فرادرسکود شیمیایی چیست؟ — انواع، معایب و مزایا
کاشت هر ساله محصول در زمین‌های کشاورزی، عناصر ضروری لازم برای رشد گیاهان ازجمله نیتروژن، فسفر و پتاسیم را کاهش می‌دهد. به همین دلیل کشاورزان برای بهبود وضعیت خاک از کودهای شیمیایی و طبیعی استفاده می‌کنند. کود شیمیایی، ترکیبی از عناصر معدنی است که ترکیبات از دست رفته خاک را تامین می‌کند. در این مطلب انواع کود شیمیایی را بررسی می‌کنیم.
کود شیمیایی چیست ؟
کود شیمیایی به هر ماده معدنی گفته میشود که تمام یا بخشی از آن در فرایندهای صنعتی برای افزایش حاصلخیزی خاک و بازدهی محصولات کشاورزی تولید شده است. ترکیب بیشتر کودها ترکیبی از نیتروژن، فسفر و پتاسیم (سه ماده ضروری رشد گیاه) هستند. بر خلاف کودهای طبیعی، ترکیبات موجود در این کودها نیاز به تجزیه ندارند و سادهتر در اختیار گیاه قرار میگیرند.
انواع کود های شیمیایی
ترکیبات مصنوعی ساخت بشر که از فراورده‌های فرعی صنعت نفت بدست میآیند و از نمونه‌های آن می‌توان به آمونیوم فسفات، سوپرفسفات و پتاسیم سولفات اشاره کرد. این کودها، از ترکیبات ضروری و لازم برای رشد گیاه، فتوسنتز و تولید کلروفیل ساخته شده‌اند. گیاهان به ۱۳ عنصر شیمیایی برای رشد نیاز دارند که نیتروژن، فسفر و پتاسیم سه عنصر اصلی از این گروه هستند. کودهای شیمیایی از این عناصر اصلی تشکیل میشوند و گوگرد، منیزیوم و کلسیم به بعضی از کودها اضافه میشود. این کودها به دو شکل جامد یا گرانولی و مایع در دسترس کشاورزان قرار میگیرند.
- کود شیمیایی جامد: عناصر ضروری این کودها مدت بیشتری برای جذب گیاه نیاز دارند، اما اثر آنها طولانی‌مدت است. غلظت نمک‌ها در این مدل از کود بیشتر است و معمولا از کودهای مایع ارزان‌تر هستند.
- کود شیمیایی مایع: عناصر ضروری لازم برای رشد گیاه در این نوع کود محلول هستند و گیاه سریعتر آن را جذب می‌کند. اثر آنها کوتاه‌مدت است و غلظت نمک کمتری دارد. معمولا از کودهای شیمیایی جامد گران‌تر هستند.
کود نیتروژن
این کودها، نیتروژن لازم برای سنتز مواد آلی گیاه ازجمله پروتئین‌ها، اسیدهای نوکلئیک و آمینواسیدها را فراهم می‌کنند. کودهای نیتروژن‌دار به کمک فرایند هابر در صنعت تولید میشوند. به کودهای نیتروژن، کودهای ازت یا کودهای سفید نیز گفته میشود. چهار گروه از این کودها در کشاورزی استفاده میشوند.
- کود آمونیوم: آمونیوم سولفات یکی از انواع این کودها است. ۲۵٪ ترکیبات این کود را آمونیوم تشکیل می‌دهد و بهوسیله فعالیت باکتری‌ها در خاک قلیایی، به نیترات تبدیل میشود. نیترات ترکیبی محلول در آب است که ریشه گیاه به‌راحتی آن را جذب می‌کند.
- کود نیترات و آمونیم: کلسیم آمونیوم نیترات یکی از ترکیبات شیمیایی است که مستقیم بهوسیله گیاه جذب میشود.
- کودهای آمیدی: اوره یکی از کودهای آمیدی با ۴۶٪ نیتروژن و مهمترین منبع این عنصر در کودهای شیمیایی است.
- کودهای نیترات: کودهای نیترات انحلال‌پذیری مناسبی در آب دارند و به‌راحتی در خاک نفوذ می‌کنند. این کودها جذب کاتیون‌ها و تولید آنیون‌های غیرآلی را تسهیل می‌کنند.
کود شیمیایی فسفات
فسفر عنصری ضروری برای فرایندهای سلولی ازجمله تقسیم سلول، تولید کربوهیدرات‌ها، رشد ریشه و تولید میوه است. فسفر لازم برای تولید این کودها از سنگ فسفات استخراج میشود. این کودها، فسفر موردنیاز برای رشد و تولید ترکیبات آلی در سلول گیاهی را فراهم می‌کنند. به کودهای فسفات کود سیاه نیز گفته میشود. پر کاربردترین کودهای شیمیایی فسفات، دی‌آمونیوم فسفات، مونو آمونیوم فسفات و دهیدروژنازها هستند.
