Η αντίδραση του περιβάλλοντος παίζει σημαντικό ρόλο στην απορρόφηση των ιόντων από το έδαφος ή το θρεπτικό διάλυμα. Σε πολύ όξινο περιβάλλον (σε pH <4,0), τα ιόντα υδρογόνου είναι τοξικά για το φυτό. Εκτοπίζουν όλα τα άλλα κατιόντα από την κατάσταση προσρόφησης και αντί να απορροφηθούν, φαίνεται ότι απελευθερώνονται από τη ρίζα. Σε ένα έντονα όξινο περιβάλλον αλλάζει η εμφάνιση των ριζών και η δομή τους. Σε αλκαλικό περιβάλλον (σε pH> 8), η απορρόφηση των ανιόντων από τα φυτά μεταβάλλεται.
Σε λιγότερο όξινο περιβάλλον (σε pH = 4,5-5,0), τα ιόντα υδρογόνου δεν προκαλούν άμεση τοξική επίδραση. Ωστόσο, σε εδάφη με αυτό το pH, πολλές καλλιέργειες αναπτύσσονται κακώς. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι σε όξινα εδάφη, η ροή του ασβεστίου στα φυτά καθυστερεί και η δραστηριότητα της ευεργετικής μικροχλωρίδας επίσης διαταράσσεται. Επιπλέον, τα όξινα εδάφη συσσωρεύουν μεγάλη ποσότητα ιόντων σιδήρου, μαγγανίου και κυρίως αλουμινίου, επιβλαβή για την ανάπτυξη των φυτών, τα οποία βρίσκονται σε δεσμευμένη κατάσταση σε μη όξινα εδάφη. Στα όξινα εδάφη, η απορρόφηση των φωσφορικών αλάτων και του μολυβδαινίου από τα φυτά μειώνεται. Γι’ αυτό τα όξινα εδάφη πρέπει να ασβεστοποιούνται για να έχουν υψηλές αποδόσεις.
Όταν καλλιεργούνται φυτά υδροπονικά, με τεχνητά υποστρώματα, η οξύτητα του διαλύματος έχει μικρότερη επίδραση στην ανάπτυξη των φυτών λόγω της απουσίας παρενεργειών από ιόντα υδρογόνου. Σε pH = 4, η ανάπτυξη των δενδρυλλίων τομάτας αναστέλλεται έντονα (βλ. πίνακα), αφού σε έντονα όξινο περιβάλλον αλλοιώνεται η απορρόφηση όλων των κατιόντων από τα φυτά. Αλλά σε pH = 5 και 6, η ανάπτυξη των δενδρυλλίων ήταν η καλύτερη. Η αλλαγή του pH του διαλύματος προς την αλκαλική πλευρά (pH = 8), αντίθετα, μείωσε δραστικά την ανάπτυξη των δενδρυλλίων, η οποία γενικά δεν εμφανίζεται στο έδαφος. Ο λόγος για αυτό έγκειται στο γεγονός ότι με μια ουδέτερη αντίδραση, μέρος των ανόργανων ουσιών στο διάλυμα καθιζάνει με τη μορφή ασβεστίου, μαγγανίου και φωσφορικού σιδήρου και ανθρακικών αλάτων και καθίσταται απρόσιτο στο φυτό. Αυτά τα άλατα, που καθιζάνουν στην επιφάνεια της ρίζας, δυσκολεύουν επίσης την αναπνοή. Οι ουδέτερες και αλκαλικές αντιδράσεις διαταράσσουν ιδιαίτερα έντονα την απορρόφηση του σιδήρου, η οποία κατακρημνίζεται πλήρως, με αποτέλεσμα τα φυτά να αναπτύσσουν χλωρίωση, με αυτήν την ασθένεια σταματά ο σχηματισμός χλωροφύλλης και παρατηρείται κιτρίνισμα των νεαρών φύλλων. Με τη χλώρωση, όχι μόνο αλλάζει το χρώμα των φύλλων, αλλά διαταράσσεται η διαδικασία της φωτοσύνθεσης και της αναπνοής, η ανάπτυξη των φυτών επιβραδύνεται δραματικά. Γι’ αυτό όταν καλλιεργούνται φυτά χωρίς χώμα, πρέπει να λαμβάνεται μέριμνα ώστε το θρεπτικό διάλυμα να περιέχει πάντα σίδηρο σε διαλυμένη κατάσταση. Ο σίδηρος απορροφάται μόνο από νεαρές ρίζες, οι παλιές ρίζες δεν απορροφούν σίδηρο, επομένως, κατά τη θεραπεία των φυτών για χλώρωση, πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή στη δημιουργία ευνοϊκών συνθηκών για την ανάπτυξη νέων ριζών.
