1. Tầm quan trọng của pH đất.
Tại sao pH đất cĩ tầm quan trọng trong đất nơng nghiệp? pH là tính chất của đất rất dễ thay đổi, là yếu tố kiểm sĩat hĩa học và các phản ứng trong dung dịch đất. Ngịai pH, điện thế oxi hĩa khử (redox) cũng là 1 tính chất dễ thay đổi khác của đất. Hĩa học đất thực chất là hĩa học của dung dịch đất, hĩa học của bề mặt keo đất chỉ xảy ra khi tiếp xúc với dung dịch đất
Tại sao pH đất là quan trọng? Do pH ảnh hưởng đến tất cả các tính chất của đất, bao gồm các tính chất vật lý, hĩa học và sinh học, ảnh hưởng đến CEC, khả năng hịa tan các khĩang, dạng hĩa học của các nguyên tố, khả năng hữu dụng của các chất dinh dưỡng, họat động của vi sinh vật, sinh trưởng của rễ, phân giải chất hữu cơ.
2. pH là gì?
Là nồng độ tương đối của H+ và OH- trong dung dịch, hay mức độ chua hay kiềm của dung dịch đất. pH được diễn tả bằng Logarith âm của họat độ ion H+
Trong đất, do nồng độ các ion thường rất thấp nên họat độ ion tương đương với nồng độ ion.
pH của nước nguyên chất: H2O → H+ + OH-
Do H+ và OH- phải luơn cân bằng, vì vậy nên nước cĩ cả hai tính chất: acid yếu và kiềm yếu. Nồng độ cân bằng của H+ và OH- là 0.0000001 mol/L . Trên thang logarith, nồng độ của chúng là 10-7 mol/L.
Tĩm lại, logarith âm của nồng độ (pH) được sử dụng như là đơn vị để đo độ chua của dung dịch. pH = 7 đối với nước nguyên chất, nước cĩ cả 2 tính chất: acid yếu và base yếu
3. Thang pH.
1 dung dịch cĩ pH =7 được xem là trung tính, pH = 7 và pOH = 7.
Do là thang logarith, nên khi thay đổi 1 đơn vị pH thì nồng độ thay đổi 10 lần, nên dung dịch cĩ pH 6, chua hơn 10 lần so với pH 7, và dung dịch cĩ pH 5, chua hơn 100 lần so với pH 7. pH của 1 số sản phẩm phổ biến Sản phẩm pH Thuốc tẩy >12 MgCO3 10,5 Nước biển 8,5 Nước nguyên chất 7,0 Sửa tươi 6,5 Bia 4,5 Mưa acid <4,0-4,5 Cà phê 4,0 Giấm ăn 3,0 Nước chanh 2,0
4. pH đất và sinh trưởng của cây trồng
Phần lớn đất cĩ pH từ 2 đến 10, nhưng biên độ pH trong đất nơng nghiệp hẹp hơn nhiều, khỏang 4-9.
Độc tố Al là yếu tố hạn chế sinh trưởng của cây trồng trên đất chua. Khi pH đất <5.5, Al hịa tan cao sẽ ức chế sinh trưởng của rễ, làm rễ ngắn, dày…hạn chế hấp thu dinh dưỡng. Ngịai Al, H+ cĩ thể trực tiếp gây độc cho rễ, nhưng thường nồng độ H+khơng đủ cao cho đến khi pH <4, và các độc chất Al, Mn, Fe, ảnh hưởng cho cây trồng trước đĩ. Ngịai ảnh hưởng bởi pH thấp, sự sinh trưởng của cây trồng cũng bị ảnh hưởng của pH cao, thường khi pH cao, sự gây độc bởi Na và Cl, tăng độ mặn và làm giảm khả năng hút nước của cây, làm cây thiếu dinh dưỡng.
5. Khả năng thích ứng với pH khác nhau trên từng lọai cây trồng.
Phần lớn các lọai cây trồng sinh trưởng tốt trên đất cĩ pH 6 - 7 Các cây họ đậu sinh trưởng tốt trên đất trung tính
Cĩ lọai cây thích ứng với pH 5.5 – 7, nhiều lọai cây rừng sinh trưởng tốt trên đất cĩ pH 5 -6, thơng, dương, chịu được điều kiện chua, cĩ cây chống chịu được điều kiện Al cao như
trà, thanh trà cĩ thể sinh trưởng tốt trên đất chua (pH <5)
6. pH đất và khả năng hữu dụng của các chất dinh dưỡng
Các nguyên tố dinh dưỡng đa lượng, trung lượng thường kém hữu dụng khi pH đất giảm. Khả năng hữu dụng của N, P, K, Ca, Mg, S giảm khi pH <6, Mo cũng kém hữu dụng khi pH thấp. Ngược lại P và B kém hữu dụng khi pH> 7.
Các nguyên tố vi lượng thường tăng khả năng hữu dụng trong điều kiện chua như Fe, Mn, Zn, Cu. Do đĩ triệu chứng thiếu dinh dưỡng vi lượng cĩ thể xảy ra khi pH cao (pH >7),
ví dụ, lá bạc do thiếu Fe, cây trồng cũng cĩ thể bị ngộ độc cũng cĩ thể xảy ra khi pH thấp (pH <5.5), do khả năng hịa tan các nguyên tố vi lượng cao, như ngộ độc do Mn
7. pH đất tối hảo cho sinh trưởng của cây trồng.
Thường khơng cĩ 1 giá trị pH tối hảo cho tất cả các lọai cây trồng, tất cả các chất dinh dưỡng. Trong khỏang pH mà khả năng hữu dụng của tất cả các chất dinh dưỡng là tốt nhất được xem là khỏang pH tối hảo.
Do P là nguyên tố dinh dưỡng cĩ khả năng hữu dụng giãm khi pH qua thấp hoặc quá cao nên thường chọn khỏang pH mà khả năng hữu dụng của P là tốt nhất, pH 5.5 hay 6 - 7
Khỏang pH tối hảo phụ thuộc và lọai cây trồng, hệ thống luân canh, và các điều kiện khác, ví dụ cây họ đậu, pH trung tính (7), khoai tây trồng trên đất cĩ pH< 5.3 hạn chế bệnh ghẽ trên củ, cải bơng và các cây họ thập thự khác trồng trên đất cĩ pH >7 hạn chế nảy mầm của các bào tử nấm.
8. pH và sinh vật đất
Sự sinh trưởng của nhiều lọai vi khuẩn và xạ khuẩn bị ức chế khi pH < 6, nấm sinh trưởng tốt trên khỏang pH rất rộng. Vì vậy nấm là lọai chiếm ưu thế trong điều kiện đất chua. Ít cĩ sự cạnh tranh giữa vi khuẩn và xạ khuẩn.
Giun đất họat động tốt khi pH >6.5, nitrate hĩa bị kiềm hãm nghiêm trọng khi pH <5.5, nitrate hĩa là tiến trìnhbiến đổi NH4+ thành NO3- . Cố định N sinh học bị hạn chế khi pH <6. Sự phân giải các dư thừa thực vật và chất hữu cơ cĩ thể bị chậm trong điều kiện đất chua (pH <5.5)