مرور ی برتأثیر موادآلی ، شیمیایی و کودهای شیمیایی روی گیاهان

چکیده:

انقلاب صنعتی و به دنبال آن انقلاب سبز، باعث افزایش عملکرد در واحدسطح درتولید محصولات زراعی شد اما استفاده از کودهای مصنوعی در کشاورزی را نیز افزایش داد.

استفاده شدید از کود های معدنی در کشاورزی، باعث مشکلات بهداشتی و آلودگی های زیست محیطی غیرقابل جبران می شود.

برای کا هش و ازبین بردن اثرات نامطلوب کود های مصنوعی برسلامت انسان و محیط زیست، شیوه های کشاورزی جدیدی ایجادشده است که همه آن ها را کشاورزی ارگانیک می نامند.

کود های آلی شامل ذغال سنگ نارس، ضایعات حیوانی، ضایعات گیاهی حاصل از کشاورزی، و لجن فاضلاب تصفیه شده است، درحالی که کودهای معدنی شامل موادشیمیایی مانند نیترات آمونیوم، کلریدپتاسیم، اوره، NPKو غیره هستند.باعث پژمرده یاخشک شدن آن ها می شود و در صورت بارندگی، اندکی پس از مصرف، کود هاشسته می شوند و می توانند نهرها، حوضچه ها و دیگر آ ب ها را آلوده کنند. همچنین می تواند از ناحیه ریشه گیاه خارج شود و ممکن است از طریق گیاه وارد زنجیره غذایی شود وتجمع یافته وبه ما آسیب برساند.

گیاهان منبع کارآمدی از مواد مغذی اساسی مانند نیتروژن، فسفر،پتاسیم و همچنین عناصرثانویه و ریزمغذی مانندکلسیم،بور، منیزیم و منگنز هستند.

محتوای کلروفیل بالا، درصدبالای پروتئین و کربو هیدرات، نشان دهنده شرایط فیزیولوژیکی وبیوشیمیایی بهتر است.

معمولاً پیشنهاد می شود که استفاده از کودها ی آلی و مواد اصلاحی سازگاربا محیط زیست باشد. اثر کودهای آلی وشیمیایی به طور قابل توجهی بر عملکردبیوشیمیایی مانند محتوای کلروفیل،پروتئین و غلظت کربو هیدرات گیاه زراعی رخ می دهد و چشم انداز وپتانسیل استفاده از کود ها ی آلی رابرجسته می کند.

مقدمه:

حاصل خیزی کمترخاک، یکی از حیاتی ترین محدودیت هابرای بهبود تولیدات کشاورزی است. کود هابرای بهبود حاصل خیزی خاک استفاده می شوند، اما استفاده شدید از کودهای معدنی در کشاورزی باعث مشکلات بهداشتی بسیاری و آلودگی های زیست محیطی غیرقابل جبران می شود.بنابراین، برای کاهش و حذف اثرات نامطلوب کودهای مصنوعی برسلامت انسان و محیط زیست، امروزه یک روش کشاورزی جدیدبه نام کشاورزی ارگانیک، کشاورزی پایداریا کشاورزی زیست محیطی ایجادشده است.

کود ها ی آلی، عمدتا مقرون به صرفه هستند وبه راحتی از محصولات محلی نسبت به کود ها ی شیمیایی در دسترس هستند، مواد آلی اساس حاصلخیزی خاک است.

کود های میکروبی به طور مشخص سازگاربا محیط زیست، غیر حجیم و مقرون به صرفه هستند که نقش مهمی درتغذیه گیاه ایفا می کنند ازسوی دیگر، کودهای معدنی به دلیل هزینه بالا و اثرات منفی زیست محیطی خود در صورت مدیریت ضعیف شناخته شده اند، همه این هاباعث کاهش عملکرد محصول، در نتیجه تخریب خاک و عدم تعادل مواد مغذی می شود. همچنین، کود معدنی با کود های آلی از این جهت متفاوت است که ازترکیبات شیمیایی ساده باترکیب شناخته شده تشکیل شده است، به دلیل این موضوع، کشاورزان “ترکیبی” از کود ها ی آلی و معدنی رابرای محصول خود ایجاد می کنند.

