카페 게시글

검색이 허용된 게시물입니다.

두올농원자료 스크랩 토양 산도, Soil pH

두올 추천 0 조회 125 11.10.30 17:08 댓글 0

게시글 본문내용

토양 pH

토양 pH는 토양의 산성 또는 알칼리성의 측정이다. 산성 용액은 pH 값이 7이하이다. 염기성(base) 용액은 7보다 큰 pH를 갖는 반면에, 알칼리성(alkaline) 용액(예를 들면 양의 산 중화능(ANC, acid neutralizing capacity)을 가진 용액)은 반드시 7보다 높은 pH를 가지는 것은 아니다.

토양 pH은 몇 가지 이유에서 농민들과 원예사들의 중요한 고려사항이다.

? 많은 식물들과 토양 생명체들의 형성은 알칼리성 또는 산성 조건을 선호한다.

? 일부 병은 토양이 알칼리성 또는 산성일 때 번성하는 경향이 있다.

? pH는 토양에서 양분의 이용성에 영향을 줄 수 있다.

토양 pH와 관련된 양분의 이용성(Nutrient availability in relation to soil pH)

먹거리 작물의 대다수는 중성 또는 약 산성 토양(pH 7)을 선호한다. 일부 식물체들은 그러나, 더 산성(예를 들면, 감자, 딸기) 또는 더 알칼리성(배추 속 식물) 조건을 선호한다. 하지만, 양이온 치환 표면이 한번 이러한 이온을 고갈시키면, 토양 용액에서의 농도는 꽤 낮을 수 있으며 풍화 속도(weathering rate)에 의해 대체로 결정된다. 풍화속도는 차례로 광물특성(mineralogy, 예를 들면, 쉽게 풍화되는 무기물의 존재), 표면적(예를 들면 토성), 토양 수분(예를 들면, 젖어 있는 무기질 표면적의 단편이 얼마나 큰 지), pH, 알루미늄의 농도뿐 아니라 칼슘, 마그네슘과 칼륨과 같은 염기 양이온의 농도에 의존한다.

그러므로 Ca, Mg와 K의 토양용액 농도와 합리적인 pH값 사이에는 단순한 관계가 존재하지 않는다는 것을 깨닫는 것이 중요하다. 이러한 사실에 대한 이유는 Ca, Mg와 K가 염기 양이온, 즉 강 염기의 양이온이며, 강 염기는 대부분의 자연수(natural water)에서 일어나는 pH 범위에서 완전히 분리되어 있다는 것이다. 그러나, 토양 용액의 pH가 광물의 풍화에 의존하고, 광물의 풍화는 Ca, Mg와 K를 방출함으로써 pH를 증가시키기 때문에, 쉽게 풍화되는 광물을 가진 토양은 더 높은 pH와 더 높은 Ca, Mg와 K의 토양 용액 농도를 가지는 경향이 있다. 다른 한편으로, 황산, 질산 그리고 어느 정도에서 암모니아의 침전물은 Ca, Mg와 K의 농도에 영향을 주지 않고 토양 용액의 pH를 필수적으로 감소시키는 반면에 바다 염의 침전물은 토양 용액의 pH에 대한 영향을 많이 가지지 않고 Ca, Mg와 K 농도를 증가시킨다.

