Alles over pH

Deel 1

Opneembaarheid van voeding, de pH

Door: P.T. Klaassen BSc (CANNA Research Laboratories)

pH is geen eenvoudig begrip. Toch is het aanhouden van een juiste pH-waarde in het voedingswater en in het substraat minstens zo belangrijk als de rol van de EC. In een tweeluik zullen we eerst de theorie achter pH uitleggen. In een volgend deel bespreken we de mogelijkheden van de pH-waarde in het medium, het meten ervan en eventueel het corrigeren. Wat is pH? pH-getal

Bicarbonaat reageert samen met zuur tot koolzuur dat weer uiteenvalt tot water en CO2

In chemische formule:

H3O+ + HCO3- H2CO3 2H2O + CO2

zuur en bicarbonaat koolzuur water en kooldioxide

pH is een chemisch begrip voor de zuurtegraad van een oplossing. De pH is daarmee een maat voor de concentratie voor pondus Hydrogenii of potentia Hydrogenii (pondus = gewicht, potentia = kracht, hydrogenium = waterstof). Een +) is altijd gebonden aan water (H2O) en wordt daarom vaak beschreven als (H3O+).

Kortom: pH geeft dus aan hoeveel zuurdeeltjes er zich in een oplossing bevinden.

Zuur

Een oplossing met een pH-waarde van 0 tot 7 is zuur en van 7 tot 14 basisch. Azijn en cola hebben een pH-waarde kleiner dan 3. Soda en zeep hebben een pHwaarde groter dan 8. Bij een pH-waarde van 7 is de oplossing neutraal. Zuiver water heeft bij kamertemperatuur een pH van 7. Kraanwater heeft meestal een iets hogere pH-waarde.

Veel natuurlijke omgevingen zoals onze huid, planten- en voedingsbodems zijn licht zuur en hebben een pH-waarde tussen de 5,0 en 6,5. Bekijken we welke stoffen mensen lekker vinden, dan zijn dat vooral lichtzure stoffen tot aan neutrale stoffen zoals water. Ook planten houden meer van licht zure stoffen. Een pH-waarde rondom de 5,5 komt zo vaak voor in de natuur, dat sommige plantendeskundigen dit als “neutraal” beschouwen.

Deze voorkeur bij mens, dier en plant heeft ook te maken met een betere opneembaarheid van allerlei mineralen bij die pH waarde, waarop we straks terugkomen. De pH-waarde varieert gewoonlijk van 0 tot 14. De pH-waarde neemt af naarmate er meer zuur in de oplossing zit. pH 0 is erg zuur en pH 14 erg basisch.

Eén pH-eenheid betekent een 10-voudige hoeveelheid zuur (=H+). Het is te berekenen volgens een negatief logaritme. Voorbeeld: pH 5 = -log 5 = 10-5 = 0,00001 mol [H3O+] per liter water. pH 6 = -log 6 = 10-6 = 0,000001 mol [H3O+] per liter water.

pH-buffering

Een pH-buffer is een stof die in staat is de zuurdeeltjes “weg te vangen”. Dit betekent, zolang deze stof in de oplossing zit, dat de de pH-waarde nauwelijks verandert. Ondanks dat er zuur aan de oplossing wordt toegevoegd.

Leidingwater bevat de stof bicarbonaat (HCO3-) en is een belangrijke pH-buffer. Onder een pH-waarde van 5,2 is alle bicarbonaat verbruikt en daarmee vervalt ook zijn bufferende werking. De kweker zal dit herkennen doordat hij weet: hoe lager de pH wordt, des de minder pH min er nodig is om de pH verder te verlagen.

Tips 1:

Het voedingsvat moet goed gemengd worden (van onder naar boven), wil men de pH goed kunnen afstellen. Vaak verandert een afgestelde pH binnen een kwartier, nadat een zuurdeeltje toch weer een bicarbonaat molecuul gevonden had.

Meng nooit verschillende analysemonsters om de pH te controleren. Het monster zal in theorie naar de laagste pH-waarde neigen of als er nog bicarbonaat in zit, naar de hoogste pH-waarde.

