کود های شیمیائ

کود های شیمیائی

آهن و منگنز :

منگنز يک عنصر کليدی است که سيستم آنزيمی موثر در تجزيه مولکول آب در فرايند فتوسنتز را فعال می کند و بنابراين در نهايت موجب وجود اکسيژن در آتمسفر می شود. آهن درسيستم های بيولوژيکی بويژه در حيوانات، بسيار دارای اهميت بوده و يک نقش عمده را به عهده دارد، در حالی که منگنز يک عنصر ثانويه است و اثرات سمی نيز نشان می دهد با اين وجود در واکنش های اکسايش و کاهش خاک، آهن در درجه دوم اهميت نسبت به منگنز قرار دارد. آهن و منگنز دارای نقش کليدی در استقرار پوشش مواد آلی در لايه فوقانی خاک مناطق مرطوب می باشند که يک بستر تغذيه ای برای ريشه همه گياهان و ميکروارگانيسم های چرخه کربن فراهم می کند. منگنز در خلل و فرج داخلی خاک هائی که تهويه ضعيفی دارند، اکسيژن (O2) توليد می کند در حالی که +Fe2 و مولکول های ترکيبات آلی مايلند که به صورت اکسيد نشده باقی بمانند. شباهت هائی در رفتار Fe و Mn در گياه و خاک وجود دارند، که به شرح زير می باشند:

1- آهن و منگنز هر دو جزو عناصر واسطه هستند و بيش از يک ظرفيت دارند.

2- آهن و منگنز هر دو درحالت دو ظرفيتی محلول می باشند (++Fe++, Mn)

3- آهن و منگنز هر دو به صورت اکسيد، هيدروکسيد و اکسی هيدروکسيد در خاکها وجود دارند.

4- در مقايسه با مقدار موجود در خاک، آهن و منگنز به مقدار کم جذب گياهان می شوند.

5- در شرايط غيرهوازی، بويژه درخاکهای اسيدی، غلظت آهن و منگنز می توانند به سطوح سمی افزايش يابند.

6- درخاکهای اسيدی آهن و منگنز در نگهداری فسفات دخيل هستند.

7- با وجود اينکه فرم های ++Fe و++Mn در خاکها کاملاً پويا می باشند ولی آهن و منگنز در گياهان غير پويا هستند.

8- هر دوعنصر آهن و منگنز در فرايند فتوسنتز در گياهان دخيل می باشند.

9- هر دو عنصر می توانند تا حدودی جايگزين ساير عناصر غذائی در گياهان بشوند. آهن به مقدار جزئی می تواند جايگزين Mo در گياه شود که به عنوان يک کوفاکتور فلزی برای احيای نيترات ضروری است، منگنز می تواند در واکنش های فسفريلاسيون و انتقال گروهها، تا حدودی جايگزين منيزيم گردد.

10- آهن و منگنز هر دو باعث ايجاد رنگ های خاصی در خاک می شوند.

علايم کمبود آهن و منگنز :

آهن يک عنصر غير پويا در گياهان است. بنابراين نشانه های کمبود آن ابتدا در برگهای جوان ظاهر می شود. با توجه به اينکه 90 درصد آهن موجود در برگها، در کلروپلاست و ميتوکندری وجود دارد، کمبود آهن باعث از دست رفتن سبزينه (کلروفيل) گياهان می شود؛ برگها به سبز کمرنگ تغيير رنگ می دهند و سبز زردی بين رگبرگی توسعه می يابد. در کمبود حاد، برگهای جوان کاملاً سفيد می شوند. چنين علائمی به طور مشخص در سورگوم بخصوص در خاکهای خنثی تا قليائی ديده می شود. سورگوم يک گياه معرف عالی برای تشخيص کمبود آهن به حساب می آيد. خزانه های برنج درخاکهای خنثی تا قليائی و نهالهای برنج در زمين اصلی در مراحل اوليه رشد در خاکهای مشابه، ممکن است علائم کمبود مشابهی نشان دهند. کمبود آهن در سويا در غرب کمربند ذرت در ايالات متحده به صورت کامل مشاهده می شود اما شدت کمبود بسته به رقم متفاوت است کمبود آهن همچنين در باغهای مرکبات و مزارع زغال اخته گزارش شده است اين علائم کمبود، اغلب به سبز زردی آهن مشهور است.

منگنز نيز يک عنصر غير پويا در گياه است و نشانه های کمبود آن مانند آهن در برگهای جوان تر ظاهر می شود. در بعضی گياهان برگ پهن مانند سويا و ذرت سبز زردی بين رگبرگی مشابه کمبود آهن، ديده شده است. در ساير محصولات علائم کمبود مختلف می باشد.

علائم مسموميت آهن و منگنز :

خاکهای اسيدی دارای مقادير زيادی منگنز هستند که ممکن است باعث سميت منگنز در گياهان شود. در خاکهای کاملاً اسيدی التی سول درجنوب ايالات متحده، برگ مضرسی (برگ دندانه ای) پنبه به دليل سميت منگنز است. ساير گياهان نيز مانند سويا، تنباکو و کانولا در چنين خاکهائی ممکن است علائم مسموميت منگنز را نشان دهند. سميت منگنز همچنين در شاليزارهای برنج درخاکهای اسيدی گزارش شده است. در چنين خاکهائی سميت آهن نيز ممکن است بروز نمايد.

کودهای آهن و منگنز :

کاربرد کود آهن درخاک کمک محدودی در رفع کمبود آهن می کند زيرا ++Fe بسرعت اکسيد می شود. تغذيه برگی گياهان زراعی و تزريق مستقيم املاح ++Fe در شاخه و تنه درختان ميوه ارجح می باشد. در مورد گياهان زراعی، يک و يا چند بار تغذيه برگی (هفتگی و يا با فواصل دو هفته يک بار) با محلول 2 تا 3 درهزار سولفات آهن (فرو) به مقدار 700-650 ليتر در هکتار معمولاً مورد نياز می باشد. علاوه بر سولفات آهن، مصرف کلات های مصنوعی آهن کاملاً رايج است. کلات های آهن نيز می تواند به خاک اضافه شود. کلات های HEDTA برای خاکهای اسيدی، EDTA برای خاکهای خنثی و EDDHA برای خاکهای قليائی مناسب می باشند.

کودهای منگنز می توانند به خاک اضافه شده و يا مستقيماً به صورت تغذيه برگی مصرف شوند. ميزان مصرف سولفات منگنز بسته به نوع خاک و گياه ممکن است 25-5 کیلو گرم در هکتارباشد .برای تغذيه برگی، معمولاً از محلول 0.2 تا 0.5 درصد سولفات منگنز استفاده می شود.

بور و موليبدن:

بور و موليبدن دو عنصر غذايي کم مصرف هستند که به صورت آنيون توسط گياه جذب مي شوند با اين وجودشيمي آنها در خاک کاملاً متفاوت است بنابراين هر يک به طور جداگانه بحث خواهند شد.

1- بور:

غلظت کل بور در اغلب خاکها بين 2 تا 200 ميلی گرم در کيلوگرم متغير است و معمولاً کمتر از 5 درصد آن برای گياه قابل استفاده می باشد (تيسدل و همکاران 1985). کانی های محتوی بور در خاک؛ تورمالين آلسنيت، اوکتنيت و کلمانيت می باشند که مهم ترين آنها تورمالين است. کانی های محتوی بور اغلب مقاوم به هواديدگی بوده و بيشتر بور قابل استفاده گياه از تجزيه ماده آلی خاک، بور جذب سطحی شده و رسوب يافته بر سطح ذرات خاک تأمين می شود.

بور در خاک خيلی پويا می باشد (در مقابل در گياه پويايی آن خيلی کم است) در نتيجه کمبود و سميت آن هر دو حائز اهميت می باشد. خاکهای مناطق مرطوب از قبيل پدزول شنی، خاکهای آبرفتی و خاکهای آلی بر اثر آبشويی بور دارای مقدار کمی بور قابل استفاده گياه هستند. کمبود بور در بسياری از کشورهای دارای اين قبيل خاکها، عمدتاً ايالات متحده، کانادا، انگليس، نيوزيلند، هند و نيجريه گزارش شده است. در ايالات متحده بعضی از خاکهای دشت های ساحلی آتلانتيک، نواحی ساحلی اقيانوس آرام، شمال غربی اقيانوس آرام، ميشيگان شمالی، ويسکانسين و مينوسيتا دارای مقدار کمی بور هستند.

بور مانند سديم و کلر، محلول می باشد و ممکن است در حد سميت در خاکهای شور و سديمی، در خاکهای قليايی با زهکشی ضعيف و در نواحی با سفره آب زيرزمينی کم عمق يافت شود. آبياری با آب دارای مقدار زياد بور عامل اصلی بروز سميت آن می باشد. در طبيعت سميت بور به اندازه کمبود آن گسترش ندارد.

کود های بور :

بور هم از طريق خاک و هم به صورت برگ پاشی استفاده می شود. در کاربرد خاکی بايد به طور يکنواخت با خاک مخلوط نمود. تغذيه برگی در باغهای ميوه همچنين برای گياهان زراعی نظير پنبه که سمپاشی می شود، کاربرد دارد. بور بسهولت با حشره کش ها مخلوط می گردد. روش کاربرد بور نقش مهمی در ميزان استفاده آن دارد. ميزان نيم تا يک کيلوگرم در هکتار بور برای مصرف در خاک توصيه می شود که البته در پخش سطحی اين مقدار افزايش می يابد. برای مصرف در تغذيه برگی 0.1 تا 0.5 کيلوگرم در هکتار توصيه می شود.

2- موليبدن:

مقدار موليبدن در خاک حدود 2 تا 5 و به طور متوسط 2 ميلی گرم در کيلوگرم خاک می باشد (تيسدل و همکاران، 1985). ضروری بودن موليبدن توسط آرنون و استوات (1939) گزارش شد. درحالی که نقش آن در تثبيت نيتروژن به وسيله ازتوباکترکروکوکوم توسط بورتلس (1930) به اثبات رسيد. مولدر (1948) نشان داد که موليبدن برای تثبيت نيتروژن توسط ريزوبيوم ها ضروری است.

عکس العمل گياهان زراعی، نسبت به کاربرد موليبدن اولين بار به وسيله آندرسون (1942) که يک کيلوگرم در هکتار آمونيوم موليبدات برای شبدر و لوليوم در مراتع جنوب استراليا استفاده کرده بود، گزارش شد. بعد از آن موليبدن به عنوان يک ترکيب ضروری کودی در استراليا انتخاب شد. عکس‌العمل گياهان زراعی به موليبدن ارتباط نزديکی با خصوصيات خاک و در نتيجه الگوی جغرافيايی کمبود و زيادی آن دارد. نواحی بزرگی از آمريکای شمالی، استراليا، نيوزلند و احتمالاً شرق اروپا به طور بالقوه کمبود موليبدن دارند. کمبود در اراضی با زهکشی خوب، خاکهای اسيدی آبشويی شده و بعضی خاکهای شنی مورد انتظار است . در ايالات متحده آمريکا واکنش به اين عنصر در سواحل آتلانتيک، کاليفرنيا، نبراسکا و شمال غرب اقيانوس آرام، مشاهده شده است.

بايد خاطر نشان نمود که موليبدن در مقادير خيلی کم مورد نياز گياه است (ميلی گرم در هکتار) و اغلب ذخيره بذر برای تأمين نياز به موليبدن کافی است. برای مثال وير و هودسون (1966) مشاهده کردند که علايم کمبود در ذرت حتی در خاکهای فقير از موليبدن هنگامی که موليبدن بذر بيشتر از 0.08 ميلی گرم در کيلوگرم بود، مشاهده نشد اما برای بذوری که غلظت موليبدن آنها کمتر از 0.02 ميلی گرم در کيلوگرم بود علايم کمبود بروز نمود.

اشکال موليبدن در خاک:

مانند ساير عناصر غذايی، موليبدن در شبکه بلوری کانيهای اوليه و ثانويه، پيوند شده با اکسيدها و هيدروکسيدهای آهن و آلومينيم، ترکيب شده با ماده آلی خاک، يون جذب سطحی شده قابل تبادل و به صورت حل شده در محلول خاک وجود دارد.

موليبدن در محلول خاک به صورت گونه های يونی HMoO-4, MoO2-4 و H2MoO4 وجود دارد. غلظت اين سه گونه شديداً به pH بستگی دارد. MoO2-4 گونه غالب و بعد از آن HMoO-4 می باشد. قابليت جذب (حلاليت) هر دو گونه و بنابراين موليبدن با افزايش pH زياد می شود. در pH برابر 6.5، غلظتMoO2-4 برابر 10 بتوان منفی 7.5مولار می باشد. غلظت موليبدن در محلول خاک معمولاً 2 تا 8 ميلی گرم بر مگاگرم (قسمت در بيليون) است. هنگامی که غلظت موليبدن کمتر از 4 میلی گرم Mg-1باشد، پديده پخش(انتشار) مکانيسم اصلي انتقال به طرف ريشه گياه است و هنگامي که غلظت آن به بيش از4میلی گرم Mg-1برسد، قسمت عمده انتقال موليبدن به طرف گياه بر اثر جريان انبوه می باشد.

علائم کمبود موليبدن در گياهان:

نشانه های کمبود موليبدن ارتباط بسيار نزديکی با متابوليسم نيتروژن دارد زيرا بخش عمده موليبدن گياه در آنزيم نيترات ردوکتاز متمرکز شده است. گياهان دارای کمبود موليبدن، ضرورتاً از کمبود پروتئين ناشی از ناتوانی فرايند های اوليه کاهش نيترات رنج می برند. اين علائم خاص، معمولاً شامل تغيير شکل برگها مثلاً دم شلاقی در گل کلم می باشد. در گندم علائم کمبود به صورت زرد شدن برگهای پير است و در حالت حاد، خوشه ها پوک می باشند. در لگوم ها و شبدرها متداولترين علائم کمبود زرد شدن برگها می باشد.

