মাটির পিএইচ

মাটির পিএইচ এর পরিমাপ হলো মাটির অম্লতা বা ক্ষারকত্ব । পিএইচটিকে নেতিবাচক লোগারিদম (বেস ১০) হিসাবে হাইড্রোনিয়াম আয়নগুলির ক্রিয়াকলাপ ( H+ বা, আরও স্পষ্টভাবে বললে H 3O+ aq) একটি সাবানে সংজ্ঞায়িত করা হয়। জমিতে পানির সাথে মাটির মিশে থাকা একটি গ্লাসে পরিমাপ করলে (বা লবণের দ্রবণ যেমন 0.01 M CaCl 2 CaCl 2 ) সাধারণত পিএইচ মান ৩ এবং ১০ এর মধ্যে পড়ে অথবা ৭ নিরপেক্ষ থাকে। অ্যাসিড মৃত্তিকার ৭ এর নিচে পিএইচ থাকে এবং ক্ষারীয় মৃত্তিকার ৭ এর উপরে পিএইচ থাকে। আল্ট্রা-অ্যাসিডিক মৃত্তিকা (পিএইচ < ৩.৫) এবং খুব দৃঢ়ভাবে ক্ষারীয় মাটি (পিএইচ > ৯) বিরল। মৃত্তিকাতে মাটির পিএইচকে পরিবর্তনশীল হিসাবে বিবেচনা করা হয়। এর কারণ এটি অনেকগুলি রাসায়নিক প্রক্রিয়াকে প্রভাবিত করে। এটি বিভিন্ন পুষ্টির রাসায়নিক ফর্মগুলি নিয়ন্ত্রণ করে এবং তারা যে রাসায়নিক বিক্রিয়াগুলি সহ্য করে সেগুলো তাদের প্রভাবিত করে। বিশেষত উদ্ভিদের পুষ্টির প্রাপ্যতাকে প্রভাবিত করে। বেশিরভাগ গাছের জন্য সর্বোত্তম পিএইচর পরিসর হলো ৫.৫ থেকে ৭.৫ এর মধ্যে। তবে অনেকগুলি গাছ একত্রে থাকলে পিএইচর মানের সাথে খাপ খাইয়ে নিতে পারে। সেটা ৫.৫ বা ৭.৫ সীমার বাইরে মানগুলি হলেও। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের কৃষি বিভাগ প্রাকৃতিক সংস্থান সংরক্ষণ পরিষেবা মাটির পিএইচ রেঞ্জকে নিম্নরূপে শ্রেণিবদ্ধ করেছে: পিএইচ নির্ধারণের পদ্ধতিগুলির মধ্যে রয়েছে: মাটির পর্যবেক্ষণ: মায়ির নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্যগুলি হলো এসিড, স্যালাইন বা সোডিক অবস্থার পিএইচ মান এর সূচক হতে পারে। উদাহরণ: অন্তর্নিহিত খনিজ স্তরটির সাথে জৈব পৃষ্ঠের স্তরটির দুর্বল সংযোজন - এটি খুব ভাবে অ্যাসিডযুক্ত মাটিকে নির্দেশ করতে পারে। পোডজল: যেহেতু পডজলগুলি খুবই অ্যাসিডযুক্ত। তাই এটি জমিগুলিতে একটি ফ্যাকাশে এলভিয়াল দিগন্তের জৈব পৃষ্ঠের স্তরের নিচে পিএইচ মান থাকে । ক্যালিশ স্তরের উপস্থিতি ক্যালসিয়াম কার্বনেটগুলির উপস্থিতি নির্দেশ করে। এর কারণে বলা যায় ক্ষারীয় পরিস্থিতিতে পিএইচ মান উপস্থিত থাকে। কলামার কাঠামো সোডিক অবস্থার পিএইচ মান এর সূচক হতে পারে। উদ্ভিদে পর্যবেক্ষণ: ক্যালসিফিউজ উদ্ভিদ (যে উদ্ভিদ অ্যাসিডিক মাটি পছন্দ করে) এর মধ্যে রয়েছে এরিকা, রোডোডেনড্রন এবং