मृदा पीएच

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मिट्टी के पीएच में वैश्विक भिन्नता है। लाल = अम्लीय मिट्टी, पीली = उदासीन मिट्टी, नीली = क्षारीय मिट्टी, काला = कोई डेटा नहीं।

मृदा पीएच किसी मिट्टी की अम्लता या क्षारीयता (क्षारीयता) का माप है। मृदा पीएच एक प्रमुख विशेषता है जिसका उपयोग मिट्टी की विशेषताओं के संबंध में गुणात्मक और मात्रात्मक दोनों तरह से सूचनात्मक विश्लेषण करने के लिए किया जा सकता है।[1]एक जलीय घोल में, पीएच को हाइड्रोनियम आयनों (H+
या, अधिक सटीक रूप से, H
3O+
aq) की गतिविधि के ऋणात्मक लघुगणक (आधार 10) के रूप में परिभाषित किया गया है। मिट्टी में, इसे जल के साथ मिश्रित मिट्टी के घोल (या नमक का घोल, जैसे 0.01 M CaCl
2) में मापा जाता है और सामान्यतः 3 और 10 के मध्य आता है, जिसमें 7 उदासीन होता है। अम्लीय मिट्टी का पीएच 7 से नीचे होता है और क्षार मिट्टी का पीएच 7 से ऊपर होता है। अति-अम्लीय मिट्टी (पीएच <3.5) और बहुत प्रबल क्षारीय मिट्टी (पीएच> 9) दुर्लभ होती हैं।[2][3]

मृदा पीएच को मृदा में एक मुख्य चर माना जाता है क्योंकि यह कई रासायनिक प्रक्रियाओं को प्रभावित करता है। यह विशेष रूप से विभिन्न पोषक तत्वों के रासायनिक रूपों को नियंत्रित करके और उनके द्वारा होने वाली रासायनिक प्रतिक्रियाओं को प्रभावित करके पौधों की पोषण उपलब्धता को प्रभावित करता है। अधिकांश पौधों के लिए इष्टतम पीएच सीमा 5.5 और 7.5 के मध्य है;[3]हालांकि, कई पौधों ने इस सीमा के बाहर पीएच मान पर समृद्ध होने के लिए स्वयं को अनुकूलित कर लिया है।

मिट्टी के पीएच सीमा का वर्गीकरण

संयुक्त राज्य अमेरिका का कृषि विभाग, प्राकृतिक संसाधन संरक्षण सेवा, मिट्टी के पीएच स्तर को इस प्रकार वर्गीकृत करती है:[4]

मूल्यवर्ग पीएच सीमा
अति अम्लीय < 3.5
अत्यधिक अम्लीय 3.5–4.4
अति प्रबल अम्लीय 4.5–5.0
प्रबल अम्लीय 5.1–5.5
मध्यम अम्लीय 5.6–6.0
थोड़ा अम्लीय 6.1–6.5
उदासीन 6.6–7.3
थोड़ा क्षारीय 7.4–7.8
मध्यम क्षारीय 7.9–8.4
अत्यधिक क्षारीय 8.5–9.0
अति प्रबल क्षारीय > 9.0

0 से 6 = अम्लीय,7 = उदासीन, 8 और अधिक क्षारीयता हैं।

पीएच का निर्धारण

पीएच निर्धारण के तरीकों में सम्मिलित हैं:

  • मृदा परिच्छेदिका का अवलोकन: कुछ परिच्छेदिका विशेषताएँ अम्लीय, लवणीय या क्षारीय स्थितियों के संकेतक हो सकती हैं। उदाहरण हैं:[5]
    • अंतर्निहित खनिज परत के साथ जैविक सतह परत का खराब समावेश - अत्यधिक अम्लीय मिट्टी का संकेत दे सकता है;;
    • उत्कृष्ट पॉडज़ोल क्षितिज अनुक्रम, चूंकि पॉडज़ोल दृढ़ता से अम्लीय होते हैं: इन मिट्टी में, एक पीला जलोढ़ (E) क्षितिज कार्बनिक सतह परत के नीचे स्थित होता है और एक गहरे B क्षितिज के ऊपर होता है;
    • कैलीचे परत की उपस्थिति कैल्शियम कार्बोनेट की उपस्थिति को इंगित करती है, जो क्षारीय स्थितियों में उपस्थित होते हैं;
    • स्तंभाकार संरचना सॉड स्थिति का सूचक हो सकती है।
  • प्रमुख वनस्पतियों का अवलोकन: चूनाभीरू पौधे (जो एक अम्लीय मिट्टी को प्रधानता देते हैं) में एरिका रोडोडेंड्रोन और लगभग सभी अन्य एरिकेसी प्रजातियां, कई भूर्ज (बेतूला), फूलोंवाला पौधा (डिजिटालिस ), कण्टैध (यूलेक्स एसपीपी), और स्कॉट्स के देवदार (पिनस सिल्वेस्ट्रिस) सम्मिलित हैं। चूनावासी (लाइम लविंग) पौधों में राख के पेड़ (फ्रैक्सिनस एसपीपी), मधुचूष (लोनीसेरा), बुडलेजा, डॉगवुड (कॉर्नस एसपीपी), नीलक (सिरिंगा) और क्लीमैटिस प्रजातियां सम्मिलित हैं।
  • एक सस्ती पीएच परीक्षण किट का उपयोग, जहां मिट्टी का एक छोटा सा नमूना संकेतक घोल के साथ मिलाया जाता है जो अम्लता के अनुसार बदलता है।
  • लिटमस पत्र का उपयोग: मिट्टी का एक छोटा सा नमूना आसुत जल के साथ मिलाया जाता है, जिसमें लिटमस पत्र की एक पट्टी डाली जाती है। यदि मिट्टी अम्लीय है तो पत्र लाल हो जाता है, यदि क्षारीय हो तो नीला हो जाता है।
  • कुछ अन्य फलों और सब्जियों के रंगद्रव्य भी पीएच बदलने की प्रतिक्रिया में रंग बदलते हैं। यदि अम्ल मिलाया जाए तो ब्लूबेरी का रस अधिक लाल हो जाता है, और यदि उच्च पीएच प्राप्त करने के लिए पर्याप्त आधार के साथ अनुमापन किया जाए तो यह नीला हो जाता है। लाल पत्तागोभी भी इसी तरह प्रभावित होती है।
  • व्यावसायिक रूप से उपलब्ध इलेक्ट्रॉनिक पीएच मीटर का उपयोग, जिसमें एक काँच या ठोस अवस्था इलेक्ट्रोड को नम मिट्टी या मिट्टी और जल के मिश्रण (निलंबन) में डाला जाता है; पीएच सामान्यतः एक अंकीय प्रदर्शन स्क्रीन पर पढ़ा जाता है।
  • 2010 के दशक में, मिट्टी के पीएच को मापने के लिए स्पेक्ट्रमप्रकाशमिति विधियों का विकास किया गया था, जिसमें मिट्टी के पीएच में एक सूचक रंजक को सम्मिलित किया गया था।[6] ये काँच इलेक्ट्रोड माप की तुलना में अच्छी तरह से तुलना करते हैं परन्तु अपवहन, द्रव संधि और निलंबन प्रभाव की कमी जैसे पर्याप्त लाभ प्रदान करते हैं।


वैज्ञानिक अनुसंधान और अनुवीक्षण के लिए मिट्टी के पीएच के सटीक, दोहराए जाने योग्य माप की आवश्यकता होती है। इसमें सामान्यतः एक मानक प्रोटोकॉल का उपयोग करके प्रयोगशाला विश्लेषण सम्मिलित होता है; ऐसे प्रोटोकॉल का एक उदाहरण यूएसडीए मृदा सर्वेक्षण क्षेत्र और प्रयोगशाला पद्धति नियमावली में है।[7] इस दस्तावेज़ में मिट्टी पीएच माप के लिए तीन पृष्ठ प्रोटोकॉल में निम्नलिखित अनुभाग: अनुप्रयोग; विधि का सारांश; हस्तक्षेप; सुरक्षा; उपकरण; अभिकर्मक और प्रक्रिया सम्मिलित हैं।

विधि का सारांश

पीएच को मिट्टी-जल (1:1) और मिट्टी-नमक (1:2 ) घोल में मापा जाता है। सुविधा के लिए, पीएच को प्रारंभ में जल में मापा जाता है और फिर में मापा जाता है। जल के पीएच के लिए तैयार किए गए मिट्टी के निलंबन में 0.02 मी की समान मात्रा जोड़ने के साथ, अंतिम मिट्टी के घोल अनुपात 1:2 0.01 मी है।
20 ग्राम मिट्टी के नमूने को 20 मि.ली उत्क्रम परासरण (RO) जल (1:1 w:v) के साथ कभी-कभी हिलाते हुए मिलाया जाता है। नमूने को आकस्मिक हिलाते हुए 1 घंटे तक रखा रहने दिया जाता है। नमूने को 30 सेकंड तक हिलाया जाता है और 1:1 जल का पीएच मापा जाता है। मिट्टी के घोल में 0.02 मी (20 मि.ली) मिलाया जाता है, नमूने को हिलाया जाता है, और 1:2 0.01 मी पीएच (4C1a2a2) मापा जाता है।


— मिट्टी के पीएच निर्धारण के लिए यूएसडीए एनआरसीएस विधि का सारांश [7]