انتخاب کود مناسب معمولاًتحت تأثیر عوامل متعددی مانند آب و هوا، محل،شرایط طبیعی وتنوع خاک باتوجه به مناسب بودن آن هابرای کشت محصولات است.سبزیجا ت برگ دار، میوه ها و غلات منبع کارآمد مواد مغذی اساسی مانند نیتروژن، فسفر، پتاسیم و همچنین موادثانویه و ریز مغذ ی مانند کلسیم، بور، منیزیم و منگنز هستند.

مقاله حاضربه بررسی تأثیر کود های آلی و معدنی برجنبه های مختلف گیاهان می پردازد.

اهمیت کود:

هدف اصلی از کاربرد کود در خاک، بهبود وضعیت و کیفیت مواد غذایی خاک از طریق غنی سازی آن با مواد مغذی فاقد آن است. گیاهان زراعی برای حفظ عملکرد فیزیولوژیکی طبیعی سلول به نیتروژن، فسفر وپتاسیم نیاز دارند. به همین ترتیب طبق گفته مانی (2002)کمبود نیتروژن باعث رشد ضعیف و کندی رشد می شود، اما استفاده بیش از حد از نیتروژن منجربه تاخیر دربلوغ و کیفیت پایین برگ می شود.

کود ها دارای تمام مواد مورد نیاز گیاهان برا ی رشد هستند، بنابراین به منظوربهبود خواص فیزیکی،بیولوژیکی وشیمیایی خاک به خاک اضافه می شوند.

یک ویژگی فیزیکی شامل شکنندگی، تخلخل و جذب خاک است. خواص بیولوژیکی با میکروارگانیسم های ساکن در ارتباط است.خواص شیمیایی خاک مربوط به pHخاک سطح اسیدیته و در دسترس بودن مواد مغذی برای گیاهان است.

قبلاً گزارش شده است که کود های آلی و معدنی که توسط کشاورزان استفاده شده است باعث افزایش عملکرد و حفظ بهره وری خاک می شود. استفاده از چندین ماده آلی به ویژه مدفوع گاو، فضولات طیور و کود حیاط مزرعه به عنوان اصلاح کننده خاک برا ی افزایش تولید محصول مناسب است. بنابراین کودها مورد نیاز هستند وبنابراین، برای پرکردن مواد مغذی برداشته شده از خاک بابرداشت محصول استفاده می شوند وبنابراین از آن هابرای تکمیل مواد مغذی بیشتربرا ی افزایش عملکرد محصول استفاده می شود.

کودهای آلی:

کود های آلی از موادبیولوژیکی یا زنده به دست می آیند. این کودها به زمان بیشتری نیاز دارندتا مواد مغذی موجود در خاک را آزاد کنند. در مقابل، کود های معدنی به عنوان کودهایی طبقه بندی می شوند که به طور مصنوعی سنتزشده یا از مواد غیر زنده استخراج می شوند.

کودهای معدنی که به عنوان کود ها ی شیمیایی نیزشناخته می شوند، نسبتاسریع توسط گیا هان جذب می شوند.

کود ها ی آلی در اشکال مختلفی وجود دارند که عبارتند از:

کود حاصل از دام هایی مانند گاو، مرغ،بز و غیره

کودسبز که از گیاهان جوان به ویژه انواع مختلف حبوبات به دست می آید.

کمپوست حاصل از کشاورزی که مواد آلی زائد مانند کاه،ساقه ذر ضایعا ت تجزیه شده است.

مزایای کودهای آلی:

کشاورزی ارگانیک یکی ازسریع ترین بخش های کشاورزی درسراسر جهان در حال رشد است و هدف اصلی آن ایجادتعادل بین سیستم ها ی به هم پیوسته مانند ارگانیسم خاک،گیا هان،حیوانات و انسان است، کودهای آلی نیازهای فرآیندبیولوژیکی گیاهان را ارائه می دهند وبه طور همزمان جمعیت آفات گیاهی راسرکوب می کنند.

علاوه بر این،فعالیت میکروارگانیسم ها در خاک،قابلیت تبادل آنیون و کاتیون، مواد آلی و محتوای کربن خاک را افزایش می دهند. کودهای آلی کیفیت و عملکرد محصولا ت کشاورزی رابه روشی مشابه کودهای معدنی افزایش می دهند اماباعث آلودگی محیط زیست نمی شود.

برخی از مزایای مهم کودهای آلی شامل بهبود بافت خاک، حفظ آب و مقاومت دربرابر فرسایش است. کود های آلی، نیتروژن رابه شکل قابل استفاده فراهم می کنند که به گیاه کمک می کندتا رشد گیاه رابهبود بخشد و در عین حال نه باعث سوزاندن ریشه ها و نه ازبین بردن میکروارگانیسم های مفید در خاک می شود.

