Chemie v zahradě

Složení a chemické vlastnosti půdy
Půda je vnější vrstvou zemského pláště. Významně závisí na typu horniny, která podléhá procesům tvorby půdy. V půdě lze nalézt řadu prvků a chemických sloučenin. Téměř polovina složení půdy tvoří minerální látky. Tyto látky jsou rozděleny na makroprvky, tj. draslík, sodík, vápník, hliník, křemík, uhlík, železo, fosfor, dusík a vodík, a mikroprvky, tj. bor, mangan, molybden a zinek. Mikroprvky jsou obvykle přítomny v půdě ve formě minerálů. Půda zahrnuje také plyny, zejména ty, které jsou přítomny ve vzduchu. Sem patří oxid uhličitý, methan, sulfan vodíku a amoniak. Z hlediska hmotnosti má kyslík největší podíl všech prvků ve složení půdy, následovaný křemíkem a hliníkem.

Jednou z charakteristických chemických vlastností půdy je její pH. V praxi se o něm mluví pomocí pH škály. Většina rostlin preferuje neutrální pH mezi 6,5 a 7,5, ale některé rostliny rostou dobře v širším rozmezí (5,5 až 8). Když se půda stane příliš kyselou nebo příliš alkalickou, některé chemické složky se stanou pro rostliny nedostupnými. Proto je pH tak důležité. Reakce půdy má přímý vliv na její úrodnost a tím i na produktivitu. Vliv na pH půdy má velké množství iontů vápníku, které pocházejí především z uhličitanu vápenatého.

Redoxní potenciál je další důležitou chemickou vlastností půdy. Tato hodnota je úzce spojena s vlhkostí. Čím je půda vlhčí, tím méně obsahuje kyslíku. Půdy s vysokým obsahem O2 jsou považovány za půdy s dobrými aerobními podmínkami. To je důležité pro růst rostlin, protože v takové půdě mohou probíhat procesy oxidace minerálních a organických sloučenin nepřerušeně. Když naměřený redoxní potenciál je příliš nízký, může to být známka nadměrné vlhkosti půdy. Tehdy se nejprve pozorují redukční jevy, například při nitrátech, což vede ke ztrátě cenného dusíku z půdy.

Chemické procesy v zahradě
Rostliny a půda jsou pilíři každé zahrady. Jsou to jejich přirozené prostředí, kde probíhají nejvýznamnější chemické procesy.

Nejznámějším procesem v případě rostlin je fotosyntéza. Tento proces umožňuje vytvoření nezbytných strukturálních sloučenin a látek potřebných pro správné fungování rostlin. Fotosyntéza je přeměna oxidu uhličitého a vody na glukózu a kyslík. Tato reakce probíhá za přítomnosti energie ze slunečního světla. Fotosyntéza je nejdůležitějším procesem, který udržuje život na Zemi.

Kompostování je oblíbenou metodou zpracování zeleného odpadu v zahradách. Toto kompostování zahrnuje rozklad organické hmoty mikroorganismy. Klíčovou fází je mineralizace organické hmoty z pozůstatků rostlin, což vede k vytváření jednoduchých minerálních sloučenin. Mineralizace zahrnuje dvě procesy: hnití a rozklad. První proces probíhá v anaerobních podmínkách. Minerální sloučeniny vytvořené prostřednictvím hnití zahrnují oxid uhličitý, vodu, amoniak a sulfan vodíku. Na druhé straně rozklad probíhá za přítomnosti kyslíku. Přispívá k tvorbě oxidů, fosfátových nebo sulfátových iontů. Snadno rozkladatelné sloučeniny, jako jsou cukry, škrob nebo proteiny, jsou obzvláště náchylné k mineralizaci. Jsou cenným zdrojem elementárního uhlíku a dusíku pro mikroorganismy.

Mnoho z chemických procesů pozorovaných v zahradách zahrnuje oběh prvků. Konkrétním příkladem je dusík, který jako plyn tvoří asi 78 % vzduchu a v půdě je klíčovým živinovým prvkem pro většinu rostlin. Živé organismy přijímají atmosférický dusík prostřednictvím bakterií. Ty mají schopnost přijmout molekulární dusík a přeměnit ho na amoniak. Tento tvar může být poté přijat rostlinami a použit k vytvoření organických molekul. Když rostlina bude snědena zvířetem, tento prvek vstoupí do jeho těla. Dusík obsažený v rostlině zůstane v těle zvířete, které poté zemře a v důsledku dalších chemických reakcí je přeměněn na amoniak a molekulární dusík, který se poté vrátí do atmosféry.
Hnojiva a ochranné prostředky pro rostliny Klimatické a chemické procesy probíhající v zahradě znamenají, že se půda se časem stane chudší na živiny. Tento proces se nazývá vyčerpání půdy. V přírodních zahradách se živiny vrací do půdy s odumíráním a rozkladem rostlin, ale proces je narušen v půdách, kde se pěstují plodiny a pak jsou sklízeny. Čím hůře je půda zásobena živinami, tím těžší je pro rostliny přežít. Hnojiva se používají k doplnění nedostatku prvků v půdě. Je důležité si uvědomit, že metoda hnojení a volba vhodného hnojiva není snadná a závisí zcela na stavu půdy a potřebách rostlin výživných látek.
Dnes se používají dva typy zemědělských hnojiv:
Přírodní (organická) - jedná se především o hnojiva rostlinného a živočišného původu. Nejčastěji používaným je kompost. Vytváří se z pozůstatků rostlin a takových věcí jako posekaná tráva nebo listí. Vytváří se jako výsledek jejich bakteriálního rozkladu. Kompost je bohatý především na dusík, ale také na oxid fosforečný a oxid draselný. Kvalita hnojiva je hodnocena na základě obsahu výše uvedených prvků. Dalšími přírodními hnojivy jsou hnoj odvozený z exkrementů hospodářských zvířat a biohumus získaný z kalifornských žížal. Mějte však na paměti, že přírodní hnojiva nebudou vždy obsahovat všechny potřebné chemické prvky.
Umělá (minerální) - tato hnojiva mají vysokou účinnost a rychlejší účinek ve srovnání s přírodními hnojivy. Umělá hnojiva obsahují hlavní složky, jako jsou dusík, fosfor a draslík, vedlejší složky, jako jsou vápník, hořčík, sodík a síra, a stopové prvky, včetně boru, kobaltu, mědi a železa. Umělá hnojiva jsou klasifikována jako jednoduchá (s deklarovaným množstvím hlavní složky - dusíkového, fosforového nebo draselného hnojiva) a složená (obsahující alespoň dvě živiny, získané během chemické reakce). Nejčastěji používanými umělými hnojivy jsou trojnásobný superfosfát, síran amonný, síran hořečnatýa polyfosfát.