È forse uno degli aspetti più trascurati della coltivazione, ma il pH è molto importante nell'orticoltura idroponica e fuori suolo. Il suolo ha una buona capacità di tamponamento del pH. Ciò significa che, anche se il livello di pH dell'acqua non è ottimale, la composizione del terreno funge da tampone e bilancia il pH dell'acqua in entrata a un livello generalmente accettabile. Tuttavia, quando si coltiva fuori suolo, in un sistema idroponico per esempio, è importante regolare il pH della soluzione idroponica nutriente perché non c'è il terreno che agisce da tampone e corregge il livello di pH se diventa sbilanciato. Il pH è misurato su una scala da 1 a 14, con 7 che è neutro. Gli acidi sono inferiori a 7 e le sostanze alcaline (basi) sono superiori a 7. Ci sono piante, come l’erica o il rododendro, che prosperano a livelli di pH più bassi (pH 4.2 – 5.0), mentre altre piante preferiscono un ambiente alcalino con un pH molto più alto (>pH 7). In generale, però, la maggior parte delle piante preferisce un ambiente di crescita leggermente acido.
Affinché le radici di qualsiasi pianta possano assorbire i nutrienti, questi devono essere dissolti in una soluzione. Se il pH non è al livello giusto, la pianta perderà la sua capacità di assorbire alcuni degli elementi essenziali necessari per una crescita sana. La maggior parte dei minerali e dei nutrienti sono più solubili – e quindi più disponibili per le piante – in soluzioni leggermente acide che in soluzioni neutre o leggermente alcaline. Se il pH è troppo alto o troppo basso, i nutrienti diventano insolubili e precipitano. Il processo di precipitazione (il contrario di dissoluzione) provoca la formazione di solidi nella soluzione nutritiva, quindi i nutrienti non sono più disponibili per le piante. Non tutti i precipitati affondano e si depositano sul fondo del serbatoio di alimentazione. Alcuni precipitati sono sospesi nel liquido e sono così fini che sono invisibili ad occhio nudo. Una volta che i nutrienti sono precipitati fuori dalla soluzione, le piante non possono più assorbirli e soffriranno di carenza di nutrienti. Alla fine moriranno se questa carenza non viene corretta. Oltre al problema della precipitazione dei singoli nutrienti a causa di un pH errato, c'è anche l’ulteriore problema dell´interazione tra i nutrienti, che può far sì che uno o più nutrienti di una soluzione nutritiva diventi indisponibile.
Le piante ci fanno sapere i loro problemi (ad es. carenza di ferro) mostrando i sintomi sulle foglie, ma a questo momento purtroppo è troppo tardi per agire. Anche se è richiesto solo in quantità molto piccole, il ferro è un nutriente vegetale essenziale la cui solubilità è fortemente influenzata dal pH, motivo per cui viene aggiunto in una forma chelata (o giornalmente). I sintomi dovuti a carenza di ferro si manifestano facilmente. A valori di pH superiori a 7, meno del 50% dell’elemento ferro è disponibile per le piante. A pH 8.0, nulla è lasciato in soluzione a causa della precipitazione del ferro come idrossido di ferro (Fe (OH)3) che alla fine si trasforma in ruggine. Finché il pH è inferiore a 6,5, oltre il 90% del ferro è disponibile per le piante.
Aggiungendo ferro in forma chelata, la sensibilità del ferro ai livelli di pH si riduce, a seconda della forma chelata. Ad esempio, il chelante EDDHA mantiene il ferro disponibile in un range di pH 4-9, mentre DTPA funziona solo tra pH 3.0 e 6.5. Il Ferro chelato con il più costoso EDDHA è spesso indicato come ‘ferro rosso’, mentre il ferro chelato con il DTPA più economico è chiamato ‘ferro giallo’. Ogni carenza di nutrienti si manifesta con un diverso scolorimento o una diversa malformazione delle foglie.
Ogni quanto tempo si deve controllare il pH della soluzione?
Il pH della soluzione nutritiva tende ad aumentare nel tempo, sia a causa dell'assorbimento di nutrienti da parte della pianta sia, cosa più importante, ma anche attraverso la diffusione di gas. Di conseguenza, il pH deve essere controllato periodicamente e modificato se necessario. Per iniziare, controllate il pH ogni giorno. Ogni sistema di coltivo cambierà il pH ad una velocità diversa e questo dipenderà da una varietà di fattori. Il tipo di substrato, il clima, il tipo di piante e anche l'età delle piante, sono tutti fattori che influenzano le variazioni di pH sia nel suolo che nelle soluzioni fertilizzanti. Una volta che si conoscono i livelli di pH e i cambiamenti che si verificano nel sistema, si può iniziare a controllare il pH meno frequentemente. Misurate il pH dell'acqua di rubinetto (che dovrebbe essere stabile), la soluzione nutritiva che preparate e il terreno. Prendere nota dei risultati di queste misurazioni e, se necessario, delle modifiche che avete apportato. In questo modo potrete imparare dalle vostre esperienze e non dovrete effettuare misurazioni così frequentemente in futuro. Tenete d'occhio anche le vostre piante. Se si notano anomalie nella crescita, nella forma delle foglie o nei colori delle foglie, verificate se ciò possa essere stato causato da una carenza di nutrienti a causa di un pH troppo basso o troppo alto.
Come si può controllare il pH e quali sono i vantaggi e gli svantaggi?