मिट्टी के पीएच को प्रभावित करने वाले कारक

प्राकृतिक मिट्टी का पीएच मिट्टी की मूल सामग्री की खनिज संरचना और उस मूल सामग्री द्वारा होने वाली अपक्षय प्रतिक्रियाओं पर निर्भर करता है। गर्म, आर्द्र वातावरण में, मिट्टी का अम्लीकरण समय के साथ होता है क्योंकि मौसम के उत्पाद मिट्टी के माध्यम से जल के पार्श्व या नीचे की ओर बढ़ने से निक्षालित हो जाते हैं। हालाँकि, शुष्क जलवायु में, मिट्टी का अपक्षय और निक्षालन कम तीव्र होता है और मिट्टी का पीएच प्रायः उदासीन या क्षारीय होता है।[8][9]


अम्लता के स्रोत

कई प्रक्रियाएं मिट्टी के अम्लीकरण में योगदान करती हैं। इसमें सम्मिलित है:[10]

  • वर्षा: औसत वर्षा का पीएच 5.6 होता है और और यह वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड (CO
    2    ) में घुलने के कारण मध्यम अम्लीय होती है जो जल के साथ मिलकर कार्बोनिक अम्ल (H
    2    CO
    3    ) बनाता है। जब यह जल मिट्टी के माध्यम से बहता है तो इसके परिणामस्वरूप बाइकार्बोनेट के रूप में मूल धनायनों का निक्षालन होता है; इससे Al3+
     का प्रतिशत और H+
     अन्य धनायनों के सापेक्ष बढ़ जाता है।[11]
  • जड़ श्वसन और सूक्ष्मजीवों द्वारा कार्बनिक पदार्थों के अपघटन से CO
    2     निकलती है जो कार्बोनिक अम्ल (H
    2    CO
    3    ) सान्द्रता और उसके बाद निक्षालन को बढ़ाता है।
  • पौधों की वृद्धि: पौधे आयनों के रूप में पोषक तत्व ग्रहण करते हैं (उदा. NO−
    3    , NH+
    4    , Ca2+
    , H
    2    PO−
    4    ), और वे प्रायः आयनों की तुलना में अधिक धनायन लेते हैं। हालाँकि, पौधों को अपनी जड़ों में एक उदासीन आवेश बनाए रखना चाहिए। अतिरिक्त धनात्मक आवेश की क्षतिपूर्ति के लिए, वे जड़ से H+
     आयन स्रावित करेंगे। कुछ पौधे अपनी जड़ों के आस-पास के क्षेत्र को अम्लीकृत करने के लिए मिट्टी में कार्बनिक अम्ल भी छोड़ते हैं, ताकि धातु के पोषक तत्वों को घुलनशील बनाने में सहायता मिल सके जो उदासीन पीएच में अघुलनशील होते हैं, जैसे कि लोहा (Fe)।
  • उर्वरक उपयोग: अमोनियम (NH+
    4    ) उर्वरक नाइट्रीकरण की प्रक्रिया द्वारा मिट्टी में प्रतिक्रिया करके नाइट्रेट (NO−
    3    ) बनाते हैं और इस प्रक्रिया में H+
     आयन स्रावित करें।
  • अम्लीय वर्षा: जीवाश्म ईंधन के जलने से वायुमंडल में सल्फर और नाइट्रोजन के ऑक्साइड निकलते हैं। ये वातावरण में जल के साथ प्रतिक्रिया करके वर्षा में सल्फ्यूरिक अम्ल तथा नाइट्रिक अम्ल बनाते हैं।
  • ऑक्सीकृत अपक्षय: कुछ प्राथमिक खनिजों का ऑक्सीकरण, विशेष रूप से सल्फाइड और Fe2+
     युक्त, अम्लता उत्पन्न करें। यह प्रक्रिया प्रायः मानव गतिविधि द्वारा त्वरित हो जाती है:
    • खदान अतिरिक्‍त मृद: पाइराइट के ऑक्सीकरण के कारण कुछ खदानों के पास की मिट्टी में अत्यधिक अम्लीय स्थितियाँ बन सकती हैं।
    • जलयुक्त तटीय और और ज्वारनदमुखी वातावरण में प्राकृतिक रूप से बनने वाली अम्ल सल्फेट मिट्टी, शुष्क या उत्खनित करने पर अत्यधिक अम्लीय हो सकती है।

क्षारीयता के स्रोत

कुल मिट्टी की क्षारीयता बढ़ जाती है:[12][13]

