La reacción del medio ambiente juega un papel importante en la absorción de iones del suelo o de la solución nutritiva. En un ambiente muy ácido (a pH <4,0), los iones de hidrógeno son tóxicos para la planta. Desplazan a todos los demás cationes del estado de adsorción y, en lugar de ser absorbidos, se puede observar su liberación desde la raíz. En un ambiente fuertemente ácido, la apariencia de las raíces y su estructura cambian. En un ambiente alcalino (a pH> 8), se altera la absorción de aniones por las plantas.
En un ambiente menos ácido (a pH = 4,5-5,0), los iones de hidrógeno no causan un efecto tóxico directo. Sin embargo, en suelos con este pH, muchos cultivos crecen mal. Esto se debe al hecho de que en suelos ácidos, el flujo de calcio a las plantas se retrasa y la actividad de la microflora beneficiosa también se interrumpe. Además, los suelos ácidos acumulan una gran cantidad de iones de hierro, manganeso y especialmente aluminio, nocivos para el crecimiento de las plantas, que se encuentran en estado ligado en suelos no ácidos. En suelos ácidos, la absorción de fosfatos y molibdeno por las plantas disminuye. Es por eso que los suelos ácidos necesitan ser encalados para obtener altos rendimientos.
Cuando se cultivan plantas con métodos hidropónicos, con sustratos artificiales, la acidez de la solución tiene menos efecto sobre el crecimiento de las plantas debido a la ausencia de efectos secundarios de los iones de hidrógeno. A pH = 4, el crecimiento de las plántulas de tomate resulta fuertemente inhibido (ver tabla), ya que en un ambiente fuertemente ácido se altera la absorción de todos los cationes por las plantas. Pero a pH = 5 y 6, el crecimiento de las plántulas fue el mejor. Un cambio en el pH de la solución al lado alcalino (pH = 8), por el contrario, redujo drásticamente el crecimiento de las plántulas, lo que generalmente no ocurre en el suelo. La razón de esto radica en el hecho de que con una reacción neutra, parte de las sustancias minerales en solución precipitan en forma de sales de fosfato y carbonato de calcio, manganeso y hierro y se vuelve inaccesible para la planta. Estas sales, que se precipitan en la superficie de la raíz, también dificultan la respiración. Las reacciones neutras y alcalinas interrumpen especialmente fuertemente la absorción de hierro, que se precipita por completo, como resultado de lo cual las plantas desarrollan clorosis, con esta enfermedad se detiene la formación de clorofila y se observa el amarillamiento de las hojas jóvenes. Con la clorosis, no solo cambia el color de la hoja, sino que se interrumpe el proceso de fotosíntesis y respiración, el crecimiento de las plantas se ralentiza drásticamente. Es por eso que cuando se cultivan plantas sin tierra, se debe tener cuidado para asegurarse de que la solución nutritiva siempre contenga hierro en estado disuelto. El hierro es absorbido solo por las raíces jóvenes, las raíces viejas no absorben hierro, por lo tanto, al tratar las plantas para la clorosis, se debe prestar mucha atención a la creación de condiciones favorables para el crecimiento de nuevas raíces.
Influencia del pH de la solución nutritiva en el crecimiento de plántulas de tomate.
(de Ernon y Johnson, citado en Sabinin, 1955)
pH de la solución
Peso bruto de una planta, 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
Los datos proporcionados en la tabla indican que las condiciones más favorables para el crecimiento en cultivos artificiales se crean a pH = 5,0-6,0.
En el suelo, bajo la influencia del crecimiento de las plantas, el pH cambia ligeramente, ya que el suelo tiene una alta capacidad amortiguadora, es decir, la capacidad de mantener el pH en un cierto nivel. Las soluciones de nutrientes no son tan tamponantes y, por lo tanto, su pH se desplaza fácilmente al lado ácido o alcalino bajo la influencia del crecimiento de las plantas. La solución nutritiva se puede tamponar artificialmente. Para esto, es necesario agregar adicionalmente sustancias capaces de formar soluciones tampón a la solución.
¿Por qué cambia la acidez?
El cambio en la acidez de la solución se produce como resultado de la absorción desigual de cationes y aniones de la solución nutritiva por la raíz. Por ejemplo, si se incluyen sales de amonio en la formulación de la solución nutritiva, entonces la solución generalmente se acidifica, ya que las plantas absorben nitrógeno amónico a una velocidad alta en comparación con el anión acompañante; por el contrario, en presencia de nitrato, las plantas consumen nitrógeno nitrato en mayor proporción, por lo que la solución se alcaliniza, ya que se enriquece con residuos de sales alcalinas. La experiencia ha demostrado que no se pueden agregar grandes cantidades de sales de amonio a la solución nutritiva, debido a que dañan las plantas debido a la fuerte acidificación de la solución. En las soluciones más comunes, incluido el kit de hidroponía, predomina el nitrato en lugar del nitrógeno amónico; en la práctica, la solución se alcaliniza y debe acidificarse constantemente.
Hallazgos
Por lo tanto, al cultivar plantas sin suelo, es posible regular con precisión la nutrición de las raíces, la capacidad de proporcionar a las plantas todos los nutrientes necesarios. Por lo tanto, en cultivo artificial, puede obtener altos rendimientos de plantas. Sin embargo, también hay una serie de dificultades. Primero, el peligro de inundar el sistema radicular, lo que puede provocar la muerte de las plantas. Este peligro se elimina con la ayuda de varios equipos técnicos. En segundo lugar, hay cambios en la acidez de la solución (generalmente alcalinización), que pueden afectar negativamente el crecimiento de las plantas. Por lo tanto, es necesario verificar con frecuencia el pH de la solución nutritiva y llevarlo al valor óptimo.