- آمونیوم فسفات: ترکیب آمونیوم فسفات به دو شکل دی‌آمونیوم فسفات و مونو آمونیوم فسفات در کشاورزی استفاده میشود.
- دی‌آمونیوم فسفات (DAP): این کود برای پرورش محصولات کشاورزی مثل گندم استفاده میشود و نسبت مناسبی از نیتروژن و فسفات را به خاک اضافه می‌کند. DAP از ترکیب فسفریک‌اسید و آمونیاک، تولید و به شکل ذرات جامد استفاده میشود. ذرات این کود انحلال‌پذیری بالایی در آب دارند. به همین دلیل سریع در رطوبت موجود در خاک حل میشوند و pH خاک را کاهش می دهند و نباید غلظت زیاد این کود، به دانه‌های در حال رشد اضافه شود.
- کلسیم دهیدروژناز فسفات: این ترکیب یکی از کودهای ترکیبی است که همزمان دو عنصر کلسیم و فسفات را برای گیاه فراهم می‌کند.
کودهای فسفاتی که در کشاورزی استفاده می شوند را می‌توان بر اساس نوع حلال به دسته‌های زیر تقسیم کرد.
- کودهای محلول در آب: این کودها انحلال‌پذیری زیادی در آب دارند و دو نوع اصلی از آنها برای حاصلخیزی خاک استفاده میشود.
- کلسیم سوپرفسفات: این کود با تجزیه سنگ فسفر و سولفونیک‌اسید تولید میشود.
- سوپرفسفات سه‌گانه: این کودها ترکیبات جامد، دانه‌ای و اسیدی هستند که رنگ قهوه‌ای یا خاکستری تیره دارند.
- کودهای ترکیبی : این کودها فسفر قابل توجهی به خاک اضافه می‌کنند و برای پرورش طیف وسیعی از محصولات کشاورزی کاربرد دارند.
- کودهای محلول در سیترات: این کودها در آب نامحلول هستند اما در اسیدهای تولید شده در خاک حل میشوند.
کود پتاسیم
پتاسیم سومین عنصر مهم در رشد گیاهان و تولید محصولات کشاورزی است. این عنصر مقاومت گیاه در برابر بیماری‌ها را افزایش می‌دهد و در فعال‌سازی ۶۰ نوع آنزیم، فتوسنتز، انتقال مواد، متابولیسم کربوهیدرات‌ها و سنتز پروتئین مشارکت می‌کند. این کود، پتاسیم لازم برای فرایندهای گیاهی را در اختیار گیاه قرار می‌دهد.
- پتاسیم کلرید: به این ترکیب نمک پتاس نیز گفته میشود و متداول‌ترین کود شیمیایی پتاسیم در کشاورزی است. قبل از استفاده از این کود، باید کامل در آب حل شود.
- پتاسیم سولفات: این کود علاوه بر عنصر اصلی پتاسیم، گوگرد موردنیاز خاک را فراهم می‌کند و ازجمله کودهای جامدی است که باید قبل از استفاده در آب حل شود.
- پتاسیم منیزیوم سولفات: این کود ترکیبی، عنصر اصلی پتاسیم و عناصر فرعی منیزیوم و سولفات را همزمان در اختیار گیاه قرار می‌دهد.
- پتاسیم نیترات: پتاسیم نیترات کودی ترکیبی است که همزمان دو عنصر ضروری پتاسیم و نیتروژن را در اختیار گیاه قرار می‌دهد.
کودهای کلسیم
کلسیم یکی از ترکیبات ضروری برای رشد گیاه، ترمیم بافت‌های آسیب‌دیده گیاهی و تعیین pH خاک است. ترکیبات مختلف این عنصر برای افزایش حاصلخیزی خاک در کشاورزی استفاده میشود. کلسیم نیترات یکی از کودهای شیمیایی است که همزمان دو عنصر نیتروژن و کلسیم را به خاک اضافه می‌کند. این کود شیمیایی از ترکیب نیترات و سنگ آهک در صنعت تولید میشود. کود کلسیم نیترات، pH خاک را قلیایی نگه می‌دارد.
کود شیمیایی NPK
P، N و K نماد شیمیایی سه عنصر نیتروژن، فسفر و پتاسیم و کودهای NPK، کودهای شیمیایی هستند که هر سه این عناصر را با درصدهای متفاوت دارند. برای پروش گیاهان مختلف به درصد متفاوتی از NPK نیاز داریم. برای مثال، پرورش گیاهان علفی به درصد بالاتر نیتروژن و پرورش گل‌ها به درصد بالاتر فسفر نیاز دارد. این کودها از چهار روش تولید میشوند.
