pH خاک چیست و چگونه آن را تنظیم کنیم؟

مقدمه

نور خورشید، آب، مواد معدنی، مواد مغذی ضروری گیاهان – نیازهای اساسی برای رشد گیاهان است؛ اما آیا می‌دانید خاک باغ و مزرعه شما دارای ویژگی مهم دیگری است که می‌تواند رشد و نمو گیاهان شما را تعیین کند؟ این ویژگی خاک، pH است. اگر می‌خواهید گیاهانی شاد و سالم پرورش دهید، درک (و مدیریت) آن ضروری است. pH خاک بر مواد مغذی موجود برای رشد گیاه تأثیر می‌گذارد. در خاک بسیار اسیدی، آلومینیوم و منگنز می‌توانند بیشتر در دسترس گیاه قرار بگیرند و برای گیاه سمی شوند درحالی‌که کلسیم، فسفر و منیزیم کمتر در دسترس گیاه هستند. در خاک بسیار قلیایی، فسفر و اکثر ریزمغذی‌ها کمتر در دسترس قرار می‌گیرند.

pH خاک چیست؟

pH خاک میزان اسیدیته و قلیایی بودن خاک در یک قطعه خاص از زمین، از ۰ (اسیدی‌ترین) تا ۱۴ (قلیایی‌ترین) است. pH زیر ۷ اسیدی و بالاتر از ۷ قلیایی در نظر گرفته می‌شود و pH 7 به‌عنوان pH خنثی است. از خاک‌های اسیدی غالباً به‌عنوان خاک‌های ترش و از خاک‌های قلیایی به‌عنوان خاک شیرین یاد می‌شود. آب خالص pH نزدیک به خنثی دارد، pH بالاتر از ۷ به این معنی است که غلظت یون H + نسبت به pH خنثی کمتر است و محلول قلیایی است و یون‌های هیدروکسیل (OH-) بیشتر از یون‌های H وجود دارد. pH زیر ۷ به این معنی است که غلظت یون H + بیشتر از pH خنثی است و محلول اسیدی است.

pH خاک‌های اسیدی زیر ۵ و بسیار اسیدی زیر ۴ در نظر گرفته می‌شوند و برعکس، pH خاک‌های قلیایی بالاتر از ۷.۵ و بسیار قلیایی بالاتر از ۸ در نظر گرفته می‌شوند. PH 5/5 اسیدی‌تر از PH 5/6 است. برعکس، pH 8.5 ده برابر قلیایی‌تر از pH 7.5 است. بسیاری از عوامل می‌توانند خاک شما را اسیدی یا قلیایی کنند – از بارندگی گرفته تا کود دهی و بافت خاک (به‌عنوان‌مثال خاک شنی در مقابل خاک رسی).

قبل از اینکه محصولی بکارید، باید آزمایش خاک انجام دهید تا pH خاک شما مشخص شود و ببینید آیا قبل از کاشت گیاه موردنظر نیاز به تغییر pH دارید؟

تأثیر PH خاک بر در دسترس بودن مواد مغذی

در دسترس بودن برخی مواد مغذی گیاه بسیار تحت تأثیر PH خاک است. PH ایده آل خاک نزدیک به خنثی است و PH خاک‌های مطلوب در محدوده‌ای از کمی اسیدی (۶.۵) تا کمی قلیایی (۷.۵) در نظر گرفته می‌شوند. مشخص‌شده است که اکثر عناصر غذایی گیاهان در این بازه در دسترس گیاهان هستند، بعلاوه این محدوده pH به‌طورکلی با رشد ریشه گیاه بسیار سازگار است. در خاک‌های بسیار اسیدی، کلیه مواد مغذی اصلی گیاه (نیتروژن، فسفر، پتاسیم، گوگرد، کلسیم، همچنین عنصر کمیاب مولیبدن) ممکن است در دسترس نباشد، یا فقط به مقدار ناکافی موجود باشد و گیاهان، علیرغم مصرف کافی کود علائم کمبود را نشان دهند.

در دسترس بودن فسفر (P)، به‌طور مستقیم تحت تأثیر pH قرار می‌گیرد. به‌عنوان‌مثال در pH قلیایی (بیشتر از ۷.۵) یون‌های فسفات تمایل دارند به سرعت با کلسیم و منیزیم واکنش نشان دهند. همچنین در pH اسیدی، یون‌های فسفات با آلومینیوم (Al) و آهن (Fe) واکنش می‌دهند و کمتر در دسترس گیاه قرار می‌گیرند و ترکیبات محلول کمتری ایجاد کنند.

