สำหรับแนวคิดทางเคมีของ pH "อัลคาไลน์" เป็นอีกคำหนึ่งสำหรับ "พื้นฐาน" สองคำนี้ใช้แทนกันได้ มาตราส่วน pH ได้รับการพัฒนาเพื่อให้ค่าตัวเลขที่สอดคล้องกับความเป็นกรดหรือด่างของวัสดุ กรดมีค่า pH 0-7 ในขณะที่กรดมีค่า pH 7-14 ค่า pH เท่ากับ 7.0 นั้นเป็นกลาง ซึ่งบ่งชี้ว่าสารไม่เป็นกรดหรือด่าง แม้ว่าพืชจะทนต่อ pH ของดินได้ค่อนข้างดี แต่ดินที่เป็นกรดหรือด่างมากจำเป็นต้องได้รับการปรับเพื่อสุขภาพที่ดีของพืช
กรดและเบส
คำจำกัดความที่ง่ายที่สุดในการทำความเข้าใจกรดหรือเบสคือคำจำกัดความของ Arrhenius (ตั้งชื่อตามนักเคมีชาวสวีเดน Svante Arrhenius) ตามคำจำกัดความนี้ กรดคือสารที่สร้างไฮโดรเนียมไอออนเมื่อละลายในน้ำ ไฮโดรเนียมไอออนเป็นนิวเคลียสของไฮโดรเจนโดยไม่มีอิเล็กตรอนที่โคจรรอบเดียวตามปกติ ไอออนเหล่านี้มีประจุไฟฟ้าบวกและมีสัญลักษณ์ทางเคมี H+ เบสจะสร้างไฮดรอกไซด์ไอออนเมื่อละลายในน้ำ ไฮดรอกไซด์ไอออนมีประจุลบและมีสัญลักษณ์ OH-- ไอออนไฮดรอกไซด์จะเหลืออิเล็กตรอนมากกว่าโปรตอนหนึ่งตัว ทำให้เกิดประจุลบ สารจะเป็นกรดหากมี H+ มากกว่า OH- ไอออน และจะเป็นด่างหากความเข้มข้นของ OH- มากกว่า ไฮโดรเจนคลอไรด์ (HCl) จะกลายเป็นกรดไฮโดรคลอริกเมื่อละลายในน้ำเพื่อสร้าง H+ และ Cl-ion โซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) เป็นเบสเพราะในสารละลายจะละลายได้เป็น Na+ และ OH- ไอออน
เครื่องชั่ง pH pH
มาตราส่วน pH ได้รับการพัฒนาเพื่อให้คำอธิบายที่เป็นตัวเลขของความเป็นกรดและด่างได้ง่าย มาตราส่วนมีตั้งแต่ 0 ถึง 14 โดยมีตัวเลขอยู่ตรงกลาง (7) แสดงถึงจุดที่จำนวนของไฮดรอกไซด์ไอออนและไฮโดรเนียมไอออนเท่ากัน สารที่มีค่า pH 7 เรียกว่า "เป็นกลาง" มาตราส่วน pH เป็นลอการิทึม หมายความว่าความแตกต่างของความเป็นกรดหรือด่างจากค่า pH ทั้งหมดหนึ่งค่าไปจนถึงการเปลี่ยนแปลงครั้งต่อไปด้วยปัจจัยสิบ ความเข้มข้นของไฮโดรเนียมไอออนที่ pH 4 สูงกว่าที่ pH 5 ถึง 10 เท่า ในทำนองเดียวกัน pH ที่ 9 แสดงถึงความเข้มข้นของไอออนไฮดรอกไซด์สิบเท่าเมื่อเทียบกับ pH 8
การตั้งค่า pH ของพืช
มีข้อยกเว้นบางประการ พืชส่วนใหญ่ทำงานได้ดีในดินที่มีสภาพเป็นกรดเล็กน้อยถึงเป็นกลาง (pH 5.5-7) ไม่น่าจะมีความแตกต่างที่เห็นได้ชัดเจนในสุขภาพของพืชที่ปลูกที่ pH 6.5 เมื่อเทียบกับพืชที่เติบโตที่ 6.7 ไม่จำเป็นต้องใช้ความพยายามอย่างมากในการควบคุมค่า pH อย่างใกล้ชิด พืชสวนทั่วไปบางชนิดและช่วง pH ที่ยอมรับได้คือ: มะเขือเทศ (5.5-7.5); ผักกาดหอม (6-7); แตงกวา (5.5-7); บลูเบอร์รี่ (4.5-5.5) และกุหลาบ (5.5-7) หาช่วง pH ที่ยอมรับได้สำหรับพืชที่ปลูกเสมอ และปรับ pH ให้อยู่ในช่วงสองสามในสิบของช่วงกลางของช่วง ทดสอบดินเป็นระยะ เพราะค่า pH ของดินหลายๆ ชนิดมักจะลอยกลับไปเป็นค่า "ธรรมชาติ" ดั้งเดิม
ดินด่าง
ดินที่เป็นด่างมักพบและมีปัญหามากกว่าดินที่เป็นกรด ดินที่อยู่เหนือหินปูนมักจะมี pH สูง (7-9) และมีพืชเพียงไม่กี่ชนิดที่สามารถทำงานได้ดีในดิน ที่ pH สูงกว่า 7 ฟอสฟอรัสจะไม่สามารถใช้ได้ และการสะสมของแคลเซียมคาร์บอเนตและเกลือที่เป็นพิษอื่นๆ สามารถยับยั้งการพัฒนาของรากได้ ค่า pH ของดินแตกต่างกันไปในแต่ละภูมิภาค ดังนั้นควรทดสอบดินก่อนปลูก ค่า pH ของดินสามารถลดลงได้ดีที่สุดในช่วงที่ยอมรับได้ด้วยวิธีใดวิธีหนึ่งจากสองวิธี สามารถเพิ่มธาตุกำมะถัน (NOT sulfate) ในอัตรา 1-8 ปอนด์ต่อหนึ่งร้อยตารางฟุตทั้งนี้ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขเริ่มต้นและที่ต้องการ วิธีนี้ใช้ได้ผลดีแต่ต้องใช้เวลาจึงจะได้ผล งานนี้สามารถทำได้เร็วขึ้นโดยการเติมเกลือที่เป็นกรด แอมโมเนียมซัลเฟตหรือแอมโมเนียมไนเตรต กลิ่นแอมโมเนียแรงอาจเล็ดลอดออกมาจากดินในช่วงเวลานี้ แต่นั่นเป็นเรื่องปกติ
การทดสอบ pH ของดิน
ชุดทดสอบดินราคาถูกมีจำหน่ายที่ศูนย์สวนส่วนใหญ่หรือผู้จำหน่ายอุปกรณ์ทำสวนทางไปรษณีย์ พวกมันไม่แม่นยำสูง แต่เพียงพอสำหรับความต้องการของชาวสวน การวิเคราะห์ที่แม่นยำและละเอียดยิ่งขึ้นสามารถรับได้โดยการส่งตัวอย่างดินไปยังห้องปฏิบัติการทดสอบ บริการเชิงพาณิชย์จะคิดค่าบริการตั้งแต่ $10 ถึง $30 ขึ้นอยู่กับปริมาณข้อมูลที่นำเสนอ บริการส่งเสริมการเกษตรของรัฐมักจะให้บริการทดสอบดินโดยมีค่าธรรมเนียมเล็กน้อยหรือไม่มีค่าใช้จ่าย