In afbeelding 1 een voorbeeld hiervan.

Opneembaarheid

De beschikbaarheid van voedingsstoffen voor de plant is in sterke mate afhankelijk van de pH-waarde tussen de haarwortels (de rhizosfeer). Een “goede” pH-waarde geeft aan of dit voedingselement opneembaar is voor de wortel.

In afbeelding 2 wordt weergegeven dat de optimale pH-waarde waarbij alle voedingselementen opneembaar zijn, tussen de 5,2 en 6,2 ligt.

Bij een hogere pH-waarde dan 6,2 slaat calciumfosfaat neer en worden bepaalde metalen (sporenelementen) slecht opneembaar. Dit laatste verklaart vaak de lichtgroene kleur in de kop van de plant in de eerste week na het planten.

Bij een lagere pH-waarde dan 5,0, kan mangaanvergiftiging optreden, omdat dit nog het enige metaal is dat opneembaar is voor de plant. Het overmaatverschijnsel wordt waargenomen door kleine bruine (roest) spikkels in een donker, dof groen blad.

pH Min

Hiervan zijn 2 zuren op de markt; pH min groei en pH min bloei. Een pH min bestaat altijd uit 2 delen. Het zuurdeel (H+) en een ander deel. Bij pH min groei is dit een stikstofdeel (NO3-) en bij pH min bloei is dit een fosfordeel (H2PO4-). Afhankelijk van de groeistadia van de plant, dient men pH min groei in de vegetatieve fase van de plant te gebruiken en pH min bloei in de generatieve fase.

pH-verandering na voedingsopname

Door de opname van voedingsstoffen door de plant kan de pH-waarde rond de wortels veranderen.

Bij de opname van anionen, dit zijn negatief geladen ionen zoals stikstof (NO3-) en fosfaat (H2PO4-), zal de pH-waarde in de rhizosfeer verhoogd worden.

Neemt de plant daarentegen meer kationen op, dit zijn positief geladen ionen zoals Kalium (K+), Calcium (Ca2+) en Magnesium (Mg2+), dan ontstaat er een zuur in de rhizosfeer. Een pH daling in de rhizosfeer is het gevolg. Zo verzuurt een bloeiende plant het substraat door de kaliumopname.

In afbeelding 3 wordt deze opname bij de wortel schematisch weergegeven.

Een plant kan zichzelf dus in een verkeerd pH-nivo brengen, waardoor hij zichzelf kan vergiftigen door een overmaat van nog wel beschikbare voedingselementen of zichzelf zwak maken indien hij een gebrek krijgt aan beschikbare voedingsstoffen.

Hoewel een aanbod van goede voeding hier veel invloed op heeft, gaan we in de volgende editie hierop verder in om dit te voorkomen.

pH-verandering bij het aanmaken van een voedingsvat

In het algemeen zit er zuur (pH min) in alle voedingen. Hierdoor zal de pH in het voedingsvat dalen, naarmate er meer voeding (hogere EC) aan het water toegevoegd wordt. De hardheid (bicarbonaat) van water buffert een gedeelte van dit ingebrachte zuur weg. Hierdoor kan per gebied de pH-waarde anders zijn, nadat de voeding eraan toegevoegd is.

pH-waarde in je voedingsvat af te stellen, doen we met pH min of pH plus. pH min is een sterk zuur, om de pH-waarde af te stellen door te verlagen. pH plus is een loog, eveneens om de pH af te stellen, maar nu om te verhogen.

Tip 2:

Kwekers die een automatische voedingscomputer hebben, moeten er op alert zijn dat de EC-regeling eerder klaar is dan de pH-regeling. Anders eindigt het voedingsvat altijd met een te lage pH-waarde. Indien dit het geval is, kunnen zij de pH min verdunnen met water (1 lilter pH min in 10 liter water), zodat de pH pomp vaker een zuurpuls (duurt langer) moeten geven om de juiste waarde te bereiken.