سميت موليبدن برای حيوانات:

سميت موليبدن در گياهان بندرت گزارش شده است و معمولاً موضوع نگران کننده ای نيست مع ذالک مقادير بسيار زياد موليبدن (20 تا 30 ميلی گرم در کيلوگرم ماده خشک) در علوفه می تواند برای حيواناتی که از اين علوفه استفاده می کنند مسموم کننده باشد. اين بيماری ناشی از مسموميت Mo در حيوانات به نام موليبدنوسيس Molybdenosis شناخته شده است که مربوط به عدم توازن بين مس- موليبدن می باشد اين بيماری در انگليس به Teart و در نيوزلند به Peat scours معروف است. در عارضه موليبدنوسيس، نسبت Cu/Mo در دامهای تغذيه کننده از علوفه های غرب کانادا، برابر دو بود، در حالی که در بعضی مراتع انگليس اين نسبت حدود چهار گزارش شده است. حيوانات مبتلا به اين بيماری دارای استخوانهای ناقص و رشد کم هستند. افزودن مس به غذای روزانه می تواند از اين بيماری جلوگيری کند. موليبدنوسيس در مناطق غربی آمريکا، کانادا، انگليس و نيوزلند گزارش شده است.

کودهای موليبدن :

کودهای موليبدنی، آمونيوم موليبدات (NH4) 6(Mo7O24.2H2O) حاوی 54 درصد موليبدن؛ سديم موليبدات Na2MoO4. 2H2O (حاوی 3 درصد موليبدن)؛ تری اکسيد موليبدن MoO3 (حاوی 66 درصد موليبدن) و Molybdenum frits (حاوی 30-1 درصد موليبدن) می باشند. موليبدن ممکن است در خاک يا به صورت تغذيه برگی و يا آغشته کردن بذر قبل از کاشت مصرف شود. پوشش دار کردن بذور يا خيساندن آنها با موليبدن آسانترين روش و متضمن حداقل مصرف مقدار کود هست. برای مصرف خاکی، بسته به نوع خاک و گياه ميزان آن از 35 تا 350 گرم در هکتار متغير خواهد بود.

پتاسيم:

در بسياری از خاکها مقدار پتاسيم از ميزان نيتروژن و فسفر خاک بيشتر است. پوسته زمين 1.9 درصد K و 0.11 درصد P دارد. مقدار پتاسيم خاک در لايه سطحی ممکن است از چند صد کيلوگرم در هکتار در خاکهای سبک شنی تا 50000 کيلوگرم در هکتار در خاکهای سنگين رسی با مقادير فراوان ميکا و سيليکات های لايه ای 1: 2 متغير باشد. علاوه بر مقدار فراوان آن، پتاسيم دو برابر نيتروژن يا فسفر به خاک وارد می شود. زيرا:

1- تقريباً کل پتاسيم به شکل معدنی وجود دارد.

2- پتاسيم در کل نيمرخ خاک توزيع می شود و در بعضی موارد ممکن است پتاسيم تحت الارض از خاک سطحی بيشتر نيز باشد.

اشکال پتاسيم خاک:

پتاسيم به چهارشکل مختلف در خاک وجود دارد؛ کانی های اوليه، تثبيت شده، قابل تبادل و پتاسيم محلول. در حالت معمولی پتاسيم آلی در خاک وجود ندارد. پتاسيم موجود درکودهای آلی و پس مانده های گياهی بسرعت از مواد آلی شسته شده و به محلول خاک اضافه می شود و می توانند با رس خاک واکنش بدهند.

کودهای پتاسيمی:

دو کود عمده پتاسيمی، کلروپتاسيم يا موريات پتاسيم (KCL) (با 50 تا 52 درصد K يا 60 تا 63 درصد K2O ) و سولفات پتاسيم (K2SO4) (با 40 تا 44 درصد K يا 48 تا 53 درصد K2O ) می باشند، درکانادا، ايالات متحده و آلمان هر دوی اين کودها به صورت کانی از معدن استخراج می شوند. توليد کلرور پتاسيم 20 برابر سولفات پتاسيم است. بنابراين کلرور پتاسيم بخش عمده کود پتاسيمی مصرفی در جهان را تشکيل می دهد. سولفات پتاسيم حاوی حدود 17 درصد گوگرد نيز می باشد که برای مناطقی با کمبود گوگرد باعث مزيت اين کود می شود.

مقدار کمی از پتاسيم نيز به صورت املاح مضاعف پتاسيم و منيزيم عرضه می گردد. KClMgSO43H2O)Kainite) حاوي 15.99 درصد پتاسيم يا 19.2 درصد 94.9K2Oدرصد منيزيم و 13 درصد گوگرد می باشد. Langbeinite که به صورت K-Mag يا Sul-Po-Mag عرضه می شود، دارای ترکيب فرضی 18.5 درصدK و7.22درصد K2Oو 71.11درصد منيزيم و 23.18 درصد گوگرد می باشد. اين مواد دارای اين مزيت هستند که منيزيم و گوگرد به همراه پتاسيم همزمان مورد استفاده قرار می گيرند.

مقدار بسيار کمی از پتاسيم به صورت نيترات پتاسيم (36.7 درصد K يا 44 درصد K2O ) و فسفات پتاسيم (13.26 درصد P يا 60-30 درصد P2O5 و 41.7-25 درصد K يا 50-30 درصد K2O )استفاده می شود. بعلاوه در ايالات متحده مقداری از پتاسيم به صورت پلی فسفات پتاسيم (26-17.5 درصد P يا 60-40 درصد P2O5 و 40-18.3 درصد K يا 48-22 درصد K2O ) مصرف می شود.

انتخاب کودهای پتاسيمی :

پتاسيم برای اکثر گياهان به صورت کلروپتاسيم يا موريات پتاسيم استفاده می شود. علت کاربرد اين کود اين حقيقت است که يون cl، جدا از نقش آن در تغذيه گياه، مانع رشد برخی از ارگانيسم های بيماری زا نظير بيماری پاخوره در گندم و پوسيدگی ساقه stalk rot ذرت می گردد.

در توتون معمولاً از سولفات پتاسيم استفاده می شود، زيرا جذب بيش از حد کلی می تواند باعث کاهش کيفيت سوخت آن گردد. سولفات پتاسيم برای سيب زمينی برای وزن مخصوص بيشتر و توليد نشاسته بالاتر، به ساير انواع کودهای پتاسيمی ترجيح داده می شود. همچنين استفاده از سولفات پتاسيم در خاکهای دارای کمبود گوگرد مثلاً برای يونجه در ويسکانسين و نبراسکا ترجيح داده می شود.

مصرف موثر از کودهای پتاسيمی:

برای استفاده موثر از کودهای پتاسيمی بايد به عوامل 1- خاکی 2- اقليمی بويژه بارندگی و 3- گياهی توجه نمود.

خاکهای دارای سيليکات های لايه ای 1: 2 و مينرال های مخلوط مقدار قابل توجهی پتاسيم را تثبيت می کنند. بنابراين آبشويی پتاسيم در چنين خاکهايی مشکل جدی محسوب نمی شود. از طرف ديگر در خاکهای شنی و خاکهائی که کانی غالب آنها کائولينيت می باشد مانند خاکهای مناطق استوايی و نيمه استوايی (که در مناطق با بارندگی زياد قرار دارند) آبشويی پتاسيم زياد است (قبلاً تحت عنوان آبشوئی در اين بخش درمورد آن بحث شده است) بنابراين زمان و نحوه به کار بردن کود پتاسيمی از اهميت قابل توجهی برخوردار است. فاجريا (1982) دريافت که در اراضی شاليزار در برزيل، بازده کاربرد مقادير متوسطی از کودهای پتاسيمی (Kgha-1 45-30 ) به صورت پخش نواری، به اندزه کاربرد دو برابر آن در روش پخش سطحی و مخلوط کردن آن با خاک بود. کاربرد نواری زمانی مفيد است که خاک از نظر پتاسيم فقير باشد و پتاسيم در سطوح کم تا متوسط به کار رود. کاربرد مقادير زياد کود در کشت جوی پشته ای (نواری) ممکن است باعث ايجاد شوری موضعی و صدمه به گياهچه ها شود. درخاکهائی که استعداد آبشوئی پتاسيم را دارا می باشند کاربرد کود به صورت پخش سطحی و مخلوط کردن آن تا عمق 20 سانتی متر از پخش نواری بيشتر مورد توجه قرار گرفته است. مصرف Kgha-1 100 و مخلوط کردن آن با خاک، پتاسيم تبادلی را به ميزان 1.2 ميلی مول درهرکيلوگرم خاک افزايش داد در حالی که در روش نواری کاربرد 80 کيلوگرم پتاسيم در هر هکتار، در نوارهائی به عرض 8 سانتی متر و به فاصله 80 سانتی متر از يکديگر، مقدار پتاسيم قابل تبادل را در نوارها به ميزان 10 ميلی مول در هر کيلوگرم خاک افزايش داد که خاک قادر به نگهداری اين مقدار پتاسيم نبود و منجر به آبشوئی شديد پتاسيم گرديد و از طرف ديگر، در خاکهائی که توانايی تثبيت پتاسيم را دارا می باشند، کاربرد مقادير کم تا متوسط پتاسيم به روش نواری، برای محصولات رديفی مانند ذرت مفيد می باشد.

کاربرد تقسيط پتاسيم (قسمتی هنگام کاشت و قسمتی به صورت سرک) به منظور جلوگيری از تلفات آبشوئی و اثرات شوری درگياهان يکساله و چند ساله توصيه شده است. اثرات مفيد تقسيط پتاسيم در تعدادی از محصولات در کشورهای مختلف مانند کشت برنج درهندوستان، ژاپن، بنگلادش و مالزی؛ موز و آناناس در آفريقای جنوبی؛ قهوه، چغندرقند، پنبه و کاساوا در برزيل گزارش شده است.

تفاوت های ژنوتيپی در گونه های گياهی در ارتباط با تغذيه پتاسيم بخوبی شناخته شده است به عنوان مثال گلاس و پرلی (1980) تفاوتهای زيادی را در جذب+K در ارقام جو در فاصله 6 روز پس از جوانه زدن نشان داده اند. درحال حاضر علاقه زيادی برای شناسائی ژنوتيپ هائی که قادر به تحمل تنش های حاصل از عناصر غذائی گوناگون (از جمله پتاسيم) هستند؛ مشاهده می شود.

.

.

كودهاي شيميايي 2

فسفر :

فسفر در مقايسه با نيتروژن که 79 درصد آتمسفر زمين را تشکيل می دهد، فسفر در نهشته های معدنی يافت می شود و به عنوان منابع طبيعی غيرقابل تجديد محسوب می گردند. نگرانی جهانی در رابطه با انرژی و هزينه های لازم برای استخراج سنگ فسفات و انتقال آن به کارخانه همچنين ساخت کودهای مختلف و حمل آنها به مزارع و مصرف آنها برای محصولات وجود دارد. اين مسئله برای تعداد زيادی از کشورهايی که بدون سنگ فسفات می باشند، بسيار مهم و جدی است. استخراج کانی های فسفردار و پخش کود فسفر دار در اراضی به علت محدود بودن منابع فسفر، پايدار نيست و آينده توليد اين کود با مشکل روبروست.

تفاوت ديگری که بين نيتروژن و فسفر وجود دارد اين می باشد که نيتروژن توسط فرآيند های مختلفی مانند تصعيد آمونياک، آبشويی و نيترات زدايی به آسانی از خاک تلف می شود ولی بخش عمده فسفر در محل مصرف به علت غيرپويايی در نتيجه واکنش با يون های Fe, Ca و Al که در محلول خاک وجود دارند، باقی می ماند. بنابراين کودهای حاوی ترکيبات محلول فسفر پس از پخش در مزرعه بسرعت به شکل کم محلول يا نامحلول در می آيند. فقط 15 تا 20 درصد از کود فسفره مصرفی به صورت قابل جذب گياه در می آيد و جزء کمتری از اين کود جذب گياهان بعدی می شود (اثر باقيمانده). بنابراين مديريت موثر فسفر بويژه در خاکهائی با تثبيت فسفر زياد مانند اولتی سول و اکسی سول های مناطق حاره می تواند بسيار پيچيده باشد.

فسفر خاک:

مقدار فسفر خاکها کمتر از مقدار نيتروژن کل يا پتاسيم آنها و حدود يک چهارم تا يک دهم نيتروژن و يک دوازدهم پتاسيم می‌باشد (برادی 1990). مقدار فسفر کل خاک سطحی و تحت الارض ممکن است از چند ميلی گرم درکيلوگرم تا يک گرم در کيلوگرم متغير باشد و نيز بر خلاف نيتروژن که در سطح‌الارض انباشته می شود مقدار فسفر در تحت الارض ممکن است کمتر، مساوی يا بيشتر از مقدار آن در سطح الارض باشد.

فسفر معدنی:

فسفر معدنی در خاک به صورت ترکيبات کلسيم، آلومينيم و آهن يافت می شود و فسفات های کلسيم در خاکهای خنثی تا قليايی غالب هستند در حالی که در خاکهای اسيدی فسفات های آهن و آلومينيم غالب می باشند. مقدار بسيار کمی فسفر در محلول خاک وجود دارد که با فاز جامد معدنی درتعادل است. غلظت فسفر در محلول خاک غالباً درحدود 0.05 ميلی گرم در ليتر بوده و بندرت درخاکهای کود نخورده از 0.3 ميلی گرم در ليتر تجاوز می کند. هنگامی که يک کود فسفاته محلول در آب مانند سوپر فسفات يا فسفات آمونيوم به خاک اضافه می شود بلافاصله بعد از انحلال، يونهای فسفات در محلول خاک با يونهای Fe,Ca و Al موجود در محلول واکنش نشان داده و به صورت ترکيبات نامحلول در می آيد و يا جذب سطحی ذرات رس ميگردد. اين فرآيند به تثبيت فسفات معروف است و ترکيبات تشکيل يافته را فرآورده های واکنش فسفات می نامند.

