Wat is zuurgraad?
Zuurgraad is essentieel voor het leven op aarde. Zuurte bepaalt vaak de eigenschappen, kwaliteit, opneembaarheid en oplosbaarheid van veel stoffen. Zo werken enzymen, die verantwoordelijk zijn voor bijna alle biologische processen in organismen, maar alleen bij de juiste zuurgraad. Een kleine schommeling in de zuurgraad van het bloed is dodelijk.
Wat is pH?
De pH (pondus Hydrogenii) geeft de zuurgraad of alkaliteit van een oplossing aan. De pH-waarde varieert gewoonlijk tussen 0 en 14. Een oplossing met een pH-waarde tussen 0 en 7 is zuur en een tussen 7 en 14 is alkalisch. Azijn en cola hebben een pH-waarde van minder dan 3. Soda en zeep hebben een pH-waarde hoger dan 8. Een pH-waarde van 7 wordt als neutraal beschouwd. Zuiver water bij kamertemperatuur heeft een pH van 7. De pH van leidingwater is over het algemeen iets hoger door de aanwezigheid van calcium.
Vele natuurlijke omgevingen zoals onze huid, plantensubstraten en voedingsbodems zijn licht zuur en hebben een pH waarde tussen 5 en 6,5. Als we kijken naar de dingen die mensen lekker vinden, zien we dat het over het algemeen mild zure of neutrale stoffen zijn, zoals water. Planten geven ook de voorkeur aan mild zure stoffen. Een pH-waarde van rond de 5,5 komt in de natuur zo vaak voor dat sommige plantenkenners deze waarde als “neutraal” beschouwen.
Waarom is zuurgraad belangrijk?
Zuurgraad heeft een aanzienlijke invloed op de opneembaarheid en oplosbaarheid van een aantal voedingselementen (zie figuur 1).
Fig. 1
Daarnaast heeft zuurgraad een aanzienlijke invloed op de structuur, de afbraak van organische stoffen, en het microleven in de grond. De pH beïnvloedt ook de manier waarop voedingselementen, zware metalen, pesticiden en andere micro-organismen in het groeimedium uit de grond worden gespoeld.
Een te lage of te hoge pH-waarde kan schadelijk zijn voor uw planten, dus het is belangrijk dat u het goed doet. Maar hoe weet je wanneer de pH verkeerd is? Uit ervaring! Om je te helpen, hebben we een aantal symptomen op een rijtje gezet die je kunt waarnemen:
Symptomen van een te lage pH (substraat is te zuur)
- De meeste voedingsstoffen kunnen gemakkelijk worden opgelost, wat een overmaat aan mangaan, aluminium en ijzer kan veroorzaken;
- Fosfor-, kalium-, magnesium- en molybdeentekorten kunnen worden veroorzaakt door overmatig spoelen;
- Magnesiumtekort, vooral in koude substraten;
- De bodem is over het algemeen arm;
- Het bodemleven wordt geremd.
Symptomen van een te hoge pH (substraat is te alkalisch)
- De meeste voedingsstoffen lossen minder goed op, waardoor calcium-, ijzer- en fosfaatverbindingen neerslaan;
- Minder opname van met name mangaan, fosfaat en ijzer, maar ook koper, zink en borium. Vooral in natte, koude groeimediums zullen hierdoor tekorten ontstaan.
- In zandgronden neemt de afbraak van organische stoffen sterk toe als de pH hoog is.
Wat bepaalt de pH?
Een van de belangrijkste factoren die de pH-waarde in een oplossing of in het substraat bepaalt, is de buffercapaciteit. Het bufferend vermogen betekent in dit geval dat er een soort evenwicht aanwezig is dat zich voortdurend herstelt. Als men bijvoorbeeld een druppel zuur in 1 liter leidingwater met een pH van 7 doet, zal dit weinig invloed hebben op de zuurgraad. Doet men echter een druppel zuur in 1 liter gedemineraliseerd water (batterijwater), dan zal de pH onmiddellijk drastisch dalen. Dit komt omdat leidingwater bicarbonaat bevat en gedemineraliseerd water niet. Bicarbonaat is de belangrijkste bufferstof voor pH-waarden tussen 5,5 en 7,5 in water.
Bicarbonaat bindt zich aan zuur in de oplossing, waardoor kooldioxide vrijkomt in de atmosfeer. Zo wordt het zuur geneutraliseerd en de veranderingen in de zuurgraad zullen slechts gering zijn zolang er nog bicarbonaat aanwezig is.
