پایان نامه درباره نیتروژن، کودهای، نیترات

دانلود پایان نامه

نظر به اینکه مصرف نیتروژن به وسیله گیاه و همچنین اتلاف آن از طریق آبشویی و تصعید، بیشتر از مقداری است که از منابع فوق تهیه می‌گردد، لذا بعد از تأمین نیتروژن از منابع طبیعی و تثبیت شده بوسیله موجودات ذره‌بینی برای تهیه مابقی نیتروژن مورد نیاز گیاه، نوبت به استفاده از کودهای نیتروژن‌دار می‌رسد. پیامد استفاده به جا و به هنگام از نیتروژن نه تنها ایجاد بیشترین درآمد است، بلکه از تجمع زیاد در نیمرخ خاک نیز جلوگیری شده و تلفات آبشویی به کمترین اندازه ممکن می‌رسد.

الف- کودهای آلی
به موادی که از لاشه، پس مانده‌ها و فضولات حیوانی، گیاهی، انسانی و صنعتی بوجود می‌آید، کودهای آلی گفته می‌شود. کودهای آلی عمدتاً دو نقش اساسی را در خاک دارند :
– مقداری از مواد غذایی مورد نیاز گیاهان و موجودات زنده خاک را فراهم می‌آورند.
– خواص فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک را اصلاح می‌کنند.

کود آلی حاصل از بقایای گیاهان، مواد زاید زندگی انسان و فاضلاب را کمپوست و گیاه تازه دفن شده در خاک را کود سبز می‌نامند. لاشه، شاخ و خون حیوانات نیز می‌توانند کود‌های آلی مناسبی باشند. کود دامی ‌از فضولات دامها و طیور به دست می‌آید. بنابراین کودهای آلی به 3 گروه حیوانی، گیاهی (سبز) و کمپوست تقسیم می‌گردند.

1- کودهای حیوانی
کودهای حیوانی به دو دسته تقسیم می‌شوند.
1) کودهایی که از فضولات حیوانات به دست می‌آیند و درصد بزرگی از کودهای آلی مصرفی دنیا را تشکیل می‌دهند. اهمیت آنها نسبت به سایر کودهای حیوانی آنقدر زیاد است که تقریباً تمام زارعین منظورشان از کود حیوانی کود اصطبلی یا دامی است.
2) مرده تمام یا قسمتی از بدن حیوانات مانند خون، شاخ، مو، استخوان، پودر ماهی که از بین آنها دو کود آخر در ایران مصرف زیادتری دارند.

کود اصطبلی از فضولات مایع و جامد حیوانات و کاه و کلشی که برای تهیه بستر دام به کار رفته است، تشکیل می‌شود. این کود از دو قسمت مایع و جامد تشکیل شده است. از لحاظ وزنی تولید کود اصطبلی جامد سه برابر مایع است و تقریباً نیمی از نیتروژن، تمامی فسفر و 40 درصد پتاس موجود در کود اصطبلی، در قسمت جامد آن متمرکز شده است. ولی قسمت مایع به علت آنکه دارای مقدار زیادی نیتروژن قابل جذب است، از لحاظ اقتصادی با ارزش است. ارزش غذایی کودهای حیوانی بستگی به نوع دام، علوفه مصرفی، نوع بستر و روش نگهداری دام‌ها دارد [27 و 66].

2- کود سبز
از زمان‌های قدیم برگرداندن گیاهان سبز به منظور تقویت و اصلاح اراضی روش معمول کشاورزی بوده است. ایرانیان و رومیان می‌دانستند که می‌توان لوبیا، باقلا و ماش را کاشت و برای این منظور به خاک برگردانید. عمل برگردانیدن نسوج سبز و نپوسیده گیاهی را به خاک، دادن کود سبز و گیاهی که به این منظور به کار می‌رود را به نام کود سبز می‌خوانند.

یک کود سبز خوب باید دارای چهار خاصیت اصلی باشد :
1)سریع رشد کند
2) شاخ و برگ فراوان و پر آب داشته باشد
3) بتواند به راحتی در خاکهای فقیر رشد کند
4) نسوج آن از لحاظ مواد غذایی غنی باشد.

