موضوع مقاله: کود | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # کود | مقدمه: برای آنکه خاک از لحاظ مواد غذایی دچار کمبود نباشد به‌کارگیری کود، بسیار سودمند خواهد بود. | ## بخش 1: کود | گیاهان و درختان در مجموع به حداقل ۱۶ عنصر شیمیایی نیاز دارند که مهم‌ترین آنها کربن، هیدروژن، اکسیژن، نیتروژن، فسفر، گوگرد، پتاسیم، کلسیم و منیزیم می‌باشد. اگرچه گیاهان حاوی سدیم، ید و کبالت هستند، اما ظاهراً این عناصر برای رشد آنها ضروری نیستند. کودهای شیمیایی مدرن شامل یک یا چند عنصر از سه عنصر مهم در تغذیه گیاه هستند: نیتروژن، فسفر و پتاسیم. بنابر گزارش ویژه IPCC در مورد تغییرات آب‌وهوایی و زمین، این روش‌ها عامل اصلی گرم‌شدن کره زمین است. سازوکار پیوند= نشاء گوجه‌فرنگی که با و بدون کود نیتروژن در خاکی ماسه‌ای و با مواد مغذی ضعیف پرورش داده شده است. روش دومی که برخی از کودها عمل می‌کنند؛ بهبود کارایی خاک با تغییرات در نگهداری آب‌وهوای آن است. کودها معمولاً در نسبت‌های مختلف حاوی مواد زیر هستند: سه ماده درشت‌مغذی اصلی: نیتروژن: بهبود رشد برگ‌ها فسفر: بهبود رشد ریشه‌ها، گل‌ها، دانه‌ها و میوه‌ها پتاسیم: تقویت رشد ساقه، جریان آب در گیاه، تقویت گل‌دهی و میوه‌دهی سه ماده درشت‌مغذی ثانویه: کلسیم جلوگیری از بیماری و آفات گیاه منیزیم: برای بهبود رشد گیاهان گوگرد: برای بهبود و اصلاح خاک مواد ریزمغذی: مس، آهن، منگنز، مولیبدن، روی و بور. مواد مغذی موردنیاز برای سلامت گیاه توسط عناصر طبقه‌بندی می‌شود، اما از این عناصر به عنوان کود استفاده نمی‌شود. مواد درشت‌مغذی 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. با اینکه نیتروژن بیشترین گاز موجود در اتمسفر است، گیاهان نمی‌توانند آن را به صورت گاز جذب کنند. نیتروژن مهم‌ترین کود است چرا که در پروتئین‌ها، دی‌ان‌ای و دیگر ترکیبات (برای مثال کلروفیل) موجود است. برای اینکه گیاهان بتوانند نیتروژن را جذب کنند این ماده باید به شکلی «ثابت» دربیاید. تنها برخی باکتری‌ها و گیاهان میزبان آن‌ها (به‌صورت 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. مواد ریزمغذی 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. 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 بسیار فراتر است. می‌توان آن‌ها را بر اساس داشتن تنها یک ماده مغذی طبقه‌بندی کرد (برای مثال پتاسیم، فسفر یا نیتروژن) که در این صورت به آن‌ها «کود مستقیم» می‌گویند. کودها گاهی بر اساس طبیعی (ارگانیک) و شیمیایی (غیرارگانیک) بودن طبقه‌بندی می‌شوند. 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.J. 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. در سال ۲۰۱۹ ارزش بازار جهانی کودهای نیتروژنی ۶۵٫۵۱ میلیارد دلار ارزیابی شده است و پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۲۵ به ۶۸٫۳۶ میلیارد دلار برسد. نیتروژن به صورت طبیعی در جو موجود است، اما فقط چند گیاه می‌توانند آن را به این صورت جذب کنند. بازار جهانی کودهای ازته را به شکل اوره، آمونیاک، آمونیوم سولفات، نیترات آمونیوم کلسیم و چند مورد دیگر با نسبت‌های مختلف ارزش غذایی ارائه می‌دهد. این کودهای ازته بافت بهتری ایجاد کرده و رشد گیاه را برای عملکرد سریعتر تنظیم می‌کنند. | ## بخش 2: کود | کودهای فسفات با استخراج از سنگ فسفات، که حاوی دو ماده معدنی اصلی حاوی فسفر، یعنی فلوراپاتیت و هیدروکسی آپاتیت است، به‌دست می‌آیند. این مواد معدنی با استفاده از اسیدهای سولفوریک یا فسفریک به نمک‌های فسفات محلول در آب تبدیل می‌شوند. در فرایند نیتروفسفات یا فرایند اودا (که در سال ۱۹۲۷ ابداع