Kodėl dirvožemio pH skiriasi?
Trumpas atsakymas: Dirvožemio pH skiriasi dėl uolienų, iš kurių jis susidarė, juose gyvenančių augalų ir mikrobų bei lietaus ar cheminių medžiagų kiekio, prasiskalaujančio pro jį. Dėl šių veiksnių susidaro rūgštys ir bazės arba jos pašalinamos, todėl vieni dirvožemiai tampa rūgštūs, o kiti – šarminiai.
Ką tai reiškia?
Dirvožemio pH matuoja dirvožemio rūgštingumą arba šarmingumą. Motininė uoliena arba medžiaga, iš kurios susidarė dirvožemis, suteikia jam mineralų, kurie gali būti rūgštūs arba šarminiai. Lietus ir vanduo gali nuplauti (išplauti) kai kuriuos mineralus ir palikti kitus.
Augalai ir maži dirvožemio mikrobai gamina rūgštis, skaidydami negyvus lapus ir šaknis. Žmogaus veiksmai, pavyzdžiui, tam tikrų trąšų naudojimas ar tarša, gali rūgštinti dirvožemį. Molis ir organinės medžiagos sulaiko įkrautas daleles ir padeda buferizuoti (apsaugoti nuo pH pokyčių).
Per daugelį metų šie procesai skirtingose vietose suteikia dirvožemiui skirtingą spalvą ir pH lygį. Orai ir vietos drėgnumas taip pat yra svarbūs, nes daugiau lietaus paprastai reiškia didesnį pagrindinių mineralų išplovimą.
Ką sako fizika
Įvardyti dėsniai / principai: Įvardytas efektas/dėsnis: Dirvožemio buferinė funkcija ir katijonų mainų talpa (KAM).
Dirvožemyje yra mažyčių įkrautų dalelių molyje ir organinėse medžiagose. Šie neigiami krūviai sulaiko teigiamai įkrautus jonus (katijonus), tokius kaip kalcis (Ca2+), magnis (Mg2+), kalis (K+), natris (Na+) ir vandenilis (H+). Šių katijonų balansas lemia, ar dirvožemis yra rūgštus, ar šarminis.
Lietus gali nuplauti bazinius katijonus (Ca2+, Mg2+) ir palikti daugiau H+ ir aliuminio (Al3+), todėl dirvožemis tampa rūgštus. Motininės uolienos dūlėjimas gali išskirti bazinius katijonus ir padidinti pH. Gyvi organizmai prideda rūgščių, kai yra, o ištirpęs anglies dioksidas dirvožemio vandenyje sudaro anglies rūgštį.
Dirvožemio buferinė funkcija reiškia, kad dirvožemis, kuriame yra didelis KAM arba daug karbonatinių mineralų, geriau atsparus pH pokyčiams nei smėlingas arba mažai KAM turintis dirvožemis. Žmogaus veikla, pavyzdžiui, amonio trąšos, taip pat gali pakeisti katijonų balansą ir laikui bėgant rūgštinti dirvožemį .
Kaip mes tai žinome: Mokslininkai matuoja dirvožemio pH pH metrais arba indikatoriais ir laboratorijose tiria mainomus katijonus. Lauko tyrimai ir eksperimentai, kurių metu pridedama arba pašalinama katijonų, rodo nuspėjamus pH pokyčius skirtinguose klimatuose ir pagrindinėse medžiagose .
Pastebėk aplink
- Spygliuočių miškuose dažnai būna rūgštus dirvožemis, nes spygliai gamina organines rūgštis, o krituliai išplauna bazinius mineralus.
- Pievose ant klinčių dirvožemis yra šarmingesnis, nes klintis išskiria kalcio karbonatą.
- Ilgai naudojant amonio trąšas, ūkio laukai gali tapti rūgštūs, nebent būtų įberiama kalkių rūgštims neutralizuoti.
- Atogrąžų miškuose dažnai būna rūgštus, labai paveiktas dirvožemis, nes smarkus lietus išplauna bazinius mineralus .
Išbandymas
Dirvožemio pH su raudonųjų kopūstų indikatoriumi
Sauga: Mūvėkite pirštines ir neragaukite jokių medžiagų.
Priemonės
- raudonieji kopūstai
- vanduo
- trintuvas arba peilis
- maži skaidrūs puodeliai
- dirvožemio mėginiai iš 2–3 vietų
- sietelis arba kavos filtras
- šaukštas
Žingsniai
- Susmulkinkite arba sutrinkite šiek tiek raudonųjų kopūstų ir sumaišykite su karštu vandeniu, tada nukoškite, kad gautumėte purpurinių kopūstų sultis (tai yra pH indikatorius).
- Į atskirus skaidrius puodelius įdėkite po vieną arbatinį šaukštelį kiekvieno dirvožemio mėginio ir įpilkite tokį pat nedidelį kiekį vandens, kad gautųsi drumstas vanduo.
- Į kiekvieną puodelį įlašinkite kelis lašus kopūstų sulčių ir išmaišykite.
- Stebėkite spalvos pasikeitimą: rausva/raudona reiškia rūgštų, violetinė – neutralų, žalia/mėlyna – šarminį. Ką tai rodo: Skirtingi dirvožemiai keičia indikatoriaus spalvas į skirtingas, nes jų pH vertės skiriasi.
Žodžiai, kuriuos verta žinoti
- pH: skaičius, rodantis, koks rūgštus (žemas) arba šarminis (aukštas) yra dirvožemis ar skystis.
- Pagrindinė medžiaga: uoliena arba nuosėdos, iš kurių susidaro dirvožemis. Katijonų mainų talpa (CEC): kaip gerai dirvožemio dalelės sulaiko teigiamai įkrautus jonus (katijonus).
- Išplovimas: tirpių medžiagų išplovimas iš dirvožemio vandeniu.
- Buferavimas: dirvožemio gebėjimas atsispirti pH pokyčiams.
Dažni klausimai
Ar galiu pakeisti savo sodo dirvožemio pH?
Taip; galite įberti kalkių, kad padidintumėte pH (padarytų mažiau rūgštų), arba sieros ar amonio trąšų, kad sumažintumėte pH (padarytų rūgštesnį), tačiau pokyčiams reikia laiko.
Kaip greitai keičiasi dirvožemio pH?
Jis gali keistis lėtai per daugelį metų, tačiau pridėjus stiprių rūgščių, bazių ar daug tam tikrų trąšų, jis gali pasikeisti greičiau.
Ar dirvožemio pH visur yra vienodas?
Ne; pH kinta priklausomai nuo uolienų tipo, klimato, augalų ir žmogaus veiklos, todėl netoliese esančiose vietovėse pH gali skirtis.
Kodėl pH svarbus augalams?
pH turi įtakos tam, kurios maistinės medžiagos yra prieinamos; daugelis augalų renkasi tam tikrą pH diapazoną, kad gerai augtų.