فواید بسیاری برای کودهای سبز قایل شده‌اند که مهمترین آنها افزایش مواد آلی، افزودن نیتروژن، ازدیاد فعالیت‌های زیستی و بالاخره نگهداری و قابل جذب نگهداشتن عناصر غذایی خاک می‌باشند.
در بیشتر موارد، از گیاهان خانواده بقولات به عنوان کود سبز استفاده می‌شود. معمولاً تا نزدیک به 200 کیلوگرم در هکتار نیتروژن هوا به وسیله غده یا ریشه‌های یونجه در خاک تثبیت می‌گردد. کود‌های سبز، به خاطر دارا بودن سرعت رویش بالا و ریشه‌های قوی می‌توانند مقدار زیادی از عناصر محلول که در شرایط عادی بر اثر شستشو تلف می‌شوند را جذب خود گردانند.

3- کودهای حاصل از مواد زاید شهری
این مواد شامل خاکروبه و فاضلاب است که از آنها در بعضی شهرهای کشورمان مانند تهران و اصفهان کمپوست تهیه می‌شود. ارزش کودی مواد موجود در فاضلاب تغییر پذیر است و دگرگونی در ارزش غذایی این مواد بستگی به نحوه آماده کردن آنها برای زراعت دارد. امروزه در بسیاری از کشورهای جهان از جمله ایران از فاضلاب کود تهیه و در سطوح وسیع در مزارع استفاده می‌شود. نتایج تجزیه شیمیایی فاضلاب‌های خشک شده در آمریکا نشان می‌دهند که میزان ازت در این مواد که با روش خاص تهیه شده‌اند، تا 6/5 درصد می‌رسد.

مطلب مشابه :  دانلود پایان نامه ارشد دربارهصادرات گاز

ب- کودهای شیمیایی
اولین قدم در ساخت کودهای نیتروژن‌دار، تولید آمونیاک است. آمونیاک را از ترکیب نیتروژن هوا و هیدروژن که از طریق مواد هیدرو‌کربن دار نظیر گاز متان بدست می‌آید، تهیه می‌کنند [67]. انواع کودهای نیتروژن‌دار عبارتند از :
1- آمونیاک بدون آب
آمونیاک بدون آب غنی‌ترین کود نیتروژن‌دار است و در حدود 82 درصد نیتروژن ‌دارد. چون آمونیاک اولین محصولی است که در کارخانه ساخته می‌شود، از نظر هزینه تولید ارزان‌ترین منبع کودی به شمار می‌آید. روش مصرف آن که تزریق به خاک است مستلزم هزینه‌ای بیش از بقیه کود‌هاست و هزینه نگهداری، حمل و توزیع این کود نیز از سایر کودها بیشتر است.

2- آمونیاک مایع
آمونیاک مایع از طریق حل کردن آمونیاک بدون آب، در آب حاصل می‌شود. بدلیل فشار کم و اثر کم تخریبی، استفاده از آن آسان‌تر است. عیب عمده آمونیاک مایع، کمی ‌درصد نیتروژن آن (در حدود 20 درصد) است.

3 – اوره
اوره با فرمول, 46 درصد نیتروژن دارد و بالاترین غلظت نیتروژن را در میان کودهای نیتروژن‌دار جامد به خود اختصاص داده است. بیش از 90 درصد نیتروژنی که در مزارع ایران مصرف می‌شود به صورت اوره می‌باشد. اوره به صورت دانه‌های کوچک و سفیدرنگ عرضه می‌شود که به آن کود شکری نیز می‌گویند. اوره بر خلاف نیترات آمونیوم، خاصیت خورندگی ندارد و به راحتی با فسفات‌ها و پتاسیم مخصوصاً در شکل دانه‌ای قابل اختلاط است. اوره به سهولت در آب حل می‌شود. حدود 100 گرم اوره می‌تواند در 100 گرم آب 20 درجه حل شود. اوره وقتی به خاک اضافه می‌شود، در طول دو یا سه روز (بسته به درجه حرارت ) هیدرولیز شده وبه کربنات آمونیوم، که یک نمک ناپایدار است، تبدیل می‌شود. کربنات آمونیوم در اثر هیدرولیز مجدد، تجزیه می‌شود و آمونیاک و گاز کربنیک تولید می‌کند. پس هر گاه کود اوره را در سطح زمین پخش کنند، مقداری از نیتروژن آن به صورت گاز آمونیاک تصعید می‌شود. نسبت هیدرولیز شدن اوره و تبدیل آن به آمونیوم شدیداً به حضور آنزیم اوره‌آز بستگی دارد. آنزیم اوره‌آز تقریباً در همه جا یافت می‌شود ولی فعالیت آن متغیر است و عمدتاً به خصوصیات خاک بستگی دارد.