  • Na+
    , Ca2+
    , Mg2+
     और K+
     युक्त सिलिकेट, एलुमिनोसिलिकेट और कार्बोनेट खनिजों का अपक्षय है।
  • मिमिट्टी में सिलिकेट, एल्युमिनोसिलिकेट और कार्बोनेट खनिजों का योग; यह वायु या जल द्वारा नष्ट हुई सामग्री के कहीं और जमा होने से, या मिट्टी को कम अपक्षयित सामग्री (जैसे कि अम्लीय मिट्टी में चूना पत्थर मिलाने से) के साथ मिलाने से हो सकता है।
  • घुलित बाइकार्बोनेट युक्त जल है (जैसा कि उच्च बाइकार्बोनेट जल से सिंचाई करते समय होता है)।

मिट्टी में क्षारीयता का संचय (Na, K, Ca और Mg के कार्बोनेट और बाइकार्बोनेट के रूप में) तब होता है जब घुलनशील लवणों को निकालने के लिए मिट्टी से अपर्याप्त जल बहता है। यह शुष्क परिस्थितियों, या खराब आंतरिक मिट्टी जल निकासी के कारण हो सकता है; इन स्थितियों में मिट्टी में प्रवेश करने वाला अधिकांश जल वाष्पित हो जाता है (पौधों द्वारा ग्रहण कर लिया जाता है) या वाष्पीकृत हो जाता है।[12]

कुल क्षारीयता बढ़ने पर मिट्टी का पीएच सामान्यतः बढ़ जाता है, परन्तु अतिरिक्त धनायनों के संतुलन का भी मिट्टी के पीएच पर उल्लेखनीय प्रभाव पड़ता है। उदाहरण के लिए, क्षारीय मिट्टी में सोडियम की मात्रा बढ़ने से कैल्शियम कार्बोनेट का विघटन होता है, जिससे पीएच बढ़ जाता है। चूनेदार मिट्टी पीएच में 7.0 से 9.5 तक भिन्न हो सकती है, जो कि Ca2+
 की डिग्री पर निर्भर करता है या Na+
 घुलनशील धनायनों पर प्रभावी है।[12]


पौधों की वृद्धि पर मिट्टी के पीएच का प्रभाव

अम्लीय मिट्टी

खनन स्थलों के पास एल्युमीनियम का उच्च स्तर पाया जाता है; कोयले से चलने वाले बिजली संयंत्रों या भस्मक यंत्रों में एल्युमीनियम की थोड़ी मात्रा पर्यावरण में उत्सर्जित होती है।[14] वायु उपस्थित एल्युमीनियम बारिश से धुल जाता है या सामान्यतः नीचे बैठ जाता है परन्तु एल्यूमीनियम के छोटे कण लंबे समय तक वायु में रहते हैं।[14]

प्राकृतिक स्रोतों से एल्युमीनियम को जुटाने के लिए अम्लीय वर्षा मुख्य प्राकृतिक कारक है[15] और एल्युमीनियम के पर्यावरणीय प्रभावों का मुख्य कारण है;[16] हालाँकि, नमक और मीठे जल में एल्यूमीनियम की उपस्थिति का मुख्य कारक औद्योगिक प्रक्रियाएँ हैं जो एल्यूमीनियम को वायु में उत्सर्जित करती हैं।[15]अम्लीय मिट्टी में उगाए गए पौधे एल्यूमीनियम (Al), हाइड्रोजन (H), और/या मैंगनीज (Mn) विषाक्तता के साथ-साथ कैल्शियम (Ca) और मैगनीशियम (Mg) के पोषक तत्वों की कमी सहित विभिन्न प्रकार के प्रतिबलों का अनुभव कर सकते हैं।[17]

अम्लीय मिट्टी में एल्युमीनियम विषाक्तता सबसे व्यापक समस्या है। एल्युमिनियम सभी मिट्टी में अलग-अलग मात्रा में उपस्थित होता है, परन्तु घुलित Al3+ पौधों के लिए विषैला होता है; Al3+ कम पीएच पर सबसे अधिक घुलनशील है; पीएच 5.0 से ऊपर, अधिकांश मिट्टी में घुलनशील रूप में थोड़ा सा Al होता है।[18][19] एल्युमीनियम एक पौधे का पोषक तत्व नहीं है और इस तरह, पौधों द्वारा सक्रिय रूप से ग्रहण नहीं किया जाता है, परन्तु परासरण के माध्यम से पौधों की जड़ों में निष्क्रिय रूप से प्रवेश करता है। एल्युमीनियम कई अलग-अलग रूपों में उपस्थित हो सकता है और दुनिया के विभिन्न भागों में विकास को सीमित करने के लिए एक उत्तरदायी घटक है। उद्भासन पर कार्य के साथ-साथ व्यवहार्य सीमा और सांद्रता को देखने के लिए विभिन्न पौधों की प्रजातियों में एल्यूमीनियम सहिष्णुता अध्ययन आयोजित किए गए हैं।[20] एल्युमिनियम जड़ वृद्धि को रोकता है; पार्श्व जड़ें और जड़ युक्तियाँ मोटी हो जाती हैं और जड़ों में सूक्ष्म शाखाओं का अभाव होता है; जड़ युक्तियाँ भूरी हो सकती हैं। जड़ में, Al3+ का प्रारंभिक प्रभाव प्रकंद की कोशिकाओं के विस्तार का अवरोध है, जिससे उनका टूटना होता है; इसके बाद यह कैल्शियम और अन्य आवश्यक पोषक तत्वों के अवशोषण और अभिगमन, कोशिका विभाजन, कोशिका भित्ति निर्माण और प्रकिण्व गतिविधि सहित कई शारीरिक प्रक्रियाओं में हस्तक्षेप करने के लिए जाना जाता है।[18][21]