فرم هاي يونی فسفر معدنی به pH وابسته هستند. در pH بين 4 تا 6 بخش اعظم فسفر در محلول خاک به صورت يون 4 َH2po است و از آنجا که در آب محلول می باشد براحتی توسط ريشه گياه جذب می شود. در pH بين 6.5 تا 7.5 فسفر در خاک به صورت 4 َH2po و 4 َHpo می باشد. به خوبی يون 4 َH2po نمی تواند جذب گياه شود. در pH برابر 8 تا 10 يون غالب است. در چنين شرايطی يون سديم نيز در فاز تبادلی خاک غالب بوده و مقداری از فسفات، به شکل سديم فسفات در می آيد و با هيدروليز، حلاليت آن زياد می شود. در pH بيشتر از 10 فرم غالب فسفر، است و در صورت عدم وجود سديم فسفات، فسفر برای گياهان قابل جذب نيست. در pH کمتر از 3 که در خاکهای زراعی مشاهده نمی شود فسفر به شکل H3po4 (اسيد فسفريک) وجود دارد و بسيار فرم فعال و واکنش پذيری ميباشد و گويای اين واقعيت است که درخاکهای خيلی اسيدی اولتی سول و اکسی سول تثبيت فسفر سريع بوده و به منظور تأمين رشد مطلوب گياه مقادير زيادی کودهای فسفردار بايستی مصرف شود.

فسفر آلی:

مقدار فسفر آلی خاک از چند ميلی گرم تا نيم گرم در کيلوگرم خاک متغير است (20 تا 80 درصد فسفر کل). مقدار فسفر آلی بستگی به عواملی مانند اقليم، پوشش گياهی، بافت خاک، کاربری زمين، مصرف کود، زهکشی، آبياری و غيره دارد. تعدادی از اين عوامل به هم وابسته می باشند. به طور مثال فسفر آلی خاک سطحی جزء کمتری از کل فسفر خاک را در مناطق گرم شامل می شود و اين جزء درمناطق سرد جهان بيشتر است. در مناطق گرم حدود 35.2 درصد و در مناطق سرد 48.6 درصد فسفر به شکل آلی وجود دارد. همچنين مقدار فسفر آلی درخاکهای آلی و پيت، نسبت به خاکهای معدنی بيشتر است. در خاکهای معدنی با بافت سنگين نيز نسبت به خاکهای سبک بافت، فسفر بيشتری به شکل آلی وجود دارد. فسفر آلی تمايل به تجمع در سطح خاک دارد زيرا فسفر آلی بخشی از ماده آلی است. هرچند خاکهای آلی رسوبی نيز موجود هستند که مقدار فسفر آنها در تحت الارض بيش ازخاک سطحی می باشد. در مراحل اوليه شروع فرآيند های خاک سازی قسمت اعظم فسفر موجود در سنگ ها به صورت آپاتيت است که بتدريج توسط فرايند های شيميايی و زيستی به حالت محلول در می آيد.

فسفری که به اين ترتيب واردمحلول می شود، يا دوباره به صورت فسفات های معدنی ثانويه رسوب می کند يا به وسيله ميکروارگانيسم ها وگياهان مصرف می گردد که پس از مرگ آنها و تجزيه و تخريب فسفر قابل استفاده را تشکيل می دهند پس هر چه فرآيند های خاک سازی پيشرفت نمايند، فسفر آلی تجمع می يابد. هرچند در مراحل پيشرفته پروسه خاک سازی وقتی که کليه عناصر بازی و سيليکات خارج شده باشند (اولتی سول ها يا اکسی سول ها) اکسيد و اکسی هيدروکسيد آهن و آلومينيم در خاک غالب ميشوند و فسفات آهن و آلومينيم تشکيل و رسوب می کند. ممکن است رسوب هيدروکسيدهای آهن و آلومينيم روی فسفات آهن و آلومينيم را بپوشاند. خاکهايی که در مراحل پيشرفته هواديدگی قرار دارند، ممکن است مقدار قابل ملاحظه ای از اين فسفات ثانويه و معدنی پوشيده شده داشته باشند. فسفر آلی، در چنين خاکهايی به شدت کاهش می يابد. اولتی سول و اکسی سول هايی که درمناطق حاره جهان يافت می شوند، به دلايل متعددی مقدار ماده آلی کم و ناچيزی دارند که اين دليل کمی فسفر آلی در چنين خاکهايی است، هر چند اگر فسفر اين خاکها زياد هم باشد مقدار فسفر آلی آنها زياد نخواهد بود. سه نوع فسفر آلی، اينوزيتول فسفات (استرفسفات اينوزيتول) C6H6 (OH)6 ، نوکلئيک اسيد و فسفو ليپيد تا به حال شناخته شده اند. اين سه فرم ممکن است 50 تا 70 درصد فسفر آلی خاک را شامل شوند.

علائم کمبود فسفر در گياهان:

فسفر در گياهان به راحتی پويا بوده و وقتی کمبود آن ايجاد می شود، فسفر موجود در بافت های مسن به بافت های مريستمی و جوان منتقل می شوند. برگهای کوچک با رنگ سبز تيره تر از حالت معمولی، نوارهای قرمز و خشکيدگی نوک برگها نشان دهنده کمبود فسفر می باشند. علائم ديگر در محصولات دانه ريز مانند گندم شامل توقف و کند شدن رشد، پنجه دهی ضعيف و تأخير در رسيدن محصول است.

کودهای فسفاتی :

بجز پلی فسفات که از فسفر عنصری به دست می آيد، تمام کودهای فسفاتی از سنگ فسفات توليد می شوند. کل سنگ های فسفاته موجود در جهان 41000 ميليون مگاگرم تخمين زده می شود. کشورهايی که مهم ترين ذخائر را دارند، عبارتند از مراکش (20000 ميليون مگاگرم)، شوروی سابق (8000 ميليون مگاگرم )، ايالات متحده (5700 ميليون مگاگرم)، جمهوری آفريقای جنوبی (1800 ميليون مگاگرم)، چين (1000 ميليون مگاگرم)، صحرای غربی (850 ميليون مگاگرم) و استراليا (800 ميليون مگاگرم)می باشند. کشورهای ديگری که از لحاظ ذخيره فسفات اهميت دارند تانزانيا، سنگال، الجزاير، مصر، توگو در آفريقا، مکزيک، برزيل و پرو در آمريکای جنوبی، اردن و سوريه در آسيا هستند.

کانی های غالب سنگ های فسفاته شامل: فلورايد، هيدروکسيد، کلريد و کربنات- آپاتيت هستند. آپاتيت ساختمان خاصی دارد و بنابراين فسفات آن برای گياهان قابل دسترس نمی باشد، مگر اينکه اين ساختمان توسط فرآيند هايی شکسته شود که اين به دو روش امکان دارد؛ واکنش سنگ فسفات با يک اسيد قوی مانند اسيد های سولفوريک، نيتريک، هيدروکلريدريک، فسفريک و يا حرارت دادن (در دمای بالای 1400 درجه سانتی گراد) در فشار زياد که منجر به شکسته شدن ساختمان می شود وقتی يک اسيد مصرف می گردد ساختمان بلوری کانی را به هم می ريزد و ترکيبات آنيونی مانند با کلسيم سنگ، واکنش نشان داده و ترکيب می شوند. وقتی حرارت به کار گرفته می شود يون های فلورايد، کلرايد، هيدروکسيل و کربنات موجود در کانی به صورت گازهای CO2, Cl,F يا بخار آب آزاد می گردند و ساختمان کانی از هم می پاشد. وقتی سنگ فسفات درخاکهای اسيدی مصرف می شود، اسيدهای خاک نيز مانند اسيدهای قوی ولی بسته به pH بکندی ساختمان بلوری کانی را در هم می ريزند. سنگ های فسفات حدود 11 تا 16 درصد فسفر (25 تا 37 درصد P2O5 ) و 33 تا 36 درصد کلسيم دارند.

آشنايی با اصطلاحات:

فسفات موجود در کودها ممکن است به صورت يک يا چند شکل ،.و يا پلی فسفات های غليظ (مانند پيروتری پلی فسفات )باشند. به دليل اينکه حلاليت اين فرم ها با هم متفاوت می باشد اصطلاحات خاصی برای تعريف آنها به کار رفته است.

1- فسفر محلول در آب :

مقدار کمی کود پس از کوبيدن در يک زمان مشخص با آب مقطر عصاره گيری و سپس فيلتر می شود (1960, AOAC) مقدار فسفر عبور کرده از صافی پس از اندازه گيری بر اساس درصد وزن کود بيان می گردد که اين بخش، فسفر قابل حل در آب ناميده می شود. منوکلسيم فسفات [Ca(H2PO4)2] (مهمترين ترکيب کودهای معمولی يا غليظ) منوآمونيوم فسفات [NH4H2PO4] دی آمونيوم فسفات [NH4)2HPO4)] و فسفات پتاسيم [KH2PO4] محلول در آب هستند.

2- فسفر محلول در سيترات:

کودی که بعد از استخراج فسفر محلول در آب باقی می ماند در يک زمان معين توسط محلول يک نرمال سيترات آمونيوم در pH برابر هفت عصاره گيری می شود (1960, AOAC) . مقدار فسفر محلول صاف شده اندازه گيری شده و بر حسب درصد وزن کود محاسبه و بيان می گردد. که اين بخش را فسفر محلول در سيترات گويند. در بعضی کشورهای اروپايی به جای سيترات آمونيوم خنثی از سيترات آمونيوم قليايی برای استخراج فسفر از کود استفاده می کنند.

محلول عصاره گير قليايی مقدار فسفر کمتری استخراج می کند و بعضی محققين مشاهده کرده اند که اين مقدار با رشد گياه وجذب فسفر همبستگی بهتری دارد. هر چند که در اغلب کشورهای جهان برای استخراج فسفر محلول در سيترات از محلول سيترات آمونيوم خنثی استفاده می شود.

3- فسفر قابل جذب:

به مجموع فسفر محلول در آب و فسفر محلول در سيترات که برای گياهان قابل استفاده می باشد، فسفر قابل جذب گفته می شود.

4- فسفر کل :

به مجموع محلول در آب، فسفر محلول در سيترات و فسفر غير محلول در سيترات (فسفر باقيمانده پس از استخراج فسفر محلول در سيترات) فسفر کل کود گفته می شود. فسفر کل می تواند يکجا و مستقيماً نيز اندازه گيری شود.

کودهای فسفاتی :

سوپر فسفات ساده :

اين کود از واکنش سنگ فسفات با اسيد سولفوريک قوی توليد می شود. 7 تا 9.5 درصد فسفر (16 تا 22 درصد P2O5 ) به شکل منوکلسيم فسفات (MCP) دارد. و 90 درصد آن در آب قابل حل است. 11 تا 12 درصد گوگرد به صورت سولفات کلسيم دارد و برای خاکهايی که کمبود گوگرد دارند، مناسب می باشد.

سوپر فسفات تريپل:

اين کود از واکنش سنگ فسفات با اسيد فسفريک توليد مي شود و حدود 19 تا 32 درصد فسفر (44 تا 52 درصد P2O5 ) به شکل MCP دارد و تمام آن در آب محلول است.

سوپر فسفات غنی شده:

اين کود از واکنش سنگ فسفات با مخلوطی از اسيدهای سولفوريک و فسفريک ايجاد می شود و حدود 11 تا 13 درصد فسفر (25 تا 30 درصد - P2O5 ) دارد و 95 درصد آن در آب محلول است.

سوپر فسفات آمونيومی:

اين ماده حاصل واکنش سوپر فسفات معمولی يا تريپل با آمونياک بی آب يا محلول آمونياک است و در حدود 2 تا 6 درصد نيتروژن و 6 تا 21 درصد فسفر (14 تا 49 درصد P2O5 )دارد. آمونياکی کردن سوپر فسفات روش ارزانی برای افزودن نيتروژن به کود است. ولی اين عمل مقدار فسفر قابل حل در آب را در سوپر فسفات معمولی به مقدار 20 درصد و در سوپر فسفات تريپل به ميزان 50 درصد کاهش می دهد. برای گياهان زراعی که به فسفر محلول در آب کود فسفری پاسخ نشان می دهند، آمونياکی کردن زياد سوپر فسفات معمولی بر قابليت جذب فسفر توسط گياهان اثر بازدارنده دارد.

فسفات آمونيوم :

اين ماده واکنش اسيد فسفريک با آمونياک توليد می شود و هر دو ترکيب MAP (منو آمونيوم فسفات) و DAP (دی آمونيوم فسفات) به طور گسترده مورد استفاده قرار می گيرند. منوآمونيوم فسفات معمولی دارای 0-48-11 (21 درصد P ) تا 0-55-11 (26 درصد P ) و دی آمونيوم فسفات دارای 0-48-16 (21 درصد P ) 0-46-18(20 درصد P ) 0-53-21 (23 درصد P ) نيتروژن و فسفر می باشد.

وقتی مخلوط سولفوريک اسيد با فسفريک اسيد و آمونياک ترکيب شود، فرآورده حاصل آمونيوم سولفات فسفات 0-20-16 (8.6 درصد P ) می باشد. براي به دست آوردن فسفات آمونيوم اوره 0-28-28 (12.2 درصد P ) می توان اوره را به دی آمونيوم فسفات اضافه کرد.

نيتريک يا نيتروفسفات :

اين مواد بر اثر واکنش اسيد نيتريک با سنگ فسفات به دست می آيند. به دليل اينکه يکی از فرآورده های حاصل کلسيم نيترات است و اين ماده بسيار جاذب الرطوبه می باشد، سعی می شود که اين ماده را به وسيله سرد نمودن و سانتريفوژ کردن خارج نموده و با تزريق کربن دی اکسيد به کلسيم کربنات تبديل نمود. در بعضی از فرايند ها از سولفوريک اسيد يا فسفريک اسيد همراه با نيتريک اسيد برای تبديل بخشی از کلسيم نيترات به کلسيم سولفات يا کلسيم فسفات استفاده می شود. به خمير اسيدی حاصل، آمونياک اضافه می گردد محصول نهايی حاوی نمک های گوناگون آمونيوم فسفات، دی کلسيم فسفات، آمونيم نيترات و کلسيم سولفات است.

بسته به نوع فرايند به کار گرفته شده مقدار حلاليت نيتريک فسفات ممکن است از 0 تا 8 درصد تغيير نمايد از نظر پاسخ گياه به کود، وقتی اين کود برای گياهانی که نسبت به فسفر محلول در آب واکنش نشان می دهد، به کار برده می شود، فسفات نيتريک که 30 درصد يا کمتر فسفر محلول در آب دارد ممکن است نسبت به کودهايی که اين مقدار در آنها بالاتر است نامرغوب باشد (پراساد 1976).

