環境の反応は、土壌または栄養溶液からのイオンの吸収に重要な役割を果たします。 非常に酸性の環境（pH <4,0.8）では、水素イオンは植物に有毒です。 それらは他のすべての陽イオンを吸着状態から追い出し、吸収される代わりに、根からのそれらの放出を観察することができます。 強酸性の環境では、根の外観とその構造が変化します。 アルカリ性環境（pH> .）では、植物による陰イオンの吸収が妨げられます。
酸性度の低い環境（pH = 4,5〜5,0）では、水素イオンは直接的な毒性作用を引き起こしません。 しかし、このpHの土壌では、多くの作物の成長が不十分です。 これは、酸性土壌では、植物へのカルシウムの流入が遅れ、有益な微生物叢の活動も妨げられるという事実によるものです。 さらに、酸性土壌は鉄、マンガン、特にアルミニウムのイオンを大量に蓄積し、植物の成長に有害であり、非酸性土壌では束縛状態にあります。 酸性土壌では、植物によるリン酸塩とモリブデンの吸収が減少します。 そのため、高収量を得るためには酸性土壌を石灰化する必要があります。
人工基質を使用して水耕栽培法を使用して植物を栽培する場合、水素イオンの副作用がないため、溶液の酸性度は植物の成長に与える影響が少なくなります。 pH = 4では、トマトの苗の成長が強く阻害されることがわかります（表を参照）。これは、強酸性の環境では、植物によるすべての陽イオンの吸収が妨げられるためです。 しかし、pH = 5および6では、苗の成長が最高でした。 逆に、溶液のpHをアルカリ性側（pH = 8）にシフトすると、通常は土壌では発生しない苗の成長が大幅に減少しました。 この理由は、中性反応により、溶液中のミネラル物質の一部がカルシウム、マンガン、鉄のリン酸塩と炭酸塩の形で沈殿し、植物にアクセスできなくなるという事実にあります。 これらの塩は、根の表面に沈殿し、呼吸を困難にします。 中性およびアルカリ性反応は、鉄の吸収を特に強く妨害し、完全に沈殿し、その結果、植物は白化を発症します。この病気では、葉緑素の形成が停止し、若い葉の黄変が観察されます。 白化により、葉の色が変化するだけでなく、光合成と呼吸のプロセスが中断され、植物の成長が急激に遅くなります。 そのため、土壌のない植物を育てるときは、養液に常に溶解した状態の鉄が含まれるように注意する必要があります。 鉄は若い根にのみ吸収され、古い根は鉄を吸収しません。したがって、植物の白化を処理するときは、新しい根の成長に適した条件を作り出すことに真剣に注意を払う必要があります。
トマト苗の成長に及ぼす養液のpHの影響
（アーノンとジョンソンから、1955年にサビニンで引用）
溶液のpH
.つの植物の生の重量、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
表に示されているデータは、人工培養での増殖に最も適した条件がpH = 5,0〜6,0で作成されることを示しています。
土壌では、植物の成長の影響で、pHがわずかに変化します。これは、土壌が高い緩衝能力、つまりpHを特定のレベルに維持する能力を持っているためです。 養液はそれほど緩衝性が高くないため、植物の成長の影響を受けて、pHが酸性またはアルカリ性に容易にシフトします。 養液は人工的に緩衝することができます。 このためには、緩衝液を形成することができる物質を溶液に追加する必要があります。
なぜ酸味が変わるのか
溶液の酸性度の変化は、根による養液からの陽イオンと陰イオンの不均一な吸収の結果として発生します。 たとえば、養液製剤にアンモニウム塩が含まれている場合、植物は付随する陰イオンと比較して高い割合でアンモニウム態窒素を吸収するため、通常、溶液は酸性化されます。 逆に、硝酸塩の存在下では、植物は硝酸態窒素をより高い割合で消費し、その結果、溶液はアルカリ性の塩残留物が豊富であるため、アルカリ性になります。 経験によれば、溶液の強い酸性化のために植物に損傷を与えるという理由で、大量のアンモニウム塩を養液に加えることはできません。 水耕栽培キットを含む最も一般的な溶液では、窒素アンモニウムではなく硝酸塩が優勢です。実際には、溶液はアルカリ性になり、常に酸性化する必要があります。
所見
したがって、土壌なしで植物を育てるとき、根の栄養、つまり植物に必要なすべての栄養素を十分に供給する能力を正確に調節することが可能です。 したがって、人工培養では、高収量の植物を得ることができます。 ただし、いくつかの問題もあります。 第一に、植物の死につながる可能性のある根系の氾濫の危険性。 この危険は、さまざまな技術機器の助けを借りて排除されます。 第二に、溶液の酸性度（通常はアルカリ化）に変化があり、植物の成長に悪影響を与える可能性があります。 そのため、養液のpHを頻繁にチェックし、最適値にする必要があります。
