Introducere în ph
conținut
Pentru a înțelege mai bine efectul pH-ului asupra randamentelor culturilor, trebuie mai întâi să definim pH-ul. Scara pH-ului, măsurarea standard a acidității, a fost dezvoltată de către șeful departamentului chimic al laboratorului Carlsberg în 1909. În principiu înseamnă "puterea hidrogenului", deoarece scala oferă o măsurare simplă și universală a cantității de ioni de hidrogen care există într-o soluție. Acești ioni afectează aciditatea și modul în care soluția va reacționa chimic. pH-ul este definit ca logaritmul negativ al concentrației de ioni de hidrogen. Este rezultatul prezenței anionilor (nutrienți încărcați negativ) și a cationilor (nutrienți pozitiv încărcați). Scara pH merge de la 0 (acid) la 14 (alcalin) cu pH 7 ca punct neutru.
Figura 1: Aceasta este o micrografie electronică de scanare colorată (SEM) a mycorrhizae - o asociere simbiotică între o ciupercă a solului și rădăcinile unei plante vasculare. Ciuperca are capacitatea de a accesa forme de nutrienți indisponibile pentru plante, de a le prelucra și de a le transmite rădăcinilor. Mycorrhizae preferă un mediu ușor acid pentru o creștere optimă.
Planta poate influența viața solului în rizosfera sa
Rizosfera este regiunea îngustă a solului care este direct influențată de secrețiile radiculare și de microorganismele legate de sol. Plantele răspund la deficiența nutrienților prin modificarea morfologiei rădăcinilor, recrutarea de microorganisme și schimbarea mediului chimic al rizosferei. Componentele din exsudatele radicale ajută plantele să acceseze substanțele nutritive prin acidificarea sau schimbarea condițiilor redox în rizosferă sau chelarea directă cu substanța nutritivă. Exudații pot elibera substanțe nutritive prin dizolvarea fazelor minerale insolubile sau prin desorbția mineralelor argiloase sau a materiei organice, prin care se eliberează în sol în soluție și pot fi apoi preluate de către plante. Atunci când se prepară o soluție nutritivă, un cultivator se asigură că pH-ul apei se situează într-un anumit interval. Acest interval va fi, de preferință, acela în care cele mai multe substanțe nutritive sunt disponibile pentru plante, care este de 5,2-6,2. Dacă este necesar, pH-ul soluției de îngrășământ poate fi ajustat simplu prin adăugarea unui acid pentru scăderea pH-ului sau a unei baze pentru ao mări. Dar în rhizosphere, înconjurarea directă a rădăcinilor vii, lucrurile devin foarte diferite. Rădăcinile elimină multe substanțe care modifică pH-ul în substrat.
Figura 2: Fiecare particulă de sol conține un negativ net
încărcătura electrică și, prin urmare, are capacitatea de a
atrage și ține elemente încărcate pozitiv cum ar fi
potasiu și calciu. Aceste elemente sunt atrase
și ținute la suprafața particulelor solului ca un magnet.
Argila și materia organică au un electric negativ net mai mare
și, prin urmare, au mai multă capacitate de a ține pozitiv
ioni sau cationi încărcați. Sunt astfel de ioni cu sarcină negativă
deoarece nitrații și fosfatul vor fi respinși în mod normal.
PH-ul în rizosferă poate fi foarte diferit de pH-ul măsurat în soluția nutritivă. Cauza principală a acestui fapt este că planta trebuie să rămână "neutră". Când sunt dizolvate în apă, toți nutrienții sunt prezenți ca ioni. Acești ioni au întotdeauna o încărcătură pozitivă sau negativă. Ionii încărcați pozitiv, cum ar fi K +, sunt numiți cationi. În mod negativ, ionii incluși, precum NO3 - se numesc anioni. Unii nutrienți pot fi prezenți în forme multiple. De exemplu, fosfații, care pot apărea ca PO4 3-, HPO4 2- și H2PO4 -. Cu toate acestea, numai această ultimă formă poate fi preluată de rădăcini. Suprafața rădăcinii este încărcată negativ. În această stare, ionii încărcați negativ, cum ar fi H2PO4 - vor fi respinși de pe suprafața rădăcinii ca doi magneți care au același pol. Plantele au dezvoltat câteva modalități de a facilita absorbția anionilor. Pentru fiecare anion, planta preia, excreta un anion, cum ar fi un ion de hidroxid (OH) sau bicarbonat (HCO3-). În mod similar, pentru fiecare cation care o ia, planta excreta un cation ca H +. În acest fel, sarcina instalației rămâne echilibrată. Totuși, un efect secundar al acestui fapt este că ionii excreți influențează pH-ul rhizospherei în substrat. Prin excretarea unui cation, pH-ul aproape de rădăcini scade (devine mai acid). Excreția anionilor va crește pH-ul în apropierea rădăcinilor (devine mai alcalin).