4- نمکهای آمونیومی
از دو نمک اصلی آمونیوم، یعنی سولفات آمونیوم [] و نیترات آمونیوم () به عنوان کود نیتروژن‌دار می‌توان استفاده کرد [67].
– سولفات آمونیوم
سولفات آمونیوم کودی است اسیدزا که محتوی 20-21 درصد نیتروژن است و به عنوان کود جامد استفاده می‌شود. این کود عمدتاً به شکل دانه‌های درشت با خاصیت جذب آب خیلی کم است و همچنین در طول مدت زمان نگهداری، حمل و مصرف، خواص فیزیکی خوبی دارد. عیب عمده این کود پایین بودن درصد مواد غذایی آن است. مصرف این کود برای خاک‌های آهکی و قلیا و در مناطق خشک و نیمه خشک بسیار مفید است، چون گوگرد موردنیاز محصولات کشاورزی را نیز تأمین می‌کند. از آنجا که نیتروژن این کود به صورت آمونیوم است، بنابراین به صورت تبادلی به رس‌ها متصل گردیده و کمتر از دیگر کودهای نیتروژن از خاک آبشویی می‌شود.
– نیترات آمونیوم
از نیترات آمونیوم به عنوان یک منبع کودی، در سطحی وسیع‌تر از سولفات آمونیوم استفاده می‌شود. نیترات آمونیوم نیز دانه‌ای شکل و محتوی 35 درصد نیتروژن است که معمولاً نصف این مقدار به شکل آمونیوم و نصف دیگر به صورت نیترات است. این کود در آب خیلی محلول و شکل خالص آن شدیداً جاذب رطوبت است. با تغییر درجه حرارت، حلالیت آن نیز تغییر می‌کند. جاذب ‌الرطوبه بودن، حلالیت بیشتر در آب و تغییر درجه حرارت، عواملی هستند که سبب کلوخه شدن نیترات آمونیوم می‌گردند. به همین دلیل امروزه اکثر کودهای نیترات آمونیوم با مواد بی اثری نظیر کائولین، گچ، اوره، فرم آلدئید یا سایر مواد چسب دار پوشانده می‌شود و به همین دلیل درصد ماده غذایی آن کاهش می‌یابد.
خطر دیگر کود نیترات آمونیوم، احتمال انفجار آن است. نیترات آمونیوم در حالت معمول پایدار است اما هر گاه این کود مخصوصاً در کنار مواد ناخالص آلی حرارت داده می‌شود، گرما تولید شده و سبب انفجار نیترات آمونیوم می‌گردد.

مطلب مشابه :  منابع پایان نامه ارشد درمورددرصد تجمعی، بازار هدف، سهم بازار، دارایی ها

5- کودهای نیتراتی
این کودها عبارتند از : نیترات آمونیوم ()، نیترات سدیم ()، نیترات کلسیم [] و نیترات پتاسیم ().
نیتروژن نیتراتی مشترک در این گروه از کودها، سریعاً قابل استفاده گیاه است. مزیت عمده نیتروژن نیتراتی بر سایر شکل‌های نیتروژن در این است که نیترات سریعاً جذب گیاه می‌گردد. از طرف دیگر، اتلاف نیتروژن از طریق آبشویی، نیتراته شدن و آلی شدن توسط موجودات ذره بین خاک بزرگترین عیب آنها تلقی می‌شود (ملکوتی, 1373).

