کود

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به ناوبری پرش به جستجو
یک دستگاه مدرن و بزرگ کودپاش

کود هرگونه مواد طبیعی یا غیرطبیعی است که به خاک یا بافت گیاهان اضافه می‌شود تا یک یا تعداد بیشتری از مواد مغذی مورد نیاز رشد گیاه تأمین گردد. برای آنکه خاک از لحاظ مواد غذایی متعدد دچار کمبود نباشد استفاده از کود بسیار مفید خواهد بود. گونه‌های مختلفی از کود با پایه طبیعی و تولید شده به روش صنعتی وجود دارد.[۱]

مکانیزم[ویرایش]

شش نشاء گوجه فرنگی که با و بدون کود نیتروژن در خاکی ماسه ای و با مواد مغذی ضعیف پرورش داده شده‌است. یکی از نشاءها در خاک ضعبف خشک شده‌است.

کودها رشد گیاهان را بهبود می‌بخشند. این عمل به دو روش اتفاق می‌افتد: روش سنتی که مواد مغذی افزوده می‌شود. روش دومی که برخی از کودها عمل می‌کنند بهبود کارایی خاک با تغییرات در نگهداری آب و هوای آن است. کودها معمولاً در نسبت‌های مختلف حاوی مواد زیر هستند:[۲]

  • سه ماکروماده مغذی اصلی:
  1. نیتروژن: بهبود رشد برگ‌ها
  2. فسفر: بهبود رشد ریشه‌ها، گل‌ها، دانه‌ها و میوه‌ها
  3. پتاسیم: تقویت رشد ساقه، حرکت آب در گیاه، تقویت گل دهی و میوه دهی
  • سه ماکروماده مغذی ثانویه:
  1. کلسیم
  2. منیزیم
  3. گوگرد

مواد مغذی مورد نیاز برای سلامت گیاه توسط عناصر طبقه‌بندی می‌شود، اما از این عناصر به عنوان کود استفاده نمی‌شود. در عوض از ترکیبات حاوی این عناصر به عنوان کود استفاده می‌شود.

ماکرومواد مغذی در مقادیر بیشتری مصرف می‌شوند و در بافت گیاه با مقادیر مختلف از ۰٫۱۵٪ تا ۶٪ برپایه ماده خشک (رطوبت ماده ۰٪) وجود دارند. گیاهان از چهار عنصر اصلی ساخته می‌شوند: هیدروژن، اکسیژن، کربن و نیتروژن. کربن، هیدروژن و اکسیژن به صورت گسترده‌ای در آب و کربن دی‌اکسید وجود دارند. با اینکه نیتروژن بیشترین گاز موجود در اتمسفر است، گیاهان نمی‌توانند آن را به این صورت جذب کنند. نیتروژن مهم‌ترین کود است چرا که در پروتئین‌ها، DNA و دیگر ترکیبات (برای مثال کلروفیل) موجود است. برای اینکه گیاهان بتوانند نیتروژن را جذب کنند این ماده باید به شکلی «ثابت» دربیاید. فقط برخی باکتری‌ها و گیاهان میزبان آنها (به صورت ویژه حبوبات) می‌توانند نیتروژن را با تبدیل آن به آمونیاک «ثثبیت» کنند. وجود فسفات برای تولید DNA و آدنوزین تری‌فسفات، اصلی‌ترین حامل انرژی در سلول‌ها، الزامی است.

میکرومواد مغذی در مقیاس‌های کمتری مصرف می‌شوند و در بافت گیاه با مقادیر خیلی کمی در حد جزء در میلیون (ppm) وجود دارند که از ۰٫۱۵ تا ۴۰۰ ppm ماده خشک متغیر است.[۳][۴] این عناصر در محل‌های آنزیم‌های فعالی حضور دارند که متابولیسم گیاه را به عهده دارند. به دلیل اینکه این عناصر کاتالیست‌ها (آنزیم‌ها) را فعال می‌کنند، تأثیری که می‌گذارند نسبت به درصد وزنشان فراتر است.