토양 용액의 pH값을 해석할 때 pH가 측정된 방법을 고려하는 것이 필수적이다. 물이 주위의 이산화탄소 압력으로 평형 시켰는지 또는 그렇지 않았는지에 따라서 같은 장소로부터 보고된 pH는 높을 수도 낮을 수도 있을 것이다. 이것은 단순히 토양 깊은 곳의 이산화탄소 압력이 유기물질의 분해에 기인하여 대기의 압력보다 10-20배 높을 수도 있기 때문이다. 더 높은 이산화탄소 압력은 결과적으로 더 많은 탄산(carbonic acid)을 생성하고 그로 인해 pH가 더 낮게 된다. 더 나아가, 토양 용액은 많은 방식으로 토양에서 채취될 수 있는데, 예를 들면 침류계(lysimeter), 무장력(zero-tension) 침류계, 원심분류, CaCl₂로 침출, 첨가된 물로 토양 시료를 머리 위로 진탕, 등. CaCl₂ 침출 방식은 실제적인 토양 용액 pH를 주지 못하지만 오히려 토양 용액 pH와 쉽게 이용 가능한 것- 예를 들면 양이온 치환을 통하여- 사이의 혼합비이다. 물론 토양 시료를 물과 썩고 진탕기(overhead shaker)를 사용할 때(또는 유사한 방법), 그 결과는 비록 침출된 물이 대부분의 점에서 실제적인 토양 용액과 유사할 지 모른다는 희망이 있지만, 실제 토양 용액과 양이온 교환과의 혼합비이다. 원심분리 또는 압력을 가한 침류계가 사용되었다면, 침출된 물이 쉽게 이용이 가능하지 않는 물(위조점과 결정수를 생각하라)을 포함하지 않는다는 것을 고려해야 한다. 당연히 시료를 채취하는 것은 그 체계의 교란을 야기시키며, 그것은 예를 들어, 결과적으로 양분 흡수와 분해속도(예를 들면, 라이시메터를 설치할 때 미세한 뿌리의 절단으로 인해)에서 변화를 야기할 수 있다.

아연(Zn²⁺), 알루미늄(Al³⁺), 철(Fe²⁺), 구리(Cu²⁺), 코발트(Co²⁺), 그리고 망간(Mn²⁺)은 수용성이며, 비록 그들의 이용률이 과다할 수 있고 그로 인해 더 산성이 조건에서 독성을 가질 수 있지만, pH 5.0 이하에서 식물체에 의한 흡수에 이용 가능하다. 더 많은 알칼리 조건에서, 그들은 덜 이용 가능하며, 가늘어진 식물 줄기, 잎의 황화(yellowing, chlorosis) 또는 반점 무늬, 그리고 발육의 저하나 정지를 포함한 양분 결핍의 증상이 유발될 수 있다.

pH 수준은 또한 토양 화학물질 사이의 복잡한 상호작용에 영향을 준다. 인(P)은 예를 들면 6.0과 7.5의 pH를 필요로 하며 이 범위를 벗어나면 화학적으로 부동화(immobile) 되고, 산성토양에서 철(Fe)과 알루미늄(Al) 그리고 석회 토양에서 칼슘(Ca)과 불용성 화합물을 형성한다.

어떻게 산성토양이 형성되는가?

산성 토양이 어떻게 형성되는가를 이해하기 위하여, 숲 속을 잠시 걸어 볼 필요가 있다. 빗물은 나무를 통하여 땅 속으로 여과되며, 거기서 석회석의 침전물과 다른 알칼리성 광물을 분해하며 산성 토양을 중성화시키는 것을 돕는다. 숲 속의 바닥은 침엽수의 바늘 잎(conifer) , 활엽수의 잎, 그리고 다른 죽은 식물체 물질로 덮여 있으며, 그것의 대부분은 그들이 분해될 때 토양 산성을 증가시킨다. 이러한 숲이 엄청난 양의 석회석이나 사문석(serpentine) 침전물 위에 놓여 있지 않다면, 그 토양은 산성화되는 경향을 가질 것이다.

토양과 산성

빗물이 그 해의 대부분 동안 증산과 발산(용출)량을 능가하는 조건에서, 염기성 토양의 양이온(Ca, Mg, K)은 서서히 결핍되고 콜로이드 토양 보존물에 있는 양이온으로 대체되어 토양 산성화를 이끌게 된다. 점토는 자주 수산화 철과 알루미늄을 함유하고 있으며, 그것은 산성 토양에서 양이온이나 음이온 비료의 유지와 이용률에 영향을 준다.

토양 산성화는 또한 유기물의 분해, 산을 형성하는 비료, 그리고 식물 뿌리에 의한 H⁺를 위한 염기 양이온의 교환으로 인하여, 수소 이온의 첨가에 의해 일어난다.

토양 산성은 질소의 휘산(volatilization)과 탈질(denitrification)에 의해 줄어든다. 담수 조건에서, 토양 pH값은 증가한다. 게다가, 다음과 같은 질소 비료- 질산칼슘, 질산마그네슘, 질산칼륨과 질산나트륨-도 또한 토양 pH값을 증가시킨다.

일부 알칼리성 토양은 식물체에 화학적으로 이용 가능하지 않은 석회석의 형태로 칼슘을 가지고 있다.