প্রায় সমস্ত এরিকাসিয়া প্রজাতি, অনেকগুলি বার্চ ( বেতুলা ), ফক্সগ্লোভ ( ডিজিটালিস ), গর্স ( উলেক্স এসপিপি) এবং স্কটস পাইন ( পিনাস সিলেভেস্ট্রিস )। ক্যালসিকোল ( চুনোপ্রেমী ) গাছগুলিতে ছাই গাছ ( ফ্রেক্সিনাস এসপিপি।), হনিস্কেল ( লোনিসেরা ), বুদলেজা, ডগউডস ( কর্নাস এসপি।), লিলাক ( সিরিং ) এবং ক্লেমাটিস প্রজাতি রয়েছে। একটি সস্তা পিএইচ মান নির্ণয় টেস্টিং কিট ব্যবহার করে এর মান নির্ণয় করা সম্ভব। এটি করলে মাটির একটি ছোট নমুনায় সূচক সমাধানের সাথে মিশ্রিত করলে অম্লতা অনুযায়ী রঙ পরিবর্তন হবে। লিটমাস কাগজ ব্যবহার: লিটমাস কাগজ ব্যবহার করে মাটি পিএইচ মান নির্ণয় করা যায়। এর জন্য একটি ছোট নমুনা পানির সাথে মিশ্রিত করে তার মধ্যে একটি লিটমাস কাগজের অংশ দেওয়া হয়। যদি মাটি আম্লিক হয় তবে কাগজটি লাল হয়ে যায়, যদি না হয় তবে নীল থাকবে। বাণিজ্যিকভাবে উপলব্ধ বৈদ্যুতিন পিএইচ মিটারের ব্যবহার করে মাণ নির্ণয় করা যায়। যার জন্য একটি গ্লাস বা সলিড-স্টেট ইলেক্ট্রোড আর্দ্র মাটিতে বা মাটি এবং পানির মিশ্রণে (আবন্ধ পানি) করা হয়। এটা করলে পিএইচ সাধারণত ডিজিটাল প্রদর্শন পর্দায় দেখা যায়। সম্প্রতি মাটি নিষ্কাশনের সাথে একটি সূচক রঙ্গ যুক্ত করে মাটির পিএইচ পরিমাপের করা যায়। এর জন্য স্পেকট্রফোটোমেট্রিক পদ্ধতি তৈরি করা হয়েছে। মাটির যথাযথ পুনরবৃত্তির পরিমাপ জরুরি হয় পিএইচ মান পরিক্ষণ এবং পর্যাবেক্ষণের জন্য। সাধারণভাবে এটা পরীক্ষাগারে বিশ্লেষণ করলে এর ব্যবহারের মান একটি অনিবার্য প্রোটোকলের ফলাফল পাওয়া যায়। এই জাতীয় প্রোটোকলের উদাহরণ হল ইউএসডিএ মৃত্তিকা জরিপ এবং পরীক্ষাগার পদ্ধতিগুলির ম্যানুয়াল ক্ষেত্র। মাটিতে মূলত নানা ধরনের খনিজ পদার্থ বিদ্যমান। এইসব খনিজ পদার্থের পরিমানের ওপর মাটির pH নির্ভর করে। আবার উষ্ণ, আর্দ্র পরিবেশে মাটি সাধারণত অম্লীয় প্রকৃতির হয়ে যায় এবং ঠাণ্ডা, শুষ্ক পরিবেশে মাটি ক্ষারীয় প্রকৃতির হয়। অর্থাৎ মাটির pH এর সাথে আবহাওয়ার পরিবর্তনেরও সম্পর্ক বিদ্যমান। এসিড বৃষ্টি মাটির pH হ্রাসে বড় ভূমিকা পালন করে। এসিড বৃষ্টির পানিতে pH প্রায় ৫.