طبقه‌بندی[ویرایش]

کودها به چندین روش طبقه‌بندی می‌شوند. می‌توان آنها را بر اساس داشتن فقط یک ماده مغذی طبقه‌بندی کرد (برای مثال پتاسیم، فسفر یا نیتروژن) که در این صورت به آنها «کود مستقیم» می‌گویند. «کودهای مجتمع» دارای دو یا چند ماده مغذی مختلف هستند. کودها گاهی بر اساس طبیعی (ارگانیک) و شیمیایی (غیر ارگانیک) بودن طبقه‌بندی می‌شوند. کودهای غیرارگانیک یا شیمیایی مواد حاوی کربن را، به جز اوره حذف می‌کنند. کودهای طبیعی یا ارگانیک معمولاً گیاهان (بازیافت شده) هستند یا از حیوانات گرفته می‌شوند. به کودهای غیرارگانیک معمولاً کود شیمیایی گفته می‌شود چرا که برای تهیه آنها باید چندین فرایند شیمیایی انجام داد.[۵]

تولید[ویرایش]

کودهای نیتروژن[ویرایش]

کودهای نیتروژن از آمونیاک (NH3) ساخته می‌شوند، که در بعضی مواقع مستقیماً به داخل زمین تزریق می‌شوند. آمونیاک توسط فرایند هابر-بوش ساخته می‌شود.[۶] در این فرایند انرژی-بالا، گاز طبیعی (CH4) معمولاً تأمین کننده هیدروژن است و نیتروژن (N2) از هوا تأمین می‌شود. از آمونیاک برای ماده اولیه تمام دیگر کودهای پایه نیتروژن، مانند آمونیوم نیترات و اوره، استفاده می‌شود. نیترات‌ها همچنین توسط فرایند استوالد نیز ساخته می‌شوند.

کودهای فسفات[ویرایش]

همه کودهای فسفاتی از استخراج مواد معدنی حاوی آنیون PO4-3 بدست می‌آیند.

کودهای پتاسیم[ویرایش]

پتاش مخلوطی از مواد معدنی حاوی پتاسیم است که برای ساخت کودهای پتاسیم مورد استفاده قرار می‌گیرد. پتاش محلول در آب است و به همین دلیل اصلی‌ترین زحمت در ساخت آن فقط چند مرحله خالص سازی است؛ برای مثال: حذف سدیم کلراید (نمک معمولی) از آن. معمولاً به کودهای پتاش، پتاسیم کلراید، پتاسیم سولفات، پتاسیم کربنات و پتاسیم نیترات گفته می‌شود.[۷]

کودهای ترکیبی[ویرایش]

می‌توان با ترکیب «کودهای مستقیم» شامل کود نیتروژن، فسفات و پتاسیم و مخلوط کردن آنها کودهای ترکیبی ساخت. در بعضی موارد بین این مواد واکنش شیمیایی رخ می‌دهد.

کودهای طبیعی[ویرایش]

کودهای طبیعی یا ارگانیک به کودهایی گفته می‌شود که ریشه آنها پایه زیستی یا بیولوژیک دارد، به عبارتی این کودها از موادزنده گرفته شده‌اند. کودهای طبیعی شامل فضولات حیوانی، ضایعات گیاهان در کشاورزی، کمپوست و فاضلاب تصفیه شده (بیوسالید)، می‌باشند.

کمپوست[ویرایش]

این کود که از پسماندهای خانگی و غذایی تولید می‌شود یکی از عالی‌ترین کودها برای مصارف کشاورزی به‌شمار می‌رود که تولیدکنندگان گل و گیاه نیز امکان استفاده از این کود را نیز دارند. منیزیم و فسفات موجود در این کود سبب آبرفتی شدن خاک‌های کشاورزی و جذب سریع تر مواد مغذی درون خاک می‌شود.[نیازمند منبع]

کود حیوانی[ویرایش]

کود حیوانی در حقیقت از فضولات حیوانات تهیه می‌شود که بیشتر از کود گوسفند و گاو و اسب یا مرغ تشکیل می‌شود. کود حیوانی به علت دارا بودن حجم وسیعی از مود آلی و غذایی باقی‌مانده که برای غنای خاک بسیار مفید می‌باشد در طول تاریخ همواره مورد توجه کشاورزان بوده‌است.