토양 pH에 영향을 주는 인자들

한 토양의 pH값은 그 토양이 형성되는 모 광물질(parent materials)의 종류에 영향을 받는다. 염기성 암석에서 발달한 토양은 일반적으로 산성 암석으로부터 형성된 토양보다 더 높은 pH값을 가진다.

빗물도 역시 토양 pH에 영향을 준다. 토양을 통하여 통과하는 물은 토양으로부터 칼슘과 마그네슘과 같은 염기성 양분을 용탈 시킨다. 그들은 알루미늄과 철과 같은 산성 원소에 의해 대체된다. 이러한 이유로, 많은 강수 조건 하에서 형성된 토양은 건조 조건에서 형성된 토양보다 더 산성이다.

토양의 일생과 pH

대략 6.3-6.8의 pH수준은, 비록 균류, 곰팡이, 그리고 혐기성 세균은 더 넓은 범위의 내성을 가지고 더 낮은 pH값에서 증식하는 경향이 있지만, 대부분의 토양 세균들이 선호하는 최적의 범위이다. 그러므로, 더 산성 토양은 유기물의 부숙과 연결된 단 부숙(sweet decay)- 이것은 토양에 헤아릴 수 없이 많은 이점을 준다-를 거치기보다는 다소 시어지고 부패(putrefaction)하기 쉬운 경향을 가진다. 이러한 과정들은 또한 중성에 가까운 조건을 선호한다.

pH와 식물 병

많은 식물 병들은 극단적인 pH에 의해 유발되고 더 심하게 되며, 때때로 이러한 조건은 필수적인 양분들이 작물에 이용 가능하지 않도록 하거나 토양 자체가 건강하지 못하기 때문이다. 예를 들면, 잎 채소의 황화와 감자 더뎅이병(scab)은 전체적으로 알칼리 조건에서 일어나며, 산성 토양은 배추과 작물에서 무사마귀병(clubroot)를 유발시킨다.

pH의 구명(determining pH)

pH 수준의 지도는 모자이크 형태로, 토양의 입단구조에 따라서, 콜로이드의 표면, 그리고 미세 장소(microsites)에 따라 다양하다. pH는 또한 수직적인 기울기를 보여주며, 표면 멀치에서 더 산성을, 그리고 증발, 지렁이 똥, 그리고 삼투 작용이 아래쪽에서 토양 위 표면으로 끌어올리는 곳에서는 더 알칼리성을 가지는 경향이 있다. 그것은 또한 토양의 경사, 암석, 그리고 식생의 종류와 같은 인자에 의존하여 대규모 수준에서도 다양하다. 그러므로 pH는 정규적으로 그리고 문제의 토양 내에서 여러 지점에서 측정되어야 한다. pH를 구명하는 방법은 아래와 같다.

? 토양 단면도의 관찰(Observation of soil profile). 강산성 토양은 자주 아래의 광물질 층과 유기물의 표면 층이 빈약하게 결합되어 있다. 광물질 수평 층들은 많은 경우에 특징적인 층을 이루고 있는데, 유기물 표면 층 아래에 희미한 용탈(eluvial, E) 층을 가진다; 이 E 층은 전형적인 회백토(podzol) 층의 연속에서 더 어두운 B 수평 층이 아래에 깔려 있다. 이것은 E 층의 두께와 토양 pH 사이에 관련성이 없기 때문에 매우 대략적인 산성도의 척도가 된다. E 수평 층은 플로리다에서 수 피트의 두께를 가지는데, 보통 5이상(단순히 “강산성”. Merely “strongly acid”)의 pH를 가지는 반면 뉴 잉글랜드에서 수 인치의 두께의 E 층은 4.5나 그 이하의 pH 수치로 “극단적인 산성(extremely acid)”이다. 남쪽 Blue Ridge Mountains에서는 3.5 이하의 로 “매우 극단적인 산성(ultra acid)” 토양이 있다.