प्रोटॉन (H+ आयन) बलाघात भी पौधों की वृद्धि को सीमित कर सकता है। जड़ कोशिकाओं की प्लाज़माझिल्ली का प्रोटॉन पंप, H+-ATPase, उनके कोशिकाद्रव्य के लगभग उदासीन पीएच को बनाए रखने के लिए कार्य करता है। बाहरी विकास माध्यम में एक उच्च प्रोटॉन गतिविधि (अधिकांश पौधों की प्रजातियों के लिए पीएच 3.0-4.0 की सीमा के भीतर) कोशिका की कोशिकाद्रव्यी पीएच को बनाए रखने की क्षमता को खत्म कर देती है और विकास बंद हो जाता है।।[22]

मैंगनीज युक्त खनिजों की उच्च सामग्री वाली मिट्टी में, पीएच 5.6 और उससे कम पर Mn विषाक्तता एक समस्या बन सकती है। एल्युमीनियम की तरह मैंगनीज, पीएच गिरने पर, तीव्रता से घुलनशील हो जाता है और 5.6 से नीचे पीएच स्तर पर एमएन विषाक्तता के लक्षण देखे जा सकते हैं। मैंगनीज पौधों का एक आवश्यक पोषक तत्व है, इसलिए पौधे Mn को पत्तियों में ले जाते हैं। Mn विषाक्तता के विशिष्ट लक्षण पत्तियों का मुरझाना या सिकुड़ना है।[23]


मिट्टी के पीएच के संबंध में पोषक तत्वों की उपलब्धता

File:Soil-pH.svg
मिट्टी के पीएच के संबंध में पोषक तत्वों की उपलब्धता[24]

मृदा पीएच कुछ पौधों के पोषण की उपलब्धता को प्रभावित करता है:

जैसे कि ऊपर चर्चा की गई है, एल्युमीनियम विषाक्तता का पौधों की वृद्धि पर सीधा प्रभाव पड़ता है; हालाँकि, जड़ वृद्धि को सीमित करके, यह पौधों के पोषक तत्वों की उपलब्धता को भी कम कर देता है। क्योंकि जड़ें क्षतिग्रस्त हो जाती हैं, पोषक तत्वों का ग्रहण कम हो जाता है, और अत्यधिक अम्लीय से अति-अम्लीय मिट्टी (पीएच<5.0) में बृहतपोषक (नाइट्रोजन, फास्फोरस, पोटेशियम, कैल्शियम और मैग्नीशियम) की कमी प्रायः सामने आती है।[25] जब मिट्टी में एल्युमीनियम का स्तर बढ़ता है, तो पीएच स्तर कम हो जाता है। यह पेड़ों को पानी लेने की अनुमति नहीं देता है, जिसका अर्थ है कि वे प्रकाश संश्लेषण नहीं कर सकते हैं, जिससे वे मर जाते हैं। पेड़ों की पत्तियों और शिराओं पर पीला रंग भी विकसित हो सकता है।[26]

उच्च पीएच पर मोलिब्डेनम की उपलब्धता बढ़ जाती है; इसका कारण यह है कि मोलिब्डेट आयन कम पीएच पर मिट्टी के कणों द्वारा दृढता से सोख लिया जाता है।।[27]

जस्ता, लोहा, तांबा और मैंगनीज उच्च पीएच पर उपलब्धता में कमी दिखाते हैं (उच्च पीएच पर वर्धित अवशोषण)।[27]