 اکثر عناصر غذایی دیگر (به‌خصوص ریزمغذی‌ها) وقتی pH خاک بالاتر از ۷.۵ باشد، کمتر در دسترس هستند و درواقع در pH کمی اسیدی (به‌عنوان‌مثال ۶.۵ تا ۶.۸) به‌طور مطلوب در دسترس هستند. به استثنا مولیبدن که به نظر می‌رسد در pH اسیدی کمتر و در pH قلیایی بیشتر در دسترس است.

اسیدیته خاک می‌تواند تأثیر مستقیم و غیرمستقیم منفی بر رشد و عملکرد محصول داشته باشد. اسیدی شدن خاک باعث افزایش غلظت یون‌های هیدروژن (H +) در خاک می‌شود. تحقیقات اخیر نشان داده است که غلظت‌های بالاتر یون H + می‌تواند به‌طور مستقیم برای گیاهان سمی باشد.

 در خاک‌های به‌شدت اسیدی (pH 4.5 تا ۵) حلالیت عناصری مانند آهن و آلومینیوم و منگنز بالا رفته و باعث ایجاد مسمومیت برای گیاهان می‌شوند. سمیت آلومینیوم رشد ریشه را محدود می‌کند و باعث کاهش جذب فسفر (P) می‌شود. اثر غیرمستقیم رشد محدود ریشه، کاهش جذب آب و مواد مغذی است که رشد گیاه را بیشتر محدود می‌کند. اثرات سمیت آلومینیوم بر محصولات معمولاً در پایان فصل خشک بیشتر قابل‌توجه است زیرا گیاهان دسترسی محدودی به آب زیرزمینی ذخیره شده برای پر کردن دانه دارند. رشد ضعیف محصول و کاهش عملکرد و اندازه دانه درنتیجه کمبود آب و تغذیه نامناسب رخ می‌دهد.

سمیت منگنز منجر به علائم قابل‌مشاهده، ازجمله لکه‌های نکروزه سیاه یا رگه‌هایی در برگ گیاهان غلات می‌شود. سمیت منگنز می‌تواند باعث ایجاد کلروز در حاشیه برگ‌های گیاهان شود. سمیت آلومینیوم و منگنز می‌تواند عملکرد اکثر محصولات را هنگام رشد در خاک‌های کاملاً اسیدی کاهش دهد (۵.5pH <).

خاک‌های قلیایی معمولاً حاوی مقدار زیادی سدیم، کلسیم و منیزیم هستند. در خاک‌های قلیایی حلالیت عناصر غذایی مانند آهن و فسفر و روی منگنز کاهش یافته درنتیجه علائم کمبود این عناصر در گیاهان مشاهده می‌شود. ازآنجاکه حلالیت خاک قلیایی کمتر از خاک اسیدی یا خنثی است، در دسترس بودن مواد مغذی در این خاک‌ها اغلب محدود می‌شود به همین دلیل کمبود مواد مغذی در این خاک‌ها رایج است. در مناطق خشک یا بیابانی که بارندگی کم است و مکان‌هایی که جنگل‌های انبوه وجود دارد، خاک قلیایی‌تر است. خاک اگر با آب سخت حاوی کلسیم آبیاری شود، می‌تواند قلیایی شود.

تأثیر PH خاک بر فعالیت میکروبی خاک:

یکی دیگر از اثرات منفی اسیدیته خاک بر بقا و رشد میکروارگانیسم‌های خاک است. یکی از نگرانی‌های خاص در خاک‌های اسیدی، زنده ماندن باکتری‌های ریزوبیوم است که برای تثبیت نیتروژن همراه با ریشه‌های حبوبات زندگی می‌کنند. باکتری‌های ریزوبیوم که همراه با یونجه، شبدر شیرین و محصولاتی مانند نخودفرنگی زندگی می‌کنند، به تغییرات اسیدیته خاک بسیار حساس هستند. باکتری‌های ریزوبیوم در خاک‌های اسیدی بسیار کاهش می‌یابند. برخی از حبوبات مرتعی ممکن است به دلیل کاهش جمعیت ریزوبیوم و تولید ناکافی گره در ریشه‌ها و عدم همزیستی مناسب، دوام نیاورند. کمبود نیتروژن حاصل ممکن است با قرمز شدن ساقه‌ها و دم برگ‌های موجود در حبوبات مرتعی، یا زرد شدن و مرگ پیرترین برگ‌های حبوبات دانه‌ای نشان داده شود.

