کود فسفر چیست ؟ | خواص کود فسفر بالا

کود فسفر چیست ؟ P متعلق به خانواده ی نیتروژن ( گروه 15 جدول تناوبی) می باشد. این ماده به عنوان یکی از عناصر جهت رشد و نمو گیاهان لازم و ضروری می باشد. رشد جمعیت و نیاز بشر به غذا ، اهمیت این کود ها را در سال های اخیر بسیار بیشتر نموده است. در این مقاله با کود فسفر بالا (مایع و جامد) چگونگی مصرف و خواص آنها، بهترین منابع آن برای خاک، علائم ظاهری کمبود P و مکانیسم کمبود در گیاهان بیشتر آشنا خواهید شد. پس با ما همراه باشید:

فسفر طبیعی در خاک

مقدار کل P در اکثر خاکهای سطحی کم و میزان آن در خاک بسیار متغیر است. این مقدار با میانگین خاک 14/0 درصد نیتروژن و 0.83 درصد پتاسیم در خاک مقایسه می شود.

این عنصر در خاکها به صورت ارگانیک و به صورت غیر ارگانیک (معدنی) یافت می شود و محلول آن در خاک کم است. بین فاز جامد در خاک و فاز محلول خاک تعادل وجود دارد.

گیاهان تنها می توانند بخش حل شده در محلول خاک را به خود اختصاص دهند، و از آنجا که بیشتر فسفر خاک در ترکیبات شیمیایی پایدار وجود دارد ، فقط مقدار کمی فسفر در هر زمان معین در دسترس گیاه است.

بعد از جذب مقدار موجود در محلول خاک توسط ریشه گیاهان، جهت برقراری تعادل این ماده از فاز جامد به فاز محلول وارد می­شود.

انواع ترکیبات موجود در خاک

ترکیبات موجود بیشتر توسط pH خاک و با توجه به نوع و میزان مواد معدنی موجود در خاک تعیین می شود. ترکیبات معدنی P معمولاً حاوی آلومینیوم، آهن، منگنز و کلسیم است. در خاک های اسیدی این ماده تمایل به واکنش با آلومینیوم، آهن و منگنز دارد، در حالی که در خاک های قلیایی تمایل واکنش بیشتر با کلسیم است.

دامنه بهینه pH برای حداکثر در دسترس بودن 6.0-7.0 است. در بسیاری از خاک ها تجزیه مواد آلی و باقیمانده محصولات زراعی به مقدار فسفر موجود در خاک کمک می کند.

عوامل موثر بر میزان موجود در خاک

• نوع ماده تشکیل دهنده خاک
• درجه هوازدگی و فرسایش
• شرایط آب و هوایی
• میزان استفاده از کود و برداشت محصول

عوامل موثر بر قابلیت دسترسی در خاک

• PHخاک

 حداکثر در دسترس بودن این عنصر عموماً در محدوده pH 6 تا 7 رخ می دهد.

• تغذیه متعادل محصولات زراعی

 منابع کافی از سایر مواد مغذی گیاهی باعث افزایش جذب این عنصر از خاک می شود. استفاده از اشکال ازت آمونیومی با P باعث افزایش جذب آن از کود در مقایسه با استفاده از کود فسفر به تنهایی یا استفاده از کودهای N و P به طور جداگانه می شود.

• مواد آلی خاک

خاک هایی که دارای مواد آلی بالای می­ باشند حاوی مقادیر قابل توجهی P آلی هستند و می تواند آن را برای رشد گیاه فراهم کند.

• نوع رس خاک

ذرات رسی تمایل دارند که فسفر را در خاک حفظ یا ثابت کنند. در نتیجه، خاکهای ریز بافت مانند خاکهای لومی رسی دارای ظرفیت تثبیت بیشتری نسبت به خاکهای شنی و درشت هستند.

• زمان بندی استفاده از کود فسفر

 تثبیت P خاک با زمان تماس بین بخش محلول و ذرات خاک افزایش می یابد. در نتیجه، استفاده کارآمدتر از کود فسفر بالا به طور کلی اندکی قبل از کاشت محصول حاصل می شود.

• دما، تخلخل، رطوبت و تراکم خاک

جذب این عنصر توسط گیاه با دمای پایین و هوادهی ضعیف خاک کاهش می یابد. رطوبت بیش از حد خاک یا تراکم خاک باعث کاهش اکسیژن خاک و کاهش توانایی ریشه های گیاه در جذب آن از خاک می شود. تراکم باعث کاهش فضای منافذ و در نتیجه هوادهی در ناحیه ریشه می شود.

فسفر در گیاه

این عنصر در همه سلول­های زنده گیاهی و حیوانی وجود داردو جزء عناصر ضروری برای رشد گیاه می ­باشد به­ گونه ای که هیچ عنصر دیگری نمی­ تواند جایگزین آن شود. فسفر برای رشد ریشه بسیار مهم است از این رو سالانه باید قبل از کاشت یا در زمان کاشت محصولات زراعی در منطقه ای که بذر جوانه می­ زند بکار رود. چون که فسفر در خاک متحرک نمی ­باشد و برای جذب باید در تماس با سیستم ریشه باشد.

 از جمله عوامل اصلی جهت در دسترس بودن میزان فسفر بالا در خاک برای گیاهان شامل: غلظت یون فسفات در محلول خاک و توانایی خاک جهت باز گرداندن آن به محلول خاک در هنگام برداشت توسط ریشه گیاه است. که اصطلاحا ظرفیت بافری خاک گفته می­ شود.

گیاهان فسفر را از محلول خاک به صورت یون HPO4-2 یا H2PO-4.  جذب می­ کنند نسبت جذب این دو شکل توسط pH خاک تعیین می شود، در pH بالاتر خاک، بیشتر HPO4-2 را جذب می­ کند. از آنجا که غلظت P در محلول خاک کم است، گیاهان اکثراً از جذب فعال در برابر شیب غلظت استفاده می کنند (یعنی غلظت P در ریشه ها نسبت به محلول خاک بیشتر است).

نقش فسفر در گیاه

• فسفر جزئی از ساختار اسید نوکلئیک پیچیده گیاهان است که سنتز پروتئین را تنظیم می کند. بنابراین، P در تقسیم سلولی و رشد بافت جدید بسیار مهم است.
• وجود در ساختار دیواره سلولی گیاهان
• نقش در گرفتن و تبدیل انرژی خورشید به ترکیبات گیاهی
• ساختارهای DNA و RNA توسط پیوندهای P به هم مرتبط هستند.
• غلظت فسفر ریشه باعث برقراری تعادل عناصر کم مصرف در برگ می­ شود
• توسعه و تحریک شدن ریشه
• افزایش ساقه و استحکام ساقه
• شکل گیری گل و تولید بذر
• یکنواخت تر و زودرس تر شدن محصول
• بهبود در کیفیت محصول
• افزایش مقاومت در برابر بیماریهای گیاهی

علائم کمبود در گیاه

رشد گیاهان در شرایط کمبود P بسیار کم است و گیاهان غالباً دارای رنگ غیر طبیعی سبز تیره هستند. در اوایل بهار در خاکهای که دارای کمبود هستند، قند موجود در گیاهان می توانند رنگدانه های آنتوسیانین را جمع کرده و باعث ایجاد رنگ بنفش مایل به قرمز شوند. لازم به ذکر است که این علائم کمبود شدید هستند و محصولات ممکن است بدون اینکه کمبودهای مشخصی نشان دهند به خوبی به کاربرد کود فسفر بالا پاسخ دهند.

به طور کلی علائم کمبود شامل رشد کم رنگ و رنگ بنفش تیره برگهای مسن تر، کاهش گلدهی و پیشرفت سیستم ریشه است. در بیشتر گیاهان این علائم هنگامی ظاهر می شوند که غلظت در برگها کمتر از 2/0 درصد باشد.

موارد شباهت کمبود P  با N

• رشد قسمت هوای و ریشه هر دو کند یا متوقف می­ شود. برگها کوتاه، باریک و نازک می­ شوند.
• ظهور شکوفه و جوانه برگی کم می شود.
• جوانه های کناری ممکن است به خواب بروند یا از بین بروند.

این علائم بین N و P مشترک می باشند علت شباهت کمبود N و P در گیاه ممکن است به علت شباهت فعالیت های این دو عنصر در گیاه باشد به گونه ای که هر دو عنصر نقس اساسی در متابولیسم گیاهی دارند.

 

روش های تشخیص دقیق کمبود

• آنالیز خاک
• آنالیز گیاه
• مشاهده علائم ظاهری

 روش تولید کودهای فسفاته

کود فسفر از سنگ فسفات ساخته می ­شوند که در بعضی مواد به دلیل هزینه های تولید و حمل و نقل به صورت خاک فسفات مستقیم مورد استفاده قرار می گیرد. در فرآیند تولید از ترکیب سنگ فسفات (آپاتیت) با اسید سولفوریک سوپر فسفات ساده که حدود 90 – 85 درصد محلول در آب است تولید می­ شود.

از واکنش اسید فسفریک با آپاتیت سوپر فسفات تریپل (TSP) و با آمونیاک مونوآمونیوم فسفات (MAP) و دی آمونیوم فسفات (DAP) تولید می ­شود. و در صورتی که بتوان اسید فسفریک را گرم کرد تا آب موجود در آن خارج شود و با آمونیاک واکنش دهد پلی فسفات آمونیوم تولید می­شود. استفاده بی رویه از کود فسفر باعث اختلال در جذب سایر عناصر ازجمله آهن، روی و منگنز می­شود.

در کود فسفر میزان درصد P به صورت درصد فسفو پنت­اکسید(P2O5) بیان می­ شود که برای بدست آوردن میزان درصد P از ضریب 0.437 استفاده می­ شود. مثال کود کامل 12.24.12 که حاوی 24 درصد P2O5  است حاوی 10.5 درصد P می­باشد.

      10.5=0.437 * 24

راهکارهای بهبود استفاده از کود فسفر در خاک

• اصلاح خصوصیات خاک سطحی
• مدیریت خاک سطحی
• مدیریت منابع فسفاته
• بهینه سازی استفاده از کود فسفر
• از طریق زمانبدی مناسب و مقدار اقتصادی که معمولا این کودها را به صورت ردیفی در هنگام کاشت محصول و یا به صورت پخش در سطح خاک هنگام شخم بکار می­روند.

دلایل استفاده بهینه از این کود ها

• منبعی که این کود ها از آن تولید می­ شوند (سنگ فسفات و خاک فسفات) بسیار محدود و تجدیدناپذیر است بنابراین باید از کود P به طور موثری استفاده شود.
• در کشورهای در حال توسعه که به افزایش تولید مواد غذایی جهت بهبود معشت مردم توجه ویژه ای دارند، حفظ و بهبود وضعیت این عنصر در خاک برای رشد محصولات غذایی مورد نیاز از اهمیت بالایی برخوردار است.
• مصرف بی رویه از کود فسفر بالا در خاک (کودهای شیمیایی و کودهای آلی) یکی از دلایل عمده آلودگی آبهای سطحی به این عنصر می­ باشد که این عامل باعث ایجاد خسارات جبران ناپذیری به محیط زیست می ­شود.

انواع :

• کود سوپر فسفات ساده (SSP)

حاوی 8.8 درصد فسفر ، 11 درصد S و 19 درصد Ca  و به صورت گرانوله می ­باشد که می­ توان در همه بخش ­های زراعی از آن استفاده کرد. این کود باسایر کودها به جزء کودهای اوره و دی آمونیوم فسفات قابل ترکیب می­ باشد. همچنین بدون داشتن رطوبت به راحتی برای مدت طولانی قابل ذخیره است. وجود دو عنصر گوگرد و کلسیم در آن می تواند به حفط ساختار خاک کمک کند.

• مونوآمونیوم فسفات (MAP)

شامل 10 درصد نیتروژن، 21.9 درصد فسفر، 1.5 درصد S و 1.6 درصد دیگر عناصر بخصوص کلسیم و به صورت گرانوله می­ باشد. قابل استفاده در همه بخش ها کشاورزی و ترکیب با بیشتر کودها است و یکی از کودهای فسفر بالا می باشد. از ویژگی های خوب این کود درصد بالای فسفر و میزان کم فلزات سنگین می­ باشد. این کود همچنین دارای نیتروژن به شکل آمونیومی می باشد که این شکل از ازت به راحتی آبشویی نمی ­شود. این کود نسبت به دی آمونیوم فسفات در خاک های آهکی به دلیل واکنش اسیدی بالاتری که دارد بیشتر توصیه می­شود.

• دی آمونیوم فسفات (DAP)

حاوی 18 درصد نیتروژن، 20.2 درصد فسفر، 1.5 درصد گوگرد قابل استفاده در همه بخش  ­های کشاورزی و ترکیب با بیشتر کودها و حتی عناصر کمیاب می­ باشد. این کود بدلیل میزان نیتروژن بالا بعنوان کود نیتروژن هم استفاده می­ شود.

• آمونیوم پلی فسفات (APP)

شامل 10 درصد نیتروژن، 15 درصد فسفر می­ باشد. میزان فسفر موجود در این کود به صورت کامل در آب حل می­ شود.

• سنگ فسفات (خاک فسفات)

این کود که شامل 15 درصد P می باشد، باید به صورت چال کود در باغات یا قبل کشت در مزارع استفاده شود.

• سوپر فسفات تریپل

کود سوپر فسفات تریپل حاوی 20 درصد P و مقدار قابل قبولی از دیگر عناصر از جمله کلسیم و گوگرد می­ باشد. این کود قابل ترکیب باسایر عناصر که معمولا به صورت NP   یا NPK  مصرف می­ شود. راندمان این کود در صورتی که به شکل نواری در فاصله 5 سانتی از بذر قرار بگیرند نسبت به کاربرد پخش سطحی بالاتر است. و جزء کود فسفر بالا می باشد.

• مونو پتاسیم فسفات

حاوی 22.5 درصد P و 20 درصد پتاسیم است. این کود دارای قدرت انحلال بالای می­ باشد. همچنین می توان در مراحل مختلف رشد در صورت نیاز علاوه بر پاشش بر سطح خاک به صورت محلول در آب از آن استفاده نمود.

جهت تهیه انواع کودهای شیمیایی بخصوص کود فسفر بالا با مبتکران شیمی در ارتباط باشید.

کودهای فسفاته رایج در یک نگاه:

منابع کودی	نیتروژن	P2O5 در دسترس	محلولیت در آب
سوپر فسفات (OSP)	0%	20%	85%
سوپر فسفات غلیظ (CSP)	0%	45%	85%
مونو آمونیوم فسفات (MAP)	11%	48%	82%
دی آمونیوم فسفات (DAP)	18%	46%	90%
آمونیوم پلی فسفات (APP)	10%	34%	100%
سنگ فسفات	0%	38%	0%

 

بازار جهانی این کود ها در سال 2016 حدود 51.6 میلیارد دلار برآورد شد. افزایش جمعیت و نیاز بشر به غذا احتمال روند صعودی بازار این ماده را در سال های پیش رو پیش بینی نموده است.

نکات قابل توجه:

در هنگام کاشت بذر حتما کود فسفره را در نزدیک آن به خاک اعمال کنید. این کار در خاک های با فسفر پایین می تواند بسیار مفید باشد. در صورتی که خاک شما از میزان فسفر پایینی برخوردار است و کود را بر روی خاک پخش می کنید، احتمال جذب این عنصر توسط گیاه بسیار پایین تر می باشد

پیش از استفاده از این کود ها می توانید آهک را به خاک های اسیدی اعمال کنید تا pH خاک را تا حدودی افزایش دهد. زمانی که pH به بالاتر از 5 برسد ، آلومینیوم موجود در خاک کاهش می یابد و در نتیجه فسفر با آلومینیوم خاک وارد واکنش نمی شود و بیشتر در دسترس گیاه قرار خواهد گرفت.

P می تواند به سرعت با آهن و آلومینیوم موجود در خاک به خصوص زمانی که pH پایین تر از 5 است واکنش دهد و آن را از دسترس گیاه خارج نماید. در نتیجه قلیایی نمودن خاک یکی از نکاتی است که برای در دسترس پذیر تر نمودن این عنصر برای گیاه باید همواره به آن توجه نمود.

pH نکته ای است که همواره باید در هنگام استفاده از این کود ها به آن ها توجه نمود. بهترین pH برای جذب این عنصر توسط گیاهان در حدود 6.5 الی 7 گزارش شده است. در pH های بالا تر از 7 نیز فسفات های کلسیم تشکیل می شود که مانع از جذب این عنصر برای گیاه می شوند.

منابع

https://www.sciencedirect.com/topics/agricultural-and-biological-sciences/phosphorus-fertilizers

https://extension.umn.edu/phosphorus-and-potassium/understanding-phosphorus-fertilizers#organic-vs.-inorganic-620260

https://www.cropnutrition.com/efu-phosphorus

RT Book, Section T2 Replenishing Soil Fertility in Africa  Soil Fertility in Africa Is at Stake SSSA Special Publication  Smaling, Eric M. A. Nandwa, Stephen M. Janssen, Bert H. Buresh, Roland J.