Độ pH của đất được coi là một biến số chính trong đất vì nó đặc biệt ảnh hưởng đến lượng dinh dưỡng thực vật bằng cách kiểm soát các phản ứng hóa học giữa các nguyên tố dinh dưỡng. Sau đây, hãy cùng Agmin tìm hiểu rõ hơn về đặc điểm và phương pháp xác định độ pH của đất.

1. Độ pH của đất là gì?

Độ pH là thước đo mức độ chua (tính axit) hay kiềm (tính base) của đất. Độ pH ảnh hưởng đến nhiều yếu tố bên trong đất như: hàm lượng chất dinh dưỡng sẵn có, hoạt động của vi sinh vật và sự phát triển của bộ rễ.

Độ pH của đất tự nhiên nằm trong khoảng từ 4,5 đến 8,0. Đất có độ pH từ 6,5 đến 7,0 được coi là trung tính, đất có độ pH trên 7,5 có tính kiềm và đất có độ pH thấp hơn 6,5 có tính axit. Hầu hết các chất dinh dưỡng sẵn có cho cây tồn tại ở mức axit nhẹ, pH từ 5,8 đến 6,5.

• Ở độ pH < 5,2 các chất dinh dưỡng như Nitơ, Phốt pho, Canxi, Magie và Boron thường không sẵn có cho cây. Mặt khác, khả năng hòa tan và sẵn có của các nguyên tố vi lượng (chẳng hạn như Sắt, Nhôm, Mangan, Kẽm và Đồng) tăng lên đáng kể và chúng trở nên độc hại đối với cây trồng.
• Trong điều kiện pH thấp, tức là tính axit của đất tăng cao, hoạt động của vi sinh vật bị hạn chế khiến cho quá trình khoáng hóa chất hữu cơ bị chậm lại hoặc thậm chí là ngừng hẳn. Điều này dẫn đến sự thiếu hụt Nitơ và Phốt pho trong đất.
• Trong điều kiện pH cao, đất thường thiếu hụt vi chất dinh dưỡng.

Mức độ sẵn có của Phốt pho bị giảm sút kể cả khi pH < 5,5 (tính axit cao) và pH > 7,5 (tính kiềm cao). Nguyên nhân là do trong điều kiện đất chua, Phốt pho phản ứng với Sắt hoặc Nhôm; còn trong điều kiện đất kiềm thì nó phản ứng với Canxi.

Đặc trưng của đất kiềm là chứa nhiều Canxi, Magie và Natri cacbonat. Ở độ pH trong khoảng từ 7,2 đến 8,2, đất chứa nhiều Canxi, Magie cacbonat và được gọi là “đất đá vôi”. Ở độ pH > 8,2, Natri cacbonat (có tính hòa tan cao) chiếm ưu thế hơn Canxi và Magiê và điều này gây ảnh hưởng tiêu cực đến cấu trúc đất. 

Dưới đây là đồ thị mô tả hàm lượng sẵn có của các chất dinh dưỡng ở các mức độ pH khác nhau. Thanh đồ thị càng dày thì hàm lượng chất dinh dưỡng trong đất càng cao.

2. Độ chua và khả năng đệm của đất

Có 3 nhóm độ chua của đất là: độ chua hoạt tính, độ chua trao đổi và độ chua còn dư.

• Độ chua hoạt tính là nồng độ của các ion Hydro tự do (H+) trong dung dịch đất. Độ pH của đất là thước đo độ chua hoạt tính.
• Độ chua trao đổi đề cập đến các ion Hydro và Nhôm được giữ lại trên phức hợp trao đổi của đất, tức là trên bề mặt của keo đất. Độ chua trao đổi là độ chua tiềm năng của đất, bởi vì các ion Nhôm (Al3+) và Hydro (H+) được hấp phụ, cùng với Canxi (Ca+2), Magiê, (Mg+2), Kali (K+) và Natri (Na+) tạo nên trạng thái cân bằng trong dung dịch đất.

Khả năng trao đổi cation (CEC) của đất càng cao thì khả năng đệm của nó càng lớn, vì đất có thể giữ lại một lượng lớn các ion Hydro và Nhôm.

Khả năng đệm của đất là khả năng đất có thể chống lại sự thay đổi pH. Vì độ chua hoạt tính cân bằng với độ chua trao đổi, nên các ion Nhôm và Hydro được hấp phụ có thể bổ sung Nhôm và Hydro đã bị loại bỏ khỏi dung dịch đất. Do đó, đất có CEC cao và độ pH thấp cần được bón thêm vôi để tăng độ pH đến mức mong muốn.

Trong khi Canxi, Magiê, Kali và Natri được xem là cation bazơ, thì Nhôm và Hydro được xem là có tính axit.

Nhôm có tính axit là do nó trải qua các phản ứng thủy phân trong dung dịch đất. Quá trình thủy phân Nhôm tạo ra các ion Hydro, tức là độ chua hoạt tính.

• Độ chua còn dư đề cập đến các ion Nhôm và Hydro liên kết với chất keo của đất, nhưng không ở dạng trao đổi.

3. Phương pháp xác định độ pH của đất

Để xác định độ pH của đất, chúng ta có thể áp dụng một số phương pháp khác nhau. Tất cả các phương pháp đều đo độ chua hoạt tính, tức là đo các ion Hydro trong dung dịch đất. Tuy nhiên, với cùng một mẫu đất, mỗi phương pháp lại cho ra kết quả khác nhau. Vì vậy, để giải thích đúng kết quả, chúng ta phải hiểu rõ điểm khác biệt giữa các phương pháp.

3.1. Phương pháp đo độ pH bằng chiết xuất nước

• Độ pH của chiết xuất nhão bão hòa
• Độ pH của chiết xuất 1:2 (1 phần đất, 2 phần nước)
• Độ pH của chiết xuất 1:5

Càng sử dụng nhiều nước để chiết xuất, thì độ pH đo được càng cao, vì việc bổ sung nước sẽ làm loãng nồng độ ion Hydro trong dung dịch.

Trong những phương pháp chỉ sử dụng nước để chiết xuất, các ion Hydro liên kết với các hạt đất vẫn bị giữ lại và không được giải phóng vào dung dịch.

3.2. Phương pháp đo độ pH bằng dung dịch hóa học

Để thu được kết quả tối ưu, người ta thường sử dụng dung dịch Kali clorua (1,0M KCl) hoặc Canxi clorua (CaCl2 0,01M) pha loãng. Nồng độ muối trong các dung dịch chiết xuất biểu thị cho nồng độ muối trong dung dịch đất. Kali hoặc Canxi trong các dung dịch chiết xuất thay thế một số ion Hydro liên kết với các hạt đất, do đó, độ pH được đo bằng phương pháp này khá tương đồng với độ pH thực tế của đất.

Lưu ý: Độ pH được đo trong dung dịch hóa học thấp hơn độ pH trong nước từ 0,5 đến 1,5 đơn vị, nguyên nhân là do nồng độ ion Hydro trong dung dịch hóa học cao hơn.

Trên đây là các thông tin liên quan đến độ pH của đất. Để có được một môi trường đất tốt bà con cần chú ý đến nhiều yếu tố khác nhau trong đất, nhưng yếu tố trọng nhất, ảnh hưởng đến quá trình hấp thu dinh dưỡng và phát triển của cây trồng là độ pH đất.

Biên tập bởi Agmin.vn