Effect of pH on nutrient availability

Effect of pH on nutrient availability (पोषक तत्वों की उपलब्धता पर pH का प्रभाव):-

Introduction (परिचय):- pH is: (pH है:)

> Measure of acidity or basicity. 

(अम्लता या क्षारकता का माप।)

> Defined as negative logarithm of activity of H+ ion in a solution. 

(किसी विलयन में H+ आयन की गतिविधि के ऋणात्मक लघुगणक के रूप में परिभाषित किया गया है।)

> pH = -log [H+]. 

> pH ranges between 1-14. 

(pH 1-14 के बीच होता है।)

Basic (क्षारीय) > 7 

Acidic (अम्लीय) < 7 

Neutral (उदासीन) = 7

> The term "pH" was first described by Danish biochemist Søren Peter Lauritz Sørensen in 1909. 

("pH" शब्द का वर्णन सबसे पहले 1909 में डेनिश रसायनविज्ञ सोरेन पीटर लॉरिट्ज़ सोरेनसेन द्वारा किया गया था।)

> pH is “power of hydrogen” where “p” is short for the German word for power, potenz and “H” is the element symbol for hydrogen.

(pH "हाइड्रोजन की शक्ति" है, जहां "p" जर्मन शब्द शक्ति, पोटेंज़ का संक्षिप्त रूप है और "H" हाइड्रोजन का तत्व प्रतीक है।)

> pH can affect nutrient availability by (pH पोषक तत्वों की उपलब्धता को प्रभावित कर सकता है):-

i. Formation of low solubility compounds.

(कम घुलनशीलता वाले यौगिकों का निर्माण।)

ii. Greater retention by soil colloids (clays and organic matter).

[मृदा कोलोइड्स (चिकनी और जैविक पदार्थ) द्वारा अधिक प्रतिधारण।]

iii. Conversion of soluble forms to ions that plants cannot absorb.

(घुलनशील रूपों का आयनों में रूपांतरण जिन्हें पौधे अवशोषित नहीं कर सकते।)

iv. Can inhibit or stimulate microbial activity.

(माइक्रोबियल गतिविधि को रोक या उत्तेजित कर सकता है।)

> Soil (मृदा):- 

- It is upper and biochemically weathered portion of the earth.

(यह पृथ्वी का ऊपरी एवं जैवरासायनिक रूप से अपक्षयित भाग है।)

- It composed of weathered rock material, organic matter, water and air. 

(यह अपक्षयित चट्टान सामग्री, जैविक पदार्थ, जल और हवा से बना होता है।)

- It supports plant life.

(यह पादप जीवन का समर्थन करता है।)

> Plant Nutrients (पादप पोषक):- The elements which are required for proper growth, development and reproduction of plants.

(वे तत्व जो पौधों की उचित वृद्धि, विकास एवं जनन के लिए आवश्यक होते हैं।)

Nutrient availability in relation to soil pH (मृदा pH के संबंध में पोषक तत्वों की उपलब्धता):-

> There are two types of nutrients:

(पोषक तत्व दो प्रकार के होते हैं:)

i. Macronutrients (वृहद पोषक):- These are nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K), calcium (Ca), magnesium (Mg) and sulfur (S). 

[ये हैं नाइट्रोजन (N), फास्फोरस (P), पोटेशियम (K), कैल्शियम (Ca), मैग्नीशियम (Mg) और सल्फर (S)।]

ii. Micronutrients (सूक्ष्म पोषक):- These are iron (Fe), manganese (Mn), zinc (Zn), copper (Cu), cobalt (Co), molybdenum (Mo), and boron (B). 

[ये हैं लोहा (Fe), मैंगनीज (Mn), जिंक (Zn), तांबा (Cu), कोबाल्ट (Co), मोलिब्डेनम (Mo), और बोरान (B)।]

> Both macronutrient and micronutrient availability are affected by soil pH. 

(वृहद पोषक और सूक्ष्म पोषक दोनों की उपलब्धता मृदा pH से प्रभावित होती है।)

> In slightly to moderately alkaline soils, molybdenum and macronutrient (except for phosphorus) availability is increased, but P, Fe, Mn, Zn Cu, and Co levels are reduced and may adversely affect plant growth. 

[थोड़ी से मध्यम क्षारीय मृदा में, मोलिब्डेनम और वृहद पोषक (फॉस्फोरस को छोड़कर) की उपलब्धता बढ़ जाती है, लेकिन P, Fe, Mn, Zn Cu और Co का स्तर कम हो जाता है और पादप वृद्धि पर प्रतिकूल प्रभाव पड़ सकता है।]

> In acidic soils, micronutrient availability (except for Mo and B) is increased.

[अम्लीय मृदा में, सूक्ष्म पोषक तत्वों की उपलब्धता (Mo और B को छोड़कर) बढ़ जाती है।]

Low pH (कम pH):- Soil acidity affects plant growth in several ways: 

(मृदा अम्लता पादप वृद्धि को कई तरह से प्रभावित करती है:)

- The concentration of soluble metals, especially aluminum and manganese may be toxic. 