৭ যা অম্লীয় প্রকৃতির। এই পানি মাটির সাথে মিশে মাটির pH কমিয়ে অম্লীয় মাটিতে পরিণত করে। গাছের মূলে শ্বসন প্রক্রিয়ার ফলে গাছ হতে নির্গত কার্বন-ডাই-অক্সাইড (CO2 ) এর ফলে মাটিতে কার্বলিক এসিডের (H2CO3) পরিমাণ বৃদ্ধি করে যা মাটির pH হ্রাস করে মাটিকে অম্লীয় প্রকৃতির করে তোলে। উদ্ভিদ তাদের নানা ধরনের জৈবিক কার্যাবলি পরিচালনার জন্য মাটি থেকে আয়ন শোষণ (NO3−, NH4+, Ca2+ , H2PO4-)করে যা মাটিতে বিদ্যমান খনিজ পদার্থের আয়নের আসমতা সৃষ্টি করে। ফলে মাটি অম্লীয় প্রকৃতির হয়। রাসায়নিক সারের প্রয়োগের ফলে মাটির pH পরিবর্তন হয় কেননা রাসায়নিক সারের প্রধান উপাদান অ্যামোনিয়াম (NH4+) যা মাটিতে বিদ্যমান আয়নের সাথে বিক্রায়া করে নাইট্রেট (NO3-) গঠন করে এবং হাইড্রোজেন আয়ন (H+) মাটিতে মুক্ত হয় ফলস্বরূপ মাটির pH হ্রাস পায় এবং মাটি অম্লীয় হয়ে ওঠে। তুষারপাতের সময় যদি তুষারের সাথে সিলিকেট, অ্যালুমিনোসিলিকেট, Na+, Ca2+, Mg2+, K+এর কার্বোনেট যৌগ মাটির pH বৃদ্ধি করে। মাটিতে নানা ধরনের ক্ষার জাতীয় রাসায়নিক পদার্থ যেমন চুন, সিলিকেট ইত্যাদি যুক্ত করলে মাটি ক্ষারীয় হয়ে ওঠে। বাইকার্বোনেটের দ্রবণ মাটিতে যুক্ত করলে মাটি ক্ষারীয় হয়। পানি সঠিক পরিমাণে প্রবাহিত না হলে মাটি শুষ্ক হয় ফলস্বরূপ মাটির ক্ষারকত্ব বৃদ্ধি পায়। বিভিন্ন ধরনের ক্ষারীয় পদার্থ প্রয়োগের মাধ্যমে মাটির pH বৃদ্ধি করা সম্ভব। চূর্ণ চুন বা ক্যালসিয়াম কার্বোনেট মাটির pH বৃদ্ধিতে সবচেয়ে বেশি কার্যকর এবং এটি সহজলভ্য। দানাদার চুনের চেয়ে চুনের দ্রবণ এক্ষেত্রে বেশি কার্যকর। কি পরিমাণ মাটি আছে, মাটির pH মান কতো এবং কতো pH প্রয়োজন তার ওপর নির্ভর করে চুনের পরিমাণ নির্ণয় করা হয়। কৃষি ক্ষেত্রে pH বৃদ্ধির জন্য এই চুন ব্যবহৃত হলেও কারখানা বা শিল্প ক্ষেত্রে ক্যালসিয়াম অক্সাইড, ক্যালসিয়াম সিলিকেট, ম্যাগনেসিয়াম অক্সাইড ইত্যাদি ব্যবহৃত হয়। এসিডিক এজেন্ট বা অম্লীয় জৈব পদার্থ যুক্ত করে ক্ষারীয় মাটির pH হ্রাস করা সম্ভব। এক্ষেত্রে মূলত সালফার (৯০-৯৯) চূর্ণ প্রতি হেক্টর জমিতে ৩০০-৫০০ কেজি হারে প্রয়োগ করতে হয়। ফলস্বরূপ এই সালফার বাতাসের অক্সিজেনের সাথে বিক্রিয়া করে প্রথমে সালফিরাস এসিডে এবং পরবর্তীকালে মাটিতে বিদ্যমান পানির সাথে যুক্ত হয়ে সালফিউরিক এসিড উৎপন্ন করে। অম্লীয় পদার্থের মধ্যে এই সালফিউরিক এসিড তীব্র অম্লীয় হওয়ায় এটি সহজেই মাটির pH হ্রাসে সক্ষম। তবে উচ্চ pH বিশিষ্ট মাটিতে ক্যালসিয়াম কার্বোনেট বিদ্যমান। যার ফলে এ ধরনের মাটিতে সালফার প্রয়োগের মাধ্যমে pH হ্রাস করা অত্যন্ত ব্যয় বহুল। আবার অনেক ক্ষেত্রে অকার্যকরও বটে। এ সকল ক্ষেত্রে সালফারের পরিবর্তে তামা, ফসফরাস, আয়রন, ম্যাঙ্গানিজ ইত্যাদি প্রয়োগ করা বেশি কার্যকর। বিভিন্ন উদ্ভিদের pH মান সাধারণত বিভিন্ন হয়ে থাকে। ফলস্বরূপ যে কোনো উদ্ভিদ তার সাথে সামঞ্জস্য আছে কেবল সেই মাটিতে সঠিক ভাবে বেড়ে উঠতে পারে। তাই গাছ লাগানোর আগে তার pH মান জানা একান্ত প্রয়োজন। নিম্নে বিভিন্ন উদ্ভিদের pH মান দেওয়া হলো: Slessarev, E. W.; Lin, Y. (২১ নভেম্বর ২০১৬)। "Water balance creates a threshold in soil pH at the global scale" (পিডিএফ): 567–569। ডিওআই:10.1038/nature20139। পিএমআইডি 27871089।  Queensland Department of Environment and Heritage Protection। "Soil pH"। www.qld.gov.au (ইংরেজি ভাষায়)। সংগ্রহের তারিখ ১৫ মে ২০১৭।  Soil Survey Division Staff। "Soil survey manual. 1993. Chapter 3."। Soil Conservation Service. U.S. Department of Agriculture Handbook 18। ২০১৭-১১-০৭ তারিখে মূল থেকে আর্কাইভ করা। সংগ্রহের তারিখ ২০১৭-০৫-১৫।  Buol, S. W., R. J. Southard, R.C. Graham and P.A. McDaniel. Soil Genesis and Classification. (5th) Edition, Ia. State Press p. 494. 2002 Bargrizan S, Smernik R, Mosley LM (2017). Development of a spectrophotometric method for determining pH of soil extracts and comparison with glass electrode measurements. Soil Science Society of America Journal 81, 1350–1358. doi:10.2136/sssaj2017.04.0119 Soil Survey Staff (২০১৪)। R. Burt and Soil Survey Staff, সম্পাদক। Kellogg Soil Survey Laboratory Methods Manual. Soil Survey Investigations Report No. 42, Version 5.0 (পিডিএফ)। U.S. Department of Agriculture, Natural Resources Conservation Service। পৃষ্ঠা 276–279। ৬ মে ২০১৭ তারিখে মূল (পিডিএফ) থেকে আর্কাইভ করা। সংগ্রহের তারিখ ২৬ জুন ২০১৭।  Handbook of soil sciences : properties and processes। Huang, P. M.,, Li, Yuncong,, Sumner, M. E. (Malcolm E.), 1933- (Second edition সংস্করণ)। Boca Raton, Fla.। আইএসবিএন 978-1-4398-0306-6। ওসিএলসি 769190219। উদ্ধৃতি শৈলী রক্ষণাবেক্ষণ: অতিরিক্ত লেখা (link)