Что такое измеритель кислотности почвы и как им пользоваться?

Большинство растений довольно чувствительны к кислотности почвы – не менее, чем к уровню влажности или освещенности. Не зная показателя pH, сложно правильно рассчитать, какие удобрения и в каком количестве можно вносить. А если вносить «на глазок», то высок риск ещё большего закисления земли, в результате которого посадки могут погибнуть, а восстановление плодородности участка потребует много времени и существенных денежных затрат.

Чтобы избежать проблем и собрать богатый урожай, нужно регулярно измерять уровень кислотности почвы с целью его корректировки. А измерить поможет специальный прибор – pH-метр. Бытовые модели доступны по цене от 500 рублей и не требуют особых навыков работы с ними.

Измеритель кислотности почвы (рН-метр) является аппаратом для измерения активности ионов водорода (водородного показателя, уровня рН) в исследуемой среде. Активность ионов можно представить величиной разности потенциалов, то есть электродвижущей силой (ЭДС), созданной в среде. Поэтому по принципу работы рН-метр представляет собой мини-вольтметр и систему из двух электродов: один используется для создания напряжения, второй – контрольный. В современных карманных моделях может использоваться один электрод – комбинированный.

Прибор адаптирован к измерению кислотности, поэтому имеет некоторые особенности, если сравнивать его с обычным вольтметром.

• Шкала проградуирована не в вольтах, а в значениях рН: уровень в 7 баллов соответствует нейтральной среде (одинаковое число ионов Н+ и ОН–), больше 7 – среда щелочная, меньше 7 – кислая.
• Электрод-зонд должен иметь высокое внутреннее сопротивление (не менее 1011 Ом).
• ЭДС зависит от температуры, применяемая шкала рН рассчитана для +25°С. Если фактическая температура среды отличается, необходима термокомпенсация, поэтому большинство рН-метров снабжены такой функцией и термометром.
• Некоторые модели адаптированы для измерения активности не только ионов водорода, но и других элементов: натрия, кальция, хлора, фтора, кислорода. Специализированные pH-метры (для садоводов) могут показывать освещенность, влажность и другие полезные характеристики грунта.

Нужно отметить, что рН-метры бывают разных типов по классу точности и сфере применения. В связи с этим их можно разделить на 2 большие группы.

• Бытовые (карманные). Компактные, портативные устройства, которые снабжены интуитивно понятным интерфейсом, а их работа автоматизирована и не требует специальных навыков. Такие модели доступны по цене, а погрешность измерений составляет 0,1 рН.
• Профессиональные (дополнительно подразделяются на лабораторные и промышленные). Эти приборы могут быть как портативными (переносными), так и стационарными. Все они проходят строгий контроль на соответствие стандартам, погрешность шкалы – 0,01 рН. Стоят дороже, требуют специальных навыков.

Для большинства бытовых задач возможностей карманных устройств вполне достаточно. Они, в свою очередь, подразделяются на универсальные и специализированные.

Бытовые модели отличаются по своим характеристикам и исполнению. Рассмотрим, какие из них являются важными при выборе приборов.

• Тип – аналоговый (стрелочный) или электронный (цифровой). Бытовые модели обычно бывают цифровыми, имеют удобный дисплей и вспомогательные индикаторы.
• Диапазон измерения – обычно от 0 до 14 рН.
• Шаг деления – в основном 0,1 рН. Есть приборы с точностью 0,01 рН, но они более дорогие.
• Погрешность – от 0,1 до 0,01 рН.
• Типы сред. Универсальные pH-метры работают с разными типами жидкостей – водными растворами, маслами (для тестирования почвы нужно горсть земли растворить в определенном количестве воды). Специализированные приборы работают непосредственно с почвой (нужно просто погрузить в нее электрод, а через несколько секунд посмотреть результат), зато их нельзя опускать в жидкость.
• Автоматическая термокомпенсация (АТК). Предпочтительнее приобретать прибор с этой функцией, так как от этого зависит точность результатов.
• Тип электрода. Отличают заменяемые или встроенные (незаменяемые) электроды. Прибор с незаменяемым электродом стоит дешевле, но его срок службы ограничен временем работы электрода – 1-2 года. Если предусмотрена возможность смены вышедшего из строя электрода, то срок службы прибора ничем более не ограничивается. Однако каждый pH-метр со сменяемыми электродами может работать только с определенными их моделями, поэтому сразу при покупке следует уточнять, какие расходники для него нужны (цена на разные модели электродов может отличаться на порядок – от 300 до 3000 рублей).
• Зашита от влаги. Полезная функция, но она может отсутствовать у дешевых приборов.
• Мультифункциональность. Удобно, когда, кроме измерения pH, прибор показывает и другие ключевые характеристики почвы – влажность, освещенность, температуру, плодородность.
• Тип калибровки. Если нет опыта настройки pH-метров, то следует выбирать прибор с цифровым типом калибровки и автоматическим распознаванием значений рН буферных растворов.
• Корпус. Обычно для бытовых моделей выполняют эргономичный пластиковый корпус. Металлический более характерен для промышленных приборов.