- «تشکیل دانه به کمک بخار» (Steam Granulation): در این فرایند مواد خام مخلوط و به کمک بخار شکل دانه‌ای میگیرند.
- «تشکیل دانه با واکنش شیمیایی» (Chemical Granulation): این فرایند بر اساس واکنش شیمیایی بین ترکیبات خام مایع ازجمله آمونیاک، سولفوریک‌اسید و فسفریک‌اسید و ترکیبات خام جامد ازجمله پتاسیم‌کلیرید و مواد بازیافتی انجام میشود.
- «فشردگی» (Compaction): در این فرایند مواد خام پودری، تحت فشار بالا شکل دانه‌ای میگیرند.
- «آمیختگی» (Bulk Blending): در این فرایند کود NPK بهوسیله مخلوط کردن کودهایی تک‌عنصره تولید میشوند.
تفاوت کودهای شیمیایی و کودهای طبیعی چیست ؟
مهمترین تفاوت کودهای طبیعی و شیمیایی منبع تولید این مواد است. کودهای طبیعی یا آلی، شامل کودهای حیوانی و گیاخاکی میشود که از تجزیه باقی مانده اجزای گیاهی و جانوری بهوسیله میکروبهای تجزیهکننده بهوجود میآیند. کودهای شیمیایی ترکیبات معدنی هستند که در صنعت و با استفاده از واکنشهای شیمیایی تولید میشوند. کودهای شیمیایی سریعتر از کودهای طبیعی وضعیت خاک را بهبود میدهند اما ماندگاری اثر آنها کمتر از کودهای طبیعی است.
مزایای استفاده از کود شیمیایی
برخی از مزایای استفاده از کودهای شیمیایی در ادامه آورده شده است.
- کود شیمیای عناصر اصلی برای رشد محصولات کشاورزی را فراهم می‌کند.
- این ترکیبات خاک را حاصلخیز و آماده کشت می‌کنند.
- با تغییر میزان کود می‌توان میزان عناصر اضافه شده به خاک را تنظیم کرد.
- قیمت این کودها کمتر از کودهای طبیعی است.
- با استفاده از این کود می‌توان یک محصول مشخص را هر سال کشت داد و نیاز به جایگزینی محصول برای غنی‌سازی خاک نیست.
معایب استفاده از کود شیمیایی
البته بهره‌گیری از کودهای شیمیایی، معایبی هم دارد که در ادامه به آنها اشاره شده است.
- کودهای شیمیایی با تغییر pH خاک، اکوسیستم میکروبهای موجود در خاک را تغییر میدهند و استفاده زیاد آنها سبب افزایش آفت‌ها و از بین رفتن باکتری‌های مفید خاک میشود.
- کودهای شیمیایی انحلال‌پذیری زیادی در آب دارند و قبل از استفاده گیاه بسیاری از آنها به لایه‌های زیری شسته میشوند. این مواد شیمیایی به لایه زیرخاک نفوذ می‌کنند و پس از برهم‌کنش با خاک رس، لایه نفوذناپذیری ایجاد می‌کنند.
- استفاده مدام از این کودها، تعادل نیتروژن و فسفر را خاک را برهم می‌زند و بیماری‌های گیاهی را افزایش می‌دهد. افزایش مقدار نیتروژن خاک نسبت به فسفر، گیاه را نسبت به «بیماری موزاییک» (Mosaic Infection) حساس می‌کند.
- کودهای شیمیایی مواد غذایی لازم برای رشد گیاه را فراهم می‌کنند اما فایده‌ای برای خاک ندارند. استفاده مداوم از این مواد شیمیایی خاک را ضعیف و از عناصر ضروری خالی می‌کند.
- استفاده مدام از این کودها، چرخه عناصر طبیعی ازجمله چرخه کربن و نیتروژن را به هم می‌زند.
جمع‌بندی
کودهای شیمیایی ترکیبات معدنی و صنعتی هستند که برای افزایش حاصلخیزی خاک و بازده محصولات، در کشاورزی از آنها استفاده میشود. سه عنصر اصلی موجود در این کودها شامل نیتروژن، فسفر و پتاسیم میشوند که در فرایندهای سلولی گیاه، رشد و مقاومت آن در برابر بیماری‌ها بسیار ضروری هستند. این کودها، نسبت به کودهای طبیعی قیمت کمتری دارند و عناصر موجود در آنها سریعتر بهوسیله ریشه گیاه جذب میشود.
