فسفر

مشخصات فسفر :

عدد اتمی فسفر : ۱۵ ۳۰٬۹۷۳۸ g.mol -۱: جرم اتمی حالت اکسایش: ± ۳، ۴، ۵ الکترونگاتیوی (بر اساس قرارداد :pauling): ۲٬۱ چگالی: ۱٬۸۲ g/ml at 20 °C نقطه ذوب: ۴۴٬۲ °C نقطهٔ جوش: ۲۸۰ °C شعاع اتمی: ۱٬۲۸ Å شعاع یونی: ۰٬۳۴ Å آرایش الکترونی: [Ne]3s23p۳ انرژی نخستین یونش: ۱۰٬۱۱۸ eV انرژی دومین یونش: ۱۹٬۷۲۵ eV انرژی سومین یونش: ۲۹٬۱۴۱ eV کشف شده بوسیله: Hennig Brandt in ۱۶۶۹

فسفر یکی از اعضای نافلز چند ظرفیتی گروه نیتروژن می‌باشد. این عنصر به چندین شکل آلوتروپی در طبیعت یافت شده‌است و یکی از عناصر حیاتی برای زندگی ارگانیسم‌های طبیعی (ترکیب موجودات زنده) می‌باشد. چندین شکل فسفر وجود دارند که عبارت اند از:فسفر سفید، قرمز، سیاه؛ اگر چه رنگ‌های آن‌ها تا حد زیادی به نظر می‌رسد تفاوت کمی با هم داشته باشد. فسفر سفید یکی از شکل‌های فسفر است که به‌طور صنعتی تولید می‌شود که در تاریکی می‌تابد؛ و بی‌اختیار شعله‌ور می‌شود در زمانی که در معرض هوا گیرد و سم مهلکی است. فسفر قرمز می‌تواند به خاطر تغییرات اندک در ساختار شیمیایی اش از رنگ نارنجی تا ارغوانی تغییر داشته باشد. شکل سوم، یعنی فسفر سیاه، که در زیر فشار بالا ساخته می‌شود شبیه به گرافیت بوده و مانند گرافیت توانایی هدایت الکتریکی را دارد.

به غیر از آب و غذا بدن انسان برای بقا نیاز ویتامین‌های مشخص و مواد معدنی دارد. کلسیم و فسفر دو ماده معدنی مهم در بدن انسان هستند که با کمک همدیگر دندان‌ها و استخوانها را می‌سازند. فسفر ۱ درصد کل وزن بدن را تشکیل می‌دهد، بنابراین اگر فردی ۱۵۰ پوند وزن داشته باشد یک و نیم پوند فسفر در بدن دارد.

بیشتر فسفر بدن (در حدود ۸۵ درصد) در استخوانها و دندانها (جایی که با کلسیم برای ساختن استخوان قویتر و سخت‌تر ترکیب می‌شود) وجود دارد. بقیه فسفر در سلول‌ها و بافتهای دیگر وجود دارد. در کلیه‌ها، فسفر از نظیر تصفیه مهم است. فسفر همچنین به تعادل اسید-باز درخون کمک می‌کند. فسفر جریان انرژی در بدن را تنظیم کرده باعث کاهش درد عضلانی، بعد از یک کار سخت، می‌شود. بدن شما برای رشد، نگهداری و ترمیم همه بافتها و یاخته‌های بدن و همچنین برای جذب سایر ویتامین‌ها و مواد معدنی از جمله ویتامین دی، کلسیم، ید، منیزیومو روی نیاز به فسفر دارد.

کاربردها در کشاورزی :

از کاربردهای فسفر می‌توان در اسید فسفریک غلیظ شده که در کودها برای کشاورزی و سموم دفع آفات اشاره کرد.

کودهای فسفاته :

غالباً درصد فسفر کودهای شیمیائی را بصورت درصد اکسید فسفر ذکر می نمایند. اسید فسفریک که از تجزیه مواد آلی خاک حاصل می شود قابل جذب گیاه است، اما بصورت کود شیمیائی مصرف نمی شود. قسمت اعظم کود فسفره ای که به خاک داده می شود. بوسیله کلسیم در خاک های قلیائی و بوسیله آهن و آلومینیم در خاکهای اسیدی تثبیت می گردد. معمولاً کود فسفره ای که به خاک داده می شود در سال اول بصورت قابل جذب گیاه باقی می ماند و بخش کمی نیز طی سالهای آینده قابل جذب گیاه می گردد. میزانهای فوق الذکر با روش کوددهی، بافت و ترکیب خاک ، سوابق مصرف کود فسفره در خاک و مقدار کود فسفری که مصرف می شود بستگی دارد. چون میزان محلول بودن و حرکت کود فسفره در خاک بسیار محدود است می بایستی کودهای فسفره را قبل از کاشت به صورت نواری به خاک داد و آنها را مستقیماً در ناحیه توسعه ریشه قرار داد. حداکثر میزان محلول فسفر در pH معادل ۶ تا ۶٫۵ مشاهده می شود. بنابراین رساندن pH خاک به این حدود می تواند در افزایش محلول بودن و جذب فسفر موثر باشد.

تغییر pH خاک در خاکهای اسیدی با اضافه کردن آهک و در خاکهای قلیائی با اضافه کردن گوگرد یا کودهای اسیدی انجام پذیر است. مصرف مقدار زیادی کود حیوانی نیز می تواند در نقصان pH خاک مفید باشد. میزان محلول بودن کودهای فسفره نیز متغیر است

شکل قابل جذب فسفر در گیاهان، بصورت آنیون می باشد و به یکی از دو صورت زیر است:

• مونو فسفات H₂PO^-₄
• دی فسفات HPO₄^-2

باکتری های حلال ساز فسفات و مایکوریزای موجود درخاک باعث افزایش جذب فسفر توسط گیاهان می شوند.

کودهای فسفر رایج :

1. مونو فسفات آمونیوم- حاوی ۴۸% فسفر (P2O5) - حاوی ۱۱% نیتروژن - مونو فسفات آمونیوم، کودی است حلال در آب و می توان در سیستم آبیاری قطره ای، همراه با آبیاری از آن استفاده نمود.
2. سوپر فسفات ساده- حاوی ۲۰% فسفر (P2O5)
3. سوپر فسفات تریپل- حاوی ۴۶% فسفر (P2O5)

نقش فسفر در گیاه :

فسفر برخلاف نیتروژن و گوگرد، در گیاه کاهش نمی یابد بلکه در بالاترین سطح اکسیداسیون قرار دارد. فسفر بعد از جذب توسط گیاه به استرهای ساده فسفات نظیر قندهای فسفات دار تبدیل شده یا از طریق پیوند پیروفسفات به یک فسفات دیگر متصل میشود (نظیر ATP).

• فسفر برای تولید بذر و میوه از عناصر اصلی است و در صورت کمبود فسفر، تشکیل میوه متوقف می شود مخصوصاً اگر میزان ازت بالا باشد.
• فسفر گسترش ریشه را تقویت می کند.
• فسفر باعث انتقال انرژی و تقسیم سلولی می شود.
• در کربن گیری گیاه نقش دارد.
• باعث گلدهی گیاه و جلو انداختن بلوغ در گیاه می شود.

علائم کمبود فسفر در گیاه :

به طور کلی علائم کمبود فسفر به روشنی کمبود ازت نیست و شامل موارد زیر می شود:

1. رشد قسمت های هوایی و ریشه در گیاه کند و یا متوقف می گردد.
2. رشد طولی گیاه افزایش می یابد و تولید ساقه ی جانبی به ندرت ظاهر می شود.
3. رنگ حاشیه برگ ها، قرمز یا ارغوانی شده و پایین ترین برگ گیاه زرد شده و این زردی به دمبرگ منتقل شده و برگ ریزش می کند. به نظر می رسد یکی یکی برگ ها از پایین زرد شده و ریزش می کند. (در کمبود ازت، فقط پهنک زرد می شود و با یک ضربه ی دست به برگ ،برگ می افتد.)
4. کمبود فسفر باعث می گردد که فعل و انفعالات و سوخت و ساز نظیر تبدیل قند به نشاسته کاهش یابد. تبدیل قند به نشاسته در سیب زمینی بسیار زیاد است و سیب زمینی با مزه شیرین خوب نیست.
5. در کمبود فسفر، تعداد برگ ها کاهش می یابد و جوانه ها از بین می روند. همچنین تعداد شکوفه ها و میوه ها کاسته می شود.
6. در کمبود فسفر در بعضی از میوه ها، گوشت میوه نرم و شیره میوه خیلی ترش و خاصیت انبارداری آن کاهش می یابد.

[caption id="attachment_987" align="alignright" width="300"] فسفات[/caption]

فسفر در محیط زیست :

در جهان طبیعت فسفر به شکل خالص دیده می‌شود. مقدار فسفر ی که به‌طور طبیعی در غذا وجود دارد به‌طور قابل ملاحظه‌ای تفاوت دارد اما می‌تواند به عنوان بیشترین مقدار در جگر (mg/100 g 370) یا کمترین مقدار در روغن گیاهی باشد. غذاهای غنی از فسفر عبارت اند از :تن ماهی، ماهی قزل آلا، ماهی ساردین، کبد، بوقلمون، جوجه مرغ، تخم مرغ و پنیر (۲۰۰ g/100 g).. کانی‌های فسفات دار زیادی وجود دارند بیشترین آن‌ها به شکل apatite هستند.

Fluorapatite بیشترین ذخیرهٔ استخراج شدهٔ معدنی فسفر را داراست. مناطق مهم و عمده استخراج معدنی این ماده در روسیه، مراکش، تانزانیا، توگو و Nauru (کشور ایسلند قرار گرفته در اقیانوس آرام (قلمرو قدیم استرالیا))هستند. تولید جهانی ۱۵۳ میلیون تن در سال است. نگرانی‌هایی در مورد اینکه تا چند سال دیگر این منابع فسفر باقی خواهند ماند، وجود دارد.

در صورت کمبود این ماده می‌تواند مشکلات جدی در تولید غذای جهانی به وجود آید، به خاطر اینکه فسفر یکی از اجزای مهم در کودها می‌باشد. در اقیانوس‌ها، تجمع فسفر مخصوصاً در سطح آن‌ها خیلی کم است به این دلیل که آلومینیم فسفات و کلسیم فسفات بر روی سطح آب باقی می‌مانند. لی در موارد دیگر، در اقیانوس‌ها، فسفات به سرعت کامل مصرف می‌شوندو به اعماق اقیانوس‌ها به عنوان organic debris می‌روند. مقادیر بیشتری از فسفات‌های می‌توانند در رودخانه‌ها و دریاچه‌ها وجود داشته باشند که رشد بیش از اندازهٔ خزه‌ها را موجب می‌شود.

اشکال دیگر : 

فسفر غیرفلزی که یک ماده مومی زرد یا سفید است و در تماس با هوا قابل اشتعال است سمیت زیادی دارد و به عنوان دارو استفاده نیم شود. علاوه بر این پزشکان یک یا چند تا از فسفات‌های غیر آلی را که در زیر نامبرده شده‌است و سمی نیست، توصیه می‌کنند:

• فسفات پتاسیم دی بازیک
• فسفات پتاسیم مونوبازیک
• فسفات سدیم دی بازیک
• فسفات سدیم مونوبازیک
• فسفات سدیم تری بازیک

پتاسیم

پتاسیم (Potassium) با نماد شیمیایی K (از واژهٔ kalium در لاتین نو) یک فلز قلیایی است و عدد اتمی آن ۱۹ می‌باشد. عنصر پتاسیم نرم و به رنگ نقره‌ای - سفید است در هوا به آسانی اکسید می‌شود و با آب به شدت واکنش می‌دهد و تولید گرما می‌کند و درنتیجه باعث شعله‌ور شدن هیدروژن و واکنش آن می‌گردد.

پتاسیم در کشاورزی و کود

پتاسیم به طور معمول فراوان ترین عنصر غذایی پر نیاز در ۱۵ سانتی متری لایه سطحی خاک است. مقدار پتاسیم در خاک‌های معدنی۰/۴ تا ۳ درصد یا بیشتر تغییر می‌کنددر حالی که در خاک‌های آلی این مقدار حدود ۰/۰۲ تا ۰/۰۳ درصد است.

اشکال مختلف پتاسیم در خاک

چهار شکل مختلف پتاسیم در خاک به ترتیب سهل‌الوصول بودن برای گیاهان شامل:پتاسیم محلول، پتاسیم تبادلی، پتاسیم غیر تبادلی(تثبیت شده) و پتاسیم ساختمانی می‌باشد.

پتاسیم محلول:پتاسیمی است که در محلول خاک به فرم یونی موجود بوده وتنها فرم قابل جذب پتاسیم برای گیاهان است و کاهش ذخیره پتاسیمی خاک در اثر شستشوی عمقی نیز پس از تبدیل سایر شکل های پتاسیم به این فرم صورت میگیرد.

پتاسیم تبادلی: پتاسیم تبادلی یا پتاسیم جذب سطحی شده روی کلوئیدها و قابل جایگزین با سایر کاتیون ها، همانند کاتیون های تبادلی دیگر به وسیله‌ نیروهای الکترو استاتیک بار های منفی کلوئیدهای آلی و معدنی خاک نگهداری می‌شود و تحت شرایطی به آسانی توسط نمک های خنثی قابل استخراج میباشد.

پتاسیم غیرتبادلی: پتاسیمی است که به‌آسانی قابل تبادل نبوده و در زمان های کوتاه نیز توسط محلول های نمکی آزاد نمی‌شود و تاحدودی برای گیاه قابل استفاده است.

پتاسیم ساختمانی: به شکلی از پتاسیم اطلاق می شود که جزئی از شبکه کریستالی کانی ها می‌باشد.

[caption id="attachment_993" align="alignnone" width="231"] کمبود پتاسیم در کود[/caption]

پتاسیم فراوان ترین کاتیون موجود در سیتوپلاسم بوده و نمک های پتاسیم به ایجاد پتانسیل اسمزی مناسب در درون سلول ها و بافت های گیاهان غیر نمک دوست کمک عمده‌ای می‌کند.

جذب پتاسیم به وسیله گیاه 

جذب پتاسیم به داخل سیتوپلاسم یا واکئول های سلول های ریشه از طریق جذب فعال است و نیاز به انرژی دارد.بین غلظت پتاسیم محلول اطراف ریشه و مقدار جذب پتاسیم بوسیله گیاه رایطه مستقیم وجود دارد.

میزان پتاسیم قابل جذب در خاک های مختلف معمولا در حدود ۰/۱ درصد میزان کلسیم قابل جذب می باشد، با این حال مقدار پتاسیم گیاه معمولا ۱۰ برابر کلسیم می باشد و این نشان میدهد که گیاه قدرت انتخابی شدیدی برای برخی عناصر مورد نیاز خود دارد.

نقش پتاسیم در گیاه

پتاسیم در فیزیولوژی گیاه از قبیل: فعال شدن آنزیم ها، ساختن پروتئین ها، فتوسنتز، بزرگ شدن سلول، باز و بسته شدن روزنه ها وافزایش مقاومت به تنش های محیطی نقش دارد. همچنین پتاسیم در درختان میوه‌ای بزرگ شدن میوه ها را باعث می شود. رنگ نارنجی مرکبات و رنگ قرمز در سیب و هلو تابعی از غلظت پتاسیم در گیاه می باشد.

کمبود پتاسیم در گیاهان

کمبود پتاسیم در گیاهان در ابتدا منجر به بروز علائم ظاهری و نشانه های قابل دیدن نمی شود، بلکه ابتدا فقط کاهشی در میزان رشد و عملکرد وجود دارد که به آن اصطلاحا گرسنگی پنهان گفته می شود و تا زمانی که کمبود پتاسیم شدید نباشد، حتی تا پایان فصل رشد نیز علائم ظاهری همچنان بروز نکرده اما کاهش عملکرددر این شرایط قطعی خواهد بود.به دلیل موبایل بودن این عنصر نشانه های ظاهری کمبود پتاسیم ابتدا بر روی دومین و سومین برگ های پیرتر ظاهر می شود.در پیر ترین برگ ها اغلب زردی و سوختگی از نوک و حاشیه برگ ها شروع شده و به سمت پهنک توسعه پیدا می‌کند.

منبع : ویکی پدیا

کود آلی

 

کود آلی

"کود آلی" این کودها را با یک منبع آلی - بیولوژیکی - یعنی کودهای مشتق شده از مواد زندگی می کنند یا قبلا زندگی - توصیف کند. کودهای ارگانیک همچنین می توانند محصولات قابل فروش و غالبا بسته بندی شده را توصیف کنند که تلاش دارند به دنبال انتظارات و محدودیت های پذیرفته شده توسط "کشاورزی ارگانیک" و "سیستم های سازگار با محیط زیست" مرتبط با سیستم های تولید مواد غذایی و گیاهی باشند که به طور قابل توجهی مانع از استفاده از کودهای مصنوعی محصولات کود آلی معمولا شامل برخی از مواد آلی و همچنین افزودنی های قابل قبول مانند پودرهای سنگین مواد مغذی، پوسته های دریایی زمینی (خرچنگ، صدف و غیره)، سایر محصولات تهیه شده از قبیل غذای دانه ای و یا زالزالک، و کشت میکروارگانیسم ها و مشتقات.

"کود آلی"از یک منبع ارگانیک (تعریف اول) شامل موارد زیر است: زباله های حیوانی، زباله های گیاهی از کشاورزی، کمپوست و لجن فاضلاب تصفیه شده (biosolids). فراتر از کود، منابع حیوانی می توانند شامل محصولاتی از کشتار حیوانات باشند - غذای خون، غذای استخوان، غذای پر، پنهان، گوسفند و شاخ همه اجزای معمول هستند. مواد ارگانیک در دسترس برای صنعت مانند لجن فاضلاب ممکن است از اجزای سازنده ارگانیک و باغبانی قابل قبول نباشند زیرا از عوامل آلاینده های آلاینده تا ادراک عمومی هستند. از سوی دیگر، "کود آلی" که در بازار عرضه می شود، ممکن است شامل ارگان های پردازش شده و ترویج شوند، زیرا مواد مورد تجدید نظر مصرف کننده هستند. بدون توجه به تعریف و ترکیب، اکثر این محصولات دارای مواد مغذی کمتری هستند و مواد مغذی به راحتی قابل اندازه گیری نیستند. آنها می توانند مزایای ساختمان سازی را ارائه دهند و همچنین به افرادی که سعی می کنند "طبیعتا" بیشتر به مزرعه / باغ می پردازند، جذاب باشد.

"کود آلی"

از لحاظ حجم، تورب ها به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد بسته بندی آلی زمین اصلاح شده است. از آنجایی که این شکل نابالغ زغال سنگ، که باعث بهبود خاک بوسیله هوادهی و جذب آب می شود، هیچ گونه ارزش غذایی برای گیاهان به ارمغان نمی آورد، بنابراین کود نیست که در آغاز مقاله تعریف شده باشد، بلکه اصلاحیه است. کوکر (از پوسته نارگیل)، پوسته و خاک اره بعد از اضافه شدن به خاک، به طور مشابه (اما نه یکسان) به ذغال سنگ نارس و همچنین اصلاح خاک ارگانیک - و یا متخصصین - به دلیل مواد غذایی محدود خود را تغذیه در نظر گرفته. برخی از افزودنی های آلی می توانند اثر معکوس بر روی مواد مغذی داشته باشند - خاک اره تازه می تواند مواد مغذی خاک را از بین ببرد و باعث کاهش pH خاک شود اما این متفورمین های آلی (و همچنین کمپوست و غیره) ممکن است در دسترس بودن مواد مغذی از طریق بهبود تبادل کاتیونی یا از طریق افزایش رشد میکروارگانیسم ها که به نوبه خود باعث افزایش در دسترس بودن برخی مواد مغذی گیاهی می شود. کود آلی مانند کامپوزیت ها و کود ممکن است بدون وارد شدن به تولید صنعتی به صورت محلی توزیع شوند و مصرف واقعی برای اندازه گیری ها مشکل تر باشد.

"برای مشاهده ویدیو از تاثیر کود کامل گرانوله گلشن کود روی محصولات اینجا کلیک نمائید"

 

نیتروژن و گیاه

نیتروژن غذای اصلی برای گیاهان است. یکی از اجزای اساسی پروتئین می باشد (برای ساخت اسید های آمینه، در کاتالیز واکنش های شیمیایی و حمل و نقل الکترون ها) و کلروفیل (قادر ساختن فتوسنتز) و در بسیاری از بخش های گیاهان شرکت دارد. نیتروژن نقش مهمی در فرآیندهای فیزیولوژیکی مختلف دارد. رنگ سبز تیره را القاء می کند و باعث افزایش رشد برگ، ساقه و سایر بخش های گیاه و نمو آن می شود. به علاوه باعث تحریک رشد ریشه، بهبود کیفیت میوه، افزایش محتوای پروتئین و همچنین باعث جذب و استفاده مواد مغذی دیگر نظیر پتاسیم و فسفر می شود. کمبود نیتروژن باعث کاهش رشد، کلروز (تغییر رنگ سبز به زرد) ایجاد نقطه های قرمز و صورتی بر روی برگ ها می شود . کاربرد زیاد آن باعث ایجاد رنگ سبز تیره، اثر منفی روی رشد گیاه و تولید میوه با کمترین کیفیت و کمیت می شود.

بهره وری نیتروژن در گیاهان و مدیریت آن :

فاکتورهای متعددی مانند سن گیاه، ویژگی های گیاه و وضعیت خاک و فاکتورهای اقلیمی میزان بهره وری نیتروژن را تحت تاثیر قرار می دهد. گیاه در مراحل اولیه رشد (جوانه زنی و رشد گیاهچه) که سیستم ریشه ای کامل و تعداد برگ های کمی دارد چگونه می تواند بیشترین نیتروژن مورد نیاز خود را با کاربرد برگی یا خاکی جذب نماید؟ کاربرد بالای نیتروژن در این مواقع فقط هدر دادن سرمایه می باشد زیرا پاسخ دلخواه را به دنبال نخواهد داشت. زمانی که سیستم ریشه ای گیاه کامل و سایز و تعداد برگ ها زیاد می شود استفاده نیتروژن افزایش پیدا می کند. ریشه های عمیق و برگهای بزرگ کارایی استفاده از نیتروژن را بالا می برد. استفاده برگی نیتروژن در این مرحله که برگ گیاه بزرگ تر است مفید تر از مرحله ای است که برگ های کوچکتری دارد. بیشترین بازده استفاده از نیتروژن در مرحله بلوغ گیاه می باشد بعد از که گیاه به سمت پیری می رود بهتر است که مصرف آن را کاهش دهیم. کارایی مصرف به شدت وابسته به شرایط خاکی و اقلیمی است. شرایطی مانند PH خاک، بافت خاک، ساختار، آبشویی، مواد آلی، رطوبت، حضور دیگر مواد مغذی، اکسیداسیون و احیا، روش مصرف نیتروژن، تراکم خاک و غیره کارایی آن را تحت تاثیر قرار می دهد. PH مورد نیاز برای جذب بهتر آن حدود ۶٫۵-۷ می باشد. به علاوه بافت خاک (درصد شن، سیلت و رس) از لحاظ سیستمی در مدیریت نیتروژن در نظر گرفته می شود به گونه ای که در خاک هایی با بافت شنی و بافت درشت توانایی نگه داری نیتروژن پایین می باشد. از میان عوامل محدود کننده کارایی نیتروژن آبشویی یکی از مشکلات عمده می باشد. با کاربرد نیتروژن در اّب آبیاری، در آن حل می شود و از سطح رویی خاک به قسمت های پایین برده می شود. که این فراید باعث کاهش قابلیت دسترسی نیتروژن می شود. تراکم خاک باعث کاهش اکسیژن و بروز مشکل هوادهی می شود و هوا برای فرایند شکستن نیتروژن و انتشار آن در ناحیه ریشه ظروری می باشد.

فرایند جذب :

سه روش مختلف برای جذب مواد مغذی توسط گیاه وجود دارد. که شامل جریان توده ای، انتشار و root interception می باشند. و نیتروژن عمدتا توسط جریان توده ای جذب گیاه می شود. که قبل از آن باید در آب حل بشود که توانایی عبور از غشاء را داشته باشد. جذب مواد غذایی از طریق تبادل بین آنیون ها و کاتیون ها صورت می پذیرد. که یون هیدروژن از ریشه توسط پمپ پروتون به داخل خاک رانده می شود و یون نیتروژن جایگزین آن در ریشه می شود. به علاوه فرایند ربایش توسط ریشه (Root interception) برای جذب این عنصر صورت می پذیرد. گیاهان دارای دو مسیر فیزیولوژیکی برای انتقال انرژی هستند که شامل آوند آبکش و چوبی می باشند. با کاربرد خاکی نیتروژن؛ این عنصر از طریق آوند چوبی به برگ ها انتقال داده می شود و با کاربرد برگی آن از طریق آوند آب کش از برگ ها به ریشه ها منتقل می شود. نیترات (NO₃^-) و آمینواسید ها دو عنصر اصلی هستند که توسط آوند چوبی منتقل می شوند . بافت آوند چوبی در گیاهان به نوع گیاه بستگی دارد و می تواند به صورت تک و یا دوتایی در سلول های مختلف باشد. بعضی از گیاهان مانند سرخس ها دارای آوند چوبی Straw هستند. آن ها از سلول های بلند و باریک تشکیل می شوند که به عنوان تریکوئید شناخته می شوند. اما گیاهان دیگر مانند گیاهان گلدار دارای آوند های بزرگ و بیشتری هستند. که در اندازه های بزرگتری هستند و بنابراین دارای سیستم انتقال آبی کاراتر و بهتری میباشند و کاربرد نیتروژن در آن ها کارا تر می باشد (۶,۷). برای بهتر بکاربردن مواد مغذی بهتر است که آگاهی خوبی در مورد سیستم های آوندی گیاهان مختلف داشته باشیم.

منابع :

نیتروژن از منابع مختلفی مانند تثبیت صنعتی، تثبیت اتمسفری آن، تثبیت بیولوژیکی و منابع آلی قابل دسترس است. که نیتروژن قابل دسترس صنعتی مهمترین منبع نیتروژن در جهان است.

تثبیت صنعی نیتروژن برای اولین بار در جهان توسط Caro در سال ۱۹۰۱ با استفاده از N₂ و Ca (CN2) از کلسیم کاربید انجام شد. بعد از آن Harber و Bosh آمونیاک را از گاز نیتروژن و گاز هیدروژن در درجهحرارت بالا ۴۰۰-۶۰۰۰ درجه سانتی گراد و فشار حدود ۲۰۰-۱۰۰۰ اتمسفر تولید کردند.

تثبیت اتمسفری:

تثبیت نیتروژن اتمسفری زمانی اتفاق می افتد که گاز نیتروژن (N₂ ) توسط انرژِی نور شکسته می شود و تبدیل به نیتریک اکسید (NO₂) می شود و سپس با اکسیژن ترکیب می شود و نیترات را تولید می کند. که توسط باران به زمین منتقل می شود. مقدار نیتروژنی که توسط این روش تثبیت می شود کم می باشد.

تثبیت بیولوژیکی :

این روش تثبیت نیتروژن توسط میکروارگانیسم ها صورت می پذیرد. این میکروارگانیسم ها نیتروزن اتمسفری را توسط فرایند آمونیفیکاسیون (توسط باکتری) تبدیل به آمونیم می کنند. و سپس توسط باکتری هایی مانند nitrosomonas، nitrosospira و nitrosococcus آمونیوم تبدیل به نیتریک اکسید و سپس توسط باکتری هایی مانند نیتروباکتر، نیتروسپیرا، نیتروسپینا و نیتروکوکوس نیتریک اکسید تبدیل به نیترات می شود که بهترین فرم قابل جذب برای رشد و نمو گیاه شناخته می شود .

تثبیت آلی :

انواع مختلفی از کود های آلی وجود دارد که حاوی نیتروزن می باشد. کودهای متراکمی مانند کودهای مورد استفاده در حیاط خانه (۰٫۵% N)، کود مرغی (۳٫۰۳ % N)، کمپوست مزرعه (۰٫۵ % N) و کود سبز (G.M).

مدیریت :

روش و زمان کاربرد نیتروژن اثر مستقیمی روی میزان محصولات دارد. روش های جدید کود دهی مانند کود آبیاری (Fertigation) و Flooded Application جایگزین روش های قدیمی تر مانند کاربرد برگی شده اند. قبل از استفاده از نیتروژن باید موارد زیر را در نظر گرفت:

الف) نوع گیاه یا محصول و خصوصیات ریشه آن

ب) براورد نیاز مراحل مختلف رشد گیاه نسبت به نیتروژن

پ) خصوصیات خاک

ت) رطوبت خاک

د) منبع آب مورد استفاده در کشاورزی

 

تعدادی از روش های کاربرد مواد مغذی در کشاورزی:

روش Broadcasting:

این روش کاربرد به صورت افکندن کود در خاک و محصول تعریف می شود. توزیع یکنواخت کود در کل زمین است. این روش بیشترین میزان کود را نیاز دارد. این روش برای کاربرد کود در محصولات متراکم مناسب می باشد.

روش گماشتن (Placement):

یک روشی برای کاربرد نیتروژن است که در آن کود در داخل خاک قرار میگیرد. این روش برای کاربرد نیتروزن زمانی که مقدار نیتروژن در دسترس کم می باشد و یا این که به خاطر ویژگی های نامناسب خاک ریشه گیاه توانایی رشد خوبی ندارد می تواند بکار رود. این روش به سه دسته closely placement، Localizing addition و Deep placement تقسیم می شود.

روش برگی Foliar method:

در این روش کود (N حل شده در آب) را داخل آب حل کرده و روی برگ ها و قسمت های رویشی توسط پاشنده ها می پاشند.

روش کود آبیاری (Fertigation method):

در این روش محلول نیترو ژن توسط جریان آب آبیاری به پای گیاهان می رسد. مشاهده شده است که این روش برای کاربرد کود های نیتروژنه بسیار اقتصادی و بسیار ایده آل می باشد. زیرا کمترین مشکل از دست رفتن کود نیترژن وجود دارد و همچنین کیزان جذب توسط گیاه نیز بالا می رود.

روش Starter application of solution:

این روش یکی از روش های مدرن کاربرد کود ها می باشد. محلول نیتروژن همراه فسفر و پتاسیم به نسبت (۱:۲:۱) به گیاهان برنج در طول زمان انتقال داده می شود. مزیت اصلی این روش حمایت رشد قوی دانهال می باشد .

منبع : Web Elements

کود

مقاله اول در مورد کود (fertilizer)

کود (fertilizer)

به هر ماده ای از مواد طبیعی یا مصنوعی (به غیر از مواد سنگزنی) که  به بافت های گیاهی برای تامین یک یا چند ماده غذایی گیاهی ضروری برای رشد گیاهان است که در مواد کود ها تهویه می شود . بسیاری از منابع کود وجود دارد، که به دوو صورت طبیعی و صنعتی تولید می شوند.

روش کار (Mechanism)

کود باعث افزایش رشد گیاهان می شود. تولید کود در جهان دو هدف کلی دارد : روش اول دارای مواد سنتی حاوی مواد مغذی هستند. روش دوم که بعضی از کود ها عمل می کند، افزایش اثربخشی خاک با اصلاح نگهداری آب و هوای آن است. این مقاله سعی شده به معرفی کامل کود ها و انواع آن ها می پردازد .

سه ماده مغذی اصلی:

نیتروژن (N): رشد برگ
فسفر (P): توسعه ریشه ها، گل ها، دانه ها، میوه ها؛
پتاسیم (K): رشد ساقه قوی، حرکت آب در گیاهان، ترویج گلدهی و باروری؛
سه ماده مغذی ثانویه: کلسیم (کلسیم)، منیزیم (Mg) و گوگرد (S)؛
مواد مغذی: مس (Cu)، آهن (Fe)، منگنز (Mn)، مولیبدن (Mo)، روی (Zn)، بور (B). اهمیت گاه به گاه عبارتند از سیلیکون (Si)، کبالت (Co) و وانادیوم (V).

"مواد مغذی مورد نیاز برای زندگی سالم گیاهان بر اساس عناصر طبقه بندی می شوند، اما عناصر به عنوان کود استفاده نمی شوند."

در عوض ترکیبات حاوی این عناصر پایه کودها هستند. مواد مغذی مواد مغذی در مقادیر بالاتری مصرف می شوند و در بافت گیاهی در مقادیر از ۰٫۱۵ تا ۶٫۰ درصد در ماده خشک (DM) (رطوبت ۰٪) وجود دارد. گیاهان از چهار عنصر اصلی تشکیل شده است: هیدروژن، اکسیژن، کربن و نیتروژن. کربن، هیدروژن و اکسیژن به طور گسترده به عنوان آب و دی اکسید کربن در دسترس هستند. اگر چه نیتروژن بیشترین اتمسفر را تشکیل می دهد، اما در فرم است که برای گیاهان قابل دسترس نیست. نیتروژن مهمترین کود است زیرا نیتروژن موجود در پروتئین، DNA و سایر اجزای (مانند کلروفیل) است. نیتروژن باید برای گیاهان تغذیه شود و در فرم ثابت قرار بگیرد. فقط برخی از باکتریها و گیاهان میزبان آنها (به ویژه حبوبات) می توانند نیتروژن اتمی (N2) را با تبدیل آن به آمونیاک حل کنند. فسفات مورد نیاز برای تولید DNA و ATP، حامل انرژی اصلی در سلول ها، و همچنین برخی از چربی ها مورد نیاز است.

مواد مغذی میگرنی در مقادیر کمتری مصرف می شوند و در بافت گیاهی به ترتیب قطعات به ازای هر میلیون (ppm)، از ۱۵/۰ تا ۴۰۰ ppm DM یا کمتر از ۰٫۰۴٪ DM وجود دارد. این عناصر اغلب در سایت های فعال آنزیم هایی هستند که متابولیسم گیاه را انجام می دهند. از آنجا که این عناصر کاتالیزورها (آنزیم ها را فعال می کنند) تأثیرات آنها بیش از درصد وزن آنها است.

طبقه بندی

کود (fertilizer) به روش های مختلف طبقه بندی می شود. آنها براساس اینکه آیا آنها مواد مغذی منفرد (مثلا K، P، یا N) را ارائه می دهند، طبقه بندی می شوند، در این صورت آنها به عنوان "کودهای مستقیم" طبقه بندی می شوند.

"کودهای چندملیتی" (یا "کودهای پیچیده") دو یا چند ماده مغذی را به عنوان مثال N و P ارائه می دهند. کود نیز بعضی اوقات به عنوان معدنی در مقایسه با ارگانیک طبقه بندی می شود. کودهای معدنی مواد حاوی کربن را به جز اوره حذف می کند.

کودهای آلی معمولا ماده (ماده بازیافت شده) گیاهی یا حیوانی هستند. از آنجا که مواد شیمیایی مختلفی برای تولید آنها ضروری است، غیر معدنی بعضی اوقات کودهای مصنوعی نامیده می شود.

کودهای تک مواد مغذی ("مستقیم")

کود اصلی مستقر در نیتروژن آمونیاک یا راه حل های آن است. نیترات آمونیوم (NH4NO3) نیز به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد.

اوره یکی دیگر از منابع محبوب نیتروژن است که مزیت آن این است که به تنهایی و به طور غیرمستقیم، بر خلاف آمونیاک و نیترات آمونیوم است. چند درصد از بازار کود نیتروژن (۴٪ در سال ۲۰۰۷)  توسط نیترات آمونیوم کلسیم (Ca (NO3) 2 · NH4NO3 · ۱۰H2O) برآورده شده است.

کود اصلی فسفات مستقیم سوپر فسفات است. "سوپر فسفات تک" (SSP) شامل ۱۴-۱۸٪ P2O5، دوباره در فرم Ca (H2PO4) 2، بلکه فسفات گوپسی (CaSO4 · ۲H2O). سه سوپر فسفات (TSP) معمولا شامل ۴۴-۴۸ درصد از P2O5 و بدون گچ است. ترکیبی از سوپرفسفات تک و سوپر فسفات سه گانه سوپر فسفات دوبار نامیده می شود. بیش از ۹۰٪ کود سوپر فسفات معمولی محلول در آب است.

کودهای چند ساله

این کودهای شایع هستند. آنها شامل دو یا چند عنصر مواد مغذی هستند.

کود بومی (NP، NK، PK) کود

عمده کودهای دو جزء نیتروژن و فسفر را به گیاهان می دهد. اینها کودهای NP نامیده می شوند. کود نپال اصلی شامل فسفات مونوآمونیوم (MAP) و دی آمونیوم فسفات (DAP) می باشد.

ماده فعال در MAP NH4H2PO4 است. ماده فعال در DAP (NH4) 2HPO4 است. حدود ۸۵ درصد کود MAP و DAP محلول در آب هستند.

کودهای NPK

کودهای NPK کودهای سه جزء هستند که نیتروژن، فسفر و پتاسیم را فراهم می کنند.

NPK رتبه یک سیستم رتبه بندی توصیف مقدار نیتروژن، فسفر و پتاسیم در کود است. رأی NPK شامل سه عدد است که به وسیله خط تیره (از جمله ۱۰-۱۰-۱۰ یا ۱۶-۴-۸) جدا شده اند و مواد شیمیایی کود را توصیف می کنند.

شماره اول نشان دهنده درصد نیتروژن موجود در محصول است. شماره دوم، P2O5؛ سوم، K2O. کود معمولا P2O5 یا K2O را شامل نمی شود، اما سیستم یک مقیاس معمول برای مقدار فسفر (P) یا پتاسیم (K) در کود است.

یک کیسه ۵۰ پوند (۲۳ کیلوگرم) حاوی حاوی ۸ کیلوگرم (۳٫۶ کیلوگرم) نیتروژن (۱۶ درصد از ۵۰ کیلوگرم) حاوی حاوی ۱۶-۴-۸ کود است، مقدار فسفر معادل آن در ۲ کیلوگرم P2O5 (4٪ از ۵۰ پوند) و ۴ پوند K2O (8٪ از ۵۰ پوند).

اکثر کودها بر اساس این کنوانسیون N-P-K برچسب گذاری می شوند، اگر چه کنوانسیون استرالیا به دنبال سیستم N-P-K-S یک شماره چهارم برای گوگرد اضافه می کند و از مقادیر عنصر برای تمام مقادیر P و K استفاده می کند.

مواد مغذی

مواد مغذی اصلی مولیبدن، روی و مس است. این عناصر به عنوان نمک های محلول در آب تهیه می شوند. آهن مشکلات خاصی را ایجاد می کند، زیرا در غلظت pH و غلظت فسفات خاک، به ترکیبات نامحلول (bio-unavailable) تبدیل می شود. به همین دلیل، آهن اغلب به عنوان یک مجتمع کلات به عنوان مثال، مشتق EDTA مورد استفاده قرار می گیرد. نیازهای ریز مغذی به گیاه بستگی دارد. به عنوان مثال، چغندر قند نیاز به بور دارد، و حبوبات نیاز به کبالت دارند.

تولید

کود نیتروژن

کودهای نیتروژن از آمونیاک (NH3) ساخته شده است که گاهی مستقیم به زمین تزریق می شود. آمونیاک توسط فرایند هابر بوش تولید می شود. در این فرآیند فشرده انرژی، گاز طبیعی (CH4) معمولا هیدروژن را تامین می کند و نیتروژن (N2) از هوا استخراج می شود. این آمونیاک به عنوان یک ماده اولیه برای تمام کودهای دیگر نیتروژن مانند نیترات آمونیوم بی آب (NH4NO3) و اوره (CO (NH2) 2 استفاده می شود).

سپرده های نیترات سدیم (NaNO3) (نیترات شیلی) نیز در کویر آتاکاما در شیلی یافت می شود و یکی از کودهای حاوی غنی از نیتروژن اصلی (۱۸۳۰) بود.  هنوز هم برای کود تولید می شود.

کود فسفات

تمام کودهای فسفات با استخراج مواد معدنی حاوی آنیون PO43- به دست می آیند. در موارد نادر، رشته ها با مواد معدنی خرد شده تحت درمان قرار می گیرند، اما اغلب بیشتر نمک های محلول در اثر استفاده شیمیایی از مواد معدنی فسفات تولید می شوند. بیشترین مواد معدنی حاوی فسفات به طور کل به عنوان سنگ فسفات شناخته می شوند.

مواد معدنی اصلی عبارتند از فلوراپاتیت Ca5 (PO4) 3F (CFA) و هیدروکسی آپاتیت Ca5 (PO4) 3OH. این مواد معدنی به روش سولفوریک (H2SO4) یا اسید فسفریک (H3PO4) به نمک های فسفات محلول در آب تبدیل می شوند.

تولید بزرگ اسید سولفوریک به عنوان یک ماده شیمیایی صنعتی، عمدتا به دلیل استفاده از آن به عنوان اسید ارزان در پردازش سنگ فسفات به کود فسفات است. استفاده اولیه اولیه برای ترکیبات گوگرد و فسفر به این فرایند اساسی مرتبط است.

در فرآیند نیترو فسفات یا فرآیند Odda (اختراع شده در سال ۱۹۲۷)، فسفات سنگی تا حدود ۲۰ درصد فسفر (P) با اسید نیتریک (HNO3) به منظور تولید مخلوط اسید فسفریک (H3PO4) و نیترات کلسیم (Ca NO3) 2). این مخلوط را می توان با یک کود پتاسیم ترکیب کرد تا کودهای ترکیبی با سه نوع مکمل نیتروژن، پتاسیم و کروم در فرم به راحتی حل شود.

کود پتاسیم
پتاس ترکیبی از مواد معدنی پتاسیم است که برای تولید کودهای پتاسیم (شیمیایی: K) استفاده می شود. پتاس در محلول در آب است، بنابراین تلاش اصلی برای تولید این مواد مغذی از سنگ معدن شامل برخی از مراحل تصفیه شده است. برای مثال، برای حذف کلرید سدیم (NaCl) (نمک معمولی). گاهی اوقات پتاس به عنوان K2O به عنوان یک مورد برای راحتی به کسانی که محتوای پتاسیم را توصیف می کنند. در واقع کودهای پتاسیم معمولا پتاسیم کلرید، سولفات پتاسیم، کربنات پتاسیم یا نیترات پتاسیم هستند.

کودهای ترکیبی
کودهای ترکیبی که حاوی N، P و K می باشند اغلب می توانند با مخلوط کردن کودهای مستقیم تولید شوند. در برخی موارد، واکنش های شیمیایی بین دو یا چند مولکول رخ می دهد. به عنوان مثال، فسفاتهای monoammonium و diammonium، که گیاهان را با N و P تولید می کنند، با خنثی سازی اسید فسفریک (از سنگ فسفات) و آمونیاک تولید می شوند:

NH₃ + H₃PO₄ → (NH₄)H₂PO₄

۲ NH₃ + H₃PO₄ → (NH₄)₂HPO₄

کودهای آلی

"کودهای آلی" می تواند این کودها را با یک منبع آلی - بیولوژیکی - یعنی کودهای مشتق شده از مواد زندگی می کنند یا قبلا زندگی - توصیف کند. کودهای ارگانیک همچنین می توانند محصولات قابل فروش و غالبا بسته بندی شده را توصیف کنند که تلاش دارند به دنبال انتظارات و محدودیت های پذیرفته شده توسط "کشاورزی ارگانیک" و "سیستم های سازگار با محیط زیست" مرتبط با سیستم های تولید مواد غذایی و گیاهی باشند که به طور قابل توجهی مانع از استفاده از کودهای مصنوعی محصولات کود آلی معمولا شامل برخی از مواد آلی و همچنین افزودنی های قابل قبول مانند پودرهای سنگین مواد مغذی، پوسته های دریایی زمینی (خرچنگ، صدف و غیره)، سایر محصولات تهیه شده از قبیل غذای دانه ای و یا زالزالک، و کشت میکروارگانیسم ها و مشتقات.

کود از یک منبع ارگانیک (تعریف اول) شامل موارد زیر است: زباله های حیوانی، زباله های گیاهی از کشاورزی، کمپوست و لجن فاضلاب تصفیه شده (biosolids). فراتر از کود، منابع حیوانی می توانند شامل محصولاتی از کشتار حیوانات باشند - غذای خون، غذای استخوان، غذای پر، پنهان، گوسفند و شاخ همه اجزای معمول هستند. مواد ارگانیک در دسترس برای صنعت مانند لجن فاضلاب ممکن است از اجزای سازنده ارگانیک و باغبانی قابل قبول نباشند زیرا از عوامل آلاینده های آلاینده تا ادراک عمومی هستند. از سوی دیگر، "کودهای آلی" که در بازار عرضه می شود، ممکن است شامل ارگان های پردازش شده و ترویج شوند، زیرا مواد مورد تجدید نظر مصرف کننده هستند. بدون توجه به تعریف و ترکیب، اکثر این محصولات دارای مواد مغذی کمتری هستند و مواد مغذی به راحتی قابل اندازه گیری نیستند. آنها می توانند مزایای ساختمان سازی را ارائه دهند و همچنین به افرادی که سعی می کنند "طبیعتا" بیشتر به مزرعه / باغ می پردازند، جذاب باشد.

از لحاظ حجم، تورب ها به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد بسته بندی آلی زمین اصلاح شده است. از آنجایی که این شکل نابالغ زغال سنگ، که باعث بهبود خاک بوسیله هوادهی و جذب آب می شود، هیچ گونه ارزش غذایی برای گیاهان به ارمغان نمی آورد، بنابراین کود نیست که در آغاز مقاله تعریف شده باشد، بلکه اصلاحیه است. کوکر (از پوسته نارگیل)، پوسته و خاک اره بعد از اضافه شدن به خاک، به طور مشابه (اما نه یکسان) به ذغال سنگ نارس و همچنین اصلاح خاک ارگانیک - و یا متخصصین - به دلیل مواد غذایی محدود خود را تغذیه در نظر گرفته. برخی از افزودنی های آلی می توانند اثر معکوس بر روی مواد مغذی داشته باشند - خاک اره تازه می تواند مواد مغذی خاک را از بین ببرد و باعث کاهش pH خاک شود اما این متفورمین های آلی (و همچنین کمپوست و غیره) ممکن است در دسترس بودن مواد مغذی از طریق بهبود تبادل کاتیونی یا از طریق افزایش رشد میکروارگانیسم ها که به نوبه خود باعث افزایش در دسترس بودن برخی مواد مغذی گیاهی می شود. کودهای آلی مانند کامپوزیت ها و کود ممکن است بدون وارد شدن به تولید صنعتی به صورت محلی توزیع شوند و مصرف واقعی برای اندازه گیری ها مشکل تر باشد.