کود انسانی نیز در رده کودهای حیوانی به حساب می‌آید. در بعضی کشورها از مدفوع انسانی به عنوان کود در مزارع کشاورزی استفاده می‌شود.[۸]

تصویری از فضولات اسب که به‌عنوان کود حیوانی از آن استفاده می‌شود

کود شیمیایی[ویرایش]

کودهای شیمیایی موادی هستند که به صورت شیمیایی تولید شده که دارای مواد مغذی مورد نیاز گیاه می‌باشند. کودهایی که حاوی باکتری‌های ازتوبکتر یا آزوسپیریلیوم باشند درباروری خاک موثرند.

تولید این نوع کودها، در کشاورزی و ازدیاد تولید محصولات زراعی انقلابی را به وجود آورد. طی مرور زمان تولید این کودها رو به فزونی گذاشته و از آنجا که علاوه بر این که این کودها باعث ازدیاد محصول می‌گردد باید این را هم در نظر داشت که، این کودها صدمات زیادی را به خاک، موجودات زنده و اکوسیستم وارد می‌نمایند.

کاربرد[ویرایش]

مایع یا جامد[ویرایش]

کودها به صورت مایع و جامد به خاک اعمال می‌شوند. حدود ۹۰٪ این کودها به صورت جامد اعمال می‌شوند. بیشترین کودهای شیمیایی جامد استفاده شده اوره، دی آمونیم فسفات و پتاسیم کلراید هستند.[۹] کودهای جامد معمولاً به صورت پودر هستند. کودهای مایع از مزیت جذب سریع و پوشش راحت تر برخوردارند.[۱۰] افزودن کود شیمیایی به آب آبیاری «آبیاری شیمیایی» گفته می‌شود.[۱۱]

کودهای آرام-آزاد شونده و کنترل شده[ویرایش]

کودهای آرام-آزاد شونده و کنترل شده تنها ۰٫۱۵٪ (۵۶۲۰۰۰ تن) بازار کود (۱۹۹۵) را شامل می‌شود. کاربرد آنها ناشی از این واقعیت است که کود در معرض فرآیندهای آنتاگونیست قرار دارد. در کنار اینکه کودها مواد مغذی به گیاهان می‌رسانند استفاده بیش از حد کودها می‌تواند باعث مسمومیت آنها شود. میکروب‌ها بسیاری از کودها را به عنوان مثال، از طریق بی حرکت کردن آنها یا اکسیداسیون، تخریب می‌کنند. به علاوه کودها توسط تبخیر یا شستشو از بین می‌روند. بسیاری از کودهای آرام آزاد شونده مشتق شده از اوره، یک کود مستقیم نیتروژن، هستند.

جدای از اینکه این کودها در ارائه مواد مغذی موثرتر هستند، این کودها اثرات آلودگی بر آب‌های زیرزمینی را نیز کاهش می‌دهند.[۱۲]

کودهای روبرگی[ویرایش]

کودهای روبرگی مستقیماً بر روی برگ‌ها اعمال می‌شوند. این روش تقریباً به‌طور مداوم برای استفاده از کودهای مستقیم نیتروژن محلول در آب استفاده می‌شود و به ویژه برای محصولات با ارزش بالا مانند میوه‌ها استفاده می‌شود.[۱۳]

مواد شیمیایی تأثیرگذار بر جذب نیتروژن[ویرایش]

برای بهبود کارایی کودهای نیتروژن از برخی مواد شیمیایی استفاده می‌شود. کشاورزان به این طریق می‌توانند اثرات مخرب زیست‌محیطی فرار کودهای نیتروژن را کاهش دهند. نیترات آنیونی است که تمایل به شسته شدن زیادی دارد و مهارکننده‌های نیتریدی شدن، تبدیل آمونیاک به نیترات را متوقف می‌کنند.

