اهمیت pH خاک برای رشد گیاه
شواهدی وجود دارد که نشان میدهند پی اچ تأثیر مستقیمی بر رشد گیاه ندارد و یا میزان تأثیر مستقیم آن بر رشد گیاه، بسیار کم است. به نظر میرسد تا زمانی که سایر عوامل مطلوب باشند، تغییرات گسترده غلظت یونهای H+ و OH–، تغییری در گیاهان ایجاد نکند. هرچند، تأثیرات غیرمستقیم آن، متعدد و شدید میباشند که از جمله آنها سمیت آلومینیوم است. در خاکی با پی اچ ۴، احتمالاً آنقدر Al3+ محلول وجود دارد که آن را برای اکثر گیاهان سمی نماید، در حالیکه در محلولهای غذایی دارای پیاچ ۸، چنین مشکلی به وجود نمی آید.
اثر pH بر قابلیت دسترسی عناصر غذایی
اصلیترین اثر پی اچ بر رشد گیاه، تأثیرات تغذیهای آن میباشد. پی اچ خاک، شدت رهاسازی عناصر غذایی به وسیله هوادیدگی، انحلالپذیری مواد در خاک و مقدار یونهای غذایی ذخیره شده در مکانهای تبادلی را تحت تأثیر قرار میدهد. بنابراین، پی اچ برای پیش بینی احتمال کمبود عناصر غذایی، راهنمای خوبی است. در برخی از خاکها، کمبود عناصر غذایی ناشی از مواد مادری تشکیل دهنده خاک میباشد و به پی اچ ارتباطی ندارد. در چنین مناطقی، کمبود عناصر را میتوان تنها از طریق کاربرد کود جبران نمود، درحالیکه در کمبودهای مرتبط با پی اچ، راههای دیگری نیز برای اصلاح کمبود عناصر غذایی وجود دارد. در این شرایط میتوان خاک را اصلاح نمود تا پی اچ آن به یک حد مطلوبتر برسد و یا میتوان از مقدار کافی کود استفاده کرد تا کمبود ناشی از پی اچ برطرف گردد. گونه های گیاهی مختلف، نیازهای غذایی متفاوتی دارند و بنابراین میــزان پی اچ بهینه آنها نیز با یکدیگر تفاوت دارد. پی اچ بهینه برای حداکثر سودآوری، بسته به قیمت کودها، آهک و همینطور محصول تحت کشت، متغیر است. معمولاً میزان پی اچ بهینه، بین ۰/۶ تا ۵/۷ است، زیرا در این محدوده تقریباً همه عناصر غذایی، قابل دسترس هستند. گیاهانی مانند آزالیا و توت فرنگی، استثنا بوده و در خاکهایی با پیاچ ۵ تا ۶ به خوبی رشد میکنند.
بیشتر ترکیبات معدنی گوگرد (به جز سولفات کلسیم) و نیتروژن، در هر پی اچی محلول هستند، بنابراین این ترکیبات در معرض آبشویی قرار دارند. به این ترتیب، این عناصر بیشتر از طریق منابع آلی تأمین میگردند و فراهمی آنها به دلیل تجزیه کند ماده آلی محدود است. در پیاچ های ۶ تا ۸، معدنی شدن این عناصر از ترکیبات آلی حداکثر سرعت را دارد. در خاکهای قلیائی که پی اچ آنها بالاتر از ۸ است، بیشتر گوگرد قابل دسترس خاک از طریق منابع معدنی تأمین میگردد و نه از منابع آلی.
ترکیبات فسفر خاکها، انحلالپذیری کمی دارند. حتی زمانیکه فسفاتهای محلول به عنوان کود به خاک اضافه میشوند، به دلیل تمایلی که این مواد به انجام واکنش با اجزاء خاک و تولید مواد کم محلول دارند، انحلال پذیری آنها کاهش مییابد. معمولاً در پیاچهای ۵/۶ تا ۵/۷، قابلیت دسترسی فسفر مناسب است. در پی اچ های پایین، فسفاتهای آهن و آلومینیوم و در پی اچ های بالا، فسفات کلسیم رسوب مینماید. در پی اچ های بالاتر از ۵/۸، فسفات دوباره قابل دسترس میشود، زیرا در این پی اچ ها درصد زیادی از نمکهای سدیمی وجود دارند. فسفات های سدیم، در آب محلول و بنابراین قابل دسترس هستند، اما زمانیکه پی اچ خیلی بالا باشد مشکلات دیگری به وجود خواهد آمد که سبب متوقف شدن رشد گیاه میگردد.