Este binecunoscut faptul că îngrășămintele azotate au un efect asupra pH-ului aproape de rădăcini. Această înțelegere este importantă deoarece planta preia atâta azot, încât efectul poate fi considerabil. Dar acest efect are loc cu fiecare nutrient sau îngrășământ. În calitate de cultivator, puteți adăuga azot în diferite forme. Amoniacul (NH4 +) are un efect acid în sol. Nitratul (NO3 -) are un efect alcalin. Se poate presupune cu usurinta ca raspunsul la aceasta este fertilizarea cu azotat de amoniu (NH4NO3). Dar nu este așa de simplu. Amoniacul va fi preluat mult mai repede de plante comparativ cu nitrații, iar rezultatul va fi, în final, acidificarea solului. Toate aceste reacții trebuie luate în considerare deoarece fiecare nutrient are propriul său pH optim în sol în ceea ce privește disponibilitatea plantelor. Pentru unele elemente, acesta este un interval îngust de pH și măsurarea pur și simplu a pH-ului în soluția de nutrienți nu vă va spune ce se întâmplă cu adevărat în jos în rhizosphere.
exudate
Figura 3: Această imagine vă arată că pentru fiecare cation (albastru)
că o plantă preia, excreta un cation ca H +. Pentru
fiecare anion (roșu) o planta preia, eliberează a
hidroxid (de exemplu, OH-). În acest fel, taxa netă a instalației
rămâne întotdeauna în echilibru. Un efect secundar al acestui lucru este acela
ionii excreți influențează pH-ul rhizospherei
în substrat. Când planta excreta un cation,
pH-ul aproape de rădăcini scade. Excreția
de anioni va ridica pH-ul aproape de rădăcini.
În trecut, a devenit clar că rădăcinile elimină multe substanțe pentru a influența viața solului direct în jurul rădăcinilor. Aceste substanțe sunt cunoscute sub denumirea de "exudate". Principalele exudate sunt zaharurile și acizii organici. Acizi cum ar fi acidul citric, acidul oxalic și acidul malic sunt prezenți într-o mare măsură în umiditatea celulară a rădăcinilor. Aceste elemente pot avea, de asemenea, o influență asupra pH-ului în sol, dar cât de puternică este această influență va varia în fiecare plantă. Dacă acizii sunt excretați din rădăcini, ei sunt dizolvați ca anioni și vor face ca solul din apropierea rădăcinii să fie mai alcalin, ca și alți anioni. De obicei, aceste exudate vor avea o influență minoră asupra pH-ului în comparație cu efectul puternic al excreției de H +. Ceea ce este remarcabil, totuși, este că nu fiecare bucată din sistemul rădăcină acționează în același mod. La vârful rădăcinii, mai multe H-ioni sunt excretați, în timp ce un pic mai mult în jos de la rădăcină, mai mulți anioni sunt excretați. Aceasta este probabil legată de diferențele de absorbție a îngrășămintelor.
Nivelurile de pH afectează disponibilitatea nutrienților și creșterea plantelor
Nivelul pH-ului influențează disponibilitatea nutrienților și, indirect, prin urmare, are un efect asupra creșterii plantelor. pH-ul poate afecta de asemenea absorbția nutrienților prin rădăcini de plante. Nu toți nutrienții sunt afectați în mod egal, dar cele mai multe substanțe nutritive sunt disponibile pentru plante în domeniul de pH de 5,2 - 6,2 (vezi figura 4). Înainte ca un nutrient să poată fi utilizat de către plante, acesta trebuie dizolvat în soluția de sol. Majoritatea mineralelor și substanțelor nutritive sunt mai solubile și, prin urmare, disponibile în soluri ușor acide decât în soluri neutre, ușor alcaline. În soluri neutre până la ușor alcaline, unele elemente pot deveni "inactive" și nu vor mai fi disponibile pentru plante. Aceste elemente includ fier, mangan, cupru, zinc și bor. În solurile foarte acide, pe de altă parte, solubilitatea solubilității fosforului, a calciului și a magneziului scade. Fosforul nu este niciodată ușor solubil în sol, dar este cel mai disponibil în sol cu un pH de aproximativ 6,5. Această valoare variază între diferite substraturi. Solul acid (pH 4.0-5.0) poate avea concentrații mari de aluminiu solubil, mangan și fier, care pot fi toxice pentru creșterea anumitor plante. Nutrienții pentru creșterea sănătoasă a plantelor sunt împărțiți în diferite categorii: substanțe nutritive macro (elemente necesare în cantități mai mari), care sunt, de asemenea, subdivizate în nutrienți primari și secundari și micro nutrienți sau oligoelemente (elemente necesare în cantități foarte mici). Majoritatea substanțelor nutritive secundare și deficiențele micro nutritive pot fi corectate cu ușurință prin menținerea mediului în jurul intervalului optim de pH. Valorile scăzute ale pH-ului (3-5) în combinație cu o temperatură ridicată (peste 26 ° C) pot, de asemenea, influența creșterea anumitor boli fungice. În solurile puternic acide, activitatea bacteriilor care descompun materia organică din sol poate fi împiedicată. Acest lucru împiedică descompunerea materiei organice, rezultând o acumulare de materie organică și eliberarea substanțelor nutritive în sol, în special în azot, care este blocată în interiorul materiei organice. Ca urmare, creșterea plantelor poate fi afectată negativ. În substraturile organice ale solului, există ciuperci benefice numite mycorrhizae. Aceste microorganisme preferă un mediu ușor acid pentru o creștere optimă. Alcalinitatea apei este, de asemenea, un factor relevant. Dacă alcalinitatea apei este peste 200-250ppm CaC03, atunci trebuie adăugat acid pentru a minimiza influența asupra pH-ului mediului de creștere.