Как было отмечено, бытовые pH-метры обладают большим диапазоном возможностей и характеристик. Признанным эталоном являются аппараты американских производителей Testo и Hanna Instruments, но они имеют высокую стоимость. Более популярны у фермеров, дачников и цветоводов демократичные по цене тестеры от менее известных брендов. Зато это специально предназначенные для работы с грунтом мультифункциональные устройства, чаще всего типа «3 в 1».

Предлагаем краткий обзор моделей, которые покупают чаще всего.

• ETP111 – pH-метр с внешним электродом. Довольно компактный прибор со сменным электродом, адаптированный для работы с почвой. Показывает уровень кислотности в диапазоне 2.5-9.0 pH при температуре от 5 до 50 градусов выше нуля.

• ETP307 – модель pH-метра с функцией «3 в 1». Один из самых недорогих многофункциональных приборов, работающих непосредственно с почвой. Определяет уровень влажности, освещенности и кислотности в диапазоне 3-8 pH, работает от солнечной батареи, снабжен довольно длинным электродом-зондом (16 см).

• АМТ-300 – эргономичное умное устройство типа «3 в 1», работает непосредственно с грунтом, подходит для любых его типов, тестирует освещенность, температуру и кислотность в рамках 3.4-9.0 pH.

• «Грин Бэлт 06-091» – популярная модель российского производства типа «3 в 1». Этот небольшой эргономичный тестер измеряет кислотность, влажность и освещенность, снабжен солнечной батареей, не нуждается в дополнительных элементах питания.

• HM Digital PH-80 – предназначен для работы с водными растворами, отличается высокой точностью, имеет диапазон измерения от 0 до 14 pH. Поможет не только в определении кислотности почвы, но и в тестировании кислотности сусла для приготовления отличного домашнего вина, в проверке различных продуктов питания и заготовок, воды в бассейне, аквариуме и в решении других бытовых задач.

• Milwaukee MW101 – полупрофессиональное устройство с доступной ценой. Позволяет в домашних условиях с высокой точностью определять среду большого круга растворов, масел, жиров, эмульсий в диапазоне от 0 до 14 pH при температурах от 0 до 50 градусов тепла.

• Luster Leaf Rapitest 1880 – умный мультимонитор, адаптированный к запросам дачников и фермеров, предназначен только для работы с почвой, показывает большой набор характеристик, необходимых для оценки плодородности и внесения удобрений: pH (в диапазоне 3,5-8,0), содержание калия, фосфора и азота, уровень освещенности и влажности.

• Luster Leaf Rapitest 1835 – следующая популярная и улучшенная модель в линейке Luster Leaf Rapitest. Прибор обладает повышенной точностью, предназначен для работы с почвой – показывает уровень pH, содержание калия, фосфора и азота, уровень освещенности, влажности и температуры. На момент создания (2013 год) был признан независимыми экспертами лидером среди карманных pH-метров для фермеров и садоводов. Его ведущие позиции в рейтингах сохраняются до сих пор.

• Luster Leaf Rapitest 1847 – «умный» измеритель кислотности, снабженный длинным зондом (16,5 см) для работы с почвой. В его память встроены оптимальные значения pH почвы для 400 типов растений, поэтому при отклонении от нужных параметров прибор сообщит об этом. Базу растений можно пополнять и программировать своими данными (для этого имеется резерв памяти). Рабочий диапазон определения кислотности – 3,5-9,0 pH.

Выполнять измерения бытовым pH-метром обычно не сложнее, чем термометром. Но так как каждая модель имеет свои особенности и ограничения, необходимо перед началом работы изучить инструкцию и четко следовать ей. В документации подробно прописывается последовательность действий по измерению кислотности почвенной субстанции.

Для прибора, работающего с почвой, обычно порядок действий таков:

• слегка увлажнить землю (лучше использовать дистиллированную или чистую кипяченую воду);
• опустить в почву зонд-электрод на указанную в инструкции глубину;
• подождать несколько секунд;
• прибор покажет результат.

Если кислометр работает только с жидкостями:

• в тестируемом месте участка выкапывают ямку на глубину 5-10 см и берут горсть земли;
• проба помещается в емкость, заливается определенным количеством воды (указано в инструкции);
• раствор размешивают, затем ждут 10-15 минут, чтобы почвенные вещества растворились в воде;
• погружают в раствор зонд-электрод;
• через несколько мгновений фиксируют результат.

Для большей надежности результатов специалисты рекомендуют учитывать некоторые факторы.

• В разных частях участка кислотность может быть разной, поэтому нужно проверить уровень pH в нескольких местах (желательно делать замеры для каждой культуры).
• В одном месте рекомендуется сделать 2-3 измерения, а затем рассчитать среднее арифметическое значение.
• Замеры делаются только чистым тест-зондом – его очищают до и после каждого измерения тканевой салфеткой. В противном случае прилипшие частицы почвы могут исказить данные.
• Расстояние от стебля растения до зонда должно быть минимальным, но таким, чтобы не повредить корневую систему (для домашних растений замеры производятся около края горшка).
• Мониторинг pH нужно производить регулярно (несколько раз за сезон), так как кислотность почвы может меняться.
• После внесения удобрений замер делается через 3-4 дня.

При покупке поинтересуйтесь, откалиброван ли прибор. Если нет – это нужно сделать самостоятельно. Для калибровки требуются специальные (буферные) растворы с заранее известным уровнем pH. Иногда они идут в комплекте с устройством, но нередко их нужно приобретать отдельно.