Ci sono diversi modi per controllare il pH della soluzione nutritiva in un sistema idroponico o nel suolo. Il pH del suolo può essere controllato con un pH-metro o con indicatori di pH direttamente nel suolo o testando un campione di suolo. Il metodo più accurato per determinare il pH del terreno è quello di utilizzare un normale pH-metro nel campione di terra ¨diluito¨ nella maniera seguente: prelevate un campione di terreno, preferibilmente da punti diversi e fino in profondità e mescolatelo accuratamente, poi prendete una tazza del campione di terreno misto e aggiungete 1.5 tazze di acqua demineralizzata. Mescolate bene e lasciate riposare per circa un’ora.
Filtrate la miscela ottenuta in un recipiente pulito per separare l'acqua dai solidi: ora è possibile misurare il pH della soluzione ottenuta, che sarà poi quello del terreno. Le strisce reattive sono probabilmente il modo meno costoso per controllare il pH di una soluzione nutritiva. Queste cartine sono impregnate con un colorante sensibile al pH che cambia colore quando viene immerso nella soluzione nutritiva. Gli indicatori universali cambieranno colore per indicare un range dei livelli di pH da circa pH 2 a pH 10. È possibile confrontare il colore con una tabella di colori standard per vedere qual è il numero intero più vicino al pH della soluzione. Le strisce reattive sono economiche, ma possono essere più difficili da leggere.
Sono disponibili anche kit per il test del pH liquido. Bisogna aggiungere alcune gocce di un colorante sensibile al pH ad una piccola quantità della soluzione nutritiva e poi confrontate il colore del liquido risultante con una tabella dei colori. Questo metodo è leggermente più costoso delle strisce reattive, ma è più facile da leggere, abbastanza preciso e affidabile. Un modo più tecnologico e accurato per controllare il pH è quello di utilizzare un contatore digitale. Questi metri sono disponibili in una vasta gamma di dimensioni e prezzi. Uno dei tipi più convenienti di pH metro è la penna digitale. Queste penne sono prodotte da diverse aziende e sono molto maneggevoli e facili da usare. È sufficiente immergere l'elettrodo nella soluzione nutritiva per alcuni minuti e il valore del pH viene visualizzato su uno schermo LCD.
I misuratori di pH sono veloci e precisi. Tuttavia devono essere sottoposti a una corretta manutenzione e calibrati per mantenere la loro precisione. I contatori di solito necessitano di essere calibrati frequentemente perché possono avere poi problemi di malfunzionamento e per garantirne la precisione è necessario controllarli spesso. L'elettrodo della lampadina di vetro deve essere tenuto pulito, e in alcuni modelli deve essere mantenuto umido costantemente. I misuratori di pH sono in realtà molto sensibili ai volt e possono avere problemi con l'elettrodo. Poiché è ampiamente riconosciuto che i misuratori di pH smettono di funzionare senza preavviso, è una buona idea tenere un sistema di scorta per il controllo del pH (strisce reattive o un kit di prova di pH liquido), da usare solo in caso di emergenza.
Come regolare i livelli di pH?
La scala del pH è logaritmica, il che significa che ogni unità di variazione equivale ad una variazione di dieci volte la concentrazione di ioni idrogeno o di idrossido. In altre parole, una soluzione di pH 6,0 è 10 volte più acida di una soluzione di pH 7,0, e una soluzione di pH 5,0 sarebbe 10 volte più acida della soluzione di pH 6,0 e 100 volte più acida della soluzione di pH 7,0. Ciò significa che se si desidera regolare il pH della soluzione nutritiva di 2 punti (ad esempio da 7,5 a 5,5), si dovrebbe utilizzare 10 volte di più il regolatore rispetto a quando si dovrebbe spostare il pH di appena un punto (ad esempio da 7,5 a 6,5).
Aggiungete sempre i nutrienti all'acqua prima di controllare e regolare il pH della soluzione. I nutrienti di solito abbassano il pH dell'acqua a causa della loro composizione chimica. Dopo aver aggiunto i nutrienti e miscelato la soluzione, controllare il pH utilizzando il metodo che si preferisce e decidete se è necessario un prodotto per aumentare o abbassare il pH. Nel caso fosse necessario aggiustare il pH della soluzione nutritiva, aggiungete piccole quantità di regolatore di pH. Mescolare molto bene e controllare nuovamente il pH. Ripetete le fasi di cui sopra fino a quando si raggiunge il livello di pH desiderato.
Il pH della soluzione nutritiva può essere regolato aggiungendo acidi o sostanze alcaline. I prodotti utilizzati per aumentare il pH sono generalmente a base di 2 ingredienti alcalini: idrossido di potassio o carbonato di potassio. Il carbonato di potassio ha un effetto tampone quando viene utilizzato per regolare il pH rispetto all’idrossido di potassio. L’utilizzo di idrossido di potassio causerà fluttuazioni dei livelli di pH. L'uso di carbonato di potassio comporta minori fluttuazioni e un pH più stabile grazie al bicarbonato contenuto nel carbonato di potassio.
I prodotti usati per abbassare il pH sono sempre acidi. E’ possibile utilizzare acido nitrico, acido fosforico o acido solforico, che contengono rispettivamente nitrati, fosfati o zolfo. Dipende dalla fase di crescita della pianta per sapere qual è il prodotto migliore da usare.
Più comunemente, l'acido nitrico è utilizzato quando le piante sono in fase di crescita vegetativa. L'acido fosforico è utilizzato quando le piante sono in fase di fioritura.
