پی اچ خاک ( pH خاک ) یک معیار برای سنجش میزان اسیدی یا قلیایی بودن خاک است که بعنوان یک شاخص حاصلخیزی مورد ارزیابی قرار میگیرد. به عبارت دیگر اسیدیته خاک، معمولترین شاخص اندازهگیری برای خصوصیات شیمیایی خاک به شمار میرود.
مقیاس pH به منظور بیان فعالیت یون هیدروژن وضع گردیده و طبق تعریف عبارت است از pH=-log (H+)
به عبارت دیگر در ازای تغییر هر واحد pH، غلظت یونهای هیدروژن و هیدروکسیل،۱۰ برابر تغییر میکند. شایان ذکر است pH رابطه مستقیمی با تعادل یونهای موجود در خاک دارد، و بعنوان متغییر اصلی خاک توصیف میشود، که بر تعداد بیشماری از خصوصیات بیولوژیکی، شیمیایی، فیزیکی خاک و فرایندهایی که بر رشد و عملکرد گیاه نقش دارند، تاثیر میگذارد.
اسیدیته خاک نشانه باروری نیست اما بر دسترس بودن مواد مغذی تاثیر میگذارد. خاک باید دارای pH مناسب باشد زیرا به طور مستقیم و غیر مستقیم رشد گیاه را تحت تاثیر قرار میدهد و از آنجایی که هر گیاهی یک محدوده pH خاص و مناسبی را تحمل میکند، اگر pH خاک کم یا زیاد باشد، رشد، تولید و عملکرد گیاه دچار مشکل میشود. گلها و گیاهان زینتی نه تنها از این قاعده مستثنی نیستند بلکه نسبت به تغییرات pH خاک حساستر هستند.
شاید مهمترین اثر PH خاک بر روی رشد گیاهان، تاثیر آن در کنترل حلالیت عناصر غذایی در خاک و قابلیت استفاده عناصر غذایی باشد. به عبارت دیگر قابلیت جذب عناصر غذایی وابستگی زیادی به اسیدیته خاک دارد. عناصر غذایی درpHهای مختلف، حلالیتهای متفاوتی دارند معمولاً با افزایش pH حلالیت عناصر غذایی به جزء مولیبدن کاهش پیدا میکند، زیرا مولیبدن تنها ریز مغذیای است که با بالاتر رفتن pH خاک جذب آن در گیاه افزایش مییابد.
همچنین اسیدیته خاک رابطهیی فشرده با درصد اشباع بازها (%S.B) دارد، به طوری که وقتی این درصد بالا باشد در محلول خاک نیز کاتیونهایی چون Ca, Mgبه مقدار زیاد دخالت مینمایند و در نتیجه pH افزایش مییابد.
قابلیت جذب مولیبدن رابطهیی مستقیم با pH خاک دارد. در واقع درpHهای ضعیف مولیبدن همراه آهن به ترکیبهای غیر محلول تبدیل میگردد و گیاهان حساس به کمبود مولیبدن مانند (شبدر، مرکبات و گل کلم) صدمه میبینند. پتاسیم معمولاً در خاکهای با pH قلیایی قابل جذب است، در حالی که در اینpH ها قابلیت جذب آهن و منگز به طور محسوسی تضعیف میگردد، به همین دلیل معمولاً در خاکهای آهکی کمبودFe وMn اتفاق میافتد. مس و روی در خاکهای خیلی اسید و همچنین در خاکهای خیلی قلیا بسیار کم قابل جذب میباشند. سرانجام فسفر و بر در خاکهای آهکی با کلسیم ترکیبهای غیر محلول تشکیل میدهند و رسوب میکنند و در خاکهای خیلی اسیدی نیز با آهن و آلومینیوم به حالت رسوب در میآیند. علاوه بر این تاثیر بر فعالیت موجودات ذرهبینی خاک نیز از اثرات مهم pH است. تثبیت یون آمونیوم در بین شبکه کانیهای سیلیکاتی ورقهای به pH وابسته است. اکسایش میکروبی آمونیوم به نیترات نیز وابسته به تغییرات pH است. تغییر اسیدیته خاک همچنین سبب تغییر برتری نسبی کلوییدهای خاک برای کاتیونهای دو ظرفیتی و یک ظرفیتی میشود و این امر میتواند در تبادل پتاسیم و قابلیت استفاده آن برای گیاه مهم باشد. بنابراین در دسترس بودن عنصر غذایی کممصرف و کاتیونهای سمی با کاهش قدرت اسیدی خاک، کم میشود. در حالی که فراهمی عناصر غذایی نظیر مولیبدن، که به صورت آنیون دیده میشود، با کاهش قدرت اسیدی خاک افزایش مییابد.
pH قلیایی باعث میشود که حلالیت عناصر غذایی ضروری برای گیاه کاهش پیدا کند و کمبود عناصر غذایی مثل فسفر (P)، آهن(Fe) ، روی(Zn) ، منگنز (Mn) در گیاه مشاهده شود.
یکی از مشکلاتی که در خاکهای ایران وجود دارد pH قلیایی است، یعنی pH بالاتر از ۷، کمبود بارندگی در ایران و دارا بودن اقلیمی خشک باعث تجمع بازهای تبادلی در خاک و در نتیجه پیشرفت بسوی خاک قلیایی میشود. مشکل دیگر، آهکی بودن خاک است که باعث افزایش pH خاک میشود. در بسیاری از منابع کمبود آهن را نیز از رده ناشی از آهک مینامند. لذا عامل بروز زردی، آهک زیاد در خاک است.
در مقابل خاکهای آهکی، خاکهای اسیدی وجود دارند که PH کمتر از ۷ دارند. با توجه به مقدار PH خاکهای اسیدی به دو نوع خاکهای اسیدی خفیف و اسیدی خیلی شدید تقسیمبندی میشوند. در خاکهایی که خیلی اسیدی باشند یعنی PH آنها کمتر از ۵/۴ تا ۵ باشد، حلالیت عناصر غذایی مثل آهن(Fe) ، آلومینیوم (Al) و منگنز (Mn) بقدری افزایش پیدا میکند که برای گیاه ایجاد مسمومیت میکند. پس حلالیت عناصر غذایی وابستگی بسیار زیادی به pH خاک دارد.
آهن در تغذیه گیاه، نقش بسیار مهمی دارد و وابستگی آن هم به pH خاک بسیار زیاد است. اگر pH خاک یک واحد کاهش پیدا کند حلالیت آهن هزار مرتبه افزایش مییابد. یا اگر pH خاک را یک مرتبه تغییر بدهیم، حلالیت منگنز (Mn) و روی (Zn) که از عناصر ضروری در تغذیه گیاه هستند صد مرتبه دچار تغییر میشوند.
اصولاً اصلاح pH خاک، کار مشکلی است معمولاً pH خاک را بعنوان یک خصوصیت ثابت در نظر میگیرند و خیلی تغییر نمیدهند. زیرا خاک دارای خاصیت تامپونی یا واحدی است و در مقابل تغییرات pH از خودش مقاومت نشان میدهد. لذا توصیه میشود با توجه به pH خاک، گیاه انتخاب و کشت شود.
برای تغییر pH خاک به خاکهای اسیدی آهک اضافه میکنند و در نتیجه pH خاک افزایش پیدا میکند، کاری که در کشورهای اروپایی و اقلیم مرطوب صورت میگیرد و مشکل خاکهای آنها، اسیدی بودن است که باید از طریق مصرف آهک، pH را افزایش دهند. مشکل خاک ایران، بالا بودن pH خاک و قلیایی بودن آن است. برای کاهش pH خاک باید از یکسری مواد اصلاح کننده یا کاهش دهنده pH استفاده بکنیم. یعنی اینکه در بعضی جاها از طریق آبیاری اسیدسولفوریک و اسیدکلریدریک به خاک اضافه کنیم. ولی مصرف اسید کاری مشکل و همراه با خطرات جانبی بوده و توصیه میشود برای کاهش pH خاک، از گوگرد استفاده بشود. عنصر گوگرد اضافه شده به خاک بوسیلهی باکتری تیوباسیلوس (که در خاک موجود است) اکسید شده و اسیدسولفوریک تولید میکند و pH خاک را تغییر میدهد، اما کاهش pH خاک زیاد نیست بلکه فقط در حد یک واحد pH تغییر داده میشود. در روش دیگر، pH خاک را موضعی کاهش میدهند تا اثرات منفی آن را از بین ببرند. مثلاً مقدار کمی از خاک گلدان را انتخاب کرده (حدود ۲/۰ کل خاک گلدان) و pH آن را کاهش میدهند، وقتی ریشه گیاه به آن قسمت خاک رسید در محیط مناسب عناصر خود را دریافت میکند.
شایان ذکر است استفاده از فناوری بایوجمی در کشاورزی یک روش مدیریتی در مزارع و باغات است که تمرکز بر پالایش آب و اصلاح خاک دارد. این روش با افزایش ماده الی در خاکها به ویژه خاکهای فقیر و قلیا باعث اصلاح ساختمان خاک، اسیدیته خاک، افزایش ظرفیت تبادل کاتیونی و برگرداندن شرایط طبیعی در خاکهای مسموم شده با کودهای شیمیایی دیگر میشود. این فناوری با فراهم کردن محیط مناسب در اطراف ریشه موجب بازدهی بسیار خوبی در اندام هوایی از جمله رشد مناسب، تنظیم گلدهی و میوهدهی و شادابی گیاه خواهد شد.