اهمیت نیتروژن در کشاورزی و مقایسه انواع کود نیتروژن

نیتروژن پرمصرف‌ترین عنصر غذایی است که برای رشد و نمو همه گیاهان در مقادیر بالا مورد نیاز است. این عنصر در خاک به اشکال مختلف وجود دارد که طی فرآیندهایی به همدیگر تبدیل می‌شوند. نیتروژن مورد نیاز گیاهان از منابع مختلف طبیعی و همچنین انواع کودهای نیتروژن تامین می‌شود.

در این آموزش بصورت جامع هرآنچه که در مورد نیتروژن لازم است بدانید را تقدیمتان خواهیم کرد. آموزشی جامع است که بصورت دوره‌ای موارد جدیدی به آن اضافه خواهد شد. مواردی مانند نقش نیتروژن در گیاهان، منابع تامین آن، علائم کمبود نیتروژن، چرخه نیتروژن، انواع کودهای ازته و مزایای و معایب هرکدام به تفصیل توضیح داده خواهد شد.

اهمیت و نقش نیتروژن در گیاهان

همانطور که گفته شده نیتروژن یا همان ازت پرمصرف‌ترین عنصر غذایی مورد نیاز برای گیاهان است که رشد و نمو آنها تاحد بسیار زیادی وابسته به این عنصر غذایی است و در مقادیر نسبتا بالایی به نیتروژن نیاز دارند. هرچند عناصر دیگر نیز در جایگاه خود از اهمیت ویژه‌ای برخوردار هستند.

• نیتروژن جزئی از اسیدهای آمینه است که پروتئین‌ها را در گیاهان تشکیل می‌دهند. بنابراین کودهای نیتروژنه محتوای پروتئین بالایی را در محصول تشکیل می‌دهند.
• نیتروژن جزء مهمی از کلروفیل در برگ است یعنی باعث سبزینگی برگ شده و اهمیت زیادی در غذاسازی این برگ‌ها دارد. اگر برگ سرسبز و شاداب نباشد حتما می‌دانید که گیاه رشد کافی نخواهد داشت و تولید هم کم می‌شود چون مواد غذایی داخل برگ‌ها بخوبی ساخته نمی‌شود.
• در داخل گیاهان فعل و انفعالات شیمیایی متعددی صورت می‌گیرد که به تولید و عملکرد ختم می‌شود. این واکنش‌هایی که گفته شد توسط آنزیم‌های گیاهی پیش‌ می‌روند. حالا جالبه بدانید که نیتروژن یا همان ازت نقش بسیار مهمی در ساختار و یا فعال‌سازی این آنزیم‌ها دارد.

با همه مواردی که گفته شده، قصد داریم اهمیت نیتروژن در گیاهان را با یک جمله به اتمام برسانیم.

 “نیتروژن موتور رشد گیاهان است” اما فکر نکنید که با نیتروژن تنها می‌توانید به عملکرد مطلوب دست پیدا کنید. زمانی این موتور (نیتروژن) کارایی و تاثیرگذار خواهد بود که سایر اجزای ماشین گیاهان نیز فراهم باشند. که این اجزای دیگر همان بقیه عناصر غذایی هستند که هرکدام در جایگاه خود اهمیت دارند. عناصری مثل پتاسیم، فسفر، کلسیم، منیزیم، گوگرد و عناصر ریزمغذی مثل آهن، روی و …

علائم کمبود نیتروژن در گیاهان

اولا باید این نکته را در نظر بگیرید که براحتی نمی‌توان از روی علائم ظاهری نوع کمبود را تشخیص داد. چراکه کمبود برخی عناصر اثرات مشابهی روی ظاهر گیاهان می‌گذارند و کار تشخیص را با مشکل مواجه می‌کنند و حتی انواع تنش‌های محیطی غیرزنده و  بیماری‌ها نیز ممکن است علائم مشابه کمبود عناصر غذایی در گیاهان ایجاد کنند.

می‌خواهیم این را متذکر شویم که اگر زردی روی برگ درخت ظاهر شد با عجله و با قاطعیت نمی‌توان گفت که کمبود آهن، نیتروژن، گوگرد و … است.

بهترین کار برای تشخیص کمبود نیتروژن آنالیز بافت گیاهی و آزمایش خاک است. که خب این مورد نیاز به هزینه و کار تخصصی دارد.

اما بطور کلی کمبود نیتروژن می‌تواند موارد زیر را در گیاهان اعمال کنند.

• کاهش محتوای کلروفیل و به دنبال آن زردی در برگ‌ها ( گفتیم که نیتروژن در تولید کلروفیل یا همان سبزینگی نقش دارد)
• برگ‌های جوان و بالایی سبز روشن (مایل به زرد) و برگ‌های پیر و پایینی زرد (علائم کمبود در ابتدا از برگ‌های پیر شروع می‌شود.)
• علائم کمبود نیتروژن ابتدا از قسمت نوک و حاشیه برگ‌ها شروع می‌شود.
• تاخیر در رشد گیاه و در مواقع کمبود شدید توقف آن
• کاهش تعداد پنجه در گیاهان غلات
• و …

منابع تامین نیتروژن مورد نیاز گیاهان

همانطور که در ابتدای مقاله ذکر کردیم نیتروژن مورد نیاز گیاهان می‌تواند از منابع طبیعی و هم کودهای تجاری که تولید می‌شوند تامین شود. که در ادامه هرکدام از این موارد توضیح داده خواهد شد.

شاید سوال کنید که خب وقتی نیتروژن میتونه بصورت طبیعی تامین بشه چه نیازی به مصرف کود و این همه هزینه داریم؟ در جواب این سوال باید خدمتتان عرض کنم که این منابع طبیعی بنابردلایل مختلف که در ادامه متوجه خواهید شد، نمی‌تواند تمام نیاز گیاه به نیتروژن را تامین کند و ما حتما باید از کودهای نیتروژنی استفاده کنیم.

اما منابع تامین نیتروژن از قرار زیر هستند:

اتمسفر

نیتروژن اتمسفری مخزن اصلی نیتروژن در چرخه این عنصر است. بطوریکه 79 درصد اتمسفر را گاز N2 تشکیل می‌دهد. بعضی از گیاهان مثل لگوم‌ها از جمله یونجه می‌توانند مقادیر زیادی نیتروژن اتمسفری را با کمک باکتری‌های ریزوبیوم و از طریق تثبیت بیولوژیکی مورد مصرف قرار دهند. باید در نظر بگیرید که نیتروژن اتمسفری (N2) بصورت مستقیم قابل مصرف نیست و باید طی فرایندهایی به نیترات یا آمونیوم تبدیل شود تا جذب گیاه شود.

علاوه‌براین بارندگی‌ها نیز می‌توانند سالانه بطور متوسط 5 تا 10 کیلوگرم نیتروژن را وارد هر هکتار زمین کنند.

کودهای تجاری

اما مهم‌ترین منبع تامین نیتروژن، انواع کودهای تجاری هستند که توسط شرکت‌های مختلف تولید می‌شوند. کودهایی مثل اوره، سولفات آمونیوم و نیترات آمونیوم جزو رایج‌ترین کودهای نیتروژنه هستند که در ادامه به بررسی آنها خواهیم پرداخت.

جالبه بدانید که کودهای تجاری هم از منبع نیتروژن اتمسفری تولید می‌شوند. مرحله اصلی در تولید این کودها ترکیب گاز نیتروژن (N₂) با هیدروژن (H₂) برای تشکیل آمونیاک NH₃ است.

در کشورهای غربی همین آمونیاک بصورت گسترده مورد مصرف قرار می‌گیرد. اما در کشور ما ایران مصرف این منبع کودی رایج نیست. آمونیاک بی‌آب یا همان آمونیاک خشک به عنوان نقطه شروع در ساخت سایر کودهای نیتروژنی استفاده می‌‌شود. یعنی دیگر کودهای نیتروژنی طی فرآیندهایی از همین آمونیاک حاصل می‌شوند.

منابع آلی نیتروژن

یکی دیگر از منابع تامین نیتروژن مواد آلی هستند. نیتروژن موجود در این مواد درحالت عادی غیرقابل مصرف برای گیاهان هستند اما برای اینکه به مصرف گیاه برسند باید این مواد آلی فرآیند معدنی شدن را طی کنند. در واقع باید به فرم نیترات یا آمونیوم درآیند تا جذب گیاه شوند. این فرآیند معدنی شدن در حضور میکرارگانیسم‌های تجزیه کننده خاک صورت می‌گیرد. از منابع آلی نیتروژن می‌توان به کودهای حیوانی، کمپوست‌ها، بقایای گیاهی موجود در خاک و … اشاره کرد.

کودهای دامی

کودهای حیوانی و سایر ضایعات آلی می‌توانند منابع مهم نیتروژن برای رشد گیاهان باشند. مقادیر نیتروژن عرضه شده توسط کودهای دامی بسته به نوع دام، روش فراوری، میزان مصرف، روش مصرف و نوع جیره غذایی دام متفاوت است. از آنجایی که شکل نیتروژن و محتوای آن در کودهای مختلف دامی متفاوت است توصیه می‌شود قبل از مصرف آن‌ها را آنالیز کنید.

بقایای محصولات کشاورزی

بقایای گیاهان لگوم‌ مانند یونجه، شبدر و …حاوی مقادیر زیادی نیتروژن هستند. برخی از گیاهان غیرلگوم نیز حاوی مقادیر نسبتا کمی مقادیر نسبتا کمی نیتروژن هستند نیتروژن در بقایای گیاهان به اشکال آلی پیچیده وجود دارد و باید تجزیه شده و در طی فرایند معدنی شدن به شکل قابل مصرف درآید.

چرخه نیتروژن و فرم قابل جذب نیتروژن در خاک

فرم‌های مختلف نیتروژن در سیستم‌های خاکی وجود دارد که در قالب چرخه نیتروژن و توسط فعالیت‌های میکروبی خاک به همدیگر تبدیل می‌شوند.

اما شکل‌های اصلی این عنصر در خاک شامل نیترات (NO3^–)، آمونیوم (NH4⁺) و مواد آلی است. نیتروژن موجود در مواد آلی برای اینکه جذب گیاه شود توسط فعالیت میکروبی به آمونیوم و در نهایت نیترات تبدیل می‌شود که فرآیندی زمان‌بر است.

توجه: هر فرمی از نیتروژن بصورت مستقیم جذب گیاهان نمی‌شود.  فرم ترجیحی جذب این عنصر برای گیاهان، نیترات (NO3^–) است. بعضا آمونیوم (NH4⁺) را هم جذب می‌کنند. اگر کودی این فرم‌ها را داشت مستقیم جذب گیاه می‌شود در غیر این صورت بعد از اضافه شدن به خاک باید طی فرآیندهایی به فرم‌هایی که گفته شد تبدیل شوند تا توسط ریشه گیاه جذب شوند.

به عنوان مثال فرم نیتروژن موجود در کودهای دامی بصورت آلی است و باید توسط فعالیت میکروبی خاک به فرم معدنی تبدیل شود تا مورد استفاده گیاه قرار گیرد. بنابراین در بین انواع کود نیتروژن آنهایی که فرم‌هایی یونی نیترات و آمونیوم را دارند بلافاصله می‌توانند جذب گیاه شوند. البته اوره که یک کود آلی محسوب می‌شود نیز به سرعت به آمونیوم و فرم قابل جذب تبدیل می‌‌شود.

در روزهای آتی مطالب جدیدی مثل مقایسه انواع کود نیتروژن و مواد دیگر به این مقاله اضافه خواهد شد. با ما همراه باشید…