pH 值也許是種植過程中最容易被忽略的部分之一,但在水耕和無土基質園藝中卻是至關重要的。土壤具有良好的 pH 緩衝能力,也就是說,即使水的 pH 值不是最理想,土壤的組成也會發揮緩衝作用,將進入的水 pH 值調節到一個大致可接受的範圍。不過,在無土栽培(例如水耕系統)中,由於缺乏土壤作為緩衝,就必須調整水耕營養液的 pH 值,以保持平衡。
pH 值的量測範圍為 1 至 14,7 為中性。低於 7 為酸性,高於 7 為鹼性。有些植物,如杜鵑花或石楠,適合在較低的酸性 pH 值(pH 4.2 – 5.0)下生長;而另一些植物則偏好鹼性環境(pH > 7)。但一般而言,大多數植物喜歡微酸性的生長環境。
植物的根部要能吸收營養,這些養分必須先溶解在水中。如果 pH 值不合適,植物將無法吸收某些對健康成長至關重要的元素。多數礦物質與營養素在微酸性溶液中溶解度較高,因此更能被植物吸收。如果 pH 值過高或過低,養分會變得不溶並發生沉澱。這種「沉澱作用」(即溶解的反向過程)會導致營養液中形成固體,植物將無法再吸收這些養分。
並非所有沉澱物都會沉到底部,有些懸浮於液體中,細微得肉眼無法察覺。一旦養分發生沉澱,植物就會出現營養缺乏的現象,若不加以糾正,甚至可能導致死亡。除了個別養分因 pH 不當而沉澱,養分之間的交互作用也可能導致某些元素變得無法吸收。
植物會透過葉片症狀(如缺鐵)反映問題,但通常這時已經太遲。鐵雖然只需極少量,卻是必需的植物營養素,其溶解度高度受 pH 值影響,這也是為什麼鐵常以螯合型態添加(或每日補充)。當 pH 值超過 7 時,植物可吸收的鐵不到 50%;pH 值達到 8.0 時,鐵會以氫氧化鐵 Fe(OH)₃ 形式沉澱,最終轉化為鐵銹。只要將 pH 維持在 6.5 以下,就有超過 90% 的鐵可供吸收。使用螯合鐵可以減少鐵對 pH 的敏感度,具體效果取決於螯合劑的類型。
例如,EDDHA 可在 pH 4–9 的範圍中保持鐵的可用性,而 DTPA 僅適用於 pH 3.0–6.5。使用成本較高的 EDDHA 螯合鐵稱為「紅鐵」,而使用較便宜的 DTPA 螯合鐵則稱為「黃鐵」。每種營養素缺乏都有其特定的葉片變色或變形徵兆。
多久應該檢查一次 pH 值?
營養液的 pH 值會隨時間上升,主要原因是植物吸收養分或氣體擴散。因此,需定期檢查並於必要時調整。初期建議每天檢查一次。不同系統的 pH 變化速度不同,這與基質種類、氣候、植物品種及其生長階段等因素有關。
當你熟悉系統中 pH 的變化規律後,可逐漸減少檢查頻率。測量自來水、施肥水與土壤的 pH,並記錄結果與調整方式。這樣你能從經驗中學習,未來就不必頻繁量測。同時也要觀察植物生長是否異常,如葉色或形狀變化,是否可能因 pH 值過高或過低導致營養缺乏。
如何測量 pH 值?各種方法的優缺點
pH 值的測量方法有多種,可應用於水耕營養液或土壤。土壤的 pH 可使用 pH 計或 pH 指示劑,直接測量土壤或先取樣再測。最準確的方法是從多處取樣混合,取一杯混合樣本加 1.5 杯去離子水,混合後靜置約 1 小時,過濾後測量液體的 pH。
pH 試紙 是最便宜的方法,含有 pH 敏感染劑,接觸液體後會變色。顏色與比色卡對照後可得 pH 值(取整數),但試紙有時不易判讀。
液體 pH 測試劑 是另一選項,將幾滴 pH 染劑滴入樣本液體中,再與比色卡比對。此法比試紙稍貴,但較易閱讀,準確度也尚可。
數位型 pH 計 是更高階也更精確的方法。例如筆型數位 pH 計,操作簡便,只需將電極插入營養液中,即可在螢幕上顯示 pH 值。
pH 計快速且準確,但需妥善保養並定期校正。電極必須保持清潔,有些型號還需保持濕潤。由於 pH 計有時會突然失效,建議準備備用方案(如試紙或液體測試劑)以應不時之需。
如何調整 pH 值?
pH 值是對數刻度,每變動 1 單位,代表氫離子或氫氧根離子濃度變化 10 倍。例如 pH 6.0 的溶液比 pH 7.0 酸 10 倍;pH 5.0 則比 pH 6.0 酸 10 倍,比 pH 7.0 酸 100 倍。因此,若要將 pH 從 7.5 降至 5.5,所需的調整劑是從 7.5 降至 6.5 的 10 倍。
請務必在添加營養液後再測量與調整 pH 值。 多數營養液會使水的 pH 降低。混合均勻後再測量,然後根據需要添加升高或降低 pH 的產品。每次加入少量,攪拌後再測,重複至達理想值為止。
提高 pH 常使用兩種鹼性物質:氫氧化鉀或碳酸鉀。碳酸鉀有緩衝作用,pH 變化較穩定;而氫氧化鉀則可能導致波動。
降低 pH 則需使用酸類,如硝酸、磷酸或硫酸。這些酸分別含有硝酸鹽、磷酸鹽或硫,適用於不同生長階段。通常植物在生長期使用硝酸,在開花期使用磷酸