1. BEMUTATKOZÁS.
A legtöbb ember tudja, hogy a pH 0 és 14 között változó érték, amely az oldat savasságát vagy lúgosságát jelzi. Ezenkívül tudja, hogy a megfelelő pH fenntartása az öntözési áramlásban segít megelőzni a műtrágyák kémiai reakcióit a vonalakban, hogy a magas pH-érték akadályokat okozhat a termékenyítő rendszer különböző elemeiben a csapadék képződése miatt, a megfelelő pH biztosítja a különböző tápanyagok, különösen a foszfor és a mikroelemek stb. jobb asszimilálhatóságát.
Leegyszerűsítve kijelenthetjük, hogy a hidrogénionok (H +) felszabadítására képes anyagok savasak, a hidroxilcsoportok (OH-) feladására alkalmasak pedig lúgosak vagy lúgosak. Ily módon a salétromsav a vízhez adva ionizálódik, hidrogénionokkal vagy protonokkal járul hozzá az oldathoz.
A víz savként vagy bázisként viselkedhet:
A pH betűk a "pondus hydrogenii" rövidítése, hidrogénpotenciálként lefordítva, és Sorensen javasolta 1909-ben, és bevezette őket nagyon kis hidrogénion-koncentrációkra. Sorensen tehát megalkotta a pH fogalmát, amelyet az oldatban a hidrogénionok aktivitásának megváltozott jellogaritmusaként definiálnak:
25 ° C-on a tiszta víz ionterméke | H + | x | OH- | 10-14, tehát semleges közegben | H + | = | OH- | = 10-7. A savas közeg olyan lesz, amelyben | H + |> | OH- | és egy alapszintű, amelyben | H + | 10-7 és pH 7.
2. A pH fontossága a növények számára.
A gyökerekkel érintkező tápoldat pH-értéke két fő módon befolyásolhatja a növények növekedését:
- A pH befolyásolhatja a tápanyagok elérhetőségét: ahhoz, hogy a gyökérkészlet képes legyen felszívni a különböző tápanyagokat, nyilván fel kell oldani őket. A rendkívüli pH-értékek bizonyos tápanyagok kicsapódását okozhatják, ami azt jelenti, hogy azok olyan formában maradnak, amely a növények számára nem elérhető.
- A pH befolyásolhatja a tápanyagok gyökerek általi felszívódásának fiziológiai folyamatát: minden növényfajnak olyan pH-tartománya van, amelyben ideális a felszívódásuk. Ezen a tartományon kívül a gyökér felszívódása akadályozott, és ha a pH-érték eltérése rendkívüli, akkor a gyökérzet romolhat vagy toxicitás léphet fel a fitotoxikus elemek (alumínium) túlzott felszívódása miatt.
A spanyol délkelet aglklimatikus viszonyai között, a talaj és az öntözővíz pH-ja 7,5-nél közel vagy annál magasabb, a tápanyagok, például a foszfor, a vas és a mangán megfelelő asszimilálhatóságát befolyásolja; valójában a vas-klorózist endémiás fiziopátiának tekintik a területen. A pH megfelelő értékekhez való igazítása a gyökér hatásának környezetében gyakran elegendő a foszfor, a vas és a mangán ezen hiányállapotainak korrigálására.
pH a termékenyítő oldatban. Tápanyagok elérhetősége
A termékenyítő oldatok pH-jának mind a talajművelésben, mind a hidroponikában olyannak kell lennie, hogy lehetővé tegye az összes tápanyag feloldódását a gyökerek károsítása nélkül, elkerülve a csapadék képződését (amelyek némelyike finom szuszpenzió formájában is előfordulhat) emberi szem számára láthatatlan), amely eltömődést okozhat az öntözőrendszerekben, és nem érhető el az említett tápanyagok radikális felszívódásához.
Ily módon a vas, amely az alapvető elem, amelynek oldhatóságát a pH befolyásolja a legjobban, hacsak nem adagolják naponta vagy kelát formájában, ionos formában koncentrálódik, amely a növény számára elérhető, kevesebb mint 50% -kal, pH 7 felett, miközben pH-értéke 8 semmi sem áll rendelkezésre a Fe (OH) 3 vas-hidroxid (oxid, robin vagy rozsda) formájában leváló csapadék miatt. Ezzel szemben pH 6,5 alatt a vas több mint 90% -a oldott marad és elérhető a növények számára. A mangán hasonló dinamikát követ, mint a vas.
Hasonlóképpen, pH 6,5 felett a foszfor és a kalcium hozzáférhetősége jelentősen csökkenhet, mivel a HPO4-2 forma (amely oldhatatlan csapadékokat képez kalciummal érintkezve) túlsúlyban van a H2PO4 formával szemben (amely nagyon vegyületeket képez. Kalciumban oldódik) . PH 7 felett pedig nagyon magas a kalcium és magnézium karbonátok, CaCO3 és MgCO3 formájában történő kicsapásának kockázata, ami a kibocsátók és egyéb komponensek fontos eldugulását okozhatja a termékenyítő rendszerekben. Összefoglalva: a pH 5,0-6,5 tartományban gyakorlatilag az összes tápanyag olyan formában van, amelyet a növények közvetlenül asszimilálhatnak, pH 6,5 felett a csapadékképződés fontos problémákat okozhat, pH 5 alatt pedig a gyökérzet, különösen hidroponikusan tenyésztés, ahol a szubsztrát pufferelő ereje általában nagyon kicsi.
3. Öntözővíz pH.
Az általunk kezelt öntözővíz túlnyomó része az optimálisnál magasabb pH-értéket mutat. Amint azt a korábbi cikkekben (Kertészet 129. és 130. szám) már kifejtettük, a pH-nak a fent említett tartományba juttatásához adagolandó sav mennyisége főleg az öntözővízben jelen lévő hidrogén-karbonát-ion koncentrációjától függ, mivel reagál a ugyanaz szerint:
HCO3- + H + H2O + CO2
Ily módon a hidrogén-karbonát-ion pufferként működik, pufferolva az öntözővíz pH-változását, és ha magas a koncentrációja, nagyobb mennyiségű savra van szükség annak semlegesítéséhez és a pH-értéknek a kívánt értékre történő beállításához.
Az öntözővezetékeken keresztül egy éjszakán át lassan átfolyó savoldat (pH 3-4) felhasználásával megtisztíthatjuk a képződött inkrúziókat és csapadékokat, és így az öntözőhálózatokat visszavezethetjük normális működésükhöz, megoldva az egyenletesség és az akadályok elvesztésének problémáit. amelyet az öntözővíz magas pH-ja okoz.
A pH-faktor nemcsak a termékenyítés kizárólagos folyamata szempontjából lehet nagyon fontos, hanem fontos szerepet játszhat a peszticidek öntözéssel (vegyszeresítéssel) történő felhasználásában is. A lúgos természetű vizek lúgos hidrolízis útján lebonthatják bizonyos peszticidek molekuláit, csökkentve azok kémiai aktivitását, különösen akkor, ha a termékek sokáig keverőtartályokban maradnak, és ha a környezeti hőmérséklet magas.
4. A tápanyagoldat pH-változásának okozó tényezői.
A tápoldat pH-ját számos tényező befolyásolja, az egyik legfontosabb a negatív töltésű tápanyagok (anionok) és a pozitív töltésű tápanyagok (kationok) felszívódási aránya. Általában a kationok anionok feletti abszorpciójának feleslege a pH csökkenését okozza, míg az anionok kationok feletti abszorpciójának feleslege a pH növekedését eredményezi.
Ha megnézzük a nitrogént (nagy mennyiségben szükséges tápanyagot), akkor az ammónium-kationként (NH4 +) vagy nitrát-anionként (NO3-) juttatható a növényhez, és e két nitrogénforma kapcsolata tápoldat lényegesen befolyásolhatja annak pH-változásának irányát és nagyságát. Valójában a növények gyökerei jelentősen képesek közvetlenül a körülöttük lévő környezetet módosítani, különösen a gyökérfelszín szintjén, a tápanyagok elérhetőségének növelése érdekében. Amikor a növény előnyösen elnyeli a kationokat (NH4 +), akkor felesleges negatív töltés keletkezik, amelyet a növény hidrogén-kationok (H +) szekretálásával maga semlegesíteni próbál, így csökkentve az oldat pH-ját. Éppen ellenkezőleg, amikor az anionokat (NO3-) előnyösen abszorbeálják, a gyökerek hidroxil-ionokat (OH-) vagy hidrogén-karbonát-ionokat (HCO3-) szabadítanak fel, hogy fenntartsák a gyökérfelületen az elektromos semlegességet, ezáltal csökkentve az oldat pH-ját.
Kísérletileg ismert, hogy amikor a teljes nitrogén 10-20% -át ammóniaként (NH4 +) szállítják, a hidroponikus növényekben a tápoldat pH-ja stabil marad, 5,5 körül. Így az NH4 +/NO3- aránnyal játszva bizonyos módon beállíthatnánk a tápoldat pH-ját, most figyelembe kell venni, hogy az ammónium-kation fitotoxikus egy bizonyos koncentráció felett (a szélességi fokokban). a délkelet-spanyol 0,75 mM fölött látható tünetek már valószínűek), és emellett jelentős kölcsönhatásokat indukálhat az oldat más kationjaival (K +, Ca + 2, Mg + 2).
A pufferek olyan oldatok, amelyek ellenállnak vagy pufferolják a pH változását, és általában a pH-szondák kalibrálására szolgálnak (pH 4 és 7 pufferek). Ha kis kísérleti hidroponikus egységekről van szó, hasonló puffereket lehet adni a tápoldathoz, hogy a pH stabil maradjon. Az egyik a 2-N-morfolino-etánszulfonsav (MES), amelyet időnként 0,2-1 g/l koncentrációban használtak.
5. pH a talajban.
A talajok pH-értéke nagyban változhat; a normális érték nedves területeken 5-7, száraz területeken 7-8,5. A talaj pH-értékének rendkívüli szintjét korrigálni kell. Az 1. ábra a különböző tápanyagok rendelkezésre állását mutatja a termőtalaj pH-jának megfelelően. Ezt a diagramot gyakran alkalmazzák a hidroponikus rendszerekre és a termékenyítő oldatok viselkedési dinamikájára, ez nem helyes, mivel ez az ábra a talajban lévő tápanyagok reakcióin alapul, ahol ezek elérhetősége több tényezőtől függ, például a talaj ásványtanától, a ásványi anyagok, ioncserélő reakciók, agyaghoz és szerves anyaghoz kötött tápanyagok stb. A diagram szerint, ha a vasat és a mangánt kivesszük, a talajban a tápanyagok maximális elérhetőségéhez (szélesebb sávok) a legjobb pH 7,0, ami tápoldatok esetében egyértelműen magas érték.
A különböző növényfajok a talaj pH-jától függően eltérő alkalmazkodóképességet mutatnak fejlődésük szempontjából, több savasofil faj van, mint mások, és mindegyikük ideális talaj-pH-tartományt mutat növekedésükhöz. Az 1. táblázat a legszélesebb körben elterjedt növények optimális értékeit mutatja, szem előtt kell tartani, hogy ezek az értékek pusztán magyarázóak, és hogy a legtöbb faj figyelemre méltó alkalmazkodóképességet mutat a széles pH-tartományhoz, ez a tényező sokkal kritikusabb a növények által felszívódó tápanyagok dinamikájára gyakorolt hatás tekintetében.
Mindenesetre a növekedés és a gyökérfunkció közvetlenül befolyásolható pH 5-nél és annál alacsonyabb, a figyelembe vett fajtól függően. A káros hatásokat ellensúlyozhatja további kalcium hozzáadásával 4-5-es pH-n, de nem 3-as pH-n. PH 5 és 8 között a növekedés általában kielégítő, de 9-es pH-nál OH és HCO3 közvetlen hatásai léphetnek fel. a foszfor, a vas, a molibdén és mások felszívódása.
Mindezek miatt a modern és drága termékenyítő létesítményekben elengedhetetlen az oldat pH-jának beállítása és ellenőrzése, ily módon elkerülhető a csapadékképződés és az azt követő eltömődés az öntözőrendszerekben, és a munkaerő megtakarításra kerül. a kibocsátók tisztításával nagyobb tartósság érhető el az öntözőberendezés elemeiben, és mindenekelőtt a növények ásványi táplálkozásának optimális állapota érhető el, amely a növények termelékenységének és minőségének növekedését eredményezi. Bár a pH-beállítás különösen kritikus a hidroponikus növényeknél, a növények megfelelő táplálkozásának biztosítása érdekében a gyökerek fejlődésének környezetében is érdekes szabályozni a növekvő talaj pH-ját.
1. táblázat: Optimális pH-tartomány a különböző növények esetében