مصرف نيتريک فسفات درخاکهای اسيدی و با دوره رشد نسبتاً طولانی مانند چمن يا نيشکر بهترين نتيجه را می دهد (تيسدل 1985). همچنين وقتی در مزرعه در يک نظام کشت و برای بيش از يک محصول مصرف می شود نيتريک فسفات ممکن است همانند کودهايی که مقدار زيادی فسفر محلول در آب دارند، مثمر ثمر واقع گردد

كودهاي شيميايي 3

آمونيوم پلی فسفات:

اين ماده توسط محققين دره تنسی آمريکا با آمونياکی کردن مخلوط سوپر فسفريک اسيد با فسفر بيش از 30 درصد و ارتوفسفريک اسيد در يک فرايند آبی توليد و ترويج شد. اين فرايند منجر به توليد کودی با درجه 0-62-15 (27 درصد P ) می شود. هر دو نوع مايع و جامد پلی فسفات آمونيوم وجود دارند. پلی فسفات بايد قبل از جذب شدن توسط گياهان به ارتوفسفريک اسيد تبديل شود. اين هيدروليز توسط آنزيم پيروفسفاتاز که در اغلب خاکها وجود دارد، انجام می شود (طباطبايی و الک 1986). پراساد و ونگوپالن (1989) گزارش دادند که نيمه عمر اين پليمر فسفر در حالت آمونيوم پلی فسفات مايع درخاکهای با شرايط بی هوازی 2-1.6 روز و درخاکهای با شرايط هوازی 7.2-5.2 روز بوده است. مقادير فوق برای پلی فسفات جامد در شرايط غيرهوازی 9.2-3.9 و در شرايط هوازی 27-12.5 روز بود. در اين تحقيق مشخص شد که هيدروليز درخاکهای لاتريتی بيشترين، در خاکهای سديمی مقدار متوسط و در خاکهای آبرفتی کمترين سرعت را داشته است. عواملی از خاک که ممکن است بر هيدروليز آمونيوم پلی فسفات اثر بگذارند، عبارتند از pH (سرعت هيدروليز در خاکهای قليايی بيش از اسيدی است). دما (با افزايش دما مقدار هيدروليز زياد می شود)، بافت و ظرفيت نگهداری رطوبی خاک (هيدروليز در شرايط غرقاب زياد است).

آمونيوم پلی فسفات علاوه بر ميزان بالای عنصر غذايی فايده کلات کنندگی عناصر کم مصرف نيز دارد و به علت اينکه زمانی معين برای تبديل آنها به ارتوفسفات نياز است از تثبيت فسفر نيز می کاهد.

فسفات های حرارتی:

اين کودها توسط حرارت دادن سنگ های فسفاته به دست می آيند در طی ساخت فسفات های حرارتی عموماً دو فرآيند گداخت وکلسيم زدايی رخ می دهد.

در کلسيم زدايی حرارت در زير نقطه جوش و در گداخت حرارت بالای نقطه جوش قرار دارد. مواد حاصل از مرحله کلسيم زدايی متخلخل هستند در حالی که مواد حاصل از مرحله گداخت متبلور می باشند. بعضی از مهم ترين مواد کودی اين گروه در زير آمده است.

1- سنگ فسفاته دی فلوئوره شده يا گل فسفات که به وسيله ترکيب سنگ فسفات معدنی يا سنگ فسفات که سيليکات آن در طی استخراج جدا شده است، با مقداری آب به صورت پودر يا خمير به دست می آيد که اين خمير به دست آمده از داخل روغن داغ با دمای 1480 درجه سانتی گراد تا 1590 درجه سانتی گراد به مدت 30 دقيقه عبور داده می شود. و 60 درصد اين مواد به وسيله الک 200 مش جدا می شوند اين ماده 9 درصد فسفر کل (21 درصد P2O5 ) دارد که 8 درصد آن در آب محلول است.

2- فسفات رنانيا که به وسيله کلسيم زدايی مخلوط سنگ فسفات خاکستر قليا و سيلسيم در دمای 1100درجه سانتی گراد تا 1200 درجه سانتی گراد به دست می آيد سپس سرد می شود. اين کود 12 درصد فسفر کل (28 درصد P2O5 ) و 11.8 درصد فسفر محلول در سيترات (18 درصد P2O5 ) دارد.

3- بلور سيليکات منيزيم - سنگ فسفات که از حرارت دادن سنگ فسفات با اوليوين يا سرپانتين در دمای 1550 درجه سانتی گراد به دست می آيد. اين کود حاوی 10 درصد فسفر کل (22.5 درصد P2O5 ) و 8 درصد فسفر قابل حل در سيترات می باشد.

4- بيسيک اسلاگ محصول فرعی صنعت آلياژ می باشد. بيسيک اسلاگ در ايالات متحده حدود 3 درصد P2O5 دارد در حالی که اين مقدار در اروپا 14 الی 18 درصد P2O5 و در هند 3-1.5 درصد P2O5 است.

علل اصلی عدم استفاده فراوان از فسفاتهای حرارتی عبارتند از (1) غير قابل حل بودن فسفر آنها (2) مصرف انرژی زياد برای توليد اين فرآورده ها که باعث گرانی آنها می شود (3) نداشتن ارزش در صنعت کود سازی، چون اين فرآورده ها نمی توانند با آمونياک ترکيب گردند.

سنگ فسفات با اسيدی شدن جزئی:

در کشورهايی که گوگرد طبيعی وجود ندارد، ساخت اسيد سولفوريک يا اسيد فسفريک مستلزم صرف هزينه زياد يا وارد کردن از خارج می باشد. در روش کم اسيد زدن که توسط اسيد سولفوريک يا اسيد فسفريک انجام می گردد، معمولاً نصف اسيد لازم مصرف می شود. در خاکهای خيلی اسيدی با توان تثبيت فسفر بالا و خاکهای قرمز رده لاتوسول (اکسی سول) اين کود می تواند به عنوان يک کود سوپر فسفات غليظ در مزارع برنج و چغندرقند مصرف شود. (فاگری، 1990)، که بعضاً بهتر از سوپرفسفات معمولی يا تريپل عمل می کند (ماروا، 1989) و امکان اينکه pH اطراف دانه کودی در اين مواد کمتر از pH اطراف کودهای کاملاً اسيد خورده باشد، وجود دارد. اين ماده درخاکهای اسيدی موجب کاهش حلاليت Fe, Al و در نتيجه کاهش تثبيت فسفر می گردد. بقايای اين کود و مواد حاصل از واکنش آن در خاک ممکن است حلاليت بيشتری از سوپر فسفات معمولی يا غليظ داشته باشند.

سنگ فسفات:

سنگ فسفات 11 الی 16 درصد فسفر (P2O5 37-25% )دارد و بخش اعظم آن به صورت آپاتيت بوده و در آب نامحلول است. بسته به عيار سنگ فسفات و ترکيب شيميايی آن، مقدار فسفر محلول در سيترات از 5 تا 17 درصد فسفر کل متغير است. مصرف مستقيم سنگ فسفات پودری درخاکهای اسيدی توصيه شده است. در خاکهای قرمز قهوه ای لاتوسول (اکسی سول) با pH خيلی اسيدی و توان تثبيت فسفر بسيار بالا، مصرف سنگ فسفات برزيلی در مزارع برنج و چغندرقند در سال دوم مانند سوپر فسفات تريپل پاسخ بسيار خوبی داده است و در سال اول پاسخ به سنگ فسفات بسيار ناچيز بوده زيرا خاصيت اسيدی خاک بتدريج روی کود اثر می کند (فاگريا 1991). در يک تحقيق درکارولينای شمالی اثر بخشی نسبی زراعی (برای سوپر فسفات غليظ عدد 100 درصد در نظر گرفته ميشود) سنگ فسفات از 36 تا 100 درصد متغير بود.

کودهای فسفر نه تنها در درصد فسفری با هم فرق می کنند بلکه در شکل فسفر موجود نيز با هم متفاوتند. انتخاب نوع کود بستگی به خاک، محصولی که بايد کاشته شود و قيمت هر واحد فسفر دارد.

مديريت استفاده موثر از فسفر:

اين مديريت 3 جزء مختلف دارد: 1- راهکارهای استفاده موثر از فسفر طبيعی خاک 2- راهکارهای استفاده موثر از فسفر کود 3- راهکارهايی برای مصرف مستقيم سنگ فسفات.

1- راهکارهای استفاده موثر از فسفر طبيعی خاک:

1-1- کاشت گونه ها و ارقام گياهی با کارآيی بالا در جذب فسفر:

گونه ها و ارقام مختلف يک گياه توانايی های متفاوتی در رشد و توليد محصول در سطوح کم فسفر قابل جذب خاک دارند. طبق نظريه لانرگان (1978) تفاوت در توانايی های گياهان درجذب فسفر از خاک حداقل به دليل وجود سه مشخصه می باشد. 1- توانايی فيزيولوژيکی برای جذب فسفر از محلول های رقيق 2- فعاليت های سوخت و سازگياه که منجر به افزايش حلاليت فسفر جذب شده می گردد. 3- توانايی سيستم ريشه در توزيع گسترده در داخل خاک. گونه های گياهی با ريشه های عميق بهتر می توانند فسفر طبيعی خاک را جذب نمايند. ارقام مختلف يک گونه نيز در جذب فسفر طبيعی و رشد و نمو در شرايط فسفر کم، توانايی متفاوت دارند. از نظر عملی گونه هايی که در شرايط کمی فسفر، محصول بهتری توليد می کنند و به فسفر اضافه شده پاسخ خوبی نشان می دهند، بيشتر مورد نظر می باشند. فاجريا و همکاران (1988) 25 رقم مختلف برنج را در اکسی سول های برزيل کشت کردند و دريافتند که هفت رقم از آنها نسبت به بقيه با بازده بالاتری از فسفر استفاده می کنند.

1-2- استفاده از ميکوريزا (VAM) (Vesicular Arbuscular Mycorrhiza):

در بسياری از گونه ها اثر استفاده از ميکوريزا در افزايش جذب فسفر توسط ريشه بخوبی مشخص شده است. VAM با سه مکانيسم ساده استفاده از فسفر خاک را توسط گياه بهبود می بخشد؛ 1- افزايش تماس فيزيکی با خاک، 2- ايجاد تغييرات شيميايی در ريزوسفر و 3- تفاوت فيزيولوژيکی که بين VAM و ريشه گياه وجود دارد.

رشد بسيار زياد هيف های VAM طول مسير انتشار فسفر در خاک را کاهش داده و موجب افزايش جذب فسفر توسط گياه می شود. گذشته از آن قطر نازکترVAM (از 2تا 4ميکرومتر) در مقايسه با ريشه های مويين (10-7 ميکرومتر) هم سطح ويژه بالاتری را برای جذب ايجاد می کند و هم اين امکان را به هيف ها می دهد که وارد حفرات خاک و مواد آلی شده که ريشه های مويين نمی توانند راه يابند.

VAM همچنين از نظر شيميايی ريزوسفر را با ترشح کلات ها يا فسفاتازهايی که به افزايش حلاليت فسفر کم محلول کمک می کنند ، تغيير می دهند. اکثر بررسی ها در مورد استفاده از VAM در شرايط کنترل شده بوده است. استفاده از چنين ميکروارگانيسم هايی برای بالا بردن قابليت استفاده از فسفر طبيعی بستگی زيادی به انتخاب سويه ای که توانايی افزايش جذب فسفر و رقابت با ميکروفلور طبيعی خاک در شرايط طبيعی توليد محصول داشته باشد، دارد.

1-3- استفاده از فسفوباکتريوم:

باکتری Bacillus meghatherum var. phosphobacterim يک کود زيستی فسفر باکتريوم می باشد که اولين بار درشوروی (سابق) برای افزايش قابليت جذب فسفر به کار گرفته شد. اين باکتری برای معدنی کردن فسفر آلی در خاک وجو دارد. در خاکهای شوروی سابق 50 درصد گياهان که با اين باکتری آغشته شدند، يک تا 20 درصد محصول بيشتری دادند. بهترين نتيجه از خاکهای خنثی تا قليايی با مواد آلی زياد به دست آمد. پاسخ مثبت به فسفر باکتريوم در هند نيز گزارش شده است. هر چند در آزمايش های مزرعه ای، در گندم، سورگوم، چاودار در آلاسکا، مينسوتا، مونتانا، داکوتای شمالی و تگزاس هيچ پاسخی مشاهده نشد. همچنين، تعيين شرايط اقليمی و خاکی که باکتری فسفر باکتريوم بتواند بخوبی عمل کند، ضروری به نظر می رسد.

2- راهکارهای استفاده موثر از کودهای فسفاتی:

به دليل واکنش پذيری بالای فسفر محلول کودها با کاتيون های موجود در محلول خاک و کاتيون ها و آنيون های سطوح رس و ذرات مواد آلی، فسفر از محل جايگذاری اوليه خود نبايد حرکت کند. بنابراين کليد استفاده موثر از فسفر، جايگذاری عمقی آن در کنار و نزديک محل رشد ريشه های جوان است. هرچند که توصيه هايی برای مصرف کودهای فسفاته مايع به صورت برگپاشی در دسترس می باشد ولی اغلب کودهای فسفاته قبل از کاشت يا همزمان با آن به خاک اضافه می شوند. به علت خاصيت غير پويا بودن فسفر و امکان آسيب رسيدن محصول و ريشه آن، امکان جايگذاری عميق کود در منطقه ريشه وجود ندارد. هرچند که در سالهای اخير توصيه هايی مبنی بر پخش چند باره کود فسفاتی در مزارع برنج شده است.

آگاهی از نوع ريشه دوانی اوليه گياهان مختلف برای تعيين بهترين روش و مکان جايگذاری کود بسيار مفيد است. اگر در مراحل اوليه رشد يک ريشه اصلی عمودی قوی مانند ريشه های پنبه، تنباکو و اغلب لگوم های دانه ای توليد شود، جايگذاری کود درست در زير بذر ممکن است بهترين راه حل باشد. اگر ريشه های جانبی زيادی در مراحل اوليه رشد توليد گردد، (غلات) جايگذاری کناری کود ممکن است بهترين روش باشد. افزايش حجم و رشد ريشه در خاکهای تيمار شده با فسفر نسبت به خاکهای کود نخورده بخوبی مشخص شده است.