(घुलनशील धातुओं, विशेष रूप से एल्यूमीनियम और मैंगनीज की सांद्रता विषाक्त हो सकती है।)

- Calcium may be deficient. 

(कैल्शियम की कमी हो सकती है।)

- When the soil pH is lower, more H+ ions are available to “exchange” base cations, thereby removing them from exchange sites and releasing them to the soil solution (soil water). 

[जब मृदा pH कम होता है, तो अधिक H+ आयन क्षार धनायनों के "विनिमय" के लिए उपलब्ध होते हैं, जिससे उन्हें विनिमय स्थलों से हटाकर मृदा विलयन (मृदा जल) में छोड़ दिया जाता है।]

- Lower pH increases the solubility of Al, Mn, and Fe, which are toxic to plants in excess. A critical effect of excess soluble Al is the slowing or stopping of root growth. 

(कम pH से Al, Mn और Fe की घुलनशीलता बढ़ जाती है, जो अधिक मात्रा में पौधों के लिए विषैले होते हैं। अतिरिक्त घुलनशील Al का एक महत्वपूर्ण प्रभाव जड़ वृद्धि का धीमा होना या रुकना है।)

- Low pH reduces the availability of the macro- and secondary nutrients.

(कम pH वृहद- और द्वितीयक पोषक तत्वों की उपलब्धता को कम कर देता है।)

- Symbiotic N fixation in legume crops is greatly impaired. 

(लेग्यूम फसलों में सहजीवी N स्थिरीकरण बहुत कम हो गया है।)

- The symbiotic relationship requires a narrower range of soil reaction than does the growth of plants not relying on N fixation. 

(N स्थिरीकरण पर निर्भर न रहने वाले पौधों की वृद्धि की तुलना में सहजीवी संबंध के लिए मृदा की अभिक्रिया की एक संकीर्ण सीमा की आवश्यकता होती है।)

- Populations and the activity of the organisms responsible to transform N, S, and P to plant-available forms may be reduced. 

(N, S, और P को पौधों के लिए उपलब्ध रूपों में बदलने के लिए जिम्मेदार जीवों की आबादी और गतिविधि कम हो सकती है।)

- The availability of mineral elements to plants may be affected.

(पौधों को खनिज तत्वों की उपलब्धता प्रभावित हो सकती है।)

High pH (उच्च pH):- 

- When the soil pH is high (i.e., more basic, low concentration of H+), more base cations will be on the particle exchange sites. 

[जब मृदा pH उच्च होता है (अर्थात, अधिक क्षारीय, H+ की कम सांद्रता), तो कण विनिमय स्थलों पर अधिक क्षार धनायन होते हैं।]

- As a result, exchanged nutrients are either taken up by the plant or lost through leaching or erosion. 

(परिणामस्वरूप, बदले हुए पोषक तत्व या तो पौधे द्वारा ग्रहण कर लिए जाते हैं या लीचिंग या क्षरण के माध्यम से नष्ट हो जाते हैं।)

- Microbial activity may also be reduced or changed.

(माइक्रोबियल गतिविधि को भी कम या बदला जा सकता है।)

Important Nutrient Elements in relation to pH (pH के संबंध में महत्वपूर्ण पोषक तत्व):-

1. Nitrogen (नाइट्रोजन) (N):-

> Key soil nutrients.

(प्रमुख मृदा पोषक तत्व।)

> Plant available forms are ammonium (NH4+) and nitrate (N03-) form. 

[पौधे के लिए उपलब्ध रूप अमोनियम (NH4+) और नाइट्रेट (N03-) हैं।]

> At neutral pH, the microbial conversion of NH4+ to nitrate (nitrification) is rapid, and crops generally take up nitrate. 

[उदासीन pH पर, NH4+ का माइक्रोबियल रूपांतरण नाइट्रेट (नाइट्रीकरण) में तेजी से होता है, और फसलें आम तौर पर नाइट्रेट लेती हैं।]

> In acid soils (pH < 6), nitrification is slow, and plants with the ability to take up NH4+ may have an advantage. 

[अम्लीय मृदा (pH < 6) में, नाइट्रीकरण धीमा होता है, और NH4+ ग्रहण करने की क्षमता वाले पौधों को फायदा हो सकता है।]

> Soil pH is also an important factor in the N nutrition of legumes. The survival and activity of Rhizobium declines as soil acidity increases.

[लेग्यूम के N पोषण में मृदा pH भी एक महत्वपूर्ण कारक है। मृदा अम्लता बढ़ने पर राइजोबियम की जीविता और गतिविधि कम हो जाती है।]

2. Phosphorus (फोस्फोरस) (P):-

> Form and availability is highly pH dependent. 

(रूप और उपलब्धता pH पर अत्यधिक निर्भर करता है।)

> The limited solubility of P relates to its tendency to form a wide range of stable minerals in soil. Under alkaline soil conditions, P fertilizers generally form more stable (less soluble) minerals through reactions with calcium (Ca). 