Met een pH-waarde van 5,3 is al het bicarbonaat opgebruikt en heeft de oplossing geen buffers meer. De pH is nu instabiel en zal onmiddellijk veranderen als er zuur wordt toegevoegd (zie figuur 2). De hoeveelheid zuur die nodig is om een voedingsoplossing de juiste zuurgraad te geven, kan daarom worden berekend aan de hand van het bicarbonaatgehalte. Het bicarbonaatgehalte van leidingwater wordt meestal door het waterleidingbedrijf opgegeven in milligrammen per liter.
De buffercapaciteit en de zuurtegraad van het substraat hangen af van de samenstelling en de versheid van het substraat. De aanwezigheid van organisch materiaal, calcium en bicarbonaat bepalen in het algemeen de pH. Klei bevat altijd calciumcarbonaat en heeft een relatief hoge pH-waarde die moeilijk te veranderen is, terwijl veen en zandgrond zuur zijn.
De plant zelf heeft ook grote invloed op de zuurgraad. De wortels zullen ofwel zure ofwel basische substanties afscheiden, afhankelijk van het ontwikkelingsstadium van het gewas, het beschikbare voedsel, de verschillen in worteltemperatuur en de lichtintensiteit. U ziet dus waarom de pH van het wortelmilieu voortdurend kan schommelen. Een uitgekiende voedingsbalans tijdens de verschillende ontwikkelingsfasen zal de pH in het wortelmilieu binnen aanvaardbare grenzen houden.
Microleven, CO2-niveaus en algengroei kunnen ook van invloed zijn op de zuurgraad van het wortelmilieu en het voedingsvat.
Meten van de pH-waarde
Het is vrij eenvoudig om de pH te meten – u hebt wat pH-indicatoren nodig, zoals lakmoespapier of een pH-testset. Deze zijn relatief goedkoop maar zijn niet altijd even nauwkeurig en kunnen soms 1 tot 2 pH eenheden afwijken. Alle pH-meters zijn over het algemeen duurder en de nauwkeurigheid hangt af van het type meter en regelmatige ijking met ijkvloeistof.
Monsters nemen
De pH van het water waarmee planten worden geïrrigeerd is belangrijk, maar de zuurgraad rond de wortels is essentieel. Wanneer u de pH meet, is het dus van groot belang dat u het monster op de juiste manier neemt om goede resultaten te krijgen. Het monster heeft de leeftijd zuurgraad in het wortelmilieu.
Het is gemakkelijk om monsters te nemen en de pH te meten in een recirculatiesysteem, meet gewoon de gerecirculeerde voedingsoplossing.
In substraatsystemen zonder recirculatie, wordt de voedingsoplossing op een aantal plaatsen uit het substraat (steenwol, agrofoam, enz.) gezogen. Deskundigen discussiëren al een jaar en een dag over de vraag waar de monsters vandaan moeten worden gehaald. Wij raden aan, net als een aantal gerenommeerde laboratoria doen, monsters te nemen van de plaatsen waar de wortels zitten, dat wil zeggen onder en rond de druppelpers. Neem kleine monsters op zoveel mogelijk plaatsen. Neem alle monsters altijd op hetzelfde moment en bij voorkeur na de tweede druppelvoeding tijdens de licht – dag – cyclus.
In aarde, kokos en turfsubstraten neemt u gewoon een kleine hoeveelheid substraat van verschillende plaatsen.
U kunt de zuurgraad van uw monster het beste meten met de “1:1,5 volume extract”-methode. U kunt dit gemakkelijk zelf doen door het groeimedium zo nat te maken dat het water door uw vingers loopt wanneer u het kneedt en er hard in knijpt (foto 1). Gebruik hiervoor bijvoorbeeld een maatbeker van 250 ml. Vul het maatbekerglas tot 150 ml met gedemineraliseerd water. Voeg groeimedium toe tot het volume 250 ml is (foto 2). Schud het goed en laat het een paar uur staan. Filter het vervolgens en meet de pH.
De juiste pH-waarden voor elk medium
Bij het kweken in substraat zijn pH-waarden tussen 5,0 en 6,4 prima voor het wortelmilieu. Iets hogere of lagere waarden hebben geen nadelige effecten. Directe nadelige effecten zullen alleen optreden bij waarden lager dan 4 en hoger dan 8, een pH-waarde lager dan 4 veroorzaakt vaak direct schade aan de wortels. Bovendien worden zware metalen, waaronder mangaan en ijzer, zo goed geabsorbeerd dat ze de plant kunnen vergiftigen (necrose). Waarden tussen 7 en 8 zijn niet direct schadelijk voor de plant. Voedingsstoffen zoals ijzer, fosfaat en mangaan zijn dan minder beschikbaar, wat op lange termijn tot tekorten (chlorose en ontwikkelingsproblemen) zal leiden.
