A környezet reakciója fontos szerepet játszik a talajból vagy a tápoldatból történő ionok felszívódásában. Nagyon savas környezetben (pH <4,0) a hidrogénionok mérgezőek a növényre. Kiszorítják az összes többi kationt az adszorpciós állapotból, és ahelyett, hogy felszívnák őket, láthatóan kiszabadulnak a gyökérből. Erősen savas környezetben a gyökerek megjelenése, szerkezete megváltozik. Lúgos környezetben (pH > 8) az anionok felszívódása a növényekben megváltozik.
Kevésbé savas környezetben (pH = 4,5-5,0 között) a hidrogénionok nem okoznak közvetlen toxikus hatást. Az ilyen pH-jú talajokon azonban sok növény gyengén fejlődik. Ennek oka az a tény, hogy a savas talajokban a kalcium áramlása a növényekhez késik, és a hasznos mikroflóra tevékenysége is megzavarodik. Ezenkívül a savanyú talajok nagy mennyiségben halmozódnak fel a növények növekedésére káros vas-, mangán- és különösen alumíniumionokat, amelyek kötött állapotban a nem savas talajokban találhatók meg. Savanyú talajban csökken a foszfátok és a molibdén növények általi felszívódása. Ezért a savanyú talajokat meszezni kell a magas hozam eléréséhez.
Ha hidroponikusan, mesterséges szubsztráttal termesztik a növényeket, az oldat savassága kevésbé befolyásolja a növények növekedését, mivel a hidrogénionok nem okoznak mellékhatásokat. pH = 4-nél a paradicsompalánták növekedése erősen gátolt (lásd a táblázatot), mivel erősen savas környezetben az összes kation felszívódása megváltozik a növények által. De pH = 5 és 6 mellett a palánták növekedése volt a legjobb. Az oldat pH-értékének lúgos oldalra váltása (pH = 8) éppen ellenkezőleg, drasztikusan csökkentette a palánták növekedését, ami általában nem fordul elő a talajban. Ennek az az oka, hogy semleges reakció esetén az oldatban lévő ásványi anyagok egy része kalcium-, mangán- és vas-foszfát- és karbonátsók formájában kicsapódik, és a növény számára hozzáférhetetlenné válik. Ezek a sók, amelyek a gyökér felszínén kicsapódnak, a légzést is nehezítik. A semleges és lúgos reakciók különösen erősen megzavarják a vas felszívódását, amely teljesen kicsapódik, aminek következtében a növényekben klorózis alakul ki, ezzel a betegséggel a klorofillképződés leáll, és a fiatal levelek sárgulása figyelhető meg. A klorózis során nemcsak a levél színe változik meg, hanem a fotoszintézis és a légzés folyamata is megszakad, a növények növekedése drámaian lelassul. Éppen ezért a talaj nélküli növények termesztésénél ügyelni kell arra, hogy a tápoldat mindig oldott állapotban tartalmazzon vasat. A vasat csak a fiatal gyökerek szívják fel, a régi gyökerek nem szívják fel a vasat, ezért a növények klorózisos kezelésekor fokozott figyelmet kell fordítani az új gyökerek növekedéséhez szükséges kedvező feltételek megteremtésére.
A tápoldat pH-jának hatása a paradicsompalánták növekedésére.
(Ernon és Johnson, idézi Sabinin, 1955)
oldat pH-ja
A növény bruttó tömege, 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
A táblázatban közölt adatok azt mutatják, hogy a mesterséges növények növekedésének legkedvezőbb feltételei pH = 5,0-6,0 mellett jönnek létre.
A talajban a növénynövekedés hatására a pH enyhén változik, mivel a talaj nagy pufferkapacitással rendelkezik, vagyis képes a pH-t egy bizonyos szinten tartani. A tápoldatok nem annyira pufferelőek, ezért a pH-értékük könnyen eltolódik a savas vagy lúgos oldalra a növénynövekedés hatására. A tápoldat mesterségesen pufferolható. Ehhez további pufferoldatokat képezni képes anyagokat kell hozzáadni az oldathoz.
Miért változik a savasság?
Az oldat savasságának változása a kationok és anionok kationok és anionok egyenetlen felszívódásának eredményeképpen következik be a tápoldatból a gyökér által. Például, ha a tápoldat készítmény ammóniumsókat tartalmaz, akkor az oldat általában savassá válik, mivel a növények a kísérő anionhoz képest nagy sebességgel szívják fel az ammónium-nitrogént; ellenkezőleg, nitrát jelenlétében a növények nagyobb arányban fogyasztanak nitrát-nitrogént, így az oldat lúgossá válik, mivel lúgos sómaradványokkal gazdagodik. A tapasztalatok szerint a tápoldathoz nem lehet nagy mennyiségű ammóniumsót adni, mert az oldat erős savasodása miatt károsítják a növényeket. A leggyakoribb megoldásokban, beleértve a hidroponikus készletet is, inkább a nitrát dominál, mint az ammónium-nitrogén; a gyakorlatban az oldat lúgossá válik, és folyamatosan savanyítani kell.
Megállapítások
Ezért a talaj nélküli növények termesztésekor pontosan szabályozható a gyökerek táplálkozása, a növények minden szükséges tápanyaggal való ellátása. Ezért mesterséges termesztéssel magas növényi hozam érhető el. Ugyanakkor számos nehézség is felmerül. Először is, a gyökérrendszer elárasztásának veszélye, ami a növény halálához vezethet. Ezt a veszélyt különféle technikai csapatok segítségével hárítják el. Másodszor, az oldat savasságában változások következnek be (általában lúgosodás), ami negatívan befolyásolhatja a növények növekedését. Ezért szükséges a tápoldat pH-értékének gyakori ellenőrzése és optimális értékre állítása.
