השפעת חומציות (pH) של תמיסה על גידול הצמחים – הידרופוניקה

לתגובת הסביבה תפקיד חשוב בספיגת היונים מהקרקע או מתמיסת התזונה. בסביבה חומצית מאוד (ב pH <4,0), יוני מימן רעילים לצמח. הם עוקרים את כל שאר הקטיונים ממצב הספיחה, ובמקום להיספג, ניתן לראות את שחרורם מהשורש. בסביבה חומצית מאוד, מראה השורשים ומבנהם משתנים. בסביבה אלקליין (ב- pH> 8), ספיגת האניונים על ידי הצמחים מופרעת.

בסביבה פחות חומצית (ב- pH = 4,5-5,0), יוני מימן אינם גורמים להשפעה רעילה ישירה. עם זאת, בקרקעות עם pH זה, גידולים רבים גדלים בצורה גרועה. זאת בשל העובדה כי בקרקעות חומציות, זרימת הסידן לצמחים מתעכבת, וגם פעילות המיקרופלורה המועילה מופרעת. בנוסף, קרקעות חומציות מצטברות מספר רב של יונים של ברזל, מנגן ובעיקר אלומיניום, המזיקים לצמיחת הצמחים, הנמצאים במצב מאוגד בקרקעות לא חומציות. בקרקעות חומציות, ספיגת הפוספטים והמוליבדן על ידי הצמחים פוחתת. לכן צריך לרדת קרקעות חומציות בכדי להשיג תשואות גבוהות.

כאשר מגדלים צמחים בשיטות הידרופוניות, משתמשים במצעים מלאכותיים, לחומציות התמיסה יש פחות השפעה על גידול הצמחים בגלל היעדר תופעות לוואי של יוני מימן. ב- pH = 4, גידול שתילי העגבניות מתגלה כמעוכב מאוד (ראו טבלה) מכיוון שבסביבה חומצית מאוד מופרעת ספיגת כל הקטיונים על ידי הצמחים. אבל ב- pH = 5 ו -6, גידול השתילים היה הטוב ביותר. מעבר ב- pH של התמיסה לצד האלקליין (pH = 8), נהפוך הוא, הפחית בחדות את צמיחת השתילים, שלרוב אינה מתרחשת בקרקע. הסיבה לכך נעוצה בעובדה שעם תגובה ניטרלית, חלק מהחומרים המינרליים בתמיסה מזרזים בצורה של מלחי פוספט ופחמתי של סידן, מנגן וברזל והופכים לנגישים לצמח. מלחים אלה, המשקעים על פני השורש, מקשים גם על הנשימה. תגובות ניטרליות ואלקליות משבשות במיוחד את ספיגת הברזל, שמזרז לחלוטין, וכתוצאה מכך הצמחים מפתחים כלורוזיס, עם מחלה זו היווצרות כלורופיל נעצרת ונצפית מצהיבה של עלים צעירים. עם כלורוזיס, לא רק צבע העלה משתנה, אלא שתהליך הפוטוסינתזה והנשימה מופרע, צמיחת הצמחים מואטת בחדות. לכן כאשר מגדלים צמחים ללא אדמה, יש להקפיד שפתרון התזונה מכיל תמיד ברזל במצב מומס. ברזל נספג רק על ידי שורשים צעירים, שורשים ישנים אינם סופגים ברזל, לכן, כאשר מטפלים בצמחים כלורוזים, יש לשים לב רציני ליצירת תנאים נוחים לצמיחת שורשים חדשים.

השפעת ה- pH של תמיסת התזונה על צמיחת שתילי עגבניות

(מאת ארנון וג’ונסון, מצוטט בסבינין, 1955)

תמיסת pH
משקל גולמי של צמח אחד, גרם
4,0
35,3
5,0
103,7
6,0
111,8
7,0
100,3
8,0
64,5
9,0
7,0

הנתונים המופיעים בטבלה מצביעים על כך שהתנאים הנוחים ביותר לצמיחה בתרבויות מלאכותיות נוצרים ב- pH = 5,0-6,0.

באדמה, בהשפעת צמיחת הצמחים, ה- pH משתנה מעט מכיוון שהאדמה היא בעלת יכולת חציצה גבוהה, כלומר היכולת לשמור על pH ברמה מסוימת. תמיסות התזונה אינן מאגרות כל כך, ולכן ה- pH שלהם מועבר בקלות לצד החומצי או הבסיסי בהשפעת גידול הצמחים. ניתן לאגר באופן מלאכותי את תמיסת התזונה. לשם כך, יש צורך להוסיף לתמיסה בנוסף חומרים המסוגלים ליצור תמיסות חיץ.

מדוע חומציות משתנה

השינוי בחומציות התמיסה מתרחש כתוצאה מספיגה לא אחידה של קטיונים ואניונים מתמיסת התזונה על ידי השורש. לדוגמא, אם מלחי האמוניום נכללים בתכשיר תמיסת התזונה, התמיסה היא בדרך כלל מחמצת, מכיוון שצמחים סופחים חנקן אמוניום בקצב גבוה בהשוואה לאניון הנלווה; נהפוך הוא, בנוכחות ניטראט, צמחים צורכים חנקן חנקתי בקצב גבוה יותר, וכתוצאה מכך הפתרון הופך להיות אלקליזציה, מכיוון שהוא מועשר בשאריות מלח אלקליין. הניסיון הוכיח כי לא ניתן להוסיף כמויות גדולות של מלחי אמוניום לפתרון התזונתי, מהסיבה שהם פוגעים בצמחים עקב החמצה חזקה של התמיסה. בפתרונות הנפוצים ביותר, כולל ערכת הידרופוניקה, החנקן במקום חנקן אמוניום שולט; בפועל, הפתרון הופך לבסיסי, והוא חייב להיות מחומץ כל הזמן.

ממצאים

לפיכך, כאשר מגדלים צמחים ללא אדמה, ניתן לווסת במדויק את תזונת השורשים, את היכולת לספק לצמחים את כל אבות המזון הדרושים. לכן, בתרבות מלאכותית, אתה יכול לקבל תשואות גבוהות של צמחים. עם זאת, ישנם גם מספר קשיים. ראשית, הסכנה בהצפת מערכת השורשים, שעלולה להוביל למוות של צמחים. סכנה זו מתבטלת בעזרת ציוד טכני שונה. שנית, יש שינויים בחומציות התמיסה (בדרך כלל אלקליניזציה), אשר יכולים להשפיע לרעה על צמיחת הצמחים. לכן, יש צורך לבדוק לעתים קרובות את ה- pH של תמיסת התזונה ולהביא אותו לערך האופטימלי.

מקורות