Obojętny, kwaśny, alkaliczny

Roztwór kwaśny to taki, w którym przeważają jony H⁺, przy równowadze jonów H⁺ i OH^– roztwór ma odczyn obojętny. W roztworze zasadowym występuje przewaga jonów OH^–. Stężenie jonów wodorowych wyrażamy w postaci wartości pH, która jest ujemnym logarytmem stężenia H⁺ w roztworze. Wartości pH roztworu mogą wahać się w granicach od 0 do 14.

w pokarmowych, od niego zależy również struktura i stosunki powietrzno-wodne gleby. Aniony są z reguły pobierane lepiej w środowisku lekko kwaśnym, natomiast kationy — szybciej w środowisku obojętnym. Większość makro- i mikroelementów najlepiej pobierana jest w środowisku obojętnym lub lekko kwaśnym (rys. 1).

Rys. 1. Zależność między odczynem gleby a przyswajalnością składników mineralnych przez rośliny (wg E. Trwoga)

Wymagania roślin

W tabeli przedstawiono optymalne dla poszczególnych gatunków roślin sadowniczych poziomy pH gleby. Przedstawione tu zakresy są stosunkowo wąskie, w praktyce większość gatunków toleruje znacznie szersze przedziały pH (od środowiska obojętnego aż po kwaś­ne). Wyjątkiem jest borówka wysoka i żurawina, które absolutnie wymagają odczynu bardzo kwaśnego. Drzewa lub krzewy uprawiane na stanowiskach o zbyt wysokim pH słabo rosną i źle plonują, bardzo często wykazują na liś­ciach symptomy deficytu cynku (Zn), żelaza (Fe), miedzi (Cu) lub manganu (Mn).

Wymagania drzew i krzewów owocowych pod względem pH gleby (wg Kłossowskiego)

Odczyn gleby może ulegać zmianie, w zależności od dopływu do roztworu glebowego jonów kwaśnych lub zasadowych. Wielkość tych zmian zależna jest od właś­ciwości buforowych gleby (zdolności do utrzymania stabilnego pH). Nawadnianie twardą wodą może powodować wzrost pH gleby. O twardości wody decydują zawarte w niej jony Ca⁺⁺, Mg⁺⁺, HCO₃^–. Wapń i magnez w wodzie zazwyczaj występują w formie węglanów, dlatego twarda woda zawiera zazwyczaj dużą ilość jonów HCO₃^–. Zjawisko podnoszenia się pH powodowane jest wychwytywaniem przez jony HCO₃^– decydujących o kwasowości jonów H⁺ (HCO₃^– + H⁺ = H₂O + CO₂). Twardość wody oznacza się zazwyczaj w tak zwanych stopniach niemieckich ( 10,7 mg/l Mg. Tempo podnoszenia się pH gleby zależy od ilości podawanej wody i zdolności buforowych gleby. Natomiast zasięg tego procesu w profilu glebowym zależy od rodzaju systemu nawadniania. W przypadku deszczowania twardą wodą wzrost pH gleby może być powolny i równomierny dla całej powierzchni uprawy. Wprawdzie w trakcie deszczowania stosujemy dość wysokie dawki wody (wraz z nimi wprowadzamy duże ilości kwaśnych węglanów), to jednak rozprowadzane są one równomiernie po całej powierzchni uprawy.
W przypadku deszczowania zmiany odczynu gleby mogą być niewielkie. Wprowadzane wraz z wodą węglany jedynie przeciwdziałają zakwaszającemu wpływowi nawożenia mineralnego i naturalnemu w naszym klimacie obniżaniu się pH gleby. W przypadku minizraszania,
a zwłaszcza nawadniania kroplowego, wzrost pH gleby w miejscach, w których podawana jest twarda woda, może być szybszy i bardziej widoczny. Wynika to z faktu, że stosunkowo duże ilości wody podawane są miejscowo, przez co silniej oddziałują na glebę. W strefie zwilżanej następuje gromadzenie się zawartych w wodzie jonów wapnia i magnezu oraz wzrost pH gleby. Na rysunku 2 przedstawiono różnice w odczynie gleby w sadzie nawadnianym kroplowo twardą wodą i w nienawadnianej kontroli. Warstwa orna i podorna na kwaterze nienawadnianej mają odczyn kwaśny i umiarkowanie kwaśny, natomiast po siedmiu latach nawadniania kroplowego w glebie pod emiterem mamy już odczyn lekko kwaśny (znaczny wzrost pH względem kontroli).

Rys. 2. Zmienność pH gleby, w zależności od nawaniania

W wielu przypadkach, gdy gleba jest zbyt kwaśna, wzrost pH początkowo może być zjawiskiem pozytywnym. Przy długotrwałym nawadnianiu wodą o obojętnym odczynie nadmierny wzrost pH gleby może jednak powodować gorsze pobieranie mikroelementów (Fe, Zn, Cu, Mn) i trudnoś­ci w uprawie. Dotyczy to nie tylko roślin, które wymagają bardzo niskiego pH gleby (borówka, żurawina), ale także truskawek, preferujących środowisko umiarkowanie kwaś­ne. Długotrwałe nawadnianie truskawek twardą wodą (bez zakwaszania) może powodować wzrost pH gleby ponad poziom tolerowany przez rośliny. Już w warunkach lekko zasadowych mogą wystąpić charakterystyczne objawy chlorozy związanej z ograniczeniem dostępności żelaza (fot. 1). Zjawis­ko takie występuje, gdy w roztworze glebowym mamy wysoki poziom wapnia, magnezu i jonów HCO₃^– oraz niski poziom tlenu (zbyt wysoka wilgotność gleby). Badania wykazały ścisłą korelację pomiędzy stopniem zaopatrzenia roślin w żelazo, a zawartością chlorofilu. Dlatego zakłócenie pobierania żelaza objawia się żółknięciem blaszki liś­ciowej pomiędzy nerwami. Objawy takie pojawiają się na młodych liściach. Można je ograniczać poprzez oprys­kiwanie nawozami zawierającymi chelat żelaza, jednak prawdziwa przyczyna tkwi w zbyt wysokim pH gleby. Rozpuszczalność nieorganicznych form żelaza jest ściś­le skorelowana z odczynem gleby. Chelaty żelaza można także podawać przez system nawodnieniowy, należy jednak zwrócić uwagę na ich trwałość (aktywność w określonym pH). Niestety, trwałość stosunkowo taniego chelatu żelaza (Fe-EDTA) obniża się przy pH powyżej 6. W większości przypadków wody stosowane u nas do nawadniania mają odczyn zbliżony do obojętnego (czyt. HO 5/2004). Chelaty stabilne w szerokim zakresie pH są stosunkowo drogie.

Fot. 1. Objawy chlorozy żelazowej na liś­ciach truskawki

Analiza wody

Ważne jest przeprowadzenie analizy wody, aby uniknąć problemów z niekontrolowanym wzrostem odczynu gleby. Znając zawartość w wodzie kwaśnych węglanów możemy neutralizować ich alkalizujące działanie przez zakwaszanie wody. Do obniżenia pH wody można stosować kwas azotowy, fosforowy lub siarkowy. Odczyn gleby pod krop­lownikiem zależy także od tego, czy stosujemy fertygac­ję i jakich nawozów używamy. Właściwości zakwaszające ma wiele nawozów wieloskładnikowych, ale przede wszystkim mocznik, saletra amonowa i siarczan amonu.
W zależności więc od typu gleby i wymagań roślin, możemy kontrolować odczyn gleby stwarzając w obrębie systemu korzeniowego warunki optymalnego pH. Aby można było zakwaszać wodę, instalacja nawodnieniowa powinna być wyposażona w dozownik nawozów. Dla kontrolowania odczynu pH podawanej wody niezbędny jest pH-metr lub przynajmniej papierowe paski do kolorymetrycznego oznaczania pH. Konieczna jest także regularna kontrola odczynu gleby. Można ją przeprowadzać przez oddanie próbek gleby do laboratorium lub mierzyć bezpośrednio w polu za pomocą spec­jalnego polowego pH-metru (fot. 2).

Fot. 2. Polowy pH-metr