راه حل عملی درگياهانی که به صورت رديفی کشت می شوند، جايگذاری کود در بين رديف ها می باشد. فقط در محصولاتی که به صورت کرتی کشت شده اند مخلوط کردن کود با خاک ممکن است به خوبی جايگذاری عميق باشد در پخش نواری کود فسفات سطح تماس مستقيم کود با خاک کم است و ابقاء فسفر کاهش می يابد. برای کاهش تثبيت استفاده از کودهای دانه درشت ممکن است از پخش کودهای دانه ريز موثرتر باشد.

در کشورهايی که برنج محصول اصلی است کودهای فسفاتی گران و وارداتی بوده و خاکها تثبيت زياد فسفر انجام می دهند. فرو بردن نشاهای برنج قبل از نشاء کاری در محلول آبی خاک و کود فسفاته می تواند بازده کود و بازده اقتصادی مصرف آن را افزايش دهد.

3- راهکارهای استفاده مستقيم از سنگ فسفات:

در خاکهای اسيدی که pH کمتر از 5/5 تا 6 دارند از سنگ فسفات مستقيماً می توان استفاده کرد اما برای اين منظور، سنگ فسفات بايد خرد شود که بتواند فسفر را با سرعت لازم آزاد کند. در تعيين مقدار فسفر محلول آزاد شونده عيار سنگ فسفات نقش مهم تری دارد.

گونه های گياهی در استفاده از فسفر سنگ فسفات توانايی های متفاوتی دارند که ممکن است مربوط به ظرفيت تبادل کاتيونی (CEC) ريشه باشد. ريشه هايی که ظرفيت تبادل کاتيونی (CEC) بالايی دارند، توانايی آنها در استخراج فسفر از سنگ فسفات نيز بيشتر است. همچنين رابطه ای بين pH فرا ريشه (ريزوسفر) و مقدار فسفر جذب شده توسط ريشه مشاهده شده است. مثلاً گياه Fayopyron esculentum L.می تواند محيط فرا ريشه را اسيدی کرده، باعث حلاليت سنگ فسفات شود اما ذرات اين توانايی را ندارد.

تعدادی از راهکارهای افزايش بازده سنگ فسفات در زير بحث شده است:

1- مخلوط کردن سنگ فسفات با کودهای دارای فسفر محلول بدين معنی که حداقل مقداری از سنگ فسفات معدنی با کودهای حاوی فسفر محلول مانند سوپر فسفات مخلوط گردد. نسبت اين دو ماده در مخلوط به شرايط خاک و نوع محصول بستگی خواهد داشت. فاجريا و همکاران (1990) نيز پيشنهاد کرده اند که استفاده از سنگ فسفات همراه با يک کود محلول فسفر، راهکار بسيار مفيدی برای بهبود وضعيت فسفر در خاکهای اسيدی به شمار می رود. آنها توصيه کردند که سنگ فسفات به صورت پخش سطحی و کود فسفاته محلول به صورت نواری به کار رود.

2- مخلوط کردن سنگ فسفات با گوگرد عنصری يا ترکيبات حاوی گوگرد. از اوايل قرن بيستم مخلوط کردن سنگ فسفات با گوگرد عنصری برای افزايش قابليت استفاده سنگ فسفات پيشنهاد شد (ليپمن و همکاران 1916). طی اين عمل گوگرد مخلوط شده توسط باکتری های خودکفا (خودپرور) شيميايی تيوباسيلوس تيواکسيدانس و تيوباسيلوس تيوباروس به اسيد سولفوريک اکسيد شده و باعث افزايش حلاليت فسفر در سنگ فسفات می گردد. قابليت استفاده مخلوط سنگ فسفات و گوگرد به وسيله عواملی مانند pH ، دما، آب، خاک، درصد و اندازه ذرات مخلوط تحت تأثير قرار می گيرد.

اسوابی (1975) مخلوط سنگ فسفات و گوگرد را با باکتری های تيوباسيلوس، تيواکسيدانس و تيوباسيلوس تيوپاروس آغشته نمود و آنها را بيوسوپر biosuper ناميد. اين مخلوط در خاکهای مرتعی مناطق گرمسيری در مقايسه با مخلوطهای بدون باکتری ارجح بوده است.

پيريت آهن به عنوان يک منبع گوگرد برای مخلوط کردن با سنگ فسفات پيشنهاد شده است. اين راهکار برای سنگ فسفات های با آناليز پايين (18-20% P2O5) که برای ساخت کودهای فسفاته محلول مناسب نيستند پيشنهاد شده است.

3- استفاده از ميکروارگانيسم های حل کننده فسفات (P.S) (Phosphate Solubilizing). مکان اصلی ميکروارگانيسم های P.S در خاک يا در سطح بذر می باشد. ميکروارگانيسم های حل کننده فسفات در تمام خاکها يافت شده اند ولی تعداد آنها درخاکهای مختلف با هم متفاوت بوده و بستگی به خاک، اقليم و تاريخچه کشت دارد (چونکار و رائو، 1967، کاسی، 1983). مع ذالک بعد از تهيه کشت جدايه PS، بسياری از جدايه های باکتری ممکن است فعاليت حل کنندگی (فسفات) خود را از دست بدهند. درچند بررسی گلخانه ای، جذب فسفر توسط گياهان تلقيح شده با باکتری مساوی يا بيش از گياهانی بود که به آنها سوپر فسفات داده شده بود.

مطالعات متعددی که بر روی ميکروارگانيسم های P.S انجام شده است، شامل بررسی VAM (ميکروريز) نيز می شود.
به نظر می رسد اثرات اختصاصی VAM و P.S یا (Psoudomonas ,Agrobacteriumsp)در حل کردن فسفر سنگ فسفات با هم جمع می شوند. در شرايط طبيعی، اثرات موجودات P.S به برهمکنش آن با جامعه ميکربی و سازگاری چگونگی زنده ماندن آنها تحت شرايط محيطی خاک بستگی دارد.

4- روشهای ديگر. تعداد زيادی از اين تکنيک ها برای افزايش حلاليت فسفر سنگ فسفات پيشنهاد شده است.

- ترکيب کردن کودهای نيتروژنی با سنگ فسفات در نوارهای کود يا دانه بندی

- تهيه کمپوست با پس ماندهای آلی يا کودهای حيوانی

- استفاده از لگوم های با ريشه های نازک در تناوب زراعی برای کاهش pH و غلظت کلسيم فراريشه.

.

كودهاي شيميايي 5

- مصرف کود مطابق با نياز گياه

2- روش کاربرد کود به منظور تقليل تلفات عناصر

3- زمان کاربرد کود مطابق با مرحله اي که گياه حداکثر نياز را دارد.

4- منبع نيتروژني اوره تغيير يافته و نسبت -NH4+/NO3 و کودهاي مايع

5- اصلاح کننده هاي کود: بازدارنده هاي اوره آز، نيترات سازي، دادن پوشش روي کودهاي معمولي، اوره پوشش دار.

مقدار نيتروژن مصرفي :

در اغلب گياهان بازده کود نيتروژني معمولاً در سطوح کودي کم نسبت به سطوح کودي زيادتر بيشتر است و زماني که کود مصرفي بيش از مقدار بهينه باشد، به طور قابل ملاحظه اي کاهش مي يابد.

روش مصرف نيتروژن :

از آنجا که بخشي از نيتروژن مصرفي به صورت کودهاي آمونيوم دار و يا کودي که آمونيوم توليد مي کند (اوره) مخصوصاً در خاکهاي آهکي و قليايي و شاليزارها به علت تصعيد آمونياک تلف مي شود، استقرار کود در چند سانتي متر از سطح خاک بسيار مقبول و با صرفه است.

زمان مصرف نيتروژن :

به علت حساسيت نيتروژن به تلف شدن از خاک ضروري است اين عنصر در مقادير کم و بدفعات در طول دوره رشد گياه مصرف شود کود اغلب در دو يا چند مرحله به خاک اضافه مي گردد و نسبت به مقدار نيتروژن مصرفي نياز گياه و طول مدت اين نياز، مرحله رشد و بافت خاک اين مقادير مي توانند مساوي يا متفاوت از همديگر باشند.

بازدارنده هاي نيترات سازي :

آمونيوم يا کودهايي که پس از مصرف آمونيوم توليد مي نمايند، وقتي تبديل به نيترات شدند، توسط آبشويي يا نيترات زدايي تلف مي شوند. به همين دليل به تأخير انداختن نيترات سازي به عنوان راهکاري براي کاهش تلفات نيتروژن و در نتيجه افزايش بازده مصرف آن پيشنهاد شده است. به اين صورت که کود نيتروژني مصرفي به مدت چند هفته به شکل آمونيوم (غير قابل آبشويي) در خاک باقي مي ماند تا اينکه گياه به قدر کافي رشد نمايد و مقدار جذب نيترات از مقدار توليد شده توسط کود افزايش يافته و از تجمع آن در خاک جلوگيري شود. بازدارنده هاي نيترات سازي (NIs) (Nitrification inhibitors) مواد شيميايي مانند N- serve يا نيتراپيرين( NP) ( دوکلرو- [6 تري کلرومتيل] پيريدين) مي باشند. با وجود اينکه تا به حال مواد بسياري به عنوان NIs معرفي شده اند، ولي تنها هفت مورد از آنها به طور تجارتي توليد مي شوند که N-serve يا AM,NP (دو-آمينو-چهار-کلرو-شش- متيل پيريدين)، DCD (دي سياندي آميد)، ST (دو سولفانيل آميد و تيازول)، تيواوره، ديول يا فروزول يا اتري ديازول، (5 اتوکسي-3- تري کلرومتيل 1، 2 و4 تيادي زول) و MBT (دو مرکاپتوبنزو تيازول) هستند. يک ماده طبيعي که از دانه گياه Azadiraclita indica Juss به دست مي آيد، خاصيت بازدارندگي نيترات سازي را دارد (ردي و پراساد 1975، توماس و پراساد 1982) در شرايط مزرعه کاربرد NIS نتايج مختلفي داشته است. بعضي محققين با مصرف آن، به عملکرد بهتر و بازده مصرف بالاتري رسيدند در حالي که بعضي ديگر به نتايج بهتري نائل نشدند. (پراساد و پاور 1995). در آزمايش هاي مزرعه اي روي برنج که در مرکز تحقيقات کشاورزي هند انجام شد از بازدارنده هاي D.C.D, ST, A.M و طبيعي پاسخ هاي مثبت به دست آمد. (ردي، پراساد، 1977، سودها کارا و پراساد 1986). پراساد و همکاران (1981) گزارش دادند که مصرف اوره پوشش دار با بازدارنده طبيعي 0.4مگاگرم در هکتار عملکرد دانه برنج بيشتري نسبت به مصرف اوره بدون پوشش در طي 6 سال توليد کرده است. همچنين اثر اين تفاوت نوع کود در گندم 0.5 مگاگرم در هکتار بود. آزمايش هاي مزرعه اي که در ژاپن انجام شد، نشان داد که با افزودن A.M. مقدار محصول برنج افزايش پيدا کرد والس و همکاران (1989) با مصرف DCD در مزارع برنج در نواحي کاليفرنيا، تگزاس، مي سي سي پي و آرکانزاس افزايش مقدار محصول را گزارش نموده اند. مصرف DCD در صورتي مفيد خواهد بود که غرقاب بودن مزرعه پس از مصرف اوره بيشتر از 14 روز به طول انجامد. افزايش NIs در مزارع ذرت شرقي ايالات متحده باعث افزايش محصولي به ميزان 70 درصد ميزاني که در آزمايش هاي مزرعه اي هند بدست آمده بود، گرديد (نلسون و هوبر 1980). نتايج حاصل از بررسي هاي مصرف DCD و نيتراپيرين در شمال ايالات متحده نشان داده که بيشترين بازده NIs زماني بوده که در خاکهاي درشت بافت مصرف شده است. آزمايش هايي که درجنوب شرقي ايالات متحده انجام شد، نشان داد که به علت دماي بالاي خاک فوايد مصرف NIs در مزارع ذرت کمتر بوده است. همچنين تونسند و مکراي (1980) مشاهده کردند که مصرف NP بجز در خاکهاي سبک و ماسه اي افزايش عملکردي به همراه نداشته است.پنبه به DCD حساس بوده و با مصرف آن محصول کاهش مي يابد.

کودهاي نيتروژني کند رها (Slow- Release N Fertilizers):

يکي از راههاي افزايش بازده کودهاي نيتروژني و کاهش تلفات آن استفاده از مواد کودي است که نيتروژن قابل جذب به وسيله گياه را به آرامي آزاد مي کنند تا گياهان بتوانند قبل از تلفات کود از آن استفاده نمايند. کودهاي کند رها به عنوان آلترناتيو پخش چند باره و جايگذاري کود به منظور افزايش عملکرد در غلات تابستانه مي باشد (پراساد 1982). اين مواد توجه بسياري از متخصصين زراعت، خاک شناسان، و توليد کنندگان کود در سراسر جهان را به خود جلب کرده اند. و به دو دسته تقسيم مي شوند

1- مواد شيميايي که بکندي حل مي شوند مانند اوره فرم، اکساميد، ايزوبوتيلدين دي اوره (IBDU) (Isobutylidene Diurea) .

2-اوره و ساير کودهاي نيتروژني که داراي پوششي مانند، سولفور، پلاستيک و گچ هستند که از نفوذ رطوبت به کود جلوگيري مي کند.

اوره با پوشش گوگردي (SCU) (Sulfur- Coated Urea):

کودهاي کند رهاي اوره با پوشش گوگردي توسط محققين دره تنسي در سطح وسيعي مورد آزمون قرار گرفته و توصيه شده اند زيرا به علت سرعت کم آزاد شدن نيتروژن از کود و اثر اسيدزايي سولفور در محل جايگذاري کود، تصعيد و تلفات آمونياک با استفاده از چنين موادي کاهش مي يابد. SCU به طور وسيعي براي استفاده در زراعت برنج مورد آزمايش قرار گرفته است. انگلستاد و همکاران (1972) با جمع بندي نتايج تا سال 1972 گزارش دادند که پاسخ گياه برنج به SCU معمولاً خوب بوده و عملکرد نسبت به مصرف يکباره اوره و يا حتي مصرف به صورت تقسيط با همان مقدار کود بيشتر است.

