Kesan keasidan (pH) larutan ke atas pertumbuhan tumbuhan

Tindak balas alam sekitar memainkan peranan penting dalam penyerapan ion daripada tanah atau larutan nutrien. Dalam persekitaran yang sangat berasid (pada pH <4,0), ion hidrogen adalah toksik kepada tumbuhan. Mereka menggantikan semua kation lain dari keadaan penjerapan, dan bukannya diserap, mereka boleh dilihat dilepaskan dari akar. Dalam persekitaran yang sangat berasid, rupa akar dan strukturnya berubah. Dalam persekitaran beralkali (pada pH> 8), penyerapan anion oleh tumbuhan diubah.

Dalam persekitaran yang kurang berasid (pada pH = 4,5-5,0), ion hidrogen tidak menyebabkan kesan toksik langsung. Walau bagaimanapun, dalam tanah dengan pH ini, banyak tanaman tumbuh dengan buruk. Ini disebabkan oleh fakta bahawa dalam tanah berasid, aliran kalsium ke tumbuhan ditangguhkan, dan aktiviti mikroflora yang bermanfaat juga terganggu. Di samping itu, tanah berasid mengumpul sejumlah besar ion besi, mangan dan terutamanya aluminium, berbahaya kepada pertumbuhan tumbuhan, yang terdapat dalam keadaan terikat dalam tanah bukan berasid. Dalam tanah berasid, penyerapan fosfat dan molibdenum oleh tumbuhan berkurangan. Sebab itu tanah berasid perlu dikapur untuk mendapatkan hasil yang tinggi.

Apabila menanam tumbuhan secara hidroponik, dengan substrat tiruan, keasidan larutan kurang memberi kesan kepada pertumbuhan tumbuhan kerana ketiadaan kesan sampingan daripada ion hidrogen. Pada pH = 4, pertumbuhan anak benih tomato sangat terhalang (lihat jadual), kerana dalam persekitaran yang sangat berasid, penyerapan semua kation oleh tumbuhan diubah. Tetapi pada pH = 5 dan 6, pertumbuhan anak benih adalah yang terbaik. Perubahan dalam pH larutan ke bahagian alkali (pH = 8), sebaliknya, secara drastik mengurangkan pertumbuhan anak benih, yang secara amnya tidak berlaku di dalam tanah. Sebabnya terletak pada fakta bahawa dengan tindak balas neutral, sebahagian daripada bahan mineral dalam larutan mendakan dalam bentuk garam kalsium, mangan dan fosfat besi dan karbonat dan menjadi tidak dapat diakses oleh tumbuhan. Garam ini, yang mengendap di permukaan akar, juga menyukarkan pernafasan. Reaksi neutral dan alkali terutamanya sangat mengganggu penyerapan besi, yang dimendakan sepenuhnya, akibatnya tumbuhan mengembangkan klorosis, dengan penyakit ini pembentukan klorofil berhenti, dan daun muda yang menguning diperhatikan. Dengan klorosis, bukan sahaja warna daun berubah, tetapi proses fotosintesis dan pernafasan terganggu, pertumbuhan tumbuhan melambatkan secara mendadak. Sebab itu apabila menanam tumbuhan tanpa tanah, penjagaan mesti diambil untuk memastikan larutan nutrien sentiasa mengandungi zat besi dalam keadaan terlarut. Besi hanya diserap oleh akar muda, akar tua tidak menyerap besi, oleh itu, apabila merawat tumbuhan untuk klorosis, perhatian harus diberikan untuk mewujudkan keadaan yang baik untuk pertumbuhan akar baru.

Pengaruh pH larutan nutrien ke atas pertumbuhan anak benih tomato.

(dari Ernon dan Johnson, dipetik dalam Sabinin, 1955)

pH larutan
Berat kasar tumbuhan, 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

Data yang disediakan dalam jadual menunjukkan bahawa keadaan yang paling sesuai untuk pertumbuhan tanaman buatan dibuat pada pH = 5,0-6,0.

Di dalam tanah, di bawah pengaruh pertumbuhan tumbuhan, pH berubah sedikit, kerana tanah mempunyai kapasiti penampan yang tinggi, iaitu keupayaan untuk mengekalkan pH pada tahap tertentu. Larutan nutrien tidak seperti penimbal dan oleh itu pHnya mudah beralih ke bahagian berasid atau beralkali di bawah pengaruh pertumbuhan tumbuhan. Larutan nutrien boleh ditampan secara buatan. Untuk ini, adalah perlu untuk menambah bahan yang mampu membentuk larutan penimbal kepada larutan.

Mengapa keasidan berubah?

Perubahan keasidan larutan berlaku akibat penyerapan kation dan anion yang tidak sekata daripada larutan nutrien oleh akar. Sebagai contoh, jika garam ammonium dimasukkan ke dalam formulasi larutan nutrien, maka larutan itu secara amnya mengasid, kerana tumbuhan menyerap nitrogen ammonium pada kadar yang tinggi berbanding dengan anion yang disertakan; sebaliknya, dengan kehadiran nitrat, tumbuhan menggunakan nitrogen nitrat dalam perkadaran yang lebih tinggi, jadi larutan menjadi beralkali, kerana ia diperkaya dengan sisa garam beralkali. Pengalaman telah menunjukkan bahawa sejumlah besar garam ammonium tidak boleh ditambah kepada larutan nutrien, kerana ia merosakkan tumbuhan akibat pengasidan kuat larutan. Dalam penyelesaian yang paling biasa, termasuk kit hidroponik, nitrat mendominasi daripada nitrogen ammonium; dalam amalan, larutan menjadi beralkali dan mesti sentiasa berasid.

Penemuan

Oleh itu, apabila tumbuh tumbuhan tanpa tanah, adalah mungkin untuk mengawal pemakanan akar dengan tepat, keupayaan untuk menyediakan tumbuhan dengan semua nutrien yang diperlukan. Oleh itu, dalam penanaman buatan, anda boleh mendapatkan hasil tanaman yang tinggi. Walau bagaimanapun, terdapat juga beberapa kesukaran. Pertama, bahaya membanjiri sistem akar, yang boleh menyebabkan kematian tumbuhan. Bahaya ini dihapuskan dengan bantuan pelbagai pasukan teknikal. Kedua, terdapat perubahan dalam keasidan larutan (biasanya pengalkalian), yang boleh menjejaskan pertumbuhan tumbuhan secara negatif. Oleh itu, adalah perlu untuk kerap memeriksa pH larutan nutrien dan membawanya ke nilai optimum.

air pancut