พ.ศ. 2567) วิเคราะห์ตัวอย่างดินตะกอนเพื่อหาปริมาณคาร์บอนอินทรีย์ (OC) ปริมาณสารอินทรีย์ (OM) ปริมาณแอมโมเนียม-ไนโตรเจน (NH₄⁺-N) ปริมาณไนเตรท-ไนโตรเจน (NO₃^--N) ปริมาณฟอสเฟต-ฟอสฟอรัส (PO₄^3--P) ปริมาณน้ำในดินตะกอน (WC) และร้อยละ (%) ของอนุภาคดินตะกอน (อนุภาคดินเหนียว อนุภาคทรายแป้ง และอนุภาคทราย) วิเคราะห์ข้อมูลทางสถิติ โดยวิเคราะห์ความแปรปรวนด้วยวิธี One-Way ANOVA และเปรียบเทียบค่าเฉลี่ยด้วยวิธี Duncan's Multiple Range Test และวิเคราะห์ความสัมพันธ์ระหว่างพารามิเตอร์โดย Pearson’s Correlation

ผลการวิจัย : ปริมาณ OC และ OM มีค่าอยู่ในช่วง 0.85-4.93% และ 1.46-8.50% และมีค่าเฉลี่ย 2.22±0.97% และ 3.83±1.66% ตามลำดับ ไม่มีความแตกต่างระหว่างฤดูกาล (p>0.05) แต่พบความแตกต่างระหว่างพื้นที่ศึกษา (p<0.05) พื้นที่ S7 มีปริมาณ OC และ OM สูงที่สุด ส่วนปริมาณต่ำที่สุดพบที่ S1 S2 S3 S6 S9 และ S10 ค่าเฉลี่ยปริมาณ OM ในพื้นที่ศึกษาส่วนใหญ่ในอ่างเก็บน้ำบ่งชี้ระดับสารอินทรีย์ในดินตะกอนอยู่ในระดับที่ต่ำ ปริมาณ NH₄⁺-N  NO₃^--N และ PO₄^3--P  มีค่าอยู่ในช่วง 3.68-58.69 mg/kg 10.94-160.23 mg/kg และ 0.07-0.72 mg/kg และมีค่าเฉลี่ยเท่ากับ 17.55±12.99 mg/kg  50.17±40.73 mg/kg และ 0.36±0.20 mg/kg ตามลำดับ ปริมาณสารอาหารไม่มีความแตกต่างระหว่างพื้นที่ศึกษา (p>0.05) แต่พบความแตกต่างระหว่างฤดูกาล (p<0.05) ของปริมาณ NO₃^--N  และ PO₄^3--P โดยมีค่าเฉลี่ยสูงที่สุดในฤดูหนาวและฤดูฝนตามลำดับ ส่วนปริมาณ NH₄⁺-N ไม่มีความแตกต่างระหว่างฤดูกาล (p>0.05) ปริมาณ NH₄⁺-N มีความสัมพันธ์อย่างมีนัยสำคัญกับปริมาณ OM (p<0.05, r=0.41) และอย่างมีนัยสำคัญยิ่งกับปริมาณ NO₃^--N (p<0.001, r=0.68) และยังพบว่าปริมาณ PO₄^3--P มีความสัมพันธ์กับปริมาณ OM อย่างมีนัยสำคัญสูง (p<0.01, r=0.49) บ่งชี้ได้ว่าปริมาณสารอินทรีย์ในดินตะกอนส่งผลต่อปริมาณสารอาหารในดินตะกอนไปในทิศทางเดียวกัน  WC มีค่าอยู่ในช่วง 41.47-77.11% และมีค่าเฉลี่ย 58.45±9.03%  ไม่มีความแตกต่างทางสถิติระหว่างฤดูกาล (p>0.05) แต่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญระหว่างพื้นที่ศึกษา (p<0.05) WC มีปริมาณสูงที่สุดที่ S7 และ S8 และต่ำที่สุดที่ S3 ค่า WC มีความสัมพันธ์ยิ่งเชิงบวกกับปริมาณ OM (p<0.001, r=0.83) อย่างมีนัยสำคัญสูงกับปริมาณ NH₄⁺-N  (p<0.01, r=0.48) และ PO₄^3--P  (p<0.01, r=0.55) และอย่างมีนัยสำคัญกับปริมาณ NO₃^--N (p<0.05, r=0.39) ดังนั้นค่า WC สามารถเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญที่บ่งชี้ถึงสภาพของสารอินทรีย์และสารอาหารในดินตะกอนเบื้องต้นได้ ผลการศึกษาอนุภาคดินตะกอนพบว่า อนุภาคดินเหนียว อนุภาคทรายแป้ง และอนุภาคทรายมีค่าอยู่ในช่วง 19.96-54.27% 14.72-44.57% และ 22.63-62.09% และมีค่าเฉลี่ยเท่ากับ 29.06±8.50% 26.83±8.28% และ 44.17±11.60% ตามลำดับ อนุภาคดินตะกอนไม่มีความแตกต่างทางสถิติระหว่างฤดูกาล (p>0.05) แต่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญระหว่างพื้นที่ศึกษา (p<0.05) ผลการวิเคราะห์เนื้อดินตะกอนพบว่าพื้นที่ศึกษาของอ่างเก็บน้ำส่วนใหญ่เป็นประเภทดินร่วนเหนียวปนทราย (S2 S4 S7 และ S8) รองลงมาเป็นประเภทดินร่วน (S1 S3 และ S5) ดินร่วนเหนียว (S6 และ S9) และ ดินเหนียว (S10) ตามลำดับ งานวิจัยนี้ไม่พบความสัมพันธ์ระหว่างอนุภาคดินตะกอนกับปริมาณสารอินทรีย์และสารอาหารในดินตะกอน

สรุปผลการวิจัย : พื้นที่การใช้ประโยชน์รอบอ่างเก็บน้ำเขื่อนน้ำอูนมีผลอย่างมีนัยสำคัญ (p<0.05) ต่อการเปลี่ยนแปลงของปริมาณสารอินทรีย์ในดินตะกอน (OC และ OM) ปริมาณน้ำในดินตะกอน (WC) และอนุภาคดินตะกอน (ดินเหนียว ทรายแป้ง และทราย) ภายในอ่างเก็บน้ำ แต่ไม่มีผลอย่างมีนัยสำคัญ (p>0.05) ต่อการเปลี่ยนแปลงของปริมาณสารอาหารในดินตะกอน ในขณะที่ฤดูกาลไม่มีผลอย่างมีนัยสำคัญ (p>0.05) ต่อการเปลี่ยนแปลงของปริมาณ OC  OM  WC และอนุภาคดินตะกอน แต่มีผลอย่างมีนัยสำคัญ (p<0.05) ต่อการเปลี่ยนแปลงปริมาณของสารอาหารในดินตะกอนส่วนใหญ่ การศึกษาความเร็วของกระแสน้ำเพิ่มเติมจะสามารถอธิบายทิศทางของการแพร่กระจายดินตะกอนภายในอ่างเก็บน้ำได้มากขึ้น ข้อมูลจากงานวิจัยนี้สามารถเป็นแนวทางเบื้องต้นในการบริหารจัดการอ่างเก็บน้ำเขื่อนน้ำอูนได้อย่างยั่งยืน