خاک

تعریف Ph خاک
Ph خاک به عنوان یک معیار قابل اندازه گیری معلول تلفیق تعدادی از عوامل شیمیایی است که به عنوان یک شاخص حاصلخیزی مورد ارزیابی قرار می گیرد . درفصل چهارم (مبحث ۹-۱-۴) Ph آب تشریح و تعریف گردید , همان تعریف در مورد محلول خاک نیز جایز است . یعنی می توان گفت Phخاک عبارت از لگاریت عکس غلظت یون های هیدروژن آزاد در محلول آن می باشد :
Ph = log10 ( 1 ) = -log10 χ H+
بدین ترتیب اگر محلول خاک شامل آب خالص یا مخلوطی از آب و املاح خنثی

باشد Ph آن معادل ۷ خواهد بود ولی در صورتی که دخالت املاح اسیدی در محلول خاک موجب افزایش یون H+ و یا بر عکس دخالت املاح قلیایی باعث افزایش یو

ن H-(کاهش غلظت یون H+ ) شود Ph خاک به ترتیب کمتر یا بیشتر از ۷ می گردد .

PHو حاصلخیزی خاک
مهم ترین نقش Phدر قابلیت جذب عناصر غذایی مورد نیاز گیاهان جلوه می نماید . Ph رابطه یی فشرده با درصد اشباع بازها (%S.B)دارد , به طوری که وقتی این درصد بالا باشد در محلول خاک نیز کاتیون هایی چون Ca , Mgبه مقدار زیاد دخالت می نمایند و در نتیجه Ph افزایش می یابد .
قابلیت جذب مولیبدن رابطه یی مستقیم با Ph خاک دارد . در واقع در Phهای ضعیف مولیبدن همراه آهن به ترکیب های غیر محلول تبدیل می گردد و گیاهان حساس

به کمبود مولیبدن مانند ( شبدر , مرکبات و گل کلم ) صدمه می بینند . پتاسیم معمولاً در خاک های با Ph قلیایی قابل جذب است , در حالی که در این Ph ها قابلیت جذب آهن و منگز به طور محسوسی تضعیف می گردد , به همین دلیل معمولاً در خاک های آهکی کمبود Fe , Mnاتفاق می افتد . مس و روی در خاک های خیلی اسید و همچنین در خاک های خیلی قلیا بسیا

ر کم قابل جذب می باشند . سرانجام فسفر و بر در خاک های آهکی با کلسیم ترکیب های غیر محلول تشکیل می دهند و رسوب می کنند و در خاک های خیلی اسید نیز با آهن و آلومینیوم به حالت ترسییب در می آیند . به طور کلی می توان گفت که برای تمامی

 

نماید . فوث در ۱۹۷۸ رابطه بین Ph خاک و قابلیت جذب عناصر غذایی گیاهان را مطابق شکل ۲-۷ نشان داد که در ان عرض نوار معرف میزان قابلیت جذب عنصر می باشد .
شکل ۲-۷ ضمن نمایش اهمیت Ph مطلوب در استفاده بیشتر از عناصر مورد نیاز اصلی چون N , P , K خطر سمیت عناصر کم مصرفی چون Al , Fe , Mn را نیز به علت بالا رفتن میزان قابلیت جذب آنها در خاک های اسیدی نشان می دهد .

pH خاک معمولاً در محلول خاک با نسبت خاک به آب ۱ به ۱ یا ۱ به ۲٫۵ تعیین می شود. برای مثال، ۱۰ گرم خاک را به ۱۰ میلی لیتر آب مقطر در داخل یک بشر اضافه کرده و تکان می دهیم. سپس pHرا با یک pHمتر (دارای یک الکترود شیشه ای و الکترود کالومل یا الکترود مرکب) قبل از اینکه سوسپانسیون رسوب کند، اندازه می گیریم اگر نسبت خاک به محلول ۱ به ۵ یا ۱ به ۱۰ افزایش یابد، مقدار pH معمولاً افزایش نمی یابد در صورتی که pH اندازه گیر

ی شده در سوسپانسیون ۱ به ۱ کمتر از ۶٫۵ باشد ولی، اگر pH در نسبت ۱ به ۱ خاک به آب، ۸٫۵ یا بالاتر باشد (مانند خاکهای قلیا)، مقدار pH اندازه گیری در نسبت ۱ به ۵ یا ۱ به ۱۰ خاک به محلول ، کاهش می یابد. دلیلی که pH در خاکهای اسیدی با افزایش نسبت محلول به خاک زیاد می شود، این است که یون های+H آزاد شده در حجم زیادی از آب توزیع می شوند (اثر رقت). بر عکس غلظت+Na (و یونهای oH- همراه با آن) در خاکهای قلیا با افزایش نسبت محلول به خاک کم میشود و مقدار pH پایین می آید.

برای غلبه بر این تغییرات در تعیین pH خاک به واسطه تغییر در نسبت خاک

به محلول، pH باید در محلول یک MKCL یا یک صدم MCaCl2 تعیین می شود. چنین الکترولیدهای قوی (KCL یا CaCl2 ) یون+H قابل تبادل بیشتری را به محلول وارد می کنند و مقدار pH تعیین شده معمولاً ۰٫۵ تا ۱ واحد کمتر از سوسپانسیون های آبی می باشد. داده های مربوط به کاهش pH حاصل از تعیین آن با محلول الکترولیت ، در مقایسه با تعیین pH در ن

سبت ۱ به ۱ خاک به محلول برای بعضی از خاکهای اسیدی جزیره آندامان هند آورده شده است.

تعیین pH در محلول الکترولیت به واسطه افزایش نسبت محلول به خاک تغییر نمی کند. بنابراین شایسته است بروشنی درک شود که مقدار pH خاک بستگی زیادی به روش اندازه گیری آن دارد.

اگر چه استفاده از محلول های KCL یا CaCl2 نوسانات pH در اندازه گیری را کاهش می دهد، حقیقتی که باقی می ماند این است که در طبیعت، گیاهان ز

راعی در حال رشد در خاکها، با pH اندازه گیری شده با سوسپانسیون خاک- آب مواجه هستند. این

تغییرات در pH خاک در تولید محصولات کاربردهای عملی دارد. این حداقل یکی از دلایل برای رشد خوب برنج در خاکهای سولفات اسید است، در حالی که PH اندازه گیری شده در آزمایشگاه ۵ یا کمتر از ۵ می باشد. در شرایط غرقابی که برنج در آن رشد می کند یون های+H به طور قابل ملاحظه ای در محلول خاک رقیق می شوند و بنابراین pH خاک افزایش می یابد همچنین درخاکهای قلیا برنج بخوبی رشد می کند.

 

این مسئله علت عدم توجه زیاد به اسیدیته خاک را در تعدادی از نقاط جهان توضیح می دهد که در آن نواحی خاکهای اسیدی وجود دارند اما برنج محصول اصلی آنهاستاناندازه گیری شده در آزمایشگاه ۵ یا کمتر از ۵ می باشد.

عامل PH
خاک بايد داراي PH مناسب باشد. هر گياهي يک محدوده PH خاص و مناسبي را تحمل مي‌کند اگر PH خاک کم يا زياد باشد رشد و توليد گياه دچار مشکل مي‌شود. گل‌ها و گياهان زينتي از اين قاعده استثناء نيستند بلکه نسبت به PH خاک حساس‌تر هستند. مثلاً مقدار PH مناسب براي گل‌ها و گياهان زينتي در بنفشه آفريقايي ۷ – ۶ آليسوم ۷/۵

 

-۶ ، آزاليا ۴/۵- ۵ ، بگونيا ۵/۵ – ۷ ، ميخک ۶ – ۵/۷ و شمعداني۶ – ۸ است. به جدول زير مراجعه كنيد.

PH مناسب براي گل‌ها و گياهان زينتي
نوع گياه PH
بنفشه آفريقايي ۷-۶
آليسوم ۵/۷-۶
آزاليا ۵-۵/۴
بگونيا ۷-۵/۵
كالندولا ۷-۵/۵
ميخك ۵/۷-۶
شمعداني ۸-۶
ماگنوليا ۶-۵
اركيده ۵-۴

PHخاک بطور مستقيم يا غيرمستقيم رشد گياه را تحت تاثير قرار مي‌دهد. مهم‌ترين نقش PH خاک کنترل حلاليت عناصر غذايي در خاک مي‌باشد. به عبارت ديگر قابليت جذب عناصر غذايي وابستگي زيادي به PH خاک دارد. عناصر غذايي در PHهاي مختلف، حلاليت‌هاي متفاوتي دارند معمولاً با افزايش PH حلاليت عناصر غذايي به جزء ميليبدون کاهش پيدا مي‌کند.