? 지배적인 식물상의 관찰. 혐석회 식물(calcifuge, 산성 토양을 더 좋아하며, 석회 토양에서 잘 자라지 못하는 식물)은 에리카(Erica, 철쭉과 에리카속 식물), 진달레속 식물(Rhododendron)과 거의 모든 진달래과 식물(Ericaceae), 많은 자작나무속 식물(Betula, birch), 디기탈리스속 식물(Digitalis, 현삼과 여러해살이 풀, foxgloves), 가시금작화(gorse), 그리고 유럽 소나무(Scots pine)를 포함한다. 석회식물(calcicole, 석회를 좋아하는 식물)은 물푸레나무(Fraxinus, ash), 인동덩굴(Honeysuckle, Lonicera), 취어초속 식물(Buddleia), 층층나무속(Cornus spp, digwood), 라일락(Syringa, lilac) 그리고 으아리속 식물(Clematis spp.)을 포함한다.

위에 언급된 식물 병의 발생이나 알칼리성 토양의 염류화(salinisation)와 같은 산성이나 알칼리성 조건을 지시하는 증상의 관찰. 수국(house hydrangea, Hydrangea macrophylla)은 6.8이상의 pH 값에서 분홍색 꽃을 피우고 pH 6.0 이하에서는 파란색 꽃을 피운다.

? 분말 형태에서 황산바륨(barium sulfate)에 기초한 값 싼 pH 시험키트의 사용은, 작은 양의 시료에서 산성/알칼리성에 따라서 색깔을 변화시키는 물과 섞어서 한다.

? 리트머스 종이(litmus paper)의 사용. 작은 양의 토양 시료가 증류수와 섞어서, 리트머스 종이 조각을 그 물에 넣는다. 만일 토양이 산성이면 그 종이는 빨간색으로, 알칼리성이면 파란색으로 바뀐다.

? 상업적으로 구입 가능한 전기 pH 측정기의 사용은, 봉을 물이 있는 토양에 담가서 수소이온의 농도를 측정하는 것이다.

토양 pH 올리기

토양 산도를 맞추기 위하여 노력하는 목적은 를 중성화시킨다기 보다는 소실된 양이온의 양분, 특별히 칼슘(Ca)을 보충하는 것이다. 이것은 토양에 석회석을 첨가함으로써 얻을 수 있으며, 그것은 다양한 형태에서 이용 가능하다.

? 농업용 석회(분말 석회석이나 백악)는 토양 석회시용을 위하여 사용된다. 이러한 천연 형태의 탄산칼슘은 아마도 원예와 농업용을 위하여 가장 싼 형태이며 그 해의 어느 때나 시용될 수 있다. 이러한 형태는 느리게 반응하며, 따라서 토양 비옥도와 식물의 생육에 대한 그들의 효과는 느리고 오래 지속된다. 분말 석회는 점토와 중토(heavy soil)에 약 500-1,000g/m²(5,100-10,2000 kg/ha)의 양으로 시용되어야 한다. “토양에서 염기포화도의 정도를 한정하는 “보정되는 석회 잠재력(corrected lime potential)”의 개념은 토양의 “석회 요구도(lime requirement)”를 구명하기 위하여 토양 분석실에서 현재 사용되는 절차를 위한 기준이 되었다.

? 생석회(산화칼슘, quicklime)과 소석회(수산화칼슘, slaked lime): 생석회는 가마에 석회암석을 태워서 생산된다. 그것은 매우 부식성을 가지며 토양에 직접적으로 사용될 수 없다. 생석회는 물과 빠르게 반응해서 소석회, 또는 수화석회를 생성하며, 따라서 생석회는 빗물과 대기 중의 수분을 흡수하여 소석회를 형성하기 위하여 더미로 농경지 주변에 펼쳐져 있으며, 그때 토양에 뿌려진다. 생석회는 중점토(heavy clay soil)에 400-500g/m²(4,000-5,100 kg/ha)의 양으로, 수화석회는 250-500 g/m²(2,400-4,800 kg/ha) 시용되어야 한다. 하지만, 생석회와 수화석회는 매우 빠르게 반응하고 유기농업 체계에 포함되는 데는 적합하지 않다. 그들의 사용은 토양협회(Soil Association)와 Henry Doubleday 연구협회 모두의 기준 하에서 금지되어 있다.

? 황산칼슘(석고, gypsum)는 토양 산도를 보정하는데 사용될 수 없다. 석고가 토양 산도에 영향을 준다는 것은 일반적으로 근거 없는 미신이다. 하지만, 석고는 알루미늄의 독성을 줄여준다. 석고가 알칼리성의 토양 탄산염(carbonate)보다 더 많이 녹기 때문에, 산성의 심토의 처리를 위하여 추천된다.

토양 pH 내리기

? 알칼리성 토양의 pH는 황, 황산철 또는 황산알루미늄을 첨가해서 내리지만, 이것들은 비싼 경향이 있고, 그 효과는 단기적이다.

? 요소(urea), 요소 인산염(urea phosphate), 질산암모늄(ammonium phosphate), 황산암모늄(ammonium sulfate)와 제1 인산칼륨도 토양 pH를 낮추어준다.

? 비료는 또한 양분의 흡수를 증가시키기 때문에 종종 약간 더 산성인 토양으로 변화시킨다.

? 부패된 채소 재료, 퇴비, 안정된 거름, 요소, 등

식물이 선호하는 pH

? 매우 강한 산성 토양. pH 4.5-5.0. 블루베리(blueberry), 빌베리(bilberry), 크랜베리(cranberry), 난초(orchid), 진달래류(azalea), 파란 색 수국(덜 산성에서는 분홍색), 풍나무류, 대왕참나무(pin oak)와 같은 일부 식물들은 더 높은 pH에서 견디지 못한다.

? 강한 산성 토양. pH 5.0-5.5. 이 범위의 산성 토양을 위한 식물체들은 파슬리, 감자, 토마토, 히더(heather, 진달래과에 속하는 키 작은 상록관목), 침염수(conifers), 소나무, 고구마, 옥수수, 기장, 오아스(oars), 티이(tye), 무, 양치류(ferns), 붓꽃(iris), 난초, 만병초(rhododendron, 진달래과의 목본성 식물), 동백꽃(camellia), 서향(daphne, 팥꽃나무과 식물)과 보로니아(boronia)를 포함한다.

? 보통의 산성 토양, pH 5.5-6.0. 보통의 산성 토양을 위한 식물은 콩, 방울 양배추(Brussels sprouts), 당근, 초크체리(choke), 엔디브(endive), 구경양배추(kohl rabi), 땅콩, 대황(rhubarb), 대두(soyabean), 크림슨 클로버, 쑥부쟁이(aster), 베고니아(begonia), 칸나(canna, 홍초속 식물), 수선화(daffodil), 노랑 수선화(jonquil), 제비고깔(larkspur), 페츄니아, 앵초(primrose), 제비꽃(violet)과 대부분의 인경류(bulbs)를 포함한다.

? 약 산성 토양, pH 6.0-6.5. 이 토양을 선호하는 식물은 녹색꽃양배추(broccoli, 브로콜리), 배추, 꽃양배추(cauliflower), 오이, 가지, 완두, 단 옥수수, 호박, 스쿼시(squash, 서양계 호박), 순무(turnip), 레드 클로버, 스위트 클로버, 화이트 클로버, 서양말냉이(candytuft), 글라디올러스(gladiolus), 아일랜드 포피(island poppy), 팬지(pansy), 장미, 금어초(snapdragon), 제비꽃(viola), 월플라워(wallflower, 꽃무속과 쑥부쟁이속이 총칭), 백일홍(zinnea)와 딸기를 포함한다.

? 매우 약한 산성 토양. pH 6.5-7.0. 매우 약한 산성 토양을 좋아하는 식물은 아스파라거스, 근대(beet), 셀러리(celery), 상추, 멜론, 양파, 파스닙(parsnip), 시금치, 자주개자리(lucerne, 알팔파), 국화, 다알리아(dahlia), 스토크(stock), 스위트 피(sweet pea)와 튜립이다.

Soil pH

From Wikipedia, the free encyclopedia

Soil pH is a measure of the soil acidity or Soil alkalinity. An acid solution has a pH value less than 7. While a basic solution always has a pH larger than 7, an alkaline solution (i.e. a solution with positive acid neutralizing capacity) does not necessarily have a pH larger than 7. For details on the relation between pH and ANC, see acid neutralizing capacity.

Soil pH is an important consideration for farmers and gardeners for several reasons:

Many plants and soil life forms prefer either alkaline or acidic conditions
Some diseases tend to thrive when the soil is alkaline or acidic
The pH can affect the availability of nutrients in the soil.

Nutrient availability in relation to soil pH

The majority of food crops prefer a neutral or slightly acidic soil(pH 7). Some plants however prefer more acidic (e.g., potatoes, strawberries) or alkaline (brassicas) conditions. Once the cation exchange surface has become depleted of these ions, however, the concentration in soil solution can be quite low and is largely determined by the weathering rate. The weathering rate in turn is dependent on such things as mineralogy (e.g. presence of easily weathered minerals), surface area (i.e. the soil texture), soil moisture (i.e. how large a fraction of the mineral surface area that is wet), pH, concentration of base cations such as Ca, Mg and K as well as concentration of aluminium. The amount of plant available nutrients is a much more difficult issue than soil solution concentrations.

It is thus important to realize that there exists no simple relation between soil solution concentration of Ca, Mg and K and reasonable pH-values. The reason for this is that Ca, Mg and K are base cations, i.e. cations of strong bases, and strong bases are fully dissociated at the pH-ranges occurring in most natural waters. However, as the soil solution pH is dependent on mineral weathering, and mineral weathering increases pH by releasing Ca, Mg and K, a soil which is rich in easily weatherable minerals tends to have both a higher pH and higher soil solution concentration of Ca, Mg and K. On the other hand deposition of sulfate, nitrate and to some extent ammonia decrease pH of soil solution essentially without affecting Ca, Mg and K concentrations whereas deposition of sea salt increases Ca, Mg and K concentrations without having much of an effect on soil solution pH.

When interpreting soil solution pH values it is essential to take into account the method by which pH has been measured. Depending on whether or not the water has been equilibrated with ambient CO₂ pressure or not the pH reported from the same site may be either high or low. This is simply because the carbon dioxide pressure deep down in the soil might be 10?20 times higher than the ambient pressure due to decomposition of organic material. The higher carbon dioxide pressure result in more carbonic acid and hence a lower pH. Furthermore, soil solution can be extracted from the soil in many ways, e.g. by lysimeters, zero-tension lysimeters, centrifugation, extraction with CaCl₂, overhead shaking of soil sample with added water, etc. The CaCl₂ extraction method do not give the actual soil solution pH but rather a mix between soil solution pH and what is easily available e.g. through cation exchange. Also when mixing soil samples with water and using overhead shakers (or similar) the result is a mix between actual soil solution and cation exchange, although the hope is that the extracted water will be similar to the actual soil solution in most respects. If centrifugation or pressurised lysimeters are used, care must be taken that the extracted water do not include water that is not readily available (think wilting point and crystal water). Naturally, taking a sample introduces a disturbance of the system, which can e.g. result in a change in nutrient uptake and decomposition rates (e.g. due to cutting of fine roots when placing the lysimeter).

Many nutrient cations such as zinc (Zn²⁺), aluminium (Al³⁺), iron (Fe²⁺), copper (Cu²⁺), cobalt (Co²⁺), and manganese (Mn²⁺) are soluble and available for uptake by plants below pH 5.0, although their availability can be excessive and thus toxic in more acidic conditions. In more alkaline conditions they are less available, and symptoms of nutrient deficiency may result, including thin plant stems, yellowing (chlorosis) or mottling of leaves, and slow or stunted growth.

pH levels also affect the complex interactions among soil chemicals. Phosphorus (P) for example requires a pH between 6.0 and 7.5 and becomes chemically immobile outside this range, forming insoluble compounds with iron (Fe) and aluminium (Al) in acid soils and with calcium (Ca) in calcareous soils.

How is acidic soil formed

To understand how acid soils are formed, take a simple walk through a woodland. Rainfall filters through trees and into the ground, where it dissolves limestone sediment and other alkaline minerals that help neutralize soil acidity. The woodland floor is carpeted in needles of conifers, leaves of hardwood trees, and other dead plant matter, most of which increase soil acidity as they decompose. Unless this woodland is on top of a huge deposit of alkaline material such as limestone or serpentine, the soil will tend to be acidic.

Soils and acidity

Under conditions in which rainfall exceeds evapotranspiration (leaching) during most of the year, the basic soil cations (Ca, Mg, K) are gradually depleted and replaced with cations held in colloidal soil reserves, leading to soil acidity. Clay soils often contain iron and aluminium hydroxides, which affect the retention and availability of fertilizer cations and anions in acidic soils.

Soil acidification may also occur by addition of hydrogen, due to decomposition of organic matter, acid-forming fertilizers, and exchange of basic cations for H⁺ by the roots.

Soil acidity is reduced by volatilization and denitrification of nitrogen. Under flooded conditions, the soil pH value increases. In addition, the following nitrate fertilizers -- calcium nitrate, magnesium nitrate, potassium nitrate and sodium nitrate -- also increase the soil pH value.

Some alkaline soils have calcium in the form of limestone that is not chemically available to plants. In this case sulfuric acid

Factors affecting soil pH

The pH value of a soil is influenced by the kinds of parent materials from which the soil was formed. Soils developed from basic rocks generally have higher pH values than those formed from acid rocks.

Rainfall also affects soil pH. Water passing through the soil leaches basic nutrients such as calcium and magnesium from the soil. They are replaced by acidic elements such as aluminium and iron. For this reason, soils formed under high rainfall conditions are more acidic than those formed under arid (dry) conditions.

Soil life and pH

A pH level of around 6.3-6.8 is also the optimum range preferred by most soil bacteria, although fungi, molds, and anaerobic bacteria have a broader tolerance and tend to multiply at lower pH values. Therefore, more acidic soils tend to be susceptible to souring and putrefaction, rather than undergoing the sweet decay processes associated with the decay of organic matter, which immeasurably benefit the soil. These processes also prefer near-neutral conditions.

pH and plant diseases

Many plant diseases are caused or exacerbated by extremes of pH, sometimes because this makes essential nutrients unavailable to crops or because the soil itself is unhealthy (see above). For example, chlorosis of leaf vegetables and potato scab occur in overly alkaline conditions, and acidic soils can cause clubroot in brassicas.

Determining pH

A map of the pH level is a mosaic, varying according to soil crumb structure, on the surface of colloids, and at microsites. The pH also exhibits vertical gradients, tending to be more acidic in surface mulches and alkaline where evaporation, wormcasts, and capillary action draw bases up to the soil surface. It also varies on a macro level depending on factors such as slope, rocks, and vegetation type. Therefore the pH should be measured regularly and at various points within the land in question.dd c Methods of determining pH include:

Observation of soil profile. Strongly acidic soils often have poor incorporation of the organic surface layer with the underlying mineral layer. The mineral horizons are distinctively layered in many cases, with a pale eluvial (E) horizon beneath the organic surface; this E is underlain by a darker B horizon in a classic podzol horizon sequence. This is a very rough gauge of acidity as there is no correlation between thickness of the E and soil pH. E horizons a few feet thick in Florida usually have pH just above 5 (merely "strongly acid") while E horizons a few inches thick in New England are "extremely acid" with pH readings of 4.5 or below.[1][2] [3]In the southern Blue Ridge Mountains there are "ultra acid" soils, pH below 3.5, which have no E horizon.[4]
Observation of predominant flora. Calcifuge plants (those that prefer an acidic soil) include Erica, Rhododendron and nearly all other Ericaceae species, many Betula (birch), Digitalis (foxgloves), gorse, and Scots Pine. Calcicole (lime loving) plants include Fraxinus (Ash), Honeysuckle (Lonicera), Buddleia, Cornus spp (dogwoods), Lilac(Syringa) and Clematis spp.
Observation of symptoms that might indicate acidic or alkaline conditions, such as occurrence of the plant diseases mentioned above or salinisation of alkaline soils. The house hydrangea (Hydrangea macrophylla) produces pink flowers at pH values of 6.8 or higher, and blue flowers at pH 6.0 or below.
Use of an inexpensive pH testing kit based on barium sulfate in powdered form, where in a small sample of soil is mixed with water which changes colour according to the acidity/alkalinity.
Use of litmus paper. A small sample of soil is mixed with distilled water, into which a strip of litmus paper is inserted. If the soil is acidic the paper turns red, if alkaline, blue.
Use of a commercially available electronic pH meter, in which a rod is inserted into moistened soil and measures the concentration of hydrogen ions.

Increasing soil pH

The aim when attempting to adjust soil acidity is not so much to neutralise the pH as to replace lost cation nutrients, particularly calcium. This can be achieved by adding limestone to the soil, which is available in various forms:

Agricultural lime (ground limestone or chalk) is used for soil liming. These natural forms of calcium carbonate are probably the cheapest form of lime for gardening and agricultural use and can be applied at any time of the year. These forms are slow reacting, thus their effect on soil fertility and plant growth is steady and long lasting. Ground lime should be applied to clay and heavy soils at a rate of about 500 to 1,000 g/m² (1 to 2 lb/yd² or 4,500 to 9,000 lb/ac). The concept of "corrected lime potential" to define the degree of base saturation in soils became the basis for procedures now used in soil testing laboratories to determine the "lime requirement" of soils.^[1]
Quicklime and slaked lime: The former is produced by burning rock limestone in kilns. It is highly caustic and cannot be applied directly to the soil. Quicklime reacts with water to produce slaked, or hydrated, lime, thus quicklime is spread around agricultural land in heaps to absorb rain and atmospheric moisture and form slaked lime, which is then spread on the soil. Quicklime should be applied to heavy clays at a rate of about 400 to 500 g/m² (0.75 to 1 lb/yd² or 3,600 to 4,500 lb/ac), hydrated lime at 250 to 500 g/m² (0.5 to 1 lb/yd²). However, quicklime and hydrated lime are very fast acting and are not suitable for inclusion in an organic system. Their use is prohibited under the standards of both The Soil Association and the Henry Doubleday Research Association.
Calcium sulfate (gypsum) cannot be used to amend soil acidity. It is a common myth that gypsum affects soil acidity.^[2] However, gypsum does reduce aluminium toxicity. Because gypsum is more soluble than alkaline earth carbonates, it is recommended for the treatment of acidic subsoils.^[3]

Reducing Soil pH

Examples of Plant Preferences

Very Strongly Acid Soil 4.5-5.0 Some plants will not tolerate higher pH such as Blueberry, Bilberry, Cranberry, Orchid, Azalea, for blue Hydrangea (less acidic for pink) , Sweet Gum, Pin Oak.

Strongly Acid Soil. pH 5.0 - 5.5 Plants for acid soil in this range include Parsley, Potato, Tomato, Heather, Conifers, Pine, Sweet Potato, Maize, Millet, Oars, Tye, Radish, Ferns, Iris, Orchids, Rhododendron, Camellia, Daphne and Boronia.

Moderately Acid Soil. pH 5.5 - 6.0 Plants for a moderately acid soil include Bean, Brussels Sprouts, Carrot, Choko, Endive, Kohl Rabi, Peanuts, Rhubarb, Soyabean, Crimson Clover, Aster, Begonia, Canna, Daffodil, Jonquil, Larkspur, Petunia, Primrose, Violet and most bulbs.

Slightly Acid Soil. pH 6.0 - 6.5 Plants that prefer this soil include Broccoli, Cabbage, Cauliflower, Cucumber, Egg Plant, Pea, Sweet Corn, Pumpkin, Squash, Turnip, Red Clover, Sweet Clover, White Clover, Candytuft, Gladiolus, Iceland Poppy, Pansy, Rose, Snapdragon, Viola, Wallflower, Zinnea and Strawberry.

Very Mildly Acid. Soil pH 6.5 - 7.0 Plants that favor very mildly acid soil are Asparagus, Beet, Celery, Lettuce, Melons, Onion, Parsnip, Spinach, Lucerne, Carnation, Chrysanthemum, Dahlia, Stock, Sweet Pea and Tulip.

References

^ "One Hundred Harvests Research Branch Agriculture Canada 1886-1986". Historical series / Agriculture Canada - S?rie historique / Agriculture Canada. Government of Canada. http://epe.lac-bac.gc.ca/100/205/301/ic/cdc/agrican/pubweb/hs270060.asp. Retrieved 2008-12-22. Note this link loads slowly
^ Smith, C. J.; Peoples, M. B. Keerthisinghe, G. James, T. R. (1994). "Effect of surface applications of lime, gypsum and phosphogypsum on the alleviating of surface and subsurface acidity in a soil under pasture". Australian Journal of Soil Research 32 (5): 995?1008. doi:10.1071/SR9940995. ISSN 0004-9573.
^ Soil Aluminum and Soil Test Interpretation

카페 전체 메뉴