pH-Wert

Aus Hortipendium
Wechseln zu: Navigation, Suche

Der pH-Wert ist die Konzentration der H-Ionen, ausgedrückt in mol/l. Als Angabe verwendet wird der negative Logarithmus der Konzentration. Der Logarithmus ist die Hochzahl zur Basiszahl 10.
Die Zahl 1 ausgedrückt als log = 100
10 = 101
100 = 102
0,1 = 10-1
0,001 = 10-3

Bei pH 3 beträgt die H-Konzentration 10-3 mol/l, bei pH 6 damit 10-6 mol/l
10-3 entspricht 0,001 mol/l = 1 mmol H/l
10-6 entspricht 0,000001 mol/l = 1 µmol H/l


Messung

Alle Untersuchungsinstitute messen den pH-Wert mittels Glaselektrode in einer Bodensuspension, die mit Calciumchloridlösung versetzt wurde. Daher wird auf dem Analysenbogen das Ergebnis als pH (CaCl2) angegeben. Die Messung basiert auf einem festgelegten Verhältnis zwischen Boden bzw. Substrat und der Messlösung (1:25). Die Konzentration der Extraktionslösung entspricht etwa den Verhältnissen in der Bodenlösung, so dass auch die leicht austauschbaren Wasserstoffio¬nen erfasst wer¬den und in den Messwert eingehen. Daher ist der pH-Wert der Salzlösung 0,5 bis 1,0 pH-Einheiten niedriger als der pH-Wert von wässrigen Bodensuspensionen.

Indikatorstäbchen: Geeignet sind "nicht blutende" Stäbchen mit drei Reaktionszonen. Nur diese liefern brauchbare Näherungswerte (Abweichung ± 0,5 pH-Einheiten).

pH-Elektroden: Die elektrometrische Messung mit Hilfe von pH-Elektroden ist genauer, aber teurer. Voraussetzung für eine zuverlässige Messung ist die Eichung der Elektrode bei pH 4 und pH 7 mittels Eichlösungen. Als Elektroden stehen solche aus Kunststoff und Glas zur Verfügung. Kunststoffelektroden werden aufgrund von Alterungsprozessen nach ca. zwei Jahren unbrauchbar. Bei Glaselektroden sollte die Glasmembran ständig feucht gehal¬ten werden, z. B. durch Eintauchen in eine KCl-Lösung. Die Tempe¬raturkompensation kann für gärtnerische Belange vernachlässigt werden.

Schnellmethode: Einstichelektroden: Die Elektrode wird direkt in den Boden/das Substrat gesteckt. Dabei ist für guten Bodenschluss zu sorgen. Das Substrat muss vor der Messung gut durchfeuchtet werden. Der Messwert wird direkt nach Stabilisierung abgelesen. Die Geräte liefern brauchbare Näherungsergebnisse, die aber stark vom Bodenwassergehalt beeinflusst werden.

Einfluss auf die Gießwasserqualität

Mit Hilfe des pH-Werts kann berechnet werden, wie viel Säure bzw. Lauge zum Wasser zugegeben werden muss, um den pH-Wert auf einen gewünschten Wert abzusenken bzw. zu heben. Je niedriger der pH-Wert wird, umso mehr Säure ist notwendig, um den pH-Wert um eine Einheit zu senken. In der Praxis scheint aber oft das Gegenteil der Fall zu sein. Das wird durch die Anwesenheit puffernder Substanzen verursacht, z.B. Carbonat und Phosphat.

Einstellung des pH-Werts über Titration

In Ausnahmefällen reicht die errechnete Säuremenge nicht aus, den pH-Wert nachhaltig zu senken. Dann befinden sich weitere puffernde Substanzen im Wasser. Diese müssen durch einen Mehraufwand an Säure beseitigt werden. Der gesamte Säurebedarf wird dann über Titrieren ermittelt.
Die Titration erfolgt z.B. von 1000 ml Wasser mit der verwendeten Säure. Zum Wasser gibt man einen Indikator, der bei pH 5 die Farbe wechselt. Die verbrauchte Säuremenge bis zum Farbumschlag entspricht dem Gehalt an puffernden Substanzen im Wasser in mval/l. Der Säurebedarf für eine definierte Menge Nährlösung ist durch Multiplikation mit der Wassermenge auszurechnen. Wird konzentrierte Säure verwendet, ist eventuell eine Verdünnung vorzunehmen, da die untersuchte Wassermenge gering ist und bereits wenige Tropfen den Indikator verändern und die Säuremenge nicht messbar ist.