کاهش فعالیت میکروبی در خاک‌های اسیدی بر چرخه مواد معدنی و آلی خاک تأثیر می‌گذارد و معدنی شدن و انتشار نیتروژن، فسفر، گوگرد و سایر مواد مغذی از مواد آلی را کاهش دهد.

محدوده بهینه pH چیست؟

محدوده بهینه pH برای اکثر گیاهان کمی اسیدی تا خنثی است، از ۵.۵ – ۶.۵ تا ۷، بنابراین اگر pH شما خارج از این محدوده باشد، ممکن است لازم باشد که برای آماده‌سازی باغ خود برای گیاهان، اصلاحات خاک را اعمال کنید. بعضی از گیاهان شرایط کمی متفاوت را ترجیح می‌دهند – به‌عنوان‌مثال، آناناس، زغال‌اخته، آزالیا و گل صدتومانی به‌عنوان گیاهان اسیددوست شناخته می‌شوند زیرا در خاک‌های اسیدی‌تر رشد می‌کنند (pH بین ۴.۰ تا ۶.۰). گیاهانی مانند مارچوبه، پیچ امین‌الدوله و اسطوخودوس شرایط قلیایی‌تر را دوست دارند (pH بین ۶.۰ تا ۸.۰).

چرا کنترل PH خاک مهم است؟

PH خاک برای کشاورزی بسیار مهم است زیرا:

سلامت گیاهان شما را تعیین می‌کند. واحد pH یک زمین، در دسترس بودن مواد مغذی را تعیین می‌کند، به این معنی که در سطوح مشخص PH، گیاهان خاصی در جذب ریزمغذی‌ها بهتر هستند. همه گیاهان در محدوده خاصی از PH رشد مطلوب دارند. این بدان معناست که اگر PH خاک شما برای گیاهانی که می‌خواهید کشت کنید بسیار اسیدی یا خیلی قلیایی باشد، گیاهان رشد نمی‌کنند و حتی ممکن است از بین بروند. دانستن اینکه چگونه pH خاک خود را کنترل کنید، برای داشتن بهترین فرصت برای رشد گیاهان ضروری است.

صرفه‌جویی در وقت و هزینه. بسیاری از باغداران ابتدایی تصور می‌کنند که رشد ضعیف گیاه آن‌ها ناشی از کمبود مواد مغذی است، بنابراین آن‌ها زمان و هزینه زیادی را صرف خرید کودها یا سایر مکمل‌های حاصلخیزی خاک می‌کنند تا باغات خود را رونق بخشند؛ اما قبل از شروع کاشت، از حدس و گمان بگذرید و یک آزمایش pH از یک نمونه خاک را انجام دهید و در صورت لزوم خاک خود را اصلاح کنید.

چگونه pH خاک را بالا ببریم

اگر خاک بیش‌ازحد اسیدی دارید (کمتر از ۵.۰)، می‌توانید pH خود را افزایش دهید تا قلیایی شود:

سنگ‌آهک یک ماده طبیعی قلیایی است، بنابراین افزودن سنگ‌آهک آسیاب شده به خاک (که آهک نامیده می‌شود) رایج‌ترین و محبوب‌ترین روش برای قلیایی سازی خاک است. افزودن آهک به خاک بهتر است در پاییز انجام شود تا چند ماه به سنگ‌آهک فرصت داده شود تا فعال شود. هنگامی‌که می‌خواهید آهک را به خاک خود اضافه کنید، ابتدا میزان آهک موردنیاز خود را تهیه کنید (میزان آهک به‌اندازه باغ و تعداد نقاطی که می‌خواهید pH خود را تنظیم کنید و به مقدار تغییر pH موردنیاز بستگی دارد) و باید ظرفیت بافری خاک را در نظر گرفت. خاک‌های شنی ظرفیت بافری کمی دارند و برای اصلاح pH خاک در مقابل خاک‌هایی که محتوای خاک رس بالاتری دارند و از ظرفیت بافری زیادی برخوردار هستند، به آهک کمتری نیاز دارند.

یک قانون کلی در مورد میزان آهک موردنیاز این است که به ازای هر ۳۰ مترمربع ۳ کیلوگرم آهک به خاک اضافه کنید. خاک خود را حداقل شش اینچ شخم بزنید، سپس آهک را روی قسمت فوقانی آن پهن کنید و آن را با دو اینچ بالایی خاک مخلوط ‌کنید. هرچند روز یک‌بار خاک را مرطوب کنید. در عرض چند ماه، pH خاک خود را دوباره آزمایش کنید و ببینید آیا در محدوده صحیح است.

خاکستر چوب: تأثیر خاکستر چوب، اگرچه تقریباً نصف آهک است اما روش دیگری برای بالا بردن PH است – و شما می‌توانید با سوزاندن چوب و جمع‌آوری خاکستر آن را تهیه کنید. خاکستر چوب را در زمستان به خاک اضافه کنید تا به آن زمان دهید تا فعال شود و اطمینان حاصل کنید که به جوانه‌زنی بذرها آسیب نمی‌رساند. به‌عنوان یک قاعده کلی، برای هر ۳۰ مترمربع خاک حدوداً به ۲۸ گرم خاکستر چوب نیاز خواهید داشت. ابتدا خاک خود را حداقل شش اینچ شخم بزنید سپس، با استفاده از دستکش، خاکستر را روی خاک بپاشید و آن را با دو اینچ بالای خاک مخلوط کنید.

چگونه pH خاک را کاهش دهیم

اگر خاک بیش‌ازحد قلیایی (۷.۵ یا بالاتر) دارید، می‌توانید با استفاده از راهکارهای زیر PH را پایین بیاورید

استفاده از مواد آلی یک روش طبیعی و آسان برای کاهش pH خاک است – با تجزیه مواد آلی در خاک، اسیدهای آلی تولید می‌شود. برای استفاده از مواد آلی برای کاهش pH خاک می‌توانید از یک لایه یک تا دو اینچی کمپوست (که می‌تواند از کودهای مختلف تا ضایعات آشپزخانه باشد)، خاک‌اره، پیت ماس گیاه اسپاگنوم، یا مالچ پوست کاج استفاده کنید. بااین‌حال، مواد آلی فقط اندکی pH را کاهش می‌دهند، بنابراین برای تغییر زیاد pH باید مقادیر بسیار زیادی مواد آلی به خاک موردنظر اضافه کنید.

ترکیبات گوگردی: چندین ترکیب گوگردی برای اصلاح خاک برای اسیدی شدن آن وجود دارد. عنصر گوگرد برای گیاهان شما ایمن‌تر و ارزان تراست، اما تأثیر آن کند است و در طولانی‌مدت اثرگذار است (بعضی‌اوقات تا یک سال زمان می‌برد تا اسیدی شدن خاک انجام شود) – برای استفاده از آن، حدود ۴۵۰ گرم گوگرد در هر ۳۰ مترمربع مخلوط کنید. دو مورد دیگر از ترکیبات گوگردی شامل سولفات آهن و سولفات آلومینیوم، خیلی سریع‌تر تأثیر می‌گذارند اما می‌توانند ریشه گیاهان شما را با مقدار زیادی آهن بسوزانند.

کودهای اسیدی: بعضی از کودها به‌عنوان کودهای اسیدی عمل می‌کنند، به این معنی که مواد آلی یا مواد شیمیایی موجود در این مخلوط باعث کاهش pH خاک شما می‌شوند. برای یافتن کودهای اسیدی، به دنبال موادی مانند نیترات آمونیوم، سولفات آمونیوم یا اوره باشید و دستورالعمل‌های موجود در کیسه را دنبال کنید تا کود به خاک شما وارد شود.

جمع‌بندی

pH خاک اندازه‌گیری غلظت یون‌های هیدروژن در محلول خاک است. هرچه PH خاک کمتر باشد، میزان اسیدیته آن بیشتر است. pH مناسب خاک، ارزش منبع خاک را حفظ می‌کند، انتخاب محصول زراعی و مرتعی را به حداکثر می‌رساند و از تلفات تولید به دلیل pH نامناسب جلوگیری می‌کند. اسیدیته خاک یک نگرانی مهم زیست‌محیطی و اقتصادی است. خاک‌های اسیدی باعث خسارات قابل‌توجهی در تولید می‌شود و در مواردی که انتخاب محصولات محدود به گونه‌ها و گونه‌های مقاوم به اسید باشد، ممکن است فرصت‌های سودآور بازار کاهش یابد. در مراتع کشت‌شده در خاک‌های اسیدی، تولید کاهش می‌یابد و ممکن است برخی از گونه‌های حبوبات نیز قادر به کشت نباشند یا رشدشان متوقف شود. خاک‌های قلیایی معمولاً حاوی مقدار زیادی سدیم، کلسیم و منیزیم هستند. در خاک‌های قلیایی حلالیت عناصر غذایی مانند آهن و فسفر و روی منگنز کاهش یافته درنتیجه علائم کمبود این عناصر در گیاهان مشاهده می‌شود. نمونه‌برداری و تجزیه‌وتحلیل خاک اولین گام برای تشخیص و تأیید صحیح مشکل اسیدیته خاک است.