Correctie van de pH-waarde
Als de zuurgraad in het wortelmilieu tussen 5 en 6,4 ligt, is de pH van uw kweekmilieu in orde en hoeft u geen corrigerende maatregelen te nemen. Probeer het corrigeren van de pH-waarde te vermijden, tenzij het echt noodzakelijk is. Het zal eerder kwaad dan goed doen; de plant houdt van haar rust en stilte. Het is belangrijker om in de gaten te houden hoe de zuurgraad over een langere periode verandert. Daalt de waarde onder pH 5 of stijgt deze boven pH 6,4 dan is het raadzaam geleidelijk aan te beginnen met bijsturen.
Corrigeren van de zuurgraad gaat het gemakkelijkst door de zuurgraad van de voedingsoplossing te verlagen met salpeterzuur tijdens de groeifase en fosforzuur tijdens de bloeifase of eventueel te verhogen met kaliloog, kaliumbicarbonaat van soda en CANNA RHIZOTONIC. Zorg ervoor dat de pH in de gebruikte oplossing niet te ver onder 5,0 daalt. Bij het kweken in steenwol zullen de vezels worden aangetast, waardoor bij zeer lage pH-waarden veel alkalisch materiaal vrijkomt. Bovendien is de pH moeilijker te regelen door de afwezigheid van bicarbonaat
Een hoge pH in het wortelmilieu kan ook worden veroorzaakt door bicarbonaat dat zich heeft opgehoopt. Om dit te verhelpen, houdt u 20% drainage aan of spoelt u door met een zuurdere oplossing.
Het is nuttig om de pH-metingen te noteren van zowel de toegevoegde oplossing als de voedingsoplossing in het substraat. U krijgt een goed idee van het verloop van de pH en het effect van de genomen maatregelen.
- Proteïnesplitsende enzymen hebben een zure omgeving nodig (maagsappen) en koolhydraatsplitsende enzymen een alkalische omgeving (speeksel).
- De zuurgraad van een oplossing wordt bepaald door de verhouding tussen waterstofionen (= zuur) en hydroxide-ionen (= basisch).
- Tekorten kunnen ontstaan doordat de plant protonen moet uitscheiden om deze moleculen te kunnen opnemen. Een groeimedium met een lage pH heeft al een zeer grote hoeveelheid protonen. Deze elementen worden ook uitgespoeld omdat de protonen de moleculen van het medium in het substraat afstoten.
- Bicarbonaat is de stof die, in combinatie met calcium, verantwoordelijk is voor kalkaanslag. In combinatie met natrium wordt bicarbonaat gebruikt in geneesmiddelen om een teveel aan maagzuur tegen te gaan (Alka-seltzer).
- Sommige laboratoria werken ook met de bicarbonaathardheid. Om dit te vertalen naar mg/l bicarbonaat moet je de bicarbonaathardheid vermenigvuldigen met 21,8.
Bijv: de bicarbonaathardheid is 11, dan bevat 1 liter water (11 x 21.8=) 240 mg/liter bicarbonaat. -
Zandgrond: Grasland pH 4,6 … 5,2 Bouwgrond pH 5,0 … 5.6 Leem: zeeklei pH 6,0 … 7,2 rivierklei pH 6,2 … 6,4 pat: onbewerkt pH 4 … 6,0 … 7,2 rivierklei pH 6,2 … 6,4 pat: onbewerkt pH 4.0 - Als er sprake is van aanzienlijke algengroei, zal de pH stijgen omdat er kooldioxide aan de oplossing wordt onttrokken. Bacteriën kunnen bepaalde vormen van stikstof zodanig omzetten dat ze een verzurend effect hebben. Grote hoeveelheden CO2 in de lucht veroorzaken meer kooldioxide in de voedingsoplossing en omgekeerd.
- Gebruik soda alleen in kleine hoeveelheden, omdat het natrium bevat en planten slechts een zeer kleine hoeveelheid natrium nodig hebben. Vergeet niet dat hoge concentraties natrium de plant zullen beschadigen.
Illustratie van de pH-waarden van leidingwater uit verschillende gebieden met verschillende gehaltes aan bicarbonaat. We voegden 33 ml salpeterzuur (38%) toe aan elk 100-litermonster van elk watertype. De pH-curve daalt sneller na pH 5,3 omdat bij dit watertype het zuur al het bicarbonaat neutraliseert. Beneden pH 5,3 zal de zuurgraad snel stijgen.
In recirculatiesystemen kan de pH-waarde meer schommelen dan in run-to-waste systemen. Hetzelfde geldt voor de EC, ppm waarde. Wilt u meer weten over EC, pH en ppm, dan raden wij u aan ons artikel Alles over EC, pH en ppm met AQUA te lezen.