ค่า pH ของดินเป็นปัจจัยสำคัญที่มีอิทธิพลต่อความพร้อมใช้ของธาตุอาหารและการเจริญเติบโตของพืช บทความปริทัศน์นี้ได้สังเคราะห์งานวิจัยที่มีอยู่เกี่ยวกับผลกระทบของค่า pH ในดินต่อพลวัตของธาตุอาหารและสุขภาพของพืช บทความนี้กล่าวถึงกระบวนการทางเคมีที่ควบคุมความพร้อมใช้ของธาตุอาหารในดินที่มีระดับ pH แตกต่างกัน ช่วงค่า pH ที่เหมาะสมสำหรับพืชชนิดต่างๆ และวิธีการจัดการค่า pH ของดินเพื่อปรับปรุงผลผลิตทางการเกษตร นอกจากนี้ยังศึกษาผลกระทบของค่า pH ของดินต่อกิจกรรมของจุลินทรีย์และผลกระทบทางอ้อมต่อวัฏจักรของธาตุอาหาร บทความปริทัศน์นี้เน้นย้ำความสำคัญของการจัดการค่า pH ของดินในการเกษตรอย่างยั่งยืนและระบุทิศทางการวิจัยในอนาคตเพื่อแก้ไขช่องว่างของความรู้
ไอฟาร์มทีม
ใช้เวลาอ่านประมาณ: 3 นาที
Quick Navigation
ค่า pH ของดิน ซึ่งเป็นการวัดความเป็นกรดหรือด่างของดิน เป็นคุณสมบัติพื้นฐานที่มีอิทธิพลอย่างมีนัยสำคัญต่อความพร้อมใช้ของธาตุอาหารและการเจริญเติบโตของพืช
มาตราวัด pH มีช่วงตั้งแต่ 0 ถึง 14 โดยค่าต่ำกว่า 7 บ่งชี้ถึงความเป็นกรด ค่าสูงกว่า 7 บ่งชี้ถึงความเป็นด่าง และค่า 7 เป็นกลาง ความพร้อมใช้ของธาตุอาหารที่จำเป็น เช่น ไนโตรเจน (N) ฟอสฟอรัส (P) โพแทสเซียม (K) และจุลธาตุอาหารขึ้นอยู่กับค่า pH ดินเป็นอย่างมาก การเข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างค่า pH ของดินและพลวัตของธาตุอาหารมีความสำคัญอย่างยิ่งในการเพิ่มผลผลิตพืชให้ได้ผลสูงสุดและเพื่อให้มั่นใจว่าการทำเกษตรกรรมเป็นไปอย่างยั่งยืน
บทความปริทัศน์นี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อให้ภาพรวมที่ครอบคลุมเกี่ยวกับผลกระทบของค่า pH ของดินต่อความพร้อมใช้ของธาตุอาหารและการเจริญเติบโตของพืช โดยอ้างอิงการศึกษาที่เกี่ยวข้องและก่อนหน้านี้เพื่อเน้นย้ำผลการค้นพบสำคัญและพื้นที่สำหรับการวิจัยในอนาคต
ค่า pH ของดินและความพร้อมใช้ของธาตุอาหาร
ค่า pH ดิน (Soil pH) มีอิทธิพลต่อรูปแบบทางเคมีของธาตุอาหารในดิน ซึ่งส่งผลต่อการละลายและความพร้อมใช้ของธาตุอาหารสำหรับพืช ธาตุอาหารแต่ละชนิดมีช่วง pH ที่เหมาะสมซึ่งความพร้อมใช้มีสูงสุด ตัวอย่างเช่น ไนโตรเจนในรูปของไนเตรต (NO3-) พร้อมใช้มากที่สุดในดินที่มีค่า pH ระหว่าง 6.0 และ 7.5 ในทางตรงกันข้าม ฟอสฟอรัสมีความพร้อมใช้สูงสุดในดินที่มีค่า pH ระหว่าง 6.0 ถึง 7.0 ในขณะที่โพแทสเซียมยังคงมีความพร้อมใช้ในช่วง pH ที่กว้างกว่า (5.5 ถึง 8.0) จุลธาตุอาหาร เช่น เหล็ก (Fe) แมงกานีส (Mn) และสังกะสี (Zn) ละลายได้มากขึ้นในดินกรด ในขณะที่ความพร้อมใช้ของพวกมันลดลงในสภาวะที่เป็นด่าง
ไนโตรเจน
ไนโตรเจนเป็นธาตุอาหารหลักที่สำคัญสำหรับการเจริญเติบโตและพัฒนาการของพืช เป็นองค์ประกอบสำคัญของกรดอะมิโน โปรตีน และคลอโรฟิลล์ ความพร้อมใช้ของไนโตรเจนในดินได้รับอิทธิพลจากค่า pH ผ่านกระบวนการไนตริฟิเคชันและแอมโมนิฟิเคชัน
ที่ระดับ pH ต่ำ กิจกรรมของแบคทีเรียที่ทำให้เกิดไนเตรตลดลง ทำให้การสร้างไนเตรตลดลง นอกจากนี้ การละลายของแอมโมเนียม (NH4+) ลดลงในดินด่าง ซึ่งส่งผลต่อการดูดซึมไนโตรเจนโดยพืช
การศึกษาแสดงให้เห็นว่าการรักษาค่า pH ของดินระหว่าง 6.0 และ 7.5 เป็นค่าที่เหมาะสมที่สุดสำหรับความพร้อมใช้ของไนโตรเจนและการดูดซึมโดยพืช (Brady & Weil, 2008) [1]
Advertising Area | พื้นที่ประชาสัมพันธ์
ฟอสฟอรัส
ฟอสฟอรัสมีความสำคัญสำหรับการส่งผ่านพลังงาน การสังเคราะห์แสง และการสร้างกรดนิวคลีอิก ความพร้อมใช้ของฟอสฟอรัสมีความอ่อนไหวต่อค่า pH ของดินเป็นอย่างมากเนื่องจากแนวโน้มที่จะสร้างสารประกอบที่ไม่ละลายกับแคลเซียม (Ca) ในดินด่างและกับเหล็กและอะลูมิเนียม (Al) ในดินกรด การวิจัยบ่งชี้ว่าความพร้อมใช้ของฟอสฟอรัสสูงสุดที่ค่า pH ของดินประมาณ 6.5 ซึ่งเป็นจุดที่ละลายได้มากที่สุดและเข้าถึงได้โดยพืช (Hinsinger, 2001) [2] ในดินที่เป็นกรดหรือด่างมาก อาจจำเป็นต้องใส่ปุ๋ยฟอสฟอรัสเพื่อให้มั่นใจว่ามีการจัดหาอย่างเพียงพอให้กับพืช
โพแทสเซียม
โพแทสเซียมมีความสำคัญสำหรับการกระตุ้นเอนไซม์ การควบคุมแรงดันออสโมติก และความต้านทานต่อความเครียดในพืช ไม่เหมือนกับไนโตรเจนและฟอสฟอรัส ความพร้อมใช้ของโพแทสเซียมได้รับผลกระทบจากค่า pH ของดินน้อยกว่า อย่างไรก็ตาม ระดับ pH ที่สุดขั้วยังคงมีอิทธิพลต่อการดูดซึมของมัน ในดินกรด โพแทสเซียมสามารถถูกชะออกไป ในขณะที่ในดินด่าง ความพร้อมใช้ของมันอาจลดลงเนื่องจากการแข่งขันที่เพิ่มขึ้นกับประจุบวกอื่นๆ การรักษาค่า pH ของดินระหว่าง 5.5 และ 8.0 โดยทั่วไปจะทำให้มั่นใจว่ามีโพแทสเซียมเพียงพอสำหรับพืชส่วนใหญ่ (Marschner, 2011) [4]
จุลธาตุ
จุลธาตุอาหาร แม้ว่าต้องการในปริมาณที่น้อยกว่า แต่มีความสำคัญสำหรับกระบวนการทางสรีรวิทยาและชีวเคมีต่างๆ ในพืช ความพร้อมใช้ของจุลธาตุอาหาร เช่น เหล็ก แมงกานีส สังกะสี ทองแดง (Cu) และโบรอน (B) ได้รับอิทธิพลอย่างมากจากค่า pH ของดิน ในดินกรด จุลธาตุอาหารเหล่านี้ละลายได้มากขึ้นและพร้อมใช้ อย่างไรก็ตาม ในดินด่าง พวกมันมีแนวโน้มที่จะสร้างไฮดรอกไซด์และคาร์บอเนตที่ไม่ละลาย ซึ่งลดความพร้อมใช้ของพวกมัน ตัวอย่างเช่น การขาดธาตุเหล็กพบได้บ่อยในดินที่มีค่า pH สูง ทำให้เกิดอาการคลอโรซิสในพืชที่อ่อนแอ การจัดการค่า pH ของดินให้อยู่ในช่วงที่เหมาะสมสำหรับความพร้อมใช้ของจุลธาตุอาหารมีความสำคัญต่อการป้องกันการขาดธาตุอาหารและทำให้มั่นใจว่าพืชเจริญเติบโตอย่างแข็งแรง (Lindsay, 1979) [3]
ผลกระทบของค่า pH ของดินต่อการเจริญเติบโตของพืช
ค่ากรดด่าง หรือค่า pH ของดินไม่เพียงแต่ส่งผลต่อความพร้อมใช้ของธาตุอาหารเท่านั้น แต่ยังมีอิทธิพลต่อการเจริญเติบโตของพืชโดยตรงผ่านผลกระทบต่อการพัฒนาของรากและกิจกรรมของจุลินทรีย์ พืชที่แตกต่างกันมีความชอบค่า pH ที่แตกต่างกัน และการรักษาค่า pH ของดินให้อยู่ในช่วงที่เหมาะสมเหล่านี้สามารถเพิ่มผลผลิตของพืชได้อย่างมีนัยสำคัญ
ตารางที่ 1: ผลกระทบของค่า pH ของดินต่อความพร้อมใช้ของธาตุอาหารและการเจริญเติบโตของพืช
ธาตุอาหาร | ช่วง pH ที่เหมาะสม | ในดินที่เป็นกรด (pH ต่ำ) | ในดินที่เป็นด่าง (pH สูง) | ความจำเป็น ของธาตุอาหาร | ผลกระทบต่อการเจริญเติบโตของพืช |
|---|---|---|---|---|---|
ไนโตรเจน (N) | 6.0 – 7.5 | ลดการเกิดไนไตรฟิเคชัน, การสร้างไนเตรตลดลง | การละลายของแอมโมเนียมลดลง | จำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตและพัฒนาการ | การขาดนำไปสู่การเจริญเติบโตชะงักและใบเหลือง |
ฟอสฟอรัส (P) | 6.0 – 7.0 | สร้างสารประกอบที่ไม่ละลายกับเหล็กและอะลูมิเนียม | สร้างสารประกอบที่ไม่ละลายกับแคลเซียม | สำคัญสำหรับการส่งผ่านพลังงาน การสังเคราะห์แสง และกรดนิวคลีอิก | การขาดทำให้พัฒนาการของรากไม่ดีและใบมีสีม่วง |
โพแทสเซียม (K) | 5.5 – 8.0 | ถูกชะออกไปในดินกรด | ความพร้อมใช้ลดลงเนื่องจากการแข่งขันกับประจุบวกอื่น | สำคัญสำหรับการกระตุ้นเอนไซม์ การควบคุมแรงดันออสโมติก และความต้านทานต่อความเครียด | การขาดทำให้ลำต้นอ่อนแอและใบเป็นคลอโรซิส |
เหล็ก (Fe) | 4.0 – 6.5 | ละลายได้มากขึ้น พร้อมใช้ | สร้างไฮดรอกไซด์และคาร์บอเนตที่ไม่ละลาย | จำเป็นสำหรับการทำงานของเอนไซม์และการสังเคราะห์แสง | การขาดนำไปสู่คลอโรซิสระหว่างเส้นใบและจุดตายเนื้อเยื่อ |
แมงกานีส (Mn) | 5.0 – 6.5 | ละลายได้มากขึ้น พร้อมใช้ | สร้างสารประกอบที่ไม่ละลาย | จำเป็นสำหรับการทำงานของเอนไซม์และการสังเคราะห์แสง | การขาดนำไปสู่คลอโรซิสระหว่างเส้นใบและจุดตายเนื้อเยื่อ |
สังกะสี (Zn) | 5.0 – 7.0 | ละลายได้มากขึ้น พร้อมใช้ | สร้างสารประกอบที่ไม่ละลาย | สำคัญสำหรับการกระตุ้นเอนไซม์และการสังเคราะห์โปรตีน | การขาดทำให้การเจริญเติบโตชะงักและใบผิดรูปร่าง |
ทองแดง (Cu) | 5.0 – 7.0 | ละลายได้มากขึ้น พร้อมใช้ | สร้างสารประกอบที่ไม่ละลาย | จำเป็นสำหรับการสังเคราะห์ลิกนินและการทำงานของเอนไซม์ | การขาดทำให้ลำต้นและปลายใบตาย |
โบรอน (B) | 5.0 – 7.0 | ละลายได้มากขึ้น แต่อาจเป็นพิษได้ | ความพร้อมใช้ลดลง | จำเป็นสำหรับการสร้างผนังเซลล์และการพัฒนาระบบสืบพันธุ์ | การขาดนำไปสู่ลำต้นเปราะและการติดผลไม่ดี |
NOTE : หากต้องการ Download ข้อมูลในตารางในรูปแบบ “รูปภาพ” เพื่อเก็บไว้ใช้งานแบบง่ายๆ ให้คลิกลิงก์นี้ แล้วพิมพ์ตัวอักษร “p”
วัดค่า pH ดินแม่นยำ คุณภาพจากญี่ปุ่น
จะแก้ปัญหาค่าดินให้ถูกจุด ต้องมั่นใจว่าค่า pH ดินที่วัดได้มีความถูกต้อง ... พบกับ Takemura DM-5 เครื่องวัดค่ากรดด่างและความชื้นดิน แบรนด์ญีุ่ป่น ของแท้ ... คลิกเพื่อรับส่วนลดและของแจกฟรีมากมาย
การพัฒนาของราก
ค่า pH ดินส่งผลต่อการเจริญเติบโตและการทำงานของรากโดยมีอิทธิพลต่อการละลายของธาตุที่เป็นพิษและคุณสมบัติทางกายภาพของดิน ในดินที่เป็นกรด (ค่า pH ต่ำ) การมีอะลูมิเนียมและแมงกานีสในระดับที่เป็นพิษสามารถยับยั้งการยืดตัวและการทำงานของราก ในทางตรงกันข้าม ในดินที่เป็นด่าง (ค่า pH สูง) ความพร้อมใช้ที่ลดลงของธาตุอาหารที่จำเป็นสามารถทำให้การเจริญเติบโตของรากเสียหายได้ ค่า pH ของดินที่เหมาะสมจะช่วยส่งเสริมการพัฒนาของรากที่แข็งแรง ทำให้พืชสามารถดูดซึมน้ำและธาตุอาหารได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ตัวอย่างเช่น การศึกษาแสดงให้เห็นว่าข้าวสาลี (Triticum aestivum) เจริญเติบโตได้ดีที่สุดในดินที่มีค่า pH ระหว่าง 6.0 ถึง 7.0 ในขณะที่ถั่วเหลือง (Glycine max) เจริญเติบโตได้ดีในดินที่เป็นกรดเล็กน้อยถึงเป็นกลาง (pH 5.5 ถึง 7.0) (Fageria & Baligar, 2008) [5]
รากแตกไว+ต้านโรค
จุลินทรีย์สังเคราะห์แสงจาก "ใบทองหลางน้ำ ก้านแดงมีหนาม" อุดมไปด้วยแบคทีเรีย Rhodobacter capsulatus ช่วยให้พืชแตกรากไว ทนเค็มและต้านโรค เช่น โรครากเน่าโคนเน่าได้มากขึ้น และยังทำให้ผักมีความกรอบอร่อย ... นำไปขยายต่อได้ไม่จำกัด
กิจกรรมของจุลินทรีย์
จุลินทรีย์ในดินมีบทบาทสำคัญในวัฏจักรของธาตุอาหาร การย่อยสลายสารอินทรีย์ และการรักษาโครงสร้างดิน ค่า pH ของดินส่งผลต่อองค์ประกอบและกิจกรรมของชุมชนจุลินทรีย์ ซึ่งส่งผลต่อความพร้อมใช้ของธาตุอาหาร
ดินที่เป็นกรดมักมีกิจกรรมและความหลากหลายของจุลินทรีย์ต่ำกว่า ซึ่งส่งผลต่อกระบวนการเช่นการตรึงไนโตรเจนและการย่อยสลายสารอินทรีย์
ในทางตรงกันข้าม ดินที่เป็นกลางถึงเป็นด่างเล็กน้อยโดยทั่วไปสนับสนุนชุมชนจุลินทรีย์ที่มีความหลากหลายและกิจกรรมมากกว่า การเพิ่มกิจกรรมของจุลินทรีย์ผ่านการจัดการค่า pH สามารถปรับปรุงสุขภาพและความอุดมสมบูรณ์ของดิน ส่งเสริมการผลิตพืชอย่างยั่งยืน (Aciego Pietri & Brookes, 2008) [6]
การจัดการค่า pH ของดินเพื่อการเจริญเติบโตของพืชที่เหมาะสม
การจัดการค่า pH ของดินอย่างมีประสิทธิภาพเกี่ยวข้องกับการติดตามอย่างสม่ำเสมอและการใช้วัสดุปรับปรุงดินเพื่อรักษาค่า pH ให้อยู่ในช่วงที่เหมาะสมสำหรับพืชเป้าหมาย การปูนขาวเป็นวิธีปฏิบัติทั่วไปเพื่อเพิ่มค่า pH ในดินกรด โดยใช้วัสดุเช่นหินปูน (แคลเซียมคาร์บอเนต) หรือโดโลไมต์ (แคลเซียมแมกนีเซียมคาร์บอเนต) สำหรับดินด่าง วัสดุปรับปรุงดินที่ทำให้เป็นกรด เช่น กำมะถันหรือปุ๋ยที่สร้างกรดสามารถใช้เพื่อลดค่า pH การเพิ่มสารอินทรีย์ เช่น ปุ๋ยหมักหรือปุ๋ยคอก ยังช่วยรักษาค่า pH ของดินและปรับปรุงสุขภาพของดินโดยรวม
ทิศทางการวิจัยในอนาคต
แม้จะมีความก้าวหน้าที่สำคัญในการเข้าใจผลกระทบของค่า pH ของดินต่อความพร้อมใช้ของธาตุอาหารและการเจริญเติบโตของพืช แต่ยังคงมีช่องว่างการวิจัยหลายประการ การศึกษาในอนาคตควรมุ่งเน้นที่ผลกระทบระยะยาวของวิธีการจัดการค่า pH ต่อสุขภาพของดินและผลผลิตพืช การสำรวจปฏิสัมพันธ์ระหว่างค่า pH ของดิน ชุมชนจุลินทรีย์ และกระบวนการวัฏจักรของธาตุอาหารจะให้ข้อมูลเชิงลึกที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นในด้านกลยุทธ์การจัดการดินอย่างยั่งยืน นอกจากนี้ การสำรวจการพัฒนาพันธุ์พืชที่มีความทนทานต่อค่า pH ที่สุดขั้วสามารถช่วยปรับปรุงความยืดหยุ่นทางการเกษตรในสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย
บทสรุป
ค่า pH ของดินเป็นปัจจัยสำคัญที่มีอิทธิพลต่อความพร้อมใช้ของธาตุอาหารและการเจริญเติบโตของพืช การเข้าใจกระบวนการทางเคมีที่ควบคุมพลวัตของธาตุอาหารที่เกี่ยวข้องกับค่า pH ของดินมีความสำคัญต่อการเพิ่มผลผล
Credit : บทความนี้ทำขึ้นจากงานวิจัยของ อ้างอิง : Dr. Siobhán O’ Kennedy | International Journal of Geography, Geology and Environment 2022; 4(2): 236-238
บทความแนะนำ