Επίδραση του pH του θρεπτικού διαλύματος στην ανάπτυξη των δενδρυλλίων τομάτας.
(από τους Ernon και Johnson, που αναφέρεται στο Sabinin, 1955)
pH διαλύματος
Μεικτό βάρος φυτού, g
4,0
35,3
5,0
103,7
6,0
111,8
7,0
100,3
8,0
64,5
9,0
7,0
Τα δεδομένα που παρέχονται στον πίνακα δείχνουν ότι οι πιο ευνοϊκές συνθήκες για ανάπτυξη σε τεχνητές καλλιέργειες δημιουργούνται σε pH = 5,0-6,0.
Στο έδαφος, υπό την επίδραση της ανάπτυξης των φυτών, το pH αλλάζει ελαφρώς, αφού το έδαφος έχει υψηλή ρυθμιστική ικανότητα, δηλαδή την ικανότητα να διατηρεί το pH σε ένα ορισμένο επίπεδο. Τα θρεπτικά διαλύματα δεν είναι τόσο ρυθμιστικά και επομένως το pH τους μετατοπίζεται εύκολα στην όξινη ή αλκαλική πλευρά υπό την επίδραση της ανάπτυξης των φυτών. Το θρεπτικό διάλυμα μπορεί να ρυθμιστεί τεχνητά. Για αυτό, είναι απαραίτητο να προστεθούν επιπλέον ουσίες που μπορούν να σχηματίσουν ρυθμιστικά διαλύματα στο διάλυμα.
Γιατί αλλάζει η οξύτητα;
Η αλλαγή στην οξύτητα του διαλύματος συμβαίνει ως αποτέλεσμα της ανομοιόμορφης απορρόφησης κατιόντων και ανιόντων από το θρεπτικό διάλυμα από τη ρίζα. Για παράδειγμα, εάν στη σύνθεση του θρεπτικού διαλύματος περιλαμβάνονται άλατα αμμωνίου, τότε το διάλυμα γενικά οξινίζεται, καθώς τα φυτά απορροφούν άζωτο αμμωνίου με υψηλό ρυθμό σε σύγκριση με το συνοδευτικό ανιόν. Αντίθετα, παρουσία νιτρικών, τα φυτά καταναλώνουν νιτρικό άζωτο σε μεγαλύτερη αναλογία, οπότε το διάλυμα γίνεται αλκαλικό, αφού εμπλουτίζεται με υπολείμματα αλκαλικών αλάτων. Η εμπειρία έχει δείξει ότι μεγάλες ποσότητες αλάτων αμμωνίου δεν μπορούν να προστεθούν στο θρεπτικό διάλυμα, γιατί βλάπτουν τα φυτά λόγω της έντονης οξίνισης του διαλύματος. Στις πιο κοινές λύσεις, συμπεριλαμβανομένου του κιτ υδροπονίας, κυριαρχεί το νιτρικό άλας και όχι το αμμώνιο άζωτο. στην πράξη, το διάλυμα γίνεται αλκαλικό και πρέπει να οξινίζεται συνεχώς.
Ευρήματα
Έτσι, όταν αναπτύσσονται φυτά χωρίς έδαφος, είναι δυνατό να ρυθμιστεί με ακρίβεια η θρέψη των ριζών, η ικανότητα να παρέχονται στα φυτά όλα τα απαραίτητα θρεπτικά συστατικά. Επομένως, σε τεχνητή καλλιέργεια, μπορείτε να έχετε υψηλές αποδόσεις φυτών. Ωστόσο, υπάρχουν και μια σειρά από δυσκολίες. Πρώτον, ο κίνδυνος πλημμύρας του ριζικού συστήματος, που μπορεί να οδηγήσει σε θάνατο των φυτών. Αυτός ο κίνδυνος εξαλείφεται με τη βοήθεια διαφόρων τεχνικών ομάδων. Δεύτερον, υπάρχουν αλλαγές στην οξύτητα του διαλύματος (συνήθως αλκαλοποίηση), που μπορεί να επηρεάσει αρνητικά την ανάπτυξη των φυτών. Επομένως, είναι απαραίτητο να ελέγχετε συχνά το pH του θρεπτικού διαλύματος και να το φέρετε στη βέλτιστη τιμή.