ايزوبوتيليدين دي اوره (IBDU):

IBUD، به عنوان يک منبع نيتروژني موضوع بسياري از مطالعات در ژاپن، محلي که اين ماده ابداع شده، بوده است. (هاماموتو، 1986). در مقادير مساوي نيتروژن مصرفي اين ماده نسبت به سولفات آمونيوم، 20 درصدمحصول برنج بيشتري توليد کرده است. اين ماده در ايالات متحده (هوگس 1976) و هند (راجال،1975) نيز مورد ارزيابي قرار گرفته است. آزاد شدن ازت از IBDU بستگي به pH خاک و اندازه دانه هاي کود مصرفي دارد. هوگس (1976) گزارش داد که آزاد شدن نيتروژن از IBDU درخاکهاي اسيدي سريع تر از خاکهاي قليايي است. وي مشاهده کرد که درکودهاي با اندازه 0.6 تا 0.7 ميلي متر، 75 درصد نيتروژن IBDU بعد از 10 هفته و براي کودهاي با اندازه 1.2-1 ميلي متر، 58 درصد در 21 هفته و براي کودهاي با اندازه 2.0-1.7 ميلي متر 50 درصد در 32 هفته آزاد شدند.

اوره با پوشش پلاستيک:

در سالهاي اخير اوره و ساير مواد کودي به وسيله پلاستيک يا P.V.C تجزيه پذير پوشانيده مي شوند که سرعت تجزيه کم اين مواد پوششي باعث کنترل سرعت آزاد سازي کود مي گردد.

اوره سوپرگرانول (USG):

اوره سوپر گرانول بر اساس يک تکنيک چيني استفاده از گل به منظور افزايش بازده کود ساخته شده است. در اين تکنيک مقدار کمي کود در داخل خميرهاي گلي قرار داده وقتي که اين خميرها خشک شوند دانه هاي مربوطه آماده مصرف مي باشند. اين دانه ها در زمان مناسب در عمق خاک شاليزارها جايگذاري مي شوند. اين امر صرفاً يک روش آزمايشگاهي و وقت گير مي باشد، اوره سوپرگرانول نيز تقريباً به همين شکل توليد مي شود. اوره سوپرگرانول مي تواند در اندازه و شکل هاي متفاوتي ساخته شود. اندازه هاي يک گرمي آن بيشتر آزمايش و بررسي شده اند. در نشاء کاري برنج هايي که در خاکهاي غير قابل نفوذ رشد مي نمايد، عمق جايگذاري کود USG به وسيله دست يا ماشين، بازده زراعي، صرفه اقتصادي و سلامت زيست محيطي ويژه اي به همراه دارد. بررسي هايي که طي بيش از 10 سال در IARI هند در دهلي نو (پراساد 1989) انجام شد، نشان داد که مصرف USG ميزان عملکرد را نسبت به اوره به مقدار 0.4 مگاگرم در هکتار (10.7 درصد) افزايش داده است.

بسياري از محققين در مراکز تحقيقاتي و کشاورزان در مزارع خود نشان داده اند که مصرف USG در خاکهاي با بافت متوسط و سنگين بازده بالاتري نسبت به اوره خالص در کشت برنج دارد (کومار 1989). در خاکهاي

گوگرد :

گوگرد به همراه کلسيم و منيزيم در ليست عناصر غذائي ثانويه گياه قرار مي گيرد، به علت اينکه ملاک طبقه بندي عناصر غذائي اوليه و ثانويه يا کم مصرف، بر مبناي مقداري است که توسط گياه از خاک خارج مي شود، طولي نخواهد کشيد که اين طبقه بندي عناصر غذائي بايستي مورد تجديدنظر قرار گيرد زيرا گوگرد و منيزيم جذب شده به وسيله گياهان تقريباً به اندازه فسفر است در بعضي حالات، ممکن است کلسيم به وسيله بعضي گونه ها حتي بيشتر از فسفر نيز جذب شود. گوگرد توسط اکثر گياهان، 10 تا 15 درصد جذب نيتروژن مي باشد. جذب گوگرد توسط گياهان نسبت به فسفر، به نحو قابل ملاحظه متغير است. در حالي که در خردل، جذب گوگرد حدود 175 درصد جذب فسفر است، در اکثر دانه هاي روغني ديگر جذب فسفر و گوگرد معمولاً به يک اندازه مي باشد در غلات جذب گوگرد حدود 75-60 درصد فسفر است.

علائم کمبود گوگرد درگياهان:

رفتار گوگرد در گياهان مشابه نيتروژن است ،دلايل اين تشابه، به وظيفه آنها در گياه و انتشار آنها در خاک بر مي گردد علايم کمبود گوگرد در گياه مانند کمبود نيتروژن است و گياهان داراي کمبود گوگرد زرد کمرنگ مي شوند به هر حال تحرک گوگرد درگياهان کمتر از نيتروژن مي باشد و معمولاً برگهاي جوان به رنگ زرد کمرنگ در مي آيند. برگهاي پيرتر سبز باقي مي مانند ولي در کمبود نيتروژن اين وضعيت برعکس مي باشد. در مورد نشانه هاي کمبود استثناهاي زيادي وجود دارد. ولي علايم عمومي آن عبارتند از: رنگ پريدگي، گياهان خميده با ساقه هاي کوتاه و ضعيف. اين نشانه ها با به کار بردن نيتروژن از بين نمي روند. گونه هاي گياهي به طور قابل ملاحظه اي در نشان دادن علائم کمبود گوگرد متفاوت هستند.

نياز گياهان به گوگرد

كودهاي شيميايي4

:

گونه ها و ارقام مختلف گياهان از نظر نياز به گوگرد تفاوت قابل ملاحظه اي دارند. اسپنسر (1975) گياهان را به سه گروه اصلي تقسيم کرده است: گروه (I) که شامل گل کلم و کلم ها مي باشد نياز زيادي به گوگرد دارند (80-20 کيلوگرم گوگرد در هکتار)، گروه (II) در برگيرنده گياهان زراعي که نياز حد واسطي به گوگرد دارند (50-10 کيلوگرم گوگرد درهکتار)، گروه (III) شامل غلات، گياهان علوفه اي و ساير گياهان زراعي که نياز کمي به گوگرد دارند (25-5 کيلوگرم گوگرد در هکتار). تاندون (1991) بر اساس يک محاسبه فرضي نياز به گوگرد را (بر حسب کيلوگرم گوگرد در مگاگرم دانه) به صورت 4-3 کيلوگرم براي غلات، 8 کيلوگرم براي لگوم هاي دانه اي (لوبياها) و 12 کيلوگرم براي دانه هاي روغني (سويا، آفتابگردان و...) ارائه مي کند.

کوددهي گوگردي :

گوگرد در گذشته به همراه سولفات آمونيوم، سوپر فسفات معمولي و سولفات پتاسيم به خاک اضافه مي شده است. ولي با مصرف کودهائي با آناليز بالا مانند آمونيوم بي آب، اوره، دي آمونيوم فسفات (DAP) و آمونيوم پلي فسفات (APP) کاربرد گوگرد بتدريج کاهش يافته است. بنابراين هرجا که نياز باشد گوگرد بيشتر بسته به قابليت دسترسي مواد و نياز گياهان و خاکها به صورت گوگرد عنصري، جيپسوم و يا پيريت استفاده مي شود.

مس و روي:

مس نيز مانند آهن در فرآيند هاي اکسايش و کاهش در گياهان شرکت مي کند. اين عنصر در آنزيم هائي که ترکيبات منوفنل را هيدروکسيله مي کنند شرکت دارد. مس اين ترکيبات را اکسيده کرده و پليمرهائي مانند ليگنين و ملانين بوجود مي آورد همچنين مس بر طرف کننده مسموميت سوپر اکسيدها است آمين ها را اکسيد مي کند و پايان دهنده زنجيزه انتقال الکترون مي باشد و معمولاً به صورت يک اکسيد کننده سيتوپلاسمي عمل مي نمايد. هيستوسول هاي اسيدي تازه اصلاح شده (خاکهاي آلي) داراي کمبود مس هستند، از اين رو به آن بيماري اصلاح (reclamation disease) مي گويند. کمبود مس در ايالات متحده در فلوريدا، ويسکانسين، ميشيگان و نيويورک که سبزيها ودرختان ميوه کشت مي شوند، بسيار شايع مي باشد. همچنين کمبود مس درکانادا نيز در ايالات مانيتوبا، آلبرتا، ساسکاچوان و جزيره پرنس ادوارد گزارش شده است. واکنش غلات به مس در استراليا (رابون و همکاران 1984)، ايالات متحده (وارول 1983)، اسکاتلند (ريث 1968) و کانادا (کارمانوس و همکاران 1986) گزارش شده است.

روي يک عنصر واسطه مي باشد اما هر دو اربيتال سوم و چهارم آن پر شده است. يون روي (+Zn 2) بر اثر از دست دادن الکترون هاي S4 تشکیل میشود ودر واکنشهای مشابه++Ca عمل مي کند (هارتر 1991). روي در فعاليت هاي آنزيمي گوناگوني مانند متابوليسم اکسين، دي هيدروژناز، فسفو دي استراز و ساخت سيستوکرم C ، شرکت دارد. کمبود روي شايع تر از کمبود مس مي باشد و اين کمبود در جهان به طور بالقوه در طبيعت وجود دارد. در ايالات متحده و هندوستان در حال حاضر مشخص شده که در بيشتر ايالت ها براي يک يا چند نوع محصول نياز به تأمين روي تکميلي است. تجزيه حدود 40 هزار نمونه خاک از مناطق مختلف هند نشان داده که 50 درصد نمونه ها از نظر روي قابل جذب گياه داراي کمبود مي باشند. مناطق وسيعي در کانادا، اروپا، بريتانياي کبير، استراليا، نيوزيلند، آفريقاي مرکزي و جنوبي و برزيل داراي کمبود روي هستند. خاکهاي شني اسيدي که داراي روي کل کمي هستند، خاکهاي آهکي، خاکهايي که با فسفر زياد کوددهي شده اند و خاکهاي تحت الارضي که در معرض عمليات تسطيح قرار گرفته اند و يا در معرض فرسايش آبي و يا بادي هستند، مستعد کمبود روي مي باشند (کمبود روي در ايران نيز به دليل آهکي بودن و pH زياد خاک، کمي مواد آلي، بيکربناته بودن آبهاي آبياري و مصرف زياد کودهاي فسفري شايع است). اگر چه شيمي مس و روي در خاکها و نقش آنها در گياهان تفاوتهاي زيادي دارند اما داراي شباهت هائي نيز مي باشند: 1- هر دو فلز هستند 2- هر دو به صورت کاتيون دو ظرفيتي ++Cu و ++Zn جذب مي شوند 3- مس و روي تمايل شديدي براي ترکيب با گوگرد و حضور به صورت سولفيد در پوسته زمين دارند. 4- روي و مس با توجه به ظرفيت هاي 2+، 1+ و صفر داراي سه فرم يوني در محلول خاک هستند.

علائم کمبود در گياهان:

1- مس:

در غلاتي نظير گندم و يولاف که مس کافي دريافت کرده اند، غلظت مس در مرحله پنجه زني ممکن است از 5 تا 21 ميلي گرم در کيلوگرم باشد، در حالي که در يونجه اين مقدار ممکن است از 54 تا 99 ميلي گرم در کيلوگرم ماده خشک متغير باشد، هنگامي که غلظت مس در ماده خشک گياه به کمتر از 4 ميلي گرم در کيلوگرم برسد، احتمال وقوع کمبود وجود دارد از طرف ديگر غلظت مس 55 ميلي گرم در کيلوگرم در تيموتي و گندم، علائم سميت نشان نمي دهد.

علائم کمبود مس ابتدا در بخش هاي بالايي گياه ظاهر مي شود. با پيشرفت کمبود جوانترين برگها زرد و رنگ پريده مي شوند در نهايت نوک و حاشيه برگها خشک مي شود مانند حالتي که در مورد کمبود پتاسيم ايجاد مي گردد. در سبزيها برگها فشار اسمزی را از دست مي دهند و برنگ آبي مايل به سبز در مي آيند (تيسدل و همکاران 1985). حساس ترين گياهان به کمبود مس، يونجه، گندم، جو، يولاف و پياز هستند.

2- روي:

درغلاتي نظير گندم و جو که روي کافي دريافت نموده اند، غلظت روي در گياه، در مرحله پنجه زني، ممکن است از 20 تا 123 ميلي گرم در کيلوگرم ماده خشک و يا حتي بيشتر تغيير نمايد کمبود روي در گياه زماني متصور است که غلظت روي در گياه به کمتر ازmg 20 ميلي گرم در کيلوگرم ماده خشک برسد. حال آنکه سميت روي زماني که غلظت آن بيش از 400 ميلي گرم در کيلوگرم در ماده خشک باشد، بروز مي کند (تيسدل و همکاران 1985).

ذرت و لوبيا در بين گياهان زراعي و مرکبات در بين محصولات باغي، نسبت به کمبود Zn حساس هستند. تجربه در کشورهاي آسيايي نشان داده که برنج نيز به کمبود Zn حساس مي باشد.

از آنجائي که Zn در گياهان غيرپوياست، نشانه هاي کمبود آن در نقاط در حال رشد و برگهاي جوان ديده مي شود در ذرت، برگهاي جوان زرد تا سفيد مي گردند (بعضي اوقات راه راه مي شوند) و رشد گياه متوقف مي گردد. به همين دليل به آن جوانه سفيد (White bud) مي گويند. کمبود Zn در مزارع برنج به صورت نقاط سوخته شده به شکلاتي قهوه اي رنگ ديده مي شود که به همين دليل به آن بيماري (khaira) مي گويند. کمبود Zn در مرکبات به صورت توده اي از برگها در رأس شاخه هاي عمدتاً برهنه ديده مي شود که به آن وردمائي (Rosette) مي گويند. ساير بيماريهاي مربوط به کمبود روي عبارتند از ريزبرگي (Little leaf) در پنبه و Fern leaf در سيب زميني.