फॉस्फोरस की उपलब्धता पर पीएच का प्रभाव मिट्टी की स्थिति और संबंधित फसल के आधार पर काफी भिन्न होता है। 1940 और 1950 के दशक में प्रचलित दृष्टिकोण यह था कि पी उपलब्धता उदासीनता (मृदा पीएच 6.5-7.5) के निकट अधिकतम थी, उच्च और निम्न पीएच पर घट गई थी।[28][29] हालाँकि, मध्यम से थोड़ी अम्लीय सीमा (पीएच 5.5-6.5) में पीएच के साथ फॉस्फोरस की परस्पर क्रिया इस दृष्टिकोण से सुझाई गई तुलना में कहीं अधिक जटिल है, हालांकि, इस दृष्टिकोण से कहीं अधिक जटिल है। प्रयोगशाला परीक्षणों, ग्लासहाउस परीक्षणों और क्षेत्र परीक्षणों ने संकेत दिया है कि कि इस सीमा के भीतर पीएच में वृद्धि बढ़ सकती है, घट सकती है, या पौधों के लिए पी उपलब्धता पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है।[29][30]


मिट्टी के पीएच के संबंध में जल की उपलब्धता

Further information: जल की मात्रा, जल विभव, and क्षारीय मिट्टी

अत्यधिक क्षारीय मिट्टी सॉड और फैलाव वाली होती है, जिसमें मंद अंतःसरण, कम हाइड्रोलिक चालकता और खराब उपलब्ध जल क्षमता होती है।[31] पौधों की वृद्धि गंभीर रूप से प्रतिबंधित है क्योंकि मिट्टी गीली होने पर वातन खराब होता है; शुष्क परिस्थितियों में, पौधों के लिए उपलब्ध जल तीव्रता से समाप्त हो जाता है और मिट्टी कठोर और ढेलेदार हो जाती है (मिट्टी की ताकत अधिक होती है)।[32] मिट्टी में पीएच जितना अधिक होगा, उस पर निर्भर पौधों और जीवों को वितरित करने के लिए उतना ही कम जल उपलब्ध होगा। घटे हुए पीएच के साथ, यह पौधों को सामान्य रूप से जल ग्रहण करने की अनुमति नहीं देता है। इसके कारण वे प्रकाश संश्लेषण नहीं कर पाते।[33]

दूसरी ओर, कई अत्यधिक अम्लीय मिट्टी में प्रबल एकत्रीकरण, अच्छी आंतरिक जल निकासी और अच्छी जल-धारण विशेषताएं होती हैं। हालाँकि, कई पौधों की प्रजातियों के लिए, एल्युमीनियम विषाक्तता जड़ वृद्धि को गंभीर रूप से सीमित कर देती है, और मिट्टी अपेक्षाकृत नम होने पर भी नमी का प्रभाव हो सकता है।[18]


पौधे की पीएच प्राथमिकताएँ

सामान्य शब्दों में, विभिन्न पौधों की प्रजातियों को अलग-अलग पीएच सीमा की मिट्टी के लिए अनुकूलित किया जाता है। कई प्रजातियों के लिए उपयुक्त मिट्टी पीएच सीमा काफी अच्छी तरह से जाना जाता है। पौधों की विशेषताओं के ऑनलाइन आँकड़ासंचय, जैसे यूएसडीए प्लांट्स[34] तथा भविष्य के लिए पौधे[35] का उपयोग पौधों की एक विस्तृत श्रृंखला की उपयुक्त मिट्टी पीएच सीमा को देखने के लिए किया जा सकता है। ब्रिटिश पौधों के लिए एलेनबर्ग के सूचक मानों[36]जैसे दस्तावेज़ों से भी परामर्श लिया जा सकता है।

हालाँकि, एक पौधा एक विशेष तंत्र के परिणामस्वरूप कुछ मिट्टी में एक विशेष पीएच के प्रति असहिष्णु हो सकता है और वह क्रियाविधि अन्य मिट्टी में अनुप्रयुक्त नहीं हो सकती है। उदाहरण के लिए, कम मोलिब्डेनम वाली मिट्टी पीएच 5.5 पर सोयाबीन के पौधों के लिए उपयुक्त नहीं हो सकती है, परन्तु पर्याप्त मोलिब्डेनम वाली मिट्टी उस पीएच पर इष्टतम विकास की अनुमति देती है।[25]इसी तरह, यदि पर्याप्त फास्फोरस की आपूर्ति की जाती है तो कुछ चूनाभीरू (उच्च-पीएच मिट्टी के प्रति असहिष्णु पौधे) चूनेदार मिट्टी को सहन कर सकते हैं।[37] एक और भ्रमित करने वाला कारक यह है कि एक ही प्रजाति की विभिन्न विविधताओं में प्रायः अलग-अलग उपयुक्त मिट्टी पीएच सीमा होती है। पादप प्रजनक इसका उपयोग उन विविधताओं के प्रजनन के लिए कर सकते हैं जो उन परिस्थितियों को सहन कर सकती हैं जो अन्यथा उस प्रजाति के लिए अनुपयुक्त मानी जाती हैं - उदाहरण के लिए अत्यधिक अम्लीय मिट्टी में खाद्य उत्पादन के लिए अनाज फसलों की एल्यूमीनियम-सहिष्णु और मैंगनीज-सहिष्णु विविधताओं को प्रजनन करने की परियोजनाएं हैं।।[38]