کود ها ی آلی، باتامین نیاز های غذایی گیاهان و افزایش تحمل گیاه به پیشگیری ازبیماری ها کمک می کنند، این عمل منبع جدی استرس را ازبین می برد. ضایعا ت گیاهی مانند خاکسترچوب، غلات مصرف شده،سبوس برنج و خاک اره به عنوان کود موثربودند.منابع باستانی مواد مغذی برا ی کشاورزان قابل دسترسی است وبنابراین استفاده از کود ها ی شیمیایی توسط روستاییان رایج نیست.

معایب کودهای آلی:

کود های آلی باتامین مواد مغذی، ساختار، شیمی و فعالیت بیولوژیکی خاک رابهبود می بخشد وبه کیفیت خاک کمک می کند. آن هابه دلیل آزادسازی تدریجی مواد مغذی شناخته شده اند و محتوای مواد آلی خاک را افزایش می دهند، هنگامی که تجزیه آهسته باشد، اجزای آلی خاک مورد علاقه قرار می گیرند.با این حال،تجزیه مواد آلی به شدت تحت تأثیر دما و رطوبت خاک است، بنابراین ممکن است زمانی که گیاه به آن ها نیاز نداشته باشد، مواد مغذی آزادشوند.

از آن جا که محتوای مواد مغذی در کودهای آلی کم است وتنها مقدار محدودی از مواد آلی دربسیاری از مناطق موجود است وبه طور کلی تامین نیازهای مواد مغذی محصول تنها از طریق کودهای آلی دشوار است این نشان می دهدکه محصولات می توانند از گرسنگی اولیه ناشی ازبی حرکتی مواد مغذی قبل از معدنی شدن رنج ببرند. آن ها همچنین در مقادیر زیادی مورد نیاز هستند که ممکن است به آسانی برای کشاورزان مقیاس کوچک دردسترس نباشد.

انواع کودهای معدنی:

انواع مختلف کودهای معدنی شامل کود نیتروژن، کودپتاس، کود فسفر، کود، کود مرکب وبرگ می باشد.

دسته کود ها ی نیتروژن شامل موارد زیر است:

(آمونیوم) 20.5تا 21درصدسطح نیتروژن اورهیا 45-46 (2NH(COدرصد نیتروژن نمک شیلی با 15درصد نیتروژن

نیترا ت آمونیوم یا 3NO4NHکه دارا ی سطوح بالاتر نیتروژن به میزان 35٪بود.

دسته کود ها ی فسفره شامل موارد زیر میباشد:

سوپر فسفا ت چندگانه (SD=سوپر فسفا ت مضاعف) که دارا یسطوح 5O2P 30%بود.

دسته کود های پتاسیم شامل موارد زیر است:

کلریدپتاسیم یا KClکه دارا ی سطوح 50 O2Kدرصدبود

50% K2O.

دسته کود ها ی مرکب شامل NPKاست.

کود ها ی نیتروژن فسفر وپتاسیم به دلیل اینکه فقط یک نوع از مواد مغذ ی اولیه راشامل می شود تک هستند در حالی که کودهای مرکب حاوی بیش ازیک نوع مواد مغذی اولیه هستند. کودهای NPKاز کلریدپتاسیم KCl آمونیوم دی هیدروژن فسفا ت 4PO2H4NH و نیترا ت آمونیوم 3NO4NH تشکیل شده است به عنوان مثال: کود 10-15-20 NPKبه این معنی است که حاو ی 10٪نیتروژن، 15٪فسفر 5O2Pو 20٪پتاسیم O2k است.

شکل دیگر کودبرگی است که در آن کود های برگی باپاشیدن به برگ های گیاه داده می شود وبا اسمز یا انتشار از طریق روزنه ها جذب آن ها می شود.

نمونه هایی از کود ها ی برگی عبارتند از Baypolan ،Wuxal وبسیار ی دیگر.

مزایای کودهای معدنی:

مزایا ی خاصی از کودها ی معدنی وجود دارد که آن ها رابه یک کاندید قو ی برای افزایش بهره وری کشاورزی تبدیل می کند.

برخی از مزایای اصلی در زیر ذکرشده است:

نیازی به تجزیه مستقیم نیست زیرا مواد مغذی در کودهای معدنی نسبتا زیاد است و آزادشدن این مواد مغذی سریع است.

