کودهای شیمیایی – آشنایی با کودهای شیمیایی و انواع آن

مقدمه کودهای شیمیایی

در بخش قبل به تعریف کودهای شیمیایی پرداختیم. باید گفت که کودهای شیمیایی برای عناصر مختلف دارای انواع مختلف می باشد که به صورت پودری، گرانوله، نمکهای محلول در آب، کندرها و مصرف برگی تهیه می شوند. ما در این مقاله به معرفی مهم ترین مزیت های استفاده از کودهای شیمیایی خواهیم پرداخت. همچنین انواع کودهای شیمیایی را برایتان شرح خواهیم داد. در نهایت به آثار استفاده از کودهای شیمیایی می پردازیم.

مزیت های استفاده از کودهای شیمیایی

مهم ترین مزیت های کودهای شیمیایی که در کشاورزی مورد توجه است، عبارتند از:

• سهولت در حمل و نقل و نگه داری
• سهولت در کاربرد
• مقدار بالای عناصر تغذیه ای
• سهولت پخش این کودها در سطح مزرعه
• کوددهی متعادل
• بالا بودن کارایی کودها

انواع کودهای شیمیایی

ما در این بخش از مقاله کودهای شیمیایی به معرفی انواع کودهای شیمیایی می پردازیم.

نمکهای مغذی محلول در آب

این دسته از کودها به خصوص برای کوددهی در بخش باغبانی و همچنین برای محصولات مزرعه ای تخصصی استفاده می شوند و عمدتا شامل نیترات آمونیوم، نیترات پتاسیم، فسفات آمونیوم و سولفات منیزیم هستند که ترجیحا با سیستم های آبیاری کم مصرف (آبیاری قطره ای) بکار می روند.

کودهای برگی

بیش از 100 سال از کشف این موضوع که عناصر مغذی همچنین می توانند از طریق برگها جذب شوند، می گذرد. با این حال، به استثنای برخی موارد، گیاهان نمی توانند تنها از طریق برگ ها عناصر مغذی خود را تامین کنند، زیرا گیاهان نمی توانند عناصر مغذی کافی را از طریق برگ ها جذب کنند. بنابراین کوددهی برگی معمولاً بعنوان یک مکمل در برابر کوددهی خاکی است.

کودهای محلول پاشی حاوی مواد مغذی اولیه و/یا ریزمغذی‌ها هستند که روی برگ‌ها اعمال می‌شوند و جذب برگ‌ها می‌شوند. مهمترین کود برگی اوره (46 درصد نیتروژن) است که در آب بسیار محلول است و از طریق برگها به سرعت توسط گیاهان جذب می شود. بنابراین، اوره اغلب به عنوان جزئی از سوسپانسیون ها و محلول های کود استفاده می شود. علاوه بر نیتروژن، سایر عناصر درشت مغذی و ریز مغذی را می توان اضافه کرد. همچنین برای کوددهی برگی، محلول هایی با مواد آلی (مانند اسیدهای آمینه) به همراه نمکهای بر پایه سولفات نیز استفاده می شوند.

دلایل استفاده از کودهای برگی

کودهای برگی برای درمان کمبود آشکار عناصر غذایی می شوند. کودهای برگی  به صورت کامل یا کود ریز مغذی مخلوط می توانند به کار گرفته شوند. یکی دیگر از دلایل محلول پاشی، رفع کمبودهای پنهان (نهفته) مواد مغذی، که می تواند عملکرد و کیفیت محصول را به طور جدی مختل کند. کودهای برگی همچنین برای محافظت از عملکرد و کیفیت و برای برآوردن اوج نیازهای غذایی مورد استفاده قرار می گیرند. نکته دیگر این که کاربرد این کودها برای برخی محصولات خاص به مهم هستند. محلول پاشی کود چند مزیت نسبت به کاربرد خاکی دارد به این صورت که 1) در محلول پاشی، عناصر غذایی به سرعت توسط گیاه جذب شده و وارد چرخه متابولیک گیاه می شوند، 2) عناصر غذایی در محل مورد نیاز قرار می گیرند، 3)خطر تلفات آبشویی و آلودگی آب های زیرزمینی کاهش می یابد، 4) تثبیت عناصر ریز مغذی در خاک کاهش پیدا می کند و 5) اگر این دسته از کودها با آفت کش های کشاورزی ترکیب و بکار برده شوند، هزینه ها کاهش می یابد. از جمله معایب اصلی کود دهی برگی این است که مقدار مواد غذایی اولیه تحویلی نسبتاً کم است. به طور کلی، هنگامی که کود مایع بر روی شاخ و برگ پاشیده می‌شود، برخی عناصر مغذی از طریق نور تجزیه می‌شوند، بنابراین استفاده مکرر از آن به معنای واقعی محلول پاشی کود بر روی برگ گیاهان است.

کودهای کندرها

در تغذیه گیاه، خاک و گیاهان دو سیستم متضاد هستند که برای عناصر مغذی موجود در خاک یا اعمال شده در خاک با هم رقابت می کنند. دلیل اصلی این رقابت این است که تنها بخشی از مواد مغذی توسط گیاهان و محصولات کشت شده جذب و استفاده می شود، در حالی که بخشی دیگر (به طور موقت) در خاک بی حرکت می شود یا در اثر تبخیر و شستشو (به ویژه نیتروژن) از بین می­روند.