Figura 4: Cele mai multe substanțe nutritive pentru plante sunt disponibile în domeniul de pH de 5,2 și 6,2.
Cum și de ce pH-ul se schimbă adesea în sistemele de creștere hidroponică
Absorbția anionilor (nutrienți încărcați negativ) și a cationilor (nutrienți pozitiv încărcați) de către plante poate provoca schimbări substanțiale ale pH-ului în sistemul de creștere. Dacă mai multe cationi sunt absorbiți în raport cu anionii, pH-ul va scădea. Dacă mai mulți anioni sunt absorbiți decât cationii, acest lucru duce la o creștere a pH-ului. Deoarece azotul (un element necesar în cantități mari pentru creșterea plantelor sănătoase) poate fi furnizat fie ca un cation (amoniu - NH4 +), fie ca un anion (nitrat - NO3 -), raportul dintre aceste două forme de azot în soluția nutritivă pot avea un efect major atât asupra ratei, cât și asupra direcției modificării pH-ului în timp. Schimbările de pH pot apărea surprinzător de rapid. Cele mai multe soiuri de legume cresc cel mai bine într-o soluție nutritivă cu un pH cuprins între 5,2 și 6,2 și la o temperatură cuprinsă între 20 ° C și 22 ° C.
Atunci când este puțină lumină disponibilă (în zilele acoperite sau în medii de creștere interioară), plantele vor absorbi mai mult potasiu și fosfor din soluția de nutrienți, crescând aciditatea (pH-ul va scădea). La niveluri scăzute de lumină, viteza de transpirație este, de asemenea, mai scăzută, ceea ce, la rândul său, scade absorbția de calciu. În combinație cu un pH scăzut în substrat, pot apărea simptome de deficit de calciu. Atunci când există multă lumină intensă (în zile senine însorite), plantele vor absorbi mai mult azot din soluția de nutrienți. Ca rezultat, aciditatea scade (pH-ul crește).
Figura 5: Această diagramă vă va ajuta să identificați deficiențele nutrienților.
Ce se întâmplă dacă pH-ul este prea mare sau scăzut și cum se recunoaște simptomele
Primele simptome ale deficienței nutrienților vor apărea în frunze. De exemplu, o deficiență de fier (Fe) poate apărea foarte rapid. La valori ale pH-ului de 7 sau mai mult, la plante vor fi disponibile mai puțin de 50% Fe. La valori ale pH-ului de 8,0, doar o cantitate mică de Fe este lăsată în soluție din cauza precipitării cu hidroxid de fier (Fe (OH) 3 - care în cele din urmă se transformă în rugină). Figura 5 poate fi folosită ca instrument pentru identificarea deficiențelor nutrienților la plante. Cloroza este îngălbenirea sau albirea țesuturilor verzi din plante datorită pierderii de clorofilă. Necroza este moartea țesutului vegetal și prezintă o decolorare a unui brun închis, de ex. pe o porțiune a frunzei.
Locul din plantă în care apar simptomele (frunze vechi versus tineri) va depinde de mobilitatea elementului din plantă. Elemente cu mobilitate foarte scăzută sunt bor, calciu, cupru, fier, mangan, molibden și zinc. Deficiențele acestor elemente vor fi întâlnite mai întâi în frunzele tinere. Aceste elemente sunt transferate cu fluxul de sapun către frunzele tinere. Nu se mișcă în interiorul plantei. Mai multe elemente mobile sunt azot, potasiu și magneziu. Simptomele de deficiență ale acestor elemente sunt observate în frunzele mai vechi ale plantelor, deoarece elementele se mută din frunzele mai vechi la frunzele mai tinere, care au nevoie de mai mulți nutrienți pentru procesul de creștere.
- Poate un pH afecta culoarea plantelor?
- Cum de a face solul mai acide pentru tufele de afine
- Va afecta pH-ul apei pH-ul solului?
- Cum acul de conifere afectează solul?
- Cum influențează varul solul?
- Puteți folosi peroxid de hidrogen de calitate alimentară într-o grădină de legume?
- Carbonatul de calciu este bun pentru peluze?
- Peroxidul de hidrogen pentru spray-ul de grădină
- Cerințele ph pentru bananele în creștere
- Proceduri de testare a solului de calciu
- Interacțiunile dintre nutrienți
- Efectul amoniacului casnic asupra creșterii plantelor
- Epsom sare și PH nivele în sol
- Ce este un agent de acidulare pentru trandafiri?
- Apă tare și apă moale
- Tipuri de soluții nutritive hidroponice
- Calciul lichid și pH-ul solului
- Semne de pH scăzut în plante
- Ce face acidul pentru plante?
- Cum să utilizați peroxidul de hidrogen pentru a ucide bug-urile în solul plantelor
- Fixarea solului acru