नीचे दी गई तालिका कुछ व्यापक रूप से खेती किए जाने वाले पौधों के लिए उपयुक्त मिट्टी पीएच पीएच सीमा देती है जैसे कि यूएसडीए प्लांट्स आँकड़ासंचय में पाया गया है।[34]कुछ प्रजातियाँ (जैसे पिनस रेडिएटा और ओपंटिया फिकस-इंडिका) मिट्टी के पीएच में केवल एक संकीर्ण सीमा को सहन करती हैं, जबकि अन्य (जैसे वेटिवेरिया ज़िज़ानियोइड्स) बहुत व्यापक पीएच सीमा को सहन करती हैं।

वैज्ञानिक नाम सामान्य नाम पीएच (न्यूनतम) पीएच (अधिकतम)
क्राइसोपोगोन ज़िज़ानियोइड्स वेटिवर घास 3.0 8.0
पीनस रिगिडा पिच पाइन 3.5 5.1
रूबस चामेमोरस क्लाउडबेरी 4.0 5.2
अनानास कोमोसस अनन्नास 4.0 6.0
कॉफ़ी अरेबिका अरेबियन कॉफ़ी 4.0 7.5
रोडोडेंड्रोन आर्बोरेसेंस कोमल अज़ेलिया 4.2 5.7
पीनस रेडियेटा मोंटेरी देवदार 4.5 5.2
करया इलिनोइनेंसिस पेकॉन 4.5 7.5
इमली इंडिका इमली 4.5 8.0
वैक्सीनियम कोरिम्बोसम हाईबश नीलबदरी 4.7 7.5
मैनिहोट एस्कुलेंटा कसावा 5.0 5.5
मोरस अल्बा सफ़ेद शहतूत 5.0 7.0
मैलस सेब 5.0 7.5
पिनस सिल्वेस्ट्रिस स्कॉट्स के देवदार 5.0 7.5
कैरीका पपाया पपीता 5.0 8.0
कजानस कजन अरहर 5.0 8.3
पाइरस कम्युनिस सामान्य नाशपाती 5.2 6.7
सोलेनम लाइकोपर्सिकम garden tomato 5.5 7.0
सिडियम गुजावा अमरूद 5.5 7.0
नेरियम ओलियंडर ओलियंडर 5.5 7.8
पुनिका ग्रैनटम अनार 6.0 6.9
वियोला सोरोरिया सामान्य नीला बैंगनी 6.0 7.8
कैरगाना आर्बोरेसेंस साइबेरियन मटर झाड़ी 6.0 9.0
कॉटनएस्टर इंटीजेरिमस कॉटनएस्टर 6.8 8.7
ओपंटिया फ़िकस-इंडिका बार्बरी अंजीर (काँटेदार नाशपाती) 7.0 8.5

प्राकृतिक या निकट-प्राकृतिक पौधे समुदायों में, पौधों की प्रजातियों (या पारिस्थितिकी) की विभिन्न पीएच प्राथमिकताएं कम से कम आंशिक रूप से वनस्पति की संरचना और जैव विविधता को निर्धारित करती हैं। जबकि बहुत कम और बहुत उच्च दोनों पीएच मान पौधों की वृद्धि के लिए हानिकारक हैं, अत्यधिक अम्लीय (पीएच 3.5) से लेकर अत्यधिक क्षारीय (पीएच 9) मिट्टी तक पौधों की जैव विविधता में वृद्धि की प्रवृत्ति है, अर्थात कम से कम स्थलीय वातावरण में, चूनाभीरू प्रजातियों की तुलना में अधिक चूनावासी हैं।[39][40] यद्यपि प्रायोगिक परिणामों द्वारा व्यापक रूप से उद्धृत और समर्थित,[41][42] पीएच के साथ पौधों की प्रजातियों की समृद्धि में देखी गई वृद्धि को अभी भी स्पष्ट स्पष्टीकरण की आवश्यकता है। अतिव्यापन पीएच सीमा के साथ पौधों की प्रजातियों के मध्य प्रतिस्पर्धी बहिष्कार संभवतः पीएच अनुप्रवण के साथ वनस्पति संरचना के देखे गए परिवर्तनों में योगदान देता है।[43]