کودهای معدنی، سرعت رشد وبهره وری کلی گیاه راباسرعت بیشتری افزایش می دهند.

شواهد فراوانی وجود دارد که کودهای معدنی می توانند عملکرد محصول رابه طور قابل توجهی بهبودبخشند.کودها حاصلخیزی خاک را افزایش می دهندبه طوری که عملکرد محصولات مستقل است و دیگرتوسط مقادیر کمبود عناصر غذایی گیاه محدود نمی شود.

معایب کودهای معدنی:

اما علیرغم همه مزایا، کودهای معدنی معایب عمده ای دارند که مطلوبیت کمتری رابرا ی آن هاتلقین می کند وبرخی از کاستی های اصلی عبارتند از کودهای معدنی موادسرطان زابرای انسان هستند:

طبق گزارش دفتربرنامه های آفت کش، EPAبیشتر آفت کش ها دارا ی موادی هستند که باعث سرطان می شوند. کودها ی آلی تضمین شده برای محیط زیست، بدن و فاقد آفت کش هستند.

آلودگی آب:

کود های معدنی، نمکی را انباشته می کنند که انرژی بیشتری برای برداشت آب از خاک صرف می کند وباعث پژمرده یا خشکاندن آن ها می شود و اگر مدت کوتاهی پس از مصرف بارندگی داشته باشد، کود هاشسته می شوند و می توانند رودخانه ها، حوض ها و غیره را آلوده کنند. بدنه های آبی همچنین می تواند از ناحیه ریشه گیاه خارج شود و ممکن است از طریق گیاه وارد زنجیره غذایی شود وتجمع یافته وبه ما آسیب برساند.

عدم تعادل عناصر غذایی:

استفاده بی رویه از کودهای معدنی می تواند عدم تعادل مواد مغذی را ایجاد کند که جذب سایر مواد مغذی ضروری را محدود می کند وباعث اسیدیته خاک می شود که منجربه عملکردپایین محصول می شود.

به گفته ای مشکلاتی وجود دارد که به دلیل استفاده مداوم از کود ها ی معدنی به وجود می آید زیرا اکثر کشاورزان کود رابدون آزمایش خاک مصرف می کنند.

کمبود عناصرثانویه و ریز مغذی در خاک و محصول رخ می دهد، اگر نوع رایج NPKبه طور مداوم استفاده شود. وابستگی کامل به کودهای معدنی منجربه ریزش مواد آلی خاک، افزایش اسیدیته خاک،تخریب خواص فیزیکی وساختار خاک و افزایش فرسایش اوژنی (1981)می شود.

وابستگی به سوخت های فسیلی:

موادشیمیایی کشاورزی، آب های زیرزمینی وسطحی را آلوده کرده، به ماهی ها و حیا ت وحش آسیب رسانده و  کشاورزی، وابستگی به منابع سوخت فسیلی رابه شدت افزایش داده است. بنابراین نیازبه

تکامل روش جایگزینی وجود دارد که به وسیله آن بتوانیم استفاده از موادشیمیایی را کا هش دهیم.

چشم اندازه آینده:

بررسی حاضربرتأثیر کود های شیمیایی و آلی مصنوعی بر عملکرد گیا هان زراعی تمرکز دارد. انتظار می رود که کود ها ی آلی وشیمیایی هر دوبر عملکرد مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی وبیوشیمیایی گیا هان زراعی مختلف تأثیربگذارند، این بررسی نشان می دهد که استفاده از کود ها ی آلی و اصلاحات سازگاربا محیط زیست هستند و در مقایسه با کود های مصنوعی معدنی دارای لبه بالایی هستند که باعث آلودگی محیط زیست می شوند و همچنین ممکن است در خاک انباشته شوند و خطراتی برا ی سلامتی انسان ایجاد کنند.

کود های مبتنی بر میکروارگانیسم ها را می توان درسطح جهانی برای گیاهان استفاده کرد زیرا اکنون اثرات مضر استفاده بیش از حد از کود های شیمیایی، برای ماشناخته شده است. همانطور که قبلاً در مورد کودها ی شیمیایی انجام شد،برا ی کودها ی آلی نیز،برنامه ها ی کود زیستی، با داشتن نوع و دوزتوصیه شده از کود ها ی مناسب برای مراحل مختلف رشد محصول،باید اجراشود.