سوختگی ناشی از کوددهی

کود دهی بیش از حد[ویرایش]

استفاده از فناوری‌های کوددهی دقیق بسیار مهم است چرا که کوددهی بیش از حد می‌تواند اثرات مخرب داشته باشد.[۱۴] زمانیکه کوددهی بیش از حد انجام شود احتمال سوختگی گیاه وجود دارد. کوددهی بیش از حد می‌تواند باعث سوختگی، تخریب یا حتی خشک شدن کامل گیاه گردد. تمایل کودها به سوزاندن به صورت تقریبی بستگی به شاخص نمک آنها دارد.[۱۵][۱۶]

آمار[ویرایش]

امروزه استفاده از کودهای نیتروژنی در بیشتر کشورهای توسعه یافته به ثبات رسیده‌است. گرچه چین بزرگترین تولیدکننده و مصرف‌کننده کودهای نیتروژنی است.[۱۷] آفریقا وابستگی کمی به کودهای نیتروژن دارد.[۱۸] مواد معدنی کشاورزی و شیمیایی در استفاده صنعتی از کود بسیار مهم است و حدود ۲۰۰ میلیارد دلار ارزش دارد.[۱۹] نیتروژن تأثیر قابل توجهی در استفاده از مواد معدنی جهانی دارد، و پس از آن پتاس و فسفات قرار دارد. تولید نیتروژن از دهه ۱۹۶۰ به‌طور چشمگیری افزایش یافته‌است. قیمت فسفات و پتاسیم از دهه ۱۹۶۰ افزایش یافته‌است و این افزایش بیشتر از شاخص قیمت مصرف‌کننده است.[۲۰] پتاس در کانادا، روسیه و بلاروس تولید می‌شود که بیش از نیمی از تولیدات جهان را تشکیل می‌دهد.[۲۱] تولید پتاسیم در کانادا در سال ۲۰۱۷ و ۲۰۱۸ به مقدار ۱۸٫۶٪ افزایش یافت.[۲۲] برآوردهای محافظه کارانه، ۳۰ تا ۵۰ درصد تولید محصولات کشاورزی را به استفاده از کود طبیعی یا شیمیایی ارجاع می‌دهد.[۲۳][۲۴] ارزش بازار جهانی کود احتمالاً تا سال ۲۰۱۹ به بیش از ۱۸۵ میلیارد دلار افزایش خواهد یافت.[۲۵]

منابع[ویرایش]