کودهاي مس و روي:

مشهورترين و پر مصرف ترين منبع مس (CuSO4.5H2O) و در مورد Zn نيز ZnSO4 مي باشد. معمولاً براي خاکهاي داراي کمبود مس و روي مقدار 25-10 کيلوگرم در هکتار، CuSO4 يا ZnSO4 بسته به بافت خاک، پيشنهاد شده است، در بافت هاي سنگين تر، مقادير بيشتري توصيه مي شود.

به طور کلي اضافه کردن مس داراي کارائي بيشتري است. هنگامي که در يک گياه کمبود مشاهده گردد مي توان تغذيه برگي نيز انجام داد. محلول نيم درصد (W/V) از CuSO4 يا ZnSO4 با مقدار کمي آهک (0.5 کيلوگرم در100 ليتر) در اين موارد توصيه شده است. اين عمل (اضافه کردن آهک) از سوختگي برگها جلوگيري مي کند هنگامي که از کلات ها استفاده مي شود، مقدار خيلي کمتري مصرف مي گردد. کاربرد کلات ها در تغذيه برگي ارجح مي باشد. فرو بردن نشاهاي برنج يا قطعات بريده شده بذر سيب زميني در سوسپانسيون يا محلول آبکي 2 درصد سولفات يا اکسيد روي يکي از روش هاي عمومي کاربرد روي براي محصولات زراعي در خاکهاي با کمبود است

کلر :

به علت اينکه کلر همه جا در آب و خاک وجود دارد، به عنوان يک عنصر غذايي به آن خيلي توجه نمي شد تا اينکه در سال 1954 بروير و همکاران ضروري بودن آن را ثابت کردند. کلر يک عنصر گازي است که به صورت يون – Cl توسط گياه جذب مي شود و علاوه بر تنظيم اسمزي، نقش بيوشيميايي در گياه دارد. کلر در تجزيه مولکول آب در فتوسيستم II فتوسنتز دخالت دارد. چندين آنزيم از قبيل ATP از، آلفا آميلاز و آسپارژين سنتتاز جهت فعاليت به يون کلر نياز دارند. در ارتباط با نقش کلر در تنظيم اسمزي مي توان گفت هنگامي که نمکها از جمله – Cl در سلول تجمع مي يابد يک شيب پتانسيل آبي در سلول بوجود مي آيد که باعث وارد شدن آب به داخل سلول مي شود و اين امر آماس سلول را افزايش مي دهد. اگر سلول مربوطه يک روزنه باشد اين فرايند هنگامي که آب به داخل سلول هاي محافظ وارد مي گردد به باز شدن روزنه کمک مي کند. به دليل پويايي زياد يون کلر و قابل تحمل بودن غلظت هاي بالاي آن ظاهراً يوني مناسب جهت حفظ تعادل بار الکتريکي زماني که کاتيون هايي نظير + K از غشاي سلولي انتقال مي يابند، مي باشد (فيکسن 1993). نياز گياهان به کلر براي فعاليت هاي بيوشيميايي بندرت بيش از 100 ميلي گرم در کيلوگرم ماده خشک گياهي مي باشد.هر چند کلر معمولاً در غلظت هاي خيلي زياد 2000 تا 20000 ميلي گرم در کيلوگرم وجود دارد.

علائم کمبود کلر :

مانند ساير عناصر، کمبود از گياهي به گياه ديگر متفاوت است پژمردگي نوک پهنک برگ و سپس سبز زردي، برونزه شدن و بافت مردگي متداولترين علايم کمبود کلر هستند. همچنين محدود شدن رشد ريشه همراه با ريشه هاي جانبي و ضخيم و کوتاه و سرچماقي شدن از ويژگي هاي کمبود کلر مي باشد. در جو ممکن است برگها به صورت لوله اي، و پيچيده طويل تر از برگهاي طبيعي و داراي رشد کمتر و نسبت به برگهاي طبيعي شکننده تر گردند. در سيب زميني رنگ برگها، سبز روشن شده و داراي ظاهري زبر و خشن مي شوند (با برآمدگي هاي عمودي در سطح بالايي). در درخت نارگيل با کمبود کلر، برگهاي پير زردرنگ و يا داراي پيسه (Mottling ) نارنجي مي شوند و نوک و کناره برگها خشک مي شود.

علايم سميت کلر :

زيادي کلر در خاک و اثرات سمي آن روي گياهان بيشتر از کمبود آن مورد توجه واقع شده است. تأثير اصلي غلظت بالاي کلر در محلول خاک افزايش فشار اسمزي آب خاک مي باشد که در نتيجه قابليت استفاده آب براي گياه را کاهش داده، باعث پژمردگي گياه مي شود (خشکي القاء شده توسط کلر). اکثر درختان ميوه، انگور و پسته (Berrg) و گياهان زينتي به يون کلر حساس مي باشند و هنگامي که غلظت کلر برگ به 0.5 درصد ماده خشک برسد، علائم سوختگي برگها توسعه مي يابد (تيسدل و همکاران، 1985). در تنباکو و گوجه فرنگي ضخيم و لوله اي شدن برگها ممکن است بروز نمايد.

برهمکنش با ديگر عناصر غذايي:

نيترات و سولفات از جذب يون کلر به طور رقابتي جلوگيري مي کنند. گندم بهاره قرمز فارياب در مونتانا که با قارچهاي (Gaeumannomyces graminis var tritici) عامل پا خوره تلقيح شده بودند، هنگامي که از نيتروژن به فرم آمونيوم استفاده شد چنين عکس العملي مشاهده نشد (اينگل و متر، 1988). در سيب زميني، گوجه فرنگي، لوبيا، تنباکو، جو و گندم نيترات و کلر از نظر جذب با هم رقابت مي کنند (فيکسن، 1993). به عنوان مثال، هنگامي که در محيط خارجي، نيم مولار بر متر مکعب CaSO4 بعلاوه 0.5 مول بر متر مکعب KCl با 0.25 مول بر متر مکعب Ca(NO3)2 به کار برده شد، تجمع کلر در ريشه جو کلاً بر طرف گرديد و در اندام هوايي تا 40 درصد کاهش يافت.

کلر از نيترات سازي در خاکهاي اسيدي جلوگيري مي کند براي توقف نيترات سازي، غلظت 46 تا 125 ميلي گرم در کيلوگرم خاک لازم هست چنين غلظت زياد يون کلر در خاکهاي شور مشاهده مي شود. مثلاً کريستنسن و برت (1985) نشان دادند که در pH برابر 5/5 با کاربرد آمونيوم کلريد نسبت NH+4-N/NO-3-N بيشتر از 1: 3 براي 12 روز بيشتر از سولفات آمونيوم باقي مي ماند. اين خصوصيت از بازدارندگي نيترات سازي توسط کلر هنگامي که pH به وسيله آهک دهي تا 6/6 افزايش يافت، مشاهده نگرديد.

به نظر مي رسد که بر همکنش کلر و فسفر به شيوه پيچيده و ناشناخته وجود دارد. در بعضي موارد قابليت جذب فسفر با مصرف کلر زياد، افزايش مي يابد، در حالي که در موارد ديگر قابليت جذب آن تحت تأثير قرار نگرفته و يا حتي کم مي شود (فيکسن 1993). کاربرد KCl آزاد شدن منگنز را افزايش داده و باعث افزايش جذب آن به وسيله گياه حتي تا مرز مسموميت مي شود. در يک مطالعه انجام شده در ارگون در خاکهاي با زهکشي ضعيف، pH برابر 4.7 تا 5.3 و غلظت قابل ملاحظه منگنز، مصرف کلر جذب منگنز را توسط لوبيا افزايش داد سميت ناشي از منگنز به عنوان يک توجيه قابل قبول براي کاهش عملکرد در خاکهاي اسيدي با اضافه کردن KCl در هنگام کاشت مطرح شده است.

کلر و بيماريهاي گياهي :

عکس العمل گياهان به کوددهي کلر :

1

گزارش شده است که مصرف کلر از تأثير تعدادي از بيماريها روي گونه هاي مختلف گياهان جلوگيري کرده و يا اين اثرات را کاهش مي دهد.

عکس العمل گياهان به کوددهي کلر :

تحقيقات زيادي در اين مورد در شمال غرب ايالات متحده در دشت هاي وسيعي از آمريکاي شمالي روي گندم انجام شده است. عکس العمل اين گياهان در دشت هاي وسيع آمريکاي شمالي در مقايسه با عکس العمل هاي اندازه گيري شده در شمال غرب ايالات متحده نسبتاً کمتر بود. به نظر مي رسد که ذرت در مقايسه با ساير غلات در بهره بري از کود کلر داراي پتانسيل کمتري مي باشد. نارگيل و نخل روغني به کوددهي کلر مخصوصاً در فواصل بيشتر از 20 تا 25 کيلومتر از دريا عکس العمل بارزي نشان مي دهند.

کودهاي کلردار :

پتاسيم کلريد (47 درصد کلر)، آمونيوم کلريد (66 درصد کلر)، کلسيم کلريد (65 درصد کلر)، منيزيم کلريد (74 درصد کلر) و سديم کلريد (66 درصد کلر)، کودهاي کلردار معمول هستند.

کلسيم و منيزيم:

کلسيم و منيزيم، دو عنصر غذائي ثانويه و داراي چند خصوصيت مشترک هستند که بعضي از آنها بشرح زير مي باشند.

1- هر دو عنصر فقط يک حالت فعال ظرفيتي دارند (کاتيون دو ظرفيتي)، 2- هر دو عنصر به صورت کاتيون توسط گياه جذب مي شوند، 3- هر دوعناصر اساسي و بنيادي هستند، 4- در طبيعت با هم در سنگ آهک دولوميت وجود دارند.

با اين وجود آنها در ارتباط با حضور و نقش در گياه متفاوت عمل مي کنند. کلسيم در ديواره سلولي وجود داشته و در تقسيم سلولي نقش دارد و بنابراين يک جزء با اهميت در ساختمان گياه مي باشد و معمولاً يک عنصر غير پويا در گياهان است. کلسيم در خاکها به عنوان يک عنصر برطرف کننده مسموميت ناشي از فلزات سنگين مانند نيکل و ساير فلزاتي که ممکن است سمي باشند عمل مي کند. بعلاوه کلسيم به عنوان يک محافظت کننده در مقابل خشکي، شوري و تنش هاي مکانيکي عمل مي نمايد در صورتي که منيزيم کاتيون مرکزي در ساختمان مولکول کلروفيل مي باشد و بنابراين براي عمل فتوسنتز حياتي مي باشد. منيزيم همچنين يک جزء ساختماني ريبوزوم است و بنابراين نقش مهمي در ساخت پروتئين به عهده دارد. منيزيم در گياه کاملاً پويا مي باشد.

علايم کمبود کلسيم و منيزيم:

چون کلسيم به طور کلي در گياه غير پويا مي باشد در آوندهاي آبکش انتقال آن بسيار کم است و اين عامل باعث عرضه ضعيف کلسيم مي شود و در نتيجه علايم کمبود اغلب در اندامهاي ذخيره اي و ميوه ها بوجود مي آيد، ايجاد بيماري «لکه تلخ» (bitter pit) در سيب ها يک نمونه بارز مي باشد. سوختگي گلگاه (blossom- end rot) در گوجه فرنگي، بيماري قارچي و پايين آمدن کيفيت سويا از ديگر نمونه هاي آن مي باشد. رشد جوانه هاي انتهائي و سلول هاي نوک ريشه درگياهان متوقف مي شود. کمبود شديد کلسيم در ذرت باعث جلوگيري از ظهور و باز شدن برگهاي جوان مي گردد و نوک برگها ممکن است با يک ماده ژلاتيني چسبنده پوشيده شود. برگها به هم مي چسبند و ظاهري نردباني بوجود مي آورند. برخلاف کلسيم، منيزيم در گياه پويا مي باشد و نشانه هاي کمبود آن ابتدا در برگهاي پاييني (پيرتر) ظاهر مي شود.در ذرت کمبود منيزيم باعث ايجاد کلروز در بين رگبرگهاي برگهاي پيرتر شده و فقط رگبرگها سبز باقي مي مانند. در پنبه در برگهاي پايين تر يک زمينه قرمز مايل به ارغواني آشکار مي شود که تدريجاً قهوه اي و نکروزه مي گردد.

مواد بهساز کلسيم و منيزيم دار :

اغلب مواد بهساز کلسيم و منيزيم دار به صورت مواد آهکي در خاکهاي اسيدي مصرف مي شوند. علاوه بر مواد آهکي، گچ نيز به دليل حلاليت بيشتر آن در آب نسبت به سنگ آهک، جهت تأمين Ca بادام زميني مورد توجه خاصي قرار گرفته است. کلسيم جذب شده توسط ريشه به غلافهاي در حال رشد انتقال پيدا نمي کند؛ در نتيجه جذب کلسيم براي رشد غلافها؛ در هنگام رشد دانه ها مستقيماً از محلول خاک نياز مي باشد. به همين دليل معمولاً گچ به صورت نواري و يا پخش سطحي در مرحله ظهور اوليه شکوفه مصرف مي شود. آزادسازي++Caاز گچ تحت تأثير اندازه ذرات مي باشد، بنابراين معمولاً از مواد کاملاً پودر شده استفاده مي شود. کاربرد گچ عملکرد غلاف همين طور درصد دانه هاي رسيده را افزايش داد، مواد کريستالي پودري ريز (مرطوب) بهتر از ساير مواد بودند. دولوميت به طور گسترده اي به عنوان ماده بهساز منيزيم به کار مي رود. ماده ديگري که عموماً به اين منظور به کار مي رود، نمک اپسوم (MgSO4) مي باشد که مي توان زماني که کمبود منيزيم در مراحل بعدي رشد نيز مشاهده مي شود، جهت برگ پاشي مورد استفاده قرار داد. کمبود منيزيم در باغهاي مرکبات کاليفرنيا با برگ پاشي متناوب Mg(NO3)2 برطرف شده است. کلات هاي منيزيم نيز به بازار عرضه شده و مورد استفاده قرار مي گيرند

كودهاي شيميايي 6

سبک و ماسه اي به علت افزايش آبشويي مصرف USG نتايج بهتري نداشته است براي رسيدن به نتيجه ايده آل، USG بايد در 4 تا 5 سانتي متري زير سطح خاک استقرار يابد (سينگ و همکاران 1989).