يکي از مشکلاتي که در خاک‌هاي ايران وجود دارد PH قليايي است، يعني PH بالاتر از ۷. کمبود بارندگي در ايران و دارا بودن اقليمي خشک

باعث تجمع بازهاي تبادلي در خاك و در نتيجه پيشرفت بسوي خاك قليايي مي‌شود.
مشکل ديگر، آهکي بودن خاک است که باعث افزايش PH خاک مي‌شود.
مشکلات ناشي از PH قليايي در تغذيه گياه
PH قليايي باعث مي‌شود که حلاليت عناصر غذايي ضروري براي گياه کاهش پيدا بکند و کمبود عناصر غذايي مثل فسفر (Pb)، آهن(Fe) ، روي (Zn) ، منگنز (Mn) در گياه مشاهده شود.

عامل عمده‌اي که در بروز اين کمبودها موثر هستند آهک زياد است و در بسياري از منابع کمبود آهن را نيز زرده ناشي از آهک مي‌نامند. لذا عامل برو

ز زردي‌، آهک زياد در خاک است.
در مقابل خاک‌هاي آهکي، خاک‌هاي اسيدي وجود دارند که PH کمتر از ۷ دارند. با توجه به مقدار PH خاك‌هاي اسيدي به دو نوع خاک‌هاي اسيدي خفيف و اسيدي خيلي شديد تقسيم‌بندي مي‌شوند.

در خاک‌هايي که خيلي اسيدي باشند يعني PH آن‌ها کمتر از ۴/۵ تا ۵ باشد، حلاليت عناصر غذايي مثل آهن (Fe) ، آلومينيوم (Al) و منگنز (Mn) بقدري افزايش پيدا مي‌کند که براي گياه ايجاد مسموميت مي‌کند. پس حلاليت عناصر غذايي وابستگي بسيار زيادي به PH خاک دارد.

آهن در تغذيه گياه، نقش بسيار مهمي دارد و وابستگي آن هم به PH خاک بسيار زياد است. اگر PH خاک يک واحد کاهش پيدا کند حلاليت آهن هزار مرتبه افزايش مي‌يابد. يا اگر PH خاک را يک مرتبه تغيير بدهيم، حلاليت منگنز (Mn)و روي (Zn) که از عناصر ضروري در تغذيه گياه هستند صد مرتبه دچار تغيير مي‌شوند.

راهکارهاي اصلاح خاک‌هاي آهکي و يا اسيدي
اصولاً اصلاح PH خاک، کار مشکلي است معمولاً PH خاک را بعنوان يک خصوصيت ثابت در نظر مي‌گيرند و خيلي تغيير نمي‌دهند. زيرا خاک داراي خاصيت تامپوني يا واحدي است و در مقابل تغييرات PH از خودش مقاومت نشان مي‌دهد. لذا توصيه مي‌شود با توجه به PH خاک، گياه انتخاب و کشت شود.
براي تغيير PH خاک به خاک‌هاي اسيدي آهک اضافه مي‌کنند و در نتيجه PH خاک افزايش پيدا مي‌کند، کاري که در کشورهاي اروپايي و اقليم مرطوب صورت

مي‌گيرد و مشکل خاک‌هاي آن‌ها، اسيدي بودن است كه بايد از طريق مصرف آهک، PH را افزايش دهند.
مشکل خاک ايران، بالا بودن PH خاک و قليايي بودن آن است.
براي کاهش PH خاک بايد از يکسري مواد اصلاح کننده يا کاهش دهنده PH استفاده بکنيم. يعني اينکه در بعضي جاها از طريق آبياري اسيد سولفوريک و اسيد کلريدريک به خاک اضافه کنيم. ولي مصرف اسيد کاري مشکل و همراه با خطرات جانبي بوده و توصيه مي‌شود براي کاهش PH خاک، از گوگرد استفاده بشود.
عنصر گوگرد اضافه شده به خاک بوسيله‌ي باکتري تيوباسيلوس (كه در خاك موجود است) اکسيد ‌شده و اسيد سولفوريک توليد مي‌كند و PH خاک را تغيير مي‌دهد، اما کاهش PH خاک زياد نيست بلکه فقط در حد يک واحد PH تغيير داده مي‌شود. در روش ديگر، PH خاك را موضعي كاهش مي‌دهند تا اثرات منفي آن را از بين ببرند. مثلاً مقدار كم

ي از خاك گلدان را انتخاب كرده (حدود ۲/۰ كل خاك گلدان) و PH آن را كاهش مي‌دهند، وقتي ريشه گياه به آن قسمت خاك رسيد در محيط مناسب عناصر خود را دريافت مي‌كند.
روش ديگر، مصرف کودهاي اسيدزا است. مصرف کود سولفات آمونيوم بطور جزيي مي‌تواند PH خاک را کاهش بدهد.