6- کودهای نیتروژن‌دار با ضریب حلالیت کم (کُند رهاشونده)
از آن جا که آبشویی نیترات و تبدیل سریع آمونیوم به نیترات از مهم‌ترین راههای اتلاف نیتروژن به شمار رفته، از این رو تلاش‌هایی برای کند کردن تبدیل نیتروژن آلی به نیتروژن معدنی و کاهش سرعت دگرگونی آمونیوم به نیترات و در نتیجه افزایش بازده کودهای نیتروژن‌دار گردیده است. به علاوه مقدار جذب بیش از نیاز گیاه (مخصوصاً در مراحل اولیه رشد که اثر سوء می‌گذارد) را کاهش می‌دهد.
– اوره فرمالدئید
یکی از کودهایی که مدت زمان طولانی با عنوان تجاری اوره فرم تهیه شده، اوره فرمالدئید است، این کود از پلیمریزاسیون اوره و فرمالدئید بدست می‌آید. فعالیت کودهای اوره فرم به نسبت پلی فرم‌های مختلف در مخلوط بستگی دارد. هر چه زنجیرهای مولکولی کوچکتر باشد، نیتروژن قابل استفاده بیشتری برای گیاه وجود خواهد داشت. تجزیه پلیمرها عمدتاً توسط موجودات ذره بینی خاک انجام می‌گیرد، ولی عمل هیدرولیز شیمیایی نیز گاهی اتفاق می‌افتد.
– اوره با پوشش گوگردی
یکی از متناسب‌ترین کودهای نیتروژن دار با ضریب حلالیت کم، اوره با پوشش گوگردی است. این کود دارای 40 درصد نیتروژن و 10 درصد گوگرد می‌باشد. دو ترکیب عمده، اوره و گوگرد به دلیل فراوانی، زیادی غلظت عناصر غذایی و سهولت ساخت با استفاده از موادی که در برابر آب سریعاً تجزیه می‌شوند، انتخاب گردیده‌اند. کاربرد مواد مومی برای پوشاندن درزها و سوراخ‌های موجود در پوشش گوگردی و میکروب کشی برای جلوگیری از تجزیه سریع پوشش گوگردی الزامی است. اوره با پوشش گوگردی یکی از بهترین کودهای نیتروژن‌دار با قابلیت جذب کُند، بویژه برای محصولات زراعی با فصل رشد طولانی مانند مراتع چند سال
ه برای گیاهانی نظیر برنج، نیشکر و درختان میوه می‌باشد. آزاد شدن اوره از کود دارای پوشش گوگردی با افزایش دما تشدید گردیده ولی شوری خاک اثری در انجام سریع این فرایند ندارد. افزون بر آن با مصرف اوره دارای پوشش گوگردی تلفات آمونیاک که عمدتاً به خاطر پخش مستقیم کودهای آمونیاک در سطح خاک رخ می‌دهد، کاهش می‌یابد.
– ممانعت کنندگان نیترات سازی
روش دیگر برای کندکردن تلفات نیتروژن موجود در کود‌ها، مخلوط کردن کودهای رایج نظیر سولفات آمونیوم با مواد بازدارنده نیترات سازی است. ترکیبات متعددی می‌توانند عمل نیترات سازی را کند یا حتی متوقف کنند. مؤثرترین این ترکیبات، 2 کلر و 6 پیریدن (تری کلرومتیل ) با نام تجاری ان- سرو30 می‌باشد (بادی, 1973). استفاده از بازدارندگان نیترات سازی، هنگامی که تلفات نیتروژن از طریق آبشویی یا نیترات‌زدایی بسیار چشمگیر باشد توصیه می‌شود (گسر, 1970)
ماده بازدارنده ممکن است در اثر تبخیر، آبشویی (رودرت و لوکاسیو 1979) و عمدتاً از طریق تجزیه از بین برود. علاوه بر

Author: mitra7--javid

دیدگاهتان را بنویسید