پتاسیم، در هر پی اچی محلول است، اما به وسیله جذب سطــحی، از محــلول خارج میشود. مقداری از آن به صورت تبادلی و مقدار دیگری از آن با نیروی بیشتری نگهداری میشود. هنگامیکه خاکی آبشویی شده و اسیدی گردد، پتاسیم کل آن کاهش مییابد و مقدار قابل دسترس آن نیز کم میشود. افزایش پی اچ به وسیله آهک دهی، سبب انتقال پتاسیم به مکانهای غیرتبادلی میگردد و قابلیت دسترسی آن را کاهش میدهد. کلسیم و منیزیم، فراوانترین کاتیونهای بازی هستند که غالباً از طریق اصلاح کننده ها به خاک اضافه میگردند، اما به ندرت اتفاق می افتد که افزودن آنها به صورت کود مورد نیاز باشد. آهن، منگنز، مس و روی کاتیونهای فلزی هستند که در پی اچ های بالا به صورت ترکیبات کم محلول رسوب میکنند. غالباً کمبود این عناصر در خاکهای بسیار آهکی و یا قلیائی، رشد گیاه را محدود میسازد. انحلال پذیری زیاد این عناصر نیز میتواند سبب آبشویی آنها از برخی خاکهای شدیداً اسیدی و بنابراین کمبود آنها در پی اچ های بسیار پایین گردد.
عنصـر بُـر میتوانـد در پی اچ های بسیـار پایین آبشویـی گـردد و انحـلال پذیـری آن در پی اچ های بسیار بالا، کم است. غالباً به دلیل نیاز کم به بُر در خاکهای قلیائی، انحلال پذیری کم آن به عنوان یک مشکل تلقی نمیشود. کمبود بُر، معمولاً در خاک های حاصله از مواد مادری که دارای مقدار بسیار کمی از این عنصر باشند، به وجود می آید. انحلال پذیری مولیبدن، با آهک دهی افزایش مییابد. در پی اچ های پایین، مولیبدن به وسیله آهن و آلومینیوم رسوب می یابد.
سایر تأثیرات pH
شرایط فیزیکی خاک، با پیاچ ارتباط داشته و تأثیر مهمی بر رشد گیاه دارد. پی اچ های بالای ۵/۸، معرف وجود درصد قابل توجهی یون سدیم هستند و احتمال پراکنده شدن کلوئیدهای خاک در این پی اچ ها زیاد است. در خاکهایی که رسها پراکنده شده باشند، رشد گیاه به طور قابل توجهی کاهش مییابد و اگر این شرایط ادامه یابد، گیاه به طور کامل از بین میرود. بهبود حاصلخیزی خاک پراکنده شده، کار سادهای نیست. ذرات رس پراکنده شده سبب انسداد منافذ خاک میشوند و در این شرایط سرعت حرکت آب و هوا آنقدر کاهش می یابد که گیاه نمیتواند رشد کند.
معمولاً پی اچ های ۵/۷ یا ۸، مربوط به خاکهای شور (حاوی نمکهای محلول زیاد) هستند. غالباً وجود نمکهای زیاد، سبب هماوری کلـوئیدهای خاک میشود. اما در صورتیکه نمک ها شسته شده و درصد زیادی سدیم باقی بماند، رسها پراکنده خواهند شد. وجود مقادیر بیش از حد نمک همچنین نشان دهنده آن است که بیشتر عناصر غذایی مورد نیاز گیاه به مقدار فراوانی وجود دارند. مشکل اصلی خاکهای شور، کمبود آب قابل دسترس برای گیاهان است. در خاکهای شور، اثر اسمزی نمکها سبب کاهش قابلیت دسترسی آب در آنها مـیشود. تعداد کمی از خاکهای شور، در نواحـی مرطوب به وجود می آیند و نمک های موجود در این خاکها معمولاً انحلالپذیری کمتری دارند و غالباً از کربنات کلسیم تشکیل شدهاند.