  1. Heinrich W. Scherer. "Fertilizers" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. 2000, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a10_323.pub3
  2. Dittmar, Heinrich; Drach, Manfred; Vosskamp, Ralf; Trenkel, Martin E.; Gutser, Reinhold; Steffens, Günter (2009). "Fertilizers, 2. Types". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. doi:10.1002/14356007.n10_n01. ISBN 978-3-527-30673-2.
  3. "AESL Plant Analysis Handbook – Nutrient Content of Plant". Aesl.ces.uga.edu. Retrieved 11 September 2015.
  4. H.A. Mills; J.B. Jones Jr. (1996). Plant Analysis Handbook II: A practical Sampling, Preparation, Analysis, and Interpretation Guide. ISBN 978-1-878148-05-6.
  5. J. Benton Jones, Jr. "Inorganic Chemical Fertilisers and Their Properties" in Plant Nutrition and Soil Fertility Manual, Second Edition. CRC Press, 2012. شابک ‎۹۷۸-۱-۴۳۹۸-۱۶۰۹-۷. eBook شابک ‎۹۷۸-۱-۴۳۹۸-۱۶۱۰-۳.
  6. Smil, Vaclav (2004). Enriching the Earth. Massachusetts Institute of Technology. p. 135. ISBN 978-0-262-69313-4.
  7. Vasant Gowariker, V. N. Krishnamurthy, Sudha Gowariker, Manik Dhanorkar, Kalyani Paranjape "The Fertilizer Encyclopedia" 2009, John Wiley & Sons. شابک ‎۹۷۸-۰-۴۷۰-۴۱۰۳۴-۹. Online شابک ‎۹۷۸-۰-۴۷۰-۴۳۱۷۷-۱. doi:10.1002/9780470431771
  8. ماهنامه دام و کشت و صنعت
  9. "About Fertilizers Home Page". www.fertilizer.org. International Fertilizer Association. Retrieved 19 December 2017.
  10. Dittmar, Heinrich; Drach, Manfred; Vosskamp, Ralf; Trenkel, Martin E.; Gutser, Reinhold; Steffens, Günter (2009). "Fertilizers, 2. Types". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. doi:10.1002/14356007.n10_n01. ISBN 978-3-527-30673-2.
  11. Vasant Gowariker, V. N. Krishnamurthy, Sudha Gowariker, Manik Dhanorkar, Kalyani Paranjape "The Fertilizer Encyclopedia" 2009, John Wiley & Sons. شابک ‎۹۷۸-۰-۴۷۰-۴۱۰۳۴-۹. Online شابک ‎۹۷۸-۰-۴۷۰-۴۳۱۷۷-۱. doi:10.1002/9780470431771
  12. J. B. Sartain, University of Florida (2011). "Food for turf: Slow-release nitrogen". Grounds Maintenance.
  13. Dittmar, Heinrich; Drach, Manfred; Vosskamp, Ralf; Trenkel, Martin E.; Gutser, Reinhold; Steffens, Günter (2009). "Fertilizers, 2. Types". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. doi:10.1002/14356007.n10_n01. ISBN 978-3-527-30673-2.
  14. "Nitrogen Fertilization: General Information". Hubcap.clemson.edu. Archived from the original on 29 June 2012. Retrieved 17 June 2012.
  15. Garrett, Howard (2014). Organic Lawn Care: Growing Grass the Natural Way. University of Texas Press. pp. 55–56. ISBN 978-0-292-72849-3.
  16. "Understanding Salt index of fertilizers" (PDF). Archived from the original (PDF) on 28 May 2013. Retrieved 22 July 2012.
  17. Smil, Vaclav (2015). Making the Modern World: Materials and Dematerialization. United Kingdom: John Wiley & Sons. ISBN 978-1-119-94253-5.
  18. Smil, Vaclav (2012). Harvesting the Biosphere: What We Have Taken From Nature. Massachusetts Institute of Technology. ISBN 978-0-262-01856-2.
  19. Kesler and Simon, Stephen and Simon (2015). Mineral Resources, Economics and the Environment. Cambridge. ISBN 978-1-107-07491-0.
  20. Kesler and Simon, Stephen and Simon (2015). Mineral Resources, Economics and the Environment. Cambridge. ISBN 978-1-107-07491-0.
  21. Kesler and Simon, Stephen and Simon (2015). Mineral Resources, Economics and the Environment. Cambridge. ISBN 978-1-107-07491-0.
  22. "Industry Stats - Fertilizer Canada". Fertilizer Canada. Retrieved 2018-03-28.
  23. Vasant Gowariker, V. N. Krishnamurthy, Sudha Gowariker, Manik Dhanorkar, Kalyani Paranjape "The Fertilizer Encyclopedia" 2009, John Wiley & Sons. شابک ‎۹۷۸-۰-۴۷۰-۴۱۰۳۴-۹. Online شابک ‎۹۷۸-۰-۴۷۰-۴۳۱۷۷-۱. doi:10.1002/9780470431771
  24. Stewart, W.M.; Dibb, D.W.; Johnston, A.E.; Smyth, T.J. (2005). "The Contribution of Commercial Fertilizer Nutrients to Food Production". Agronomy Journal. 97: 1–6. doi:10.2134/agronj2005.0001.
  25. Ceresana, Market Study Fertilizers - World, May 2013, http://www.ceresana.com/en/market-studies/agriculture/fertilizers-world/