نمايه هاي قابليت جذب نيتروژن:

نمايه قابليت جذب نيتروژن يک کميت يا ويژگي خاصي از خاک (يا گروهي از خصوصيات است) که با مقدار نيتروژني که در طول فصل رشدگياه قابل استفاده مي شود، همبستگي دارد. چنين نمايه اي ممکن است براي پيش بيني مقدار کود نيتروژني يا ساير مديريت هاي کودي به کار رود. اين موضوع به وسيله کيني (1982) بررسي شده است.

نيتروژن کل و ماده آلي خاک اولين نمايه هايي بودند که استفاده شدند. اين نمايه ها هنوز هم توسط عده اي به عنوان نمايه قابليت جذب نيتروژن خاک استفاده مي شوند. هر چند که براي تعيين نيتروژن کل خاک، روش کجلدال بسيار گران و وقت گير است. درحالي که مواد آلي خاک را مي توان بسرعت اندازه گيري نمود و به همين دليل در سطح وسيعي کاربرد دارد. علاوه بر نيتروژن کل خاک و ماده آلي، عصاره گيري هاي شيميايي و مواد هيدروليز کننده اي هستند که به عنوان نمايه مورد استفاده قرار مي گيرند. مانند NH4)2SO4) يک يا 6 نرمال (گالاگر و بارسلوم 1964)، Ca(OH)2 (پراساد 1965)، Ba(OH)2 نرمال0.1 (جيکنسون 1968) KMnO4 قليايي (استانفورد 1978)،CaCl2 نرمال0.1 (استانفورد1968) NaOH يک نرمال (کورنفوس 1971). روش الکترواولترافيلتراسيون (EUF) (شکلي از الکتروفورز) براي تعيين نياز کودي چغندرقند در آلمان استفاده شد (نمت 1979) . آزمايش هاي زيستي متعددي نيز مانند؛ آزاد سازي NO3-N در طول 14 الي 78 روز خوابانيدن، نيتروژن معدني شده در طول 14 الي 112 روز خوابانيدن، آزادسازي نيتروژن معدني توسط اتوکلاو نمودن و معدني شدن غيرهوازي پيشنهاد شده است. هيچ کدام از روشهاي فوق در سطح جهاني مورد قبول واقع نشده اند. تلاشهاي جاري در ايالات متحده بر اندازه گيري NO3-N باقيمانده در نيمرخ خاک استوار است (استانفورد و اسميت 1972). نمونه هاي خاک بلافاصله بعد از برداشت محصول يا قبل از کشت از عمق 60 الي 120 سانتي متري برداشته مي شوند اين آزمايش به عنوان آزمون نيترات قبل از کشت (PPNT) (Preplant nitrate test) معروف شده است. (فوکس 1983). اين روش با موفقيت در داکوتا، اوکلاهما و نبراسکا انجام شده است. علاوه بر روش PPNT، کوشش قابل توجهي جهت اندازه گيري نيترات قبل از کود سرک، (PSNT)(Pre- sidedress soil nitrate test) صورت گرفته است (ميسنگر و همکاران 1992، فوگس و همکاران 1992). نمونه برداري از عمق 30 سانتي متر از سطح خاک قبل از سرک و اندزه گيري نيترات نمايه قابل اطمينان تري از قابليت جذب نيتروژن ارائه کرده است و نتايج حاصل براي محاسبه مقدار نيتروژن مورد نياز به صورت سرک استفاده مي شوند. عيب مهم اين روش اين است که زمان بسيار کمي (2 تا 3 هفته) جهت نمونه برداري خاک، تجزيه نيترات و تصميم در مورد مقدار نيتروژن مصرفي و سپس مصرف کود وجود دارد. روش سريع تر جهت تعيين مقدار تنش نيتروژن مصرفي و سپس مصرف کود وجود دارد. روش سريع تر جهت تعيين مقدار تنش نيتروژن اندازه گيري ميزان کلروفيل برگ ذرت به وسيله کلروفيل متر دستي و يا استفاده از سنجش از دور مي باشد.علايم کمبود نيتروژن:علائم کمبود نيتروژن واضح ترين علايم جهت تشخيص مي باشد. شاخ و برگ گياهان جوان به رنگ سبز متمايل به زرد درآمده و رشد آنها متوقف مي گردد. در گياهان مسن تر زردي و سوختگي در برگهاي پايين تر که معمولاً از نوک و کناره برگها شروع شده ديده مي گردد. خوشه ها کوچک شده و پروتئين دانه معمولاً کم است. کمبود نيتروژن مهم ترين عامل محدود کننده توليد، بويژه در کشورهاي درحال توسعه مي باشد. روش تلفيقي موثر شامل استفاده از کودهاي آلي، کودهاي زيستي، کودهاي شيميايي، بازدارنده هاي نيترات سازي و کودهاي کندرهاي پوششي کليد کشاورزي پايدار مي باشد. طرح هاي ويژه از کشوري به کشور ديگر و از يک اقليم به اقليم ديگر، به علت تفاوت در شرايط آب و هوايي، خاک، محصولات، نتايج آزمون، منابع مالي و دلايل ديگر با هم فرق مي کند.

منبع: سبز گستر

نيتروژن :

ما در جوي زندگي مي کنيم که 79 درصد نيتروژن (N) دارد و هنوز نيتروژن محدود کننده ترين عنصر غذايي در توليد زيستي است. نيتروژن به اشکال متعددي در زيست بوم هاي کشاورزي وجود دارد. زيرا مي تواند با ظرفيت هاي متعدد در داخل يک زيست بوم وجود داشته باشد. ظرفيت نيتروژن در درجه اول بستگي به محيط محاصره شده در ميکروسايت هاي داخل خاک دارد. تغيير شکل و تبديل نيتروژن از حالت يک ظرفيتي به حالت هاي ديگر اساس چرخه نيتروژن را تشکيل مي دهد.

براي مثال گاز N2 آتمسفري (با بار صفر) به وسيله رعد و برق به اکسيدهاي گوناگوني تبديل شده و سرانجام به نيترات (داراي بار 5+) تبديل گرديده و همراه باران به سطح مي رسد و به وسيله گياهان در حال رشد جذب مي گردد. همچنين گاز N2 از طريق تثبيت ميکربي مي تواند با آمونيوم (داراي بار 3-) تبديل گردد و NH3 در واکنش هاي بيوشيميايي گوناگون در گياه مورد استفاده قرار مي گيرد. وقتي بقاياي گياهي تجزيه مي گردد نيتروژن آنها چندين تبديل ميکروبي را پشت سر مي گذارد و سرانجام به حالتي مي رسد که به صورت نيترات برگشت مي نمايد. در شرايط غير هوازي، نيترات مي تواند به انواع اکسيدها احيا شده و سرانجام به صورت گاز N2درآيد. نيتروژن در نهاده هائي مثل کودهاي شيميائي و کودهاي آلي نيز در معرض چنين تغييرات ميکربي قرار دارد. چرخه نيتروژن خيلي پيچيده است و به وسيله عوامل متعددي تحت تأثير قرار مي گيرد.

برآورد کلي از نيتروژن در بيوسفر نشان مي دهد که نيتروژن در ترکيبات خاکي، اقيانوسي وجوي به نسبت 11818: 70:1 توزيع شده است بنابراين قسمت عمده اي از نيتروژن بيوسفري در اتمسفر است. ستون آتمسفر روي يک هکتار از زمين تقريباً داراي 8.4 ضربدر 10 به توان 4 مگاگرم در هکتار نيتروژن مي باشد ولي هنوز براي رشداکثر غلات و گياهان علفي غيرلگوم افراد مجبور به مصرف مقادير زيادي کودهاي حيواني و يا کودهاي شيمايي نيتروژني هستند. نيتروژن خاک از بقاياي گياهي و حيواني و از طريق تثبيت به وسيله گياهان لگومينوز و درختان و از ترکيبات باران مثل نيترات منشأ مي گيرد.

مقدار نيتروژن کل لايه 15 تا 20 سانتي متري خاکهاي سطحي از حدود 0.01 (يا حتي کمتر در خاکهاي بياباني) تا بيشتر از 2.5 درصد در پيت ها متغير مي باشد. مقدار نيتروژن در خاکهاي تحت الارض، معمولاً کمتر از لايه سطحي است زيرا بيشتر بقاياي آلي بر روي سطح خاک باقي مي مانند. تحت شرايط مناسب مقداري از نيتروژن آلي به نيتروژن معدني تبديل گرديده و سرانجام ممکن است به صورت آمونيوم +NH4 و نيترات -NO3 در آيند. با اين وجود نيتروژن معدني فقط جزء کوچکي از نيتروژن کل خاک است. قسمت عمده نيتروژن در خاک سطحي به فرم آلي وجود دارد. درمزارعي که کودهاي شيميائي مصرف نمي شوند، گياهان غير لگوم نيتروژن مورد نيازشان را از طريق معدني شدن نيتروژن آلي خاک به دست مي آورند. در خاک تحت الارض (مخصوصاً آنهائي که رس ايليت دارند) نيتروژن در شبکه رسها به صورت آمونيوم غير تبادلي محبوس شده و تا اندازه زيادي براي گياهان غير قابل جذب مي شود.

نيتروژن آلي خاک :

نيتروژن آلي خاک شامل پروتئين ها (20 تا 40 درصد)، قندهاي آمينه شامل هگزا آمين ها (5 تا 10 درصد) مشتقات پورين و پيريميدين (1 درصد يا کمتر) و ترکيبات پيچيده ناشناخته که به وسيله واکنش آمونيوم با ليگنين، پلي مريزاسيون کينون با ترکيبات نيتروژن و تراکم قندها و آمين ها تشکيل شده اند مي باشد. بخشي از نيتروژن آلي نيز به صورت ترکيبات رس- هوموس است که در برابر تجزيه مقاومند. اين امر توضيح مي دهد که چرا فقط جزء کوچکي از نيتروژن غير قابل استفاده براي رشد گياهان زراعي قابل دسترس مي شود.

معدني شدن نيتروژن آلي خاک:

معدني شدن نيتروژن آلي خاک يک فرايند ميکربي است که طي آن فرم هاي آلي نيتروژن به فرم هاي معدني تبديل مي گردد (آمونيوم، نيتريت، نيترات). معدني شدن در 3 مرحله متوالي به نامهاي آمينيزاسيون،آمونياک سازي و نيترات سازي صورت مي پذيرد. دو واکنش اول به وسيله ميکروارگانيسم هاي هتروتروف (غير خودکفا) انجام مي پذيرد. در حالي که سومي به وسيله باکتري هاي اتوتروف (خودکفا) صورت مي گيرد.

غير خودکفاها انرژيشان را از طريق اکسيداسيون ترکيبات کربنه آلي به دست مي آورند در حالي که خودکفاها انرژي مورد نياز خود را از نمک هاي ويژه و کربن مورد نيازشان را از بي کربنات هاي خاک به دست مي آورند. نيتروژن آلي خاکها که از تجزيه مواد گياهي ناشي گرديده است، سرانجام به خاک باز مي گردد. اين نيتروژن آلي ممکن است به دو شکل، نسبتاً در دسترس (بقاياي گياهي و زيتوده ميکروبي) و در ترکيبات آلي مقاوم تر به تجزيه (ليگنوپروتئين، انواع گوناگون هومات ها و مولکول هاي حلقوي متراکم) وجود داشته باشد.

کود نيتروژني :

افزايش بازده مصرف نيتروژن :

از آنجا که بازده کود نيتروژني به وسيله جذب نيتروژن توسط گياه و زيتوده توليدي تعيين مي شود، بنابراين تمام عواملي که روي توليد زيتوده وغلظت نيتروژن در بافت هاي گياهي تأثير دارند بر مقدار بازده مصرف نيتروژن موثرند. اين عوامل تقريباً به پنج دسته، عوامل خاکي، گياهي، محيطي، عمليات زراعي و مديريت کود دهي تقسيم مي شوند. بعضي از اين عوامل در ذيل شرح داده شده اند.

عوامل خاکي:

1- حاصلخيزي بالا، خاکهاي بسيار حاصلخيز عکس العمل کمتري به کود نيتروژني نشان مي دهند.

2- بافت و ساختمان، آبشويي نيتروژن در خاکهاي سبک شني بيشتر است.

3- pH ، شوري و قليايي، تصعيد آمونياک بيشتر در خاکهاي آهکي و قليايي رخ مي دهد.

4- پستي و بلندي، رواناب سطحي اغلب در نواحي مرتفع اتفاق مي افتد.

5- زهکشي، زهکشي ضعيف مي تواند منجر به افزايش تلف شدن نيتروژن به وسيله نيترات زدايي شود.

عوامل گياهي:

1- انتخاب گياه (کدام گياه بهتر از ديگري مي تواند رشد نمايد) و پتانسيل عملکرد آن (پتانسيل جذب نيتروژن)

2- انتخاب واريته گياه، طول دوره رشد، پتانسيل عملکرد و بازده استفاده از مواد غذايي

3- مقاومت واريته به بيماريها، آفات، خشکي و ساير عوامل تنش زا

4- مقاومت واريته به محدوديت هاي خاکي مانند؛ ماندابي، شوري، قليائيت و سميت غذايي

عوامل محيطي:

1- بارندگي و توزيع آن، بارش زياد مي تواند باعث ايجاد رواناب و آبشويي بيشتر شود

2- ساعت ها و روزهاي آفتابي، طول روز، واحدهاي گرمائي

3- وقوع و مدت يخبندان و دماي کم شبانه

4- وقوع بارش تگرگ، وقوع طوفان همراه با رعد و برق، تورنادو، صدمات ناشي از باد

عمليات زراعي:

1- کشت بموقع؛ تأخير مي تواند به مقدار قابل ملاحظه اي محصول راکاهش دهد.

2- تراکم مناسب گياه

3- مديريت آب، آبياري کافي در زمين هاي زراعي و حفاظت از آب در اراضي ديم.

4- مهار کافي علف هاي هرز

مديريت کوددهي: