کود چیست ؟
کود به هر ماده ای با منشاء طبیعی یا مصنوعی گفته می شود که برای تأمین مواد مغذی گیاه به خاک یا بافت های گیاهی اعمال می شود. کودها ممکن است از مواد آهکی یا سایر اصلاحات غیر مغذی خاک متمایز باشند. منابع زیادی از کود، چه طبیعی و چه به صورت صنعتی تولید شده وجود دارد. برای اکثر روشهای کشاورزی مدرن، کوددهی بر روی سه عنصر درشت مغذی اصلی تمرکز دارد: نیتروژن (N)، فسفر (P) و پتاسیم (K) با افزودن گاه به گاه مکملهایی مانند آرد سنگ برای ریز مغذیها. کشاورزان این کودها را به روش های مختلف اعمال می کنند: از طریق فرآیندهای استفاده خشک یا گلوله ای یا مایع، با استفاده از تجهیزات بزرگ کشاورزی یا روش های دستی.
لقاح از نظر تاریخی از منابع طبیعی یا ارگانیک حاصل شده است: کمپوست، کود حیوانی، کود انسانی، مواد معدنی برداشت شده، تناوب زراعی و محصولات جانبی صنایع انسانی-طبیعت (مانند ضایعات پردازش ماهی، یا آرد خون حاصل از کشتار حیوانات). با این حال، از قرن نوزدهم، پس از نوآوری در تغذیه گیاهان، صنعت کشاورزی حول کودهای مصنوعی ایجاد شد. این انتقال در دگرگونی سیستم غذایی جهانی مهم بود و امکان کشاورزی صنعتی در مقیاس بزرگتر با بازده محصولات زیاد را فراهم کرد.
کودها رشد گیاهان را بهبود میبخشند. این عمل به دو روش اتفاق میافتد: روش سنتی که مواد مغذی افزوده میشود. روش دومی که برخی از کودها عمل میکنند؛ بهبود کارایی خاک با تغییرات در نگهداری آبوهوای آن است. کودها معمولاً در نسبتهای مختلف حاوی مواد زیر هستند:
- سه ماده درشتمغذی اصلی
- نیتروژن: بهبود رشد برگها
- فسفر: بهبود رشد ریشهها، گلها، دانهها و میوهها
- پتاسیم: تقویت رشد ساقه، جریان آب در گیاه، تقویت گلدهی و میوهدهی
- سه ماده درشتمغذی ثانویه
- کلسیم
- منیزیم
- گوگرد
- مواد ریزمغذی: مس، آهن، منگنز، مولیبدن، روی و بور. در برخی موارد سیلیکن، کبالت و وانادیم هم مهم هستند.
مواد مغذی موردنیاز برای سلامت گیاه توسط عناصر طبقهبندی میشود، اما از این عناصر به عنوان کود استفاده نمیشود. در عوض از ترکیب شیمیایی دارای این عناصر به عنوان کود استفاده میشود.
طبقهبندی
کودها به چندین روش طبقهبندی میشوند. میتوان آنها را بر اساس داشتن تنها یک ماده مغذی طبقهبندی کرد (برای مثال پتاسیم، فسفر یا نیتروژن) که در این صورت به آنها «کود مستقیم» میگویند. «کودهای مجتمع» دارای دو یا چند ماده مغذی مختلف هستند. کودها گاهی بر اساس طبیعی (ارگانیک) و شیمیایی (غیرارگانیک) بودن طبقهبندی میشوند. کودهای غیرارگانیک یا شیمیایی مواد حاوی کربن را، به جز اوره حذف میکنند. کودهای طبیعی یا ارگانیک معمولاً گیاهان (بازیافت شده) هستند یا از حیوانات گرفته میشوند. به کودهای غیرارگانیک معمولاً کود شیمیایی گفته میشود چرا که برای تهیه آنها باید چندین فرایند شیمیایی انجام داد.
کودهای نیتروژن
کودهای نیتروژن از آمونیاک (NH3) ساخته میشوند، که در برخی مواقع مستقیماً به داخل زمین تزریق میشوند. آمونیاک توسط فرایند هابر-بوش ساخته میشود. در این فرایند انرژی-بالا، گاز طبیعی (CH4) معمولاً تأمین کننده هیدروژن است و نیتروژن (N2) از هوا تأمین میشود. از آمونیاک برای ماده اولیه تمام دیگر کودهای پایه نیتروژن، مانند آمونیوم نیترات و اوره، استفاده میشود. نیتراتها همچنین توسط فرایند استوالد نیز ساخته میشوند.
در سال ۲۰۱۹ ارزش بازار جهانی کودهای نیتروژنی ۶۵٫۵۱ میلیارد دلار ارزیابی شدهاست و پیشبینی میشود تا سال ۲۰۲۵ به ۶۸٫۳۶ میلیارد دلار برسد. نیتروژن یکی از مواد مغذی مهم مورد نیاز برای رشد گیاهان است. این ماده به صورت طبیعی در جو موجود است، اما فقط چند گیاه میتوانند آن را به این صورت جذب کنند. از این رو، به صورت مصنوعی به صورت کودهای ازت به گیاهان عرضه میشود. بازار جهانی کودهای ازته را به شکل اوره، آمونیاک، آمونیوم سولفات، نیترات آمونیوم کلسیم و چند مورد دیگر با نسبتهای مختلف ارزش غذایی ارائه میدهد. این کودهای ازته بافت بهتری ایجاد کرده و رشد گیاه را برای عملکرد سریعتر تنظیم میکنند.
کودهای فسفات
کودهای فسفات با استخراج از سنگ فسفات، که حاوی دو ماده معدنی اصلی حاوی فسفر، یعنی فلوراپاتیت و هیدروکسی آپاتیت است، بدست میآیند. این مواد معدنی با استفاده از اسیدهای سولفوریک یا فسفریک به نمکهای فسفات محلول در آب تبدیل میشوند. دلیل اصلی تولید اسید سولفوریک در مقیاسهای خیلی زیاد در جهان همین فرایند است.
در فرایند نیتروفسفات یا فرایند اودا (که در سال ۱۹۲۷ ابداع گردید)، سنگهای فسفات دارای تا ۲۰٪ فسفر، توسط اسید نیتریک (HNO3) حل میشوند تا مخلوطی از اسید فسفریک (H3PO4) و کلسیم نیترات (Ca(NO3)2) ایجاد گردد. این مخلوط را میتوان با یک کود پتاسیم ترکیب کرد و یک کود ترکیبی با سه ماکروماده مغذی N , P و K به شکل حل شده به راحتی تولید کرد. در سال ۲۰۱۶ بازار جهانی کودهای فسفاته ۵۱٫۶ میلیارد دلار ارزیابی شدهاست و انتظار میرود از ۲۰۱۷ تا ۲۰۲۵ با نرخ رشد مرکب سالانه ۵٫۱٪ گسترش یابد و به ۷۸٫۰۶ میلیارد دلار برسد.
کودهای پتاسیم
پتاس مخلوطی از مواد معدنی حاوی پتاسیم است که برای ساخت کودهای پتاسیم مورد استفاده قرار میگیرد. پتاس محلول در آب است و به همین دلیل اصلیترین زحمت در ساخت آن فقط چند مرحله خالص سازی است؛ برای مثال: حذف سدیم کلراید (نمک معمولی) از آن. معمولاً به کودهای پتاس، پتاسیم کلراید، پتاسیم سولفات، پتاسیم کربنات و پتاسیم نیترات گفته میشود. کودهای پتاس را میتوان برای طیف وسیعی از محصولات غذایی از جمله برنج، سبزیجات، میوهها، شکر، روغن نخل، سویا و پنبه استفاده کرد زیرا توانایی آن در افزایش عملکرد محصول، بازده محصول، بهبود ارزش مواد مغذی، افزایش سطح نگهداری آب و مقاومسازی محصول در برابر بیماریها و عوامل بیماریزای مضر است. علاوه بر این، استفاده از کودهای پتاسه در خاک به بهبود رنگ، طعم و بافت محصولات غذایی کمک میکند که عملکرد اصلی کود پتاس است.
کودهای ترکیبی
میتوان با ترکیب «کودهای مستقیم» شامل کود نیتروژن، فسفات و پتاسیم و مخلوط کردن آنها کودهای ترکیبی ساخت. در برخی موارد میان این مواد واکنش شیمیایی رخ میدهد.کود های ترکیبی از عناصر میکرو و ماکرو و ماکرو میکرو امروزه به رشد کثیری از تولیدات و همچنین تولید شرکت بیوزر قرار گرفنه است.
کود NPK
مخفف این سه عنصر نیتروژن، فسفر و پتاسیم است و گیاهان نسبت به سایر مواد مغذی، به مقدار بیشتری از این مواد نیاز دارند. این عناصر که درشت مغذی های اولیه نیز نامیده می شوند جزء 17 ماده ی مغذی ضروری برای زندگی گیاهان به حساب می آیند.
کودهای طبیعی
کودهای طبیعی یا ارگانیک به کودهایی گفته میشود که ریشه آنها پایه زیستی یا بیولوژیک دارد، به عبارتی این کودها از موادزنده گرفته شدهاند. کودهای طبیعی شامل کودهای دامی (فضولات حیوانی)، ضایعات گیاهان در کشاورزی، کمپوست و فاضلاب تصفیه شده (بیوسالید)، میباشند.
کمپوست
کمپوست، توده خرد شده از مواد آلی پوسیدهاست که از مواد گیاهی تجزیه شده ساخته میشود، و در باغبانی و کشاورزی استفاده میشود. کمپوست به ویژه در کشاورزی ارگانیک که استفاده از کودهای مصنوعی مجاز نیست، اهمیت فراوانی دارد. کمپوست ساختار خاک را بهبود بخشده، طیف وسیعی از مواد مغذی را برای گیاهان فراهم کرده و میکروبهای مفیدی را به خاک اضافه میکند. حداکثر فواید کمپوست بر ساختار خاک (تراکم بهتر، فاصله منافذ و ذخیره آب) و عملکرد محصول معمولاً پس از چندین سال استفاده رخ میدهد.
کمپوستها معمولاً حاوی حدود ۲ درصد نیتروژن، ۰٫۵ تا ۱ درصد فسفر و حدود ۲ درصد پتاسیم هستند. کودهای نیتروژن و کود دامی ممکن است برای تسریع تجزیه به آن اضافه شوند. نیتروژن موجود در کمپوست به آرامی و در مقادیر کم آزاد میشود، که آبشویی آن را کاهش داده و به این طریق در دسترس بودن آن در کل طول دوره رشد افزایش مییابد. به دلیل درصد نسبتاً کم مواد مغذی، کمپوستها معمولاً در مقادیر زیاد استفاده میشوند.
کود دامی
کود دامی در حقیقت از فضولات حیوانات تهیه میشود که بیشتر از کود گوسفند، گاو و اسب یا مرغ تشکیل میشود. کود دامی به علت دارا بودن حجم وسیعی از مود آلی و غذایی باقیمانده که برای غنای خاک بسیار مفید میباشد در طول تاریخ همواره مورد توجه کشاورزان بودهاست.امروزه کود دامی خود به تنهایی مشکلات بسیاری برای کشاورزان ایجاد کرده است:
- افزایش بیماریها و آفات در خاک
- افزایش مصرف سموم شیمیایی
- افزایش بذر علف هرز و درنتیجه افزایش هزینه مبارزه با علفهای هرز
- ایجاد بوی نامطبوع در محیط و تجمع حشرات
- انتقال بیماریهای مشترک بین انسان و دام
- افزایش شوری خاک
- کاهش ازت خاک
- عدم جذب سریع عناصر غذایی
آمار
امروزه استفاده از کودهای نیتروژنی در بیشتر کشورهای توسعه یافته به ثبات رسیدهاست. چین بزرگترین تولیدکننده و مصرفکننده کودهای نیتروژنی است. آفریقا وابستگی کمی به کودهای نیتروژن دارد.مواد معدنی کشاورزی و شیمیایی در استفاده صنعتی از کودها بسیار مهم است و حدود ۲۰۰ میلیارد دلار ارزش دارد.
با وجود اهمیت کاربرد درست کودهای شیمیایی، در میان کشاورزان ایرانی تنها استفاده از کودهای نیتروژنه (مانند اوره و آمونیاک) و کودهای فسفره رایج است؛ که عدم مصرف کودهای پتاسه و عدم مصرف کودهای ریزمغذی (مانند آهن)، منجر به عدم جذب متوازن کودها نسبت به نیاز گیاه، و بالطبع افت بسیار شدید عملکرد محصولات کشاورزی ایران، بهعلاوه انباشت کودهای نیتروژنه در بافت گیاهان بهصورت خام و مصرفنشده گردیده که خود منجر به نارساییهای گوارشی و حتی سرطان در مصرفکنندگان و مرجوعی بسیاری از محصولات کشاورزی ایران از بازارهای صادراتی گشتهاست.با این وجود شرکت بیوزر دست به تولید کودی متحول کننده بنام اورمیک ، که تماما رسانش اوره را هدفمند میکند و منجر به کاهش شوری و تسبیت درست نیتروژن در خاک میشود .
نیتروژن تأثیر قابل توجهی در استفاده از مواد معدنی جهانی دارد، و پس از آن پتاس و فسفات قرار دارد. تولید نیتروژن از دهه ۱۹۶۰ بهطور چشمگیری افزایش یافتهاست. قیمت فسفات و پتاسیم از دهه ۱۹۶۰ افزایش یافتهاست و این افزایش بیشتر از شاخص قیمت مصرفکننده است. پتاس در کانادا، روسیه و بلاروس تولید میشود که بیش از نیمی از تولیدات جهان را تشکیل میدهد. تولید پتاسیم در کانادا در سال ۲۰۱۷ و ۲۰۱۸ به مقدار ۱۸٫۶٪ افزایش یافت. برآوردهای محافظه کارانه، ۳۰ تا ۵۰ درصد تولید محصولات کشاورزی را به استفاده از کود طبیعی یا شیمیایی ارجاع میدهد ارزش بازار جهانی کود احتمالاً تا سال ۲۰۱۹ به بیش از ۱۸۵ میلیارد دلار افزایش خواهد یافت.