pH-Wert der Substrate

Der pH-Wert des Substrats wirkt sich direkt auf die Pflanzenwurzeln und indirekt über die Beeinflussung verschiedener chemischer und mikrobieller Prozesse aus. Die Kenntnis des pH-Werts ist von besonderer Bedeutung für die Beurteilung der Verfügbarkeit von Nährstoffen. Die üblicherweise verwendeten Fertigsubstrate sind vom Hersteller auf pH 6,0 ± 0,5 eingestellt. Bei diesen Werten treten normalerweise keine Ernährungsstörungen auf. Das gilt für den Großteil der kultivierten Zierpflanzen.

Erhöhte pH-Werte bewirken eine deutliche Abnahme der Verfügbarkeit der Spurennährstoffe Eisen, Mangan, Kupfer, Zink und Bor bis zur vollständigen Festlegung. Im Gegensatz zu diesen Elementen erreicht Molybdän seine optimale Verfügbarkeit erst oberhalb pH 5,6 bis 5,8. Das ist besonders bei molybdänbedürftigen Kulturen wie Poinsettien zu beachten. Hier vermindern niedrige pH-Werte die Verfügbarkeit, während sie bei allen anderen Spurennährstoffen steigt.

In Substraten mit Rindenhumus als Zuschlagstoff kommt es aufgrund des hohen Mangangehalts einiger Rinden bei niedrigen pH-Werten zu einer vermehrten Manganfreisetzung. Diese hemmt einerseits die Eisenaufnahme durch die Pflanze, andererseits wirken hohe Mangangehalte in der Pflanze toxisch. Abhilfe ist nur durch eine Nachkalkung des Substrats zu erreichen, wodurch das gelöste Mangan wieder festgelegt wird.

Ausnahmen von der üblichen pH-Werteinstellung müssen bei Moorbeetpflanzen wie Eriken, Azaleen, aber auch blauen Hortensien beachtet werden. Diese benötigen pH-Werte im Bereich von 4,0 bis 4,5. Bei Hortensien ist für die Blaufärbung Aluminium notwendig. Das verhält sich ähnlich wie Eisen im Boden, d.h. mit sinkendem pH- Wert steigt die Verfügbarkeit. Gleichzeitig ist der Phosphatgehalt im Substrat zu senken, damit das Aluminium nicht durch das Phosphat festgelegt wird und Mischfarben entstehen.

Im Bereich niedriger pH-Werte (< 5) wird die Aufnahme von Calcium, Magnesium und Kalium vermindert. Ursache kann Antagonismus mit Wasserstoff-Ionen sein.

Neben den chemischen und pflanzenphysiologischen Prozessen werden auch mikrobielle Prozesse im Wurzelbereich vom pH-Wert des Substrats beeinflusst. Mit sinkendem pH-Wert wird die mikrobielle Nitrifikation von Ammonium- zu Nitratstickstoff behindert und unterhalb von pH 4,1 ganz eingestellt. Besonders problematisch ist dabei, dass der zweite Schritt der Nitrifikation von Nitrit nach Nitrat bereits eher gestört wird als die Umsetzung von Ammonium zu Nitrit. Als Folge wird im Substrat Nitrit angereichert, das zu Wurzelschäden führt. Partielle Veränderungen des pH-Werts im Topf treten besonders bei Anstaubewässerung auf, da das von unten verabreichte Wasser zu einem pH-Abfall im unteren Drittel des Topfsubstrats beitragen kann. Die Nitritanreicherung führt in diesem Bereich zu Wurzelschäden.

Quellen

Ulrich Harm (2007): Neustadter Heft: Bodenanalyse und Düngung im Zierpflanzenbau. Herausgeber DLR Rheinpfalz. Neustadt an der Weinstraße. 


Einzelnachweise


siehe auch