[P की सीमित घुलनशीलता मृदा में स्थिर खनिजों की एक विस्तृत श्रृंखला बनाने की इसकी प्रवृत्ति से संबंधित होती है। क्षारीय मृदा की स्थिति में, P उर्वरक आमतौर पर कैल्शियम (Ca) के साथ अभिक्रिया के माध्यम से अधिक स्थिर (कम घुलनशील) खनिज बनाते हैं।]

> The fate of added P in acidic soils is somewhat different as precipitation reactions occur with aluminum (A1) and iron (Fe). The tie-up of P in A1-P and Fe-P minerals under acidic conditions tends to be more permanent than in Ca-P minerals. 

[अम्लीय मृदा में अतिरिक्त P का भाग्य कुछ अलग होता है क्योंकि वर्षा की अभिक्रिया एल्यूमीनियम (A1) और लोहे (Fe) के साथ होती है। अम्लीय परिस्थितियों में A1-P और Fe-P खनिजों में P का जुड़ाव Ca-P खनिजों की तुलना में अधिक स्थायी होता है।]

> In order for P to be available for plants, soil pH needs to be in the range 6.0 and 7.5. If pH is lower than 6, P starts forming insoluble compounds with iron (Fe) and aluminium (Al) and if pH is higher than 7.5 P starts forming insoluble compounds with calcium (Ca).

[पौधों के लिए P उपलब्ध होने के लिए, मृदा pH 6.0 और 7.5 के बीच होना चाहिए। यदि pH 6 से कम है, तो P आयरन (Fe) और एल्यूमीनियम (Al) के साथ अघुलनशील यौगिक बनाना शुरू कर देता है और यदि pH 7.5 से अधिक है, तो P कैल्शियम (Ca) के साथ अघुलनशील यौगिक बनाना शुरू कर देता है।]

3. Potassium (पोटेशियम) (K):- The fixation of potassium (K) between clay layers tends to be lower under acid conditions. This situation is thought to be due to the presence of soluble aluminum that occupies the binding sites. 

[अम्लीय परिस्थितियों में मृदा की परतों के बीच पोटैशियम (K) का स्थिरीकरण कम होता है। ऐसा माना जाता है कि यह स्थिति घुलनशील एल्युमीनियम की उपस्थिति के कारण है जो बंधन स्थलों पर व्याप्त होता है।]

4. Sulfur (सल्फर) (S):- Sulfate (SO4 2-) sulfur, the plant available form of S, is little affected by soil pH.

[सल्फेट (SO4 2-) सल्फर, S का पादप उपलब्ध रूप, मृदा pH से थोड़ा प्रभावित होता है।]

5. Boron (बोरॉन) (B):- Boron availability to plants decreases with increasing soil pH, especially above pH 6.5. However, strongly acid soils (pH less than 5.0) also tend to be low in available B.

[मृदा pH बढ़ने के साथ पौधों के लिए बोरॉन की उपलब्धता कम हो जाती है, खासकर pH 6.5 से ऊपर। हालाँकि, अत्यधिक अम्लीय मृदा (pH 5.0 से कम) में भी उपलब्ध B कम होता है।]

6. Iron (आयरन) (Fe):-

> Iron (Fe) is one essential plant nutrient whose solubility is affected by pH that is why it is added in a chelated form. 

[आयरन (Fe) एक आवश्यक पादप पोषक तत्व है जिसकी घुलनशीलता pH से प्रभावित होती है, इसीलिए इसे चीलेटड रूप में मिलाया जाता है।]

> At pH values over 7, less than 50% of the Fe is available to plants. 

(7 से अधिक pH मान पर, 50% से कम Fe पौधों के लिए उपलब्ध होता है।)

> At pH 8.0, no Fe is left in solution due to iron hydroxide precipitation {Fe(OH)3 - which eventually converts to rust}. 

[pH 8.0 पर, आयरन हाइड्रॉक्साइड अवक्षेपण {Fe(OH)3 - जो अंततः जंग में परिवर्तित हो जाता है} के कारण विलयन में कोई Fe नहीं बचता है।]

> As long as the pH is kept below 6.5, over 90% of the Fe is available to plants. 

(जब तक pH 6.5 से नीचे रखा जाता है, तब तक 90% से अधिक Fe पौधों के लिए उपलब्ध रहता है।)

> Due to calcium phosphate precipitation (Ca3(PO4)2) the availability of Ca and P decreases at pH values above 6.0. All other nutrients stay in solution and do not precipitate over a wide pH range. Precipitation reduces Fe, Ca and P availability at pH 6.0 and over.

[कैल्शियम फॉस्फेट वर्षा (Ca3(PO4)2) के कारण 6.0 से ऊपर pH मान पर Ca और P की उपलब्धता कम हो जाती है। अन्य सभी पोषक तत्व विलयन में रहते हैं और विस्तृत pH परास में अवक्षेपित नहीं होते हैं। वर्षा pH 6.0 और उससे अधिक पर Fe, Ca और P की उपलब्धता कम कर देती है।]