يلعب تفاعل البيئة دورًا مهمًا في امتصاص الأيونات من التربة أو من محلول المغذيات. في بيئة شديدة الحموضة (عند درجة الحموضة <4,0) ، تكون أيونات الهيدروجين سامة للنبات. إنها تزيح جميع الكاتيونات الأخرى من حالة الامتزاز ، وبدلاً من أن يتم امتصاصها ، يمكن للمرء أن يلاحظ إطلاقها من الجذر. في بيئة شديدة الحموضة ، يتغير مظهر الجذور وهيكلها. في بيئة قلوية (عند درجة الحموضة> 8) ، يكون امتصاص النباتات للأنيونات مضطربًا.
في بيئة أقل حمضية (عند درجة الحموضة = 4,5-5,0) ، لا تسبب أيونات الهيدروجين تأثيرًا سامًا مباشرًا. ومع ذلك ، في التربة التي تحتوي على هذا الرقم الهيدروجيني ، تنمو العديد من المحاصيل بشكل سيء. ويرجع ذلك إلى حقيقة أنه في التربة الحمضية ، يتأخر تدفق الكالسيوم إلى النباتات ، كما أن نشاط البكتيريا المفيدة يتأثر أيضًا. بالإضافة إلى ذلك ، تتراكم التربة الحمضية عددًا كبيرًا من أيونات الحديد والمنغنيز والألمنيوم بشكل خاص ، الضارة بنمو النبات ، والتي تكون في حالة ملزمة في التربة غير الحمضية. في التربة الحمضية ، يقل امتصاص النباتات للفوسفات والموليبدينوم. هذا هو السبب في أن التربة الحمضية تحتاج إلى أن تكون محدودة للحصول على عوائد عالية.
عند زراعة النباتات باستخدام طرق الزراعة المائية ، باستخدام ركائز صناعية ، فإن حموضة المحلول لها تأثير أقل على نمو النبات بسبب عدم وجود آثار جانبية لأيونات الهيدروجين. عند الرقم الهيدروجيني = 4 ، يتضح أن نمو شتلات الطماطم يعوق بشدة (انظر الجدول) ، لأنه في بيئة شديدة الحموضة ، يكون امتصاص النباتات لجميع الكاتيونات مضطربًا. ولكن عند درجة الحموضة = 5 و 6 ، كان نمو الشتلات هو الأفضل. على العكس من ذلك ، أدى التحول في الرقم الهيدروجيني للمحلول إلى الجانب القلوي (الرقم الهيدروجيني = 8) إلى انخفاض حاد في نمو الشتلات ، والذي لا يحدث عادةً في التربة. يكمن السبب في ذلك في حقيقة أنه مع تفاعل محايد ، يترسب جزء من المواد المعدنية في المحلول على شكل أملاح الفوسفات والكربونات من الكالسيوم والمنغنيز والحديد ويصبح غير متاح للنبات. هذه الأملاح ، المترسبة على سطح الجذر ، تجعل التنفس صعبًا أيضًا. تؤدي التفاعلات المحايدة والقلوية بشكل خاص إلى تعطيل امتصاص الحديد ، والذي يترسب تمامًا ، مما يؤدي إلى إصابة النباتات بالكلور ، ويلاحظ في هذا المرض تكوين توقف الكلوروفيل وإصفرار الأوراق الصغيرة. مع الإصابة بالكلور ، لا يتغير لون الورقة فحسب ، بل تتعطل عملية التمثيل الضوئي والتنفس ، ويتباطأ نمو النباتات بشكل حاد. لهذا السبب عند زراعة النباتات بدون تربة ، يجب توخي الحذر للتأكد من أن محلول المغذيات يحتوي دائمًا على الحديد في حالة مذابة. يمتص الحديد فقط عن طريق الجذور الصغيرة ، والجذور القديمة لا تمتص الحديد ، لذلك ، عند معالجة النباتات من أجل الإصابة بالكلور ، يجب إيلاء اهتمام جاد لتهيئة ظروف مواتية لنمو جذور جديدة.
تأثير الرقم الهيدروجيني للمحلول المغذي على نمو شتلات الطماطم
(من إرنون وجونسون ، مقتبس في سابينين ، 1955)
محلول الرقم الهيدروجيني
الوزن الخام لنبتة واحدة ، ز
4,0
35,3
5,0
103,7
6,0
111,8
7,0
100,3
8,0
64,5
9,0
7,0
تشير البيانات الواردة في الجدول إلى أن أفضل الظروف للنمو في الثقافات الاصطناعية يتم إنشاؤها عند الرقم الهيدروجيني = 5,0-6,0.
في التربة ، وتحت تأثير نمو النبات ، يتغير الأس الهيدروجيني قليلاً ، لأن التربة تتمتع بقدرة تخزين عالية ، أي القدرة على الحفاظ على الرقم الهيدروجيني عند مستوى معين. لا تتمتع المحاليل المغذية بقدرة التخزين المؤقت ، وبالتالي يتم تحويل الأس الهيدروجيني بسهولة إلى الجانب الحمضي أو القلوي تحت تأثير نمو النبات. يمكن تخزين محلول المغذيات بشكل مصطنع. لهذا ، من الضروري إدخال مواد إضافية في المحلول قادرة على تشكيل المحاليل العازلة.
لماذا تتغير الحموضة
يحدث التحول في حموضة المحلول نتيجة الامتصاص غير المتكافئ للكاتيونات والأنيونات من محلول المغذيات بواسطة الجذر. على سبيل المثال ، إذا تم تضمين أملاح الأمونيوم في تركيبة محلول المغذيات ، فعادة ما يتم تحميض المحلول ، حيث تمتص النباتات نيتروجين الأمونيوم بمعدل مرتفع مقارنة بالأنيون المصاحب ؛ على العكس من ذلك ، في وجود النترات ، تستهلك النباتات نترات النيتروجين بمعدل أعلى ، ونتيجة لذلك يصبح المحلول قلويًا ، حيث يتم إثرائه بمخلفات الملح القلوية. أظهرت التجربة أنه لا يمكن إضافة كميات كبيرة من أملاح الأمونيوم إلى محلول المغذيات ، لأنها تلحق الضرر بالنباتات بسبب التحمض القوي للمحلول. في الحلول الأكثر شيوعًا ، بما في ذلك مجموعة الزراعة المائية ، تسود النترات بدلاً من نيتروجين الأمونيوم ؛ في الممارسة العملية ، يصبح المحلول قلويًا ، ويجب تحمضه باستمرار.
النتائج
وبالتالي ، عند زراعة النباتات بدون تربة ، من الممكن تنظيم تغذية الجذور بدقة ، والقدرة على تزويد النباتات بجميع العناصر الغذائية الضرورية جيدًا. لذلك ، في الثقافة الاصطناعية ، يمكنك الحصول على عوائد عالية من النباتات. ومع ذلك ، هناك أيضًا عدد من الصعوبات. أولاً ، خطر إغراق نظام الجذر الذي يمكن أن يؤدي إلى موت النباتات. يتم التخلص من هذا الخطر بمساعدة المعدات التقنية المختلفة. ثانياً ، هناك تحولات في حموضة المحلول (عادة قلونة) ، والتي يمكن أن تؤثر سلبًا على نمو النبات. لذلك ، من الضروري التحقق بشكل متكرر من الرقم الهيدروجيني لمحلول المغذيات وإعادته إلى القيمة المثلى.
