همه چیز درباره کود فسفری