مزایا و معایب کودهای کندرها

سمیت کودهای محلول معمولی ناشی از غلظت یونی بالا است که به دلیل انحلال سریع کود می باشد. استفاده از این کودها باعث صرفه جویی قابل توجهی در نیروی کار، زمان و انرژی می شود. این کودها به دلیل رهاسازی تدریجی مواد مغذی، از دست دادن احتمالی مواد مغذی را به میزان قابل توجهی کاهش می دهند. این کودها همچنین تلفات ناشی از تبخیر آمونیاک را کاهش می دهند و همچنین انتشار گازهای با اثرات مخرب زیست محیطی را کاهش می دهند. کودهای اوره- فرمالدئید، نوعی از کودهای کند رها هستند که بخشی از محتوای نیتروژن آنها ممکن است بسیار آهسته و یا اصلاً آزاد نشود. این دسته از کودها با پلیمر خاصی محصور شده اند که می توانند باعث ایجاد مشکلات زیست محیطی شوند و همچنین ممکن است بقایای نامطلوب مواد پوشش دهنده در مزارع انباشته شود و برای بخش زنده خاک ایجاد مشکل کند. با این حال، عیب اصلی استفاده از این کودها هزینه های تولید است که به طور قابل توجهی از هزینه های تولید کودهای شیمیایی بالاتر است.

کودهای بازدارندهء نیتریفیکاسیون و مهارکننده آنزیم اوره آز

یون های آمونیوم که چه از طریق تجزیه مواد آلی و چه از طریق کاربرد کودهای معدنی حاوی آمونیاک به خاک اضافه می شوند، به نیتریت و نیترات اکسید می شوند. گونه ای باکتری به نام نیتروزموناس مسئول تبدیل آمونیاک به نیتریت هستند. نیتریت نسبتاً سریع توسط نیتروباکتر به نیترات اکسید می شود، به طوری که معمولاً هیچ تجمع سمی نیتریت در خاک وجود ندارد. این فرآیند به عنوان نیتریفیکاسیون شناخته می شود. تشکیل اکسیدهای نیتروژن N₂O و NO به عنوان محصولات جانبی فرآیند نیتریفیکاسیون در نظر گرفته شود. نیترات به راحتی در آب و در محیط آبی خاک حل می شود برخلاف آمونیاک که به شدت توسط کلوئیدهای خاک جذب می شود. بنابراین، شستشوی نیترات از خاک به راحتی میتواند رخ دهد، همچنین در شرایط نامساعد (بی هوازی) نیترات را از طریق نیترات زدایی به N₂ کاهش یافته که این خود منجر به تلفات بیشتر نیتروژن شود. در چنین شرایطی، افزودن یک بازدارنده نیتریفیکاسیون به کودهای حاوی آمونیاک یا اوره، نیتریفیکاسیون را به تاخیر انداخته و شستشوی نیتروژن را به حداقل می رساند.

همچنین وقتی اوره در خاک مورد استفاده قرار می گیرد توسط آنزیم اوره آز به آمونیاک و CO₂ تبدیل می شود که این تبدیل دو اشکال عمده دارد:

1) هنگامی که اوره روی سطح خاک و یا در شرایط غرقابی اعمال می شود، گاهی اوقات منجر تلفات بسیار زیاد نیتروژن به شکل آمونیاک می شود.

2) آمونیاک تولیدی می تواند باعث آسیب شدید گیاهچه شود.

در چنین شرایطی، مهارکننده های آنزیم اوره آز از فعالیت این آنزیم در خاک کاسته و یا آن را مهار می کنند. این امر سرعت هیدرولیز اوره را در خاک کاهش می دهد و از تبدیل نیتروژن آمید به آمونیاک جلوگیری یا حداقل سرعت واکنش را کاهش می دهد.

به طور کلی، با توجه به کلیهء مطالب فوق در خصوص  انواع کودهای شیمیایی، در ارتباط با استفاده طولانی مدت از این کودها در خاک طبق تحقیقات به عمل آمده در بخش های مختلف دنیا مشخص شده که تنها کمی بیش از 30% کودهای شیمیایی مصرف شده در مزارع توسط گیاهان جذب و تقریباً 70 % از این کودها به اشکال مختلف وارد چرخه های طبیعی می شوند. بدیهی است که این امر نتایج بسیار ناگوار زیست محیطی و بهداشتی را به همراه خواهد داشت و عواملی مثل خاک، موجودات زنده، اکوسیستم، کیفیت آبهای جاری و زیرزمینی را تحت تأثیر قرار خواهد داد.

آثار مصرف کودهای شیمیایی

مهم ترین آثار مصرف کودهای شیمیایی به شرح زیر است:

• آلودگی خاک، آب و محیط زیست
• کاهش عناصر غذایی کم مصرف گیاه در خاک
• از دست دادن خواص بیولوژیکی و فیزیکی خاک ها
• تجمع عناصر سنگین و سمی در بدن انسانی که از گیاهان تولید شده با کمک مواد شیمیایی تغذیه می­کند.
• افزایش مصونیت آفات و بیماری های گیاهی در اثر استفاده طولانی مدت از کودها و سموم
• بر طبق گزارش سازمان جهانی بهداشت هر ساله بیش از یک میلیون نفر دچار سمیت ناشی از استفاده از حشره کش ها می شوند و از بین آن ها حدود 20000 نفر جانشان را از دست می دهند.
• فعالیت میکروب ها و انواع کرم های خاکی کاهش پیدا کرده و خاک در اثر فقدان فعالیت های بیولوژیکی حاصلخیزی خود را از دست می دهد.
• از آن جایی که قابلیت نگه داری آب در خاک کم می شود، لذا مقدار آب آبیاری مورد نیاز بیش تر می شود.

با توجه به اثرات سوئی که استفاده طولانی مدت از کودهای شیمایی در خاک از خود باقی می گذارد، کاربرد کودهای آلی برای بهبود شرایط نا مناسب خاکی ناشی از کاربرد کودهای شیمیایی ضرورت پیدا می کند. در مقاله بعدی به معرفی کودهای آلی پرداخته می شود.