मिट्टी का पीएच परिवर्तन

अम्लीय मिट्टी का पीएच बढ़ाना

मिट्टी का पीएच (चूना) बढ़ाने के लिए अम्लीय मिट्टी में प्रायः बारीक पिसा हुआ कृषि चूना लगाया जाता है। पीएच को बदलने के लिए आवश्यक चूना पत्थर या चाक की मात्रा चूने के जाल के आकार (कितनी बारीक पिसी हुई है) और मिट्टी की रोधन क्षमता से निर्धारित होती है। एक उच्च जाल आकार (60 जाल = 0.25 मिमी; 100 जाल = 0.149 मिमी) बारीक पिसा हुआ चूना इंगित करता है जो मिट्टी की अम्लता के साथ तुरंत प्रतिक्रिया करेगा। मिट्टी की रोधन क्षमता, मिट्टी की सामग्री, मिट्टी के प्रकार और उपस्थित कार्बनिक पदार्थों की मात्रा पर निर्भर करती है और मिट्टी की धनायन विनिमय क्षमता से संबंधित हो सकती है। मिट्टी की अधिक मात्रा वाली मिट्टी में कम मिट्टी वाली मिट्टी की तुलना में उच्च रोधन क्षमता होगी और उच्च कार्बनिक पदार्थ वाली मिट्टी में कम कार्बनिक पदार्थ वाली मिट्टी की तुलना में उच्च रोधन क्षमता होगी। उच्च रोधन क्षमता वाली मिट्टी को पीएच में समान परिवर्तन प्राप्त करने के लिए अधिक मात्रा में चूने की आवश्यकता होती है।[44] मृदा पीएच का रोधन प्रायः मिट्टी के घोल में एल्यूमीनियम की मात्रा और धनायन विनिमय क्षमता के भाग के रूप में विनिमय स्थलों को लेने से सीधे संबंधित होती है। इस एल्यूमीनियम को मिट्टी परीक्षण में मापा जा सकता है जिसमें इसे मिट्टी से नमक के घोल से निकाला जाता है और फिर प्रयोगशाला विश्लेषण के साथ इसकी मात्रा निर्धारित की जाती है। फिर, प्रारंभिक मिट्टी पीएच और एल्यूमीनियम सामग्री का उपयोग करके, पीएच को वांछित स्तर तक बढ़ाने के लिए आवश्यक चूने की मात्रा की गणना की जा सकती है।[45]

कृषि चूने के अतिरिक्त अन्य संशोधन जिनका उपयोग मिट्टी के पीएच को बढ़ाने के लिए किया जा सकता है उनमें लकड़ी की राख, औद्योगिक कैल्शियम ऑक्साइड (जला हुआ चूना), मैग्नीशियम ऑक्साइड, क्षारकीय धातुमल (कैल्शियम सिलिकेट) और सीप के खोल सम्मिलित हैं। ये उत्पाद विभिन्न अम्ल-क्षार प्रतिक्रियाओं के माध्यम से मिट्टी का पीएच बढ़ाते हैं। कैल्शियम सिलिकेट H+ आयनों के साथ प्रतिक्रिया करके मोनोसिलिकिक अम्ल (H4SiO4), एक उदासीन विलेय बनाता है, जो मिट्टी में सक्रिय अम्लता को निष्क्रिय कर देता है।[46]


क्षारीय मिट्टी का पीएच घटना

क्षारीय मिट्टी के पीएच को अम्लीय पदार्थों या अम्लीय कार्बनिक पदार्थों को जोड़कर कम किया जा सकता है। तात्विक गंधक (90-99% S) का उपयोग 300-500 किलोग्राम/हेक्टेयर (270-450 पाउंड/एकड़) की अनुप्रयोग दर पर किया गया है - यह धीरे-धीरे मिट्टी में ऑक्सीकरण करके सल्फ्यूरिक बनाता है। अमोनियम सल्फेट, अमोनियम नाइट्रेट और यूरिया, जैसे अम्लीय उर्वरक, मिट्टी के पीएच को कम करने में सहायता कर सकते हैं क्योंकिक्योंकि अमोनियम ऑक्सीकरण होकर नाइट्रिक अम्ल बनाता है। अम्लीकरण करने वाले कार्बनिक पदार्थों में पीट या स्पैगनम पीट मॉस सम्मिलित हैं।[47]

हालांकि, उच्च कैल्शियम कार्बोनेट सामग्री (2% से अधिक) के साथ उच्च-पीएच मिट्टी में, अम्ल के साथ पीएच को कम करने का प्रयास करना बहुत महंगा और/या अप्रभावी हो सकता है। ऐसी स्थितियों में, इसके स्थान पर फॉस्फोरस, लोहा, मैंगनीज, तांबा और/या जस्ता मिलाना प्रायः अधिक कुशल होता है, क्योंकि इन पोषक तत्वों की कमी चने की मिट्टी में पौधों के खराब विकास का सबसे सामान्य कारण है।[48][47]


यह भी देखें

संदर्भ

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बाहरी संबंध

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