گردید)، سنگ‌های فسفات دارای تا ۲۰٪ فسفر، توسط اسید نیتریک (HNO3) حل می‌شوند تا مخلوطی از اسید فسفریک (H3PO4) و کلسیم نیترات (Ca(NO3)2) ایجاد گردد. این مخلوط را می‌توان با یک کود پتاسیم ترکیب کرد و یک کود ترکیبی با سه ماکروماده مغذی N , P و K به شکل حل شده به راحتی تولید کرد. در سال ۲۰۱۶ بازار جهانی کودهای فسفاته ۵۱٫۶ میلیارد دلار ارزیابی شده است و انتظار می‌رود از ۲۰۱۷ تا ۲۰۲۵ با نرخ رشد مرکب سالانه ۵٫۱٪ گسترش یابد و به ۷۸٫۰۶ میلیارد دلار برسد. کودهای پتاسیم پتاس مخلوطی از مواد معدنی حاوی پتاسیم است که برای ساخت کودهای پتاسیم مورد استفاده قرار می‌گیرد. پتاس 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. کودهای پتاس را می‌توان برای طیف وسیعی از محصولات غذایی از جمله برنج، سبزیجات، میوه‌ها، شکر، روغن نخل، سویا و پنبه استفاده کرد زیرا توانایی آن در افزایش عملکرد محصول، بازده محصول، بهبود ارزش مواد مغذی، افزایش سطح نگهداری آب و مقاوم‌سازی محصول در برابر بیماری‌ها و عوامل بیماری‌زای مضر است. علاوه بر این، استفاده از کودهای پتاسه در خاک به بهبود رنگ، طعم و بافت محصولات غذایی کمک می‌کند که عملکرد اصلی کود پتاس است. کودهای کامل(NPK) می‌توان با ترکیب «کودهای مستقیم» شامل کود نیتروژن، فسفات و پتاسیم و کود فسفر بالا مایع مخلوط کردن آن‌ها کودهای ترکیبی و کامل ساخت. کودهای طبیعی 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 کودهای دامی (فضولات حیوانی)، ضایعات گیاهان در کشاورزی، کمپوست و فاضلاب تصفیه شده (بیوسالید)، می‌باشند. کمپوست به ویژه در کشاورزی ارگانیک که استفاده از کودهای مصنوعی مجاز نیست، اهمیت فراوانی دارد. کمپوست ساختار خاک را بهبود بخشده، طیف وسیعی از مواد مغذی را برای گیاهان فراهم کرده و میکروب‌های مفیدی را به خاک اضافه می‌کند. حداکثر فواید کمپوست بر ساختار خاک (تراکم بهتر، فاصله منافذ و ذخیره آب) و عملکرد محصول معمولاً پس از چندین سال استفاده رخ می‌دهد. کمپوست‌ها معمولاً حاوی حدود ۲ درصد نیتروژن، ۰٫۵ تا ۱ درصد فسفر و حدود ۲ درصد پتاسیم هستند. نیتروژن موجود در کمپوست به آرامی و در مقادیر کم آزاد می‌شود، که آبشویی آن را کاهش داده و به این طریق در دسترس بودن آن در کل طول دوره رشد افزایش می‌یابد. به دلیل درصد نسبتاً کم مواد مغذی، کمپوست‌ها معمولاً در مقادیر زیاد استفاده می‌شوند. کود دامی 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 بوده است. با توجه به پتانسیل نگهداری عوامل بیماری‌زای انسانی توسط کودهای دامی، استانداردهای ملی ارگانیک وزارت کشاورزی ایالات متحده آمریکا، دستور می‌دهد که کود خام باید حداکثر ۹۰ یا ۱۲۰ روز قبل از برداشت محصول نهایی به خاک اعمال شود (بسته به اینکه قسمت برداشت شده از محصول در تماس با زمین باشد یا خیر). کود دامی کمپوست شده که پنج بار در ۱۵ روز زیر و رو شده باشد و دمای بین ۵۵ تا ۷۷٫۲ درجه سلسیوس را تجربه کرده باشد، محدودیتی در زمان مصرف ندارد. گاهی ممکن است به کودهای اضافی مانند اکسید فسفر نیز نیاز باشد، تا بتوان از ارزش کامل نیتروژن و پتاس موجود در کود دامی بهره برد. بیشترین کودهای شیمیایی جامد استفاده شده اوره، دی آمونیم فسفات و پتاسیم کلراید هستند. کودهای آرام-آزاد شونده و کنترل شده 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 فرایندهای 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. | ## بخش 3: کود | 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. 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. مواد شیمیایی تأثیرگذار بر جذب نیتروژن 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. پیوند= ناشی از کوددهی مضرات کود دهی بیش از حد استفاده از فناوری‌های کوددهی دقیق بسیار مهم است چرا که کوددهی بیش از حد می‌تواند اثرات مخرب داشته باشد. امروزه استفاده از کودهای نیتروژنی در بیشتر کشورهای توسعه یافته به ثبات رسیده است. مواد معدنی کشاورزی و شیمیایی در استفاده صنعتی از کودها بسیار مهم است و حدود ۲۰۰ میلیارد دلار ارزش دارد. با وجود اهمیت کاربرد درست کودهای شیمیایی، در میان کشاورزان ایرانی تنها استفاده از کودهای نیتروژنه (مانند اوره و آمونیاک) و کودهای فسفره رایج است؛ که عدم مصرف کودهای پتاسه و عدم مصرف کودهای ریزمغذی (مانند آهن)، منجر به عدم جذب متوازن کودها نسبت به نیاز گیاه، و بالطبع افت بسیار شدید عملکرد محصولات کشاورزی ایران، به‌علاوه انباشت کودهای نیتروژنه در بافت گیاهان به‌صورت خام و مصرف‌نشده گردیده که خود منجر به نارسایی‌های گوارشی و حتی سرطان در مصرف‌کنندگان و مرجوعی بسیاری از محصولات کشاورزی ایران از بازارهای صادراتی گشته است. نیتروژن تأثیر قابل توجهی در استفاده از مواد معدنی جهانی دارد، و پس از آن پتاس و فسفات قرار دارد. قیمت فسفات و پتاسیم از دهه ۱۹۶۰ افزایش یافته است و این افزایش بیشتر از شاخص قیمت مصرف‌کننده است. پتاس در کانادا، روسیه و بلاروس تولید می‌شود که بیش از نیمی از تولیدات جهان را تشکیل می‌دهد. برآوردهای محافظه کارانه، ۳۰ تا ۵۰ درصد تولید محصولات کشاورزی را به استفاده از کود طبیعی یا شیمیایی ارجاع می‌دهد. افزایش مصرف روزافزون کودهای شیمیایی به دلیل پراکندگی استفاده از مواد معدنی، می‌تواند بر خاک، آب سطحی و آب‌های زیر زمینی تأثیر بگذارد. مرگ و پوسیدگی این جلبک‌ها، اکسیژن آب را از بین می‌برد و عواقب منفی آشکاری را برای زندگی آبزیان به همراه دارد. این تصویر از دریای خزر موج‌های سبز و آبی نزدیک دهانه رودخانه ولگا (مرکز، بالا) را نشان می‌دهد که وجود جلبک‌ها را نشان می‌دهد. رنگ آبی روشن قسمت شمال شرقی دریا ممکن است به دلیل مخلوطی از زندگی گیاهان و رسوبات باشد، زیرا اینجا کم عمق‌ترین سطح دریا است.کودهای فسفره و ازته ای که معمولاً استفاده می‌شوند دارای تأثیرات عمده زیست‌محیطی هستند. عامل اصلی در اوتروفیکاسیون، فسفات است که به‌طور معمول یک ماده مغذی محدود کننده است. شکوفه‌های سیانوباکتریوم ('شکوفه جلبک') همچنین می‌تواند سموم مضر تولید کند که می‌تواند در زنجیره غذایی جمع شود و برای انسان مضر است. ترکیبات غنی از ازت موجود در رواناب کود، دلیل اصلی کاهش جدی اکسیژن در بسیاری از مناطق اقیانوس‌ها، به ویژه در مناطق ساحلی، دریاچه‌ها و رودخانه‌ها است. از سال ۲۰۰۶، به‌طور فزاینده ای استفاده از کود ازته در شمال غربی اروپا و ایالات متحده کنترل و محدود می‌شود. اگر بتوان اوتروفیکاسیون را معکوس کرد، ممکن است دهه‌ها طول بکشد تا نیترات‌های تجمع یافته در آب‌های زیرزمینی توسط فرایندهای طبیعی تجزیه شوند. میزان زیاد استفاده از کودهای حاوی نیتروژن همراه با حلالیت زیاد نیترات در آب منجر به افزایش رواناب حاوی نیتروژن در آب‌های سطحی و همچنین ورود به آب‌های زیرزمینی شده، و در نتیجه باعث آلودگی آب‌های زیرزمینی می‌گردد. استفاده بیش از حد از کودهای حاوی نیتروژن (اعم از مصنوعی یا طبیعی) بسیار آسیب رسان است، زیرا مقدار زیادی از نیتروژن که توسط گیاهان جذب نمی‌شود به نیترات تبدیل شده و به راحتی شسته می‌شود. خاک اسیدی شدن کودهای حاوی نیتروژن هنگام افزودن می‌توانند باعث اسیدی شدن خاک شوند. | ## جمع‌بندی | این امر می‌تواند منجر به کاهش دسترسی مواد مغذی گردد که می‌توان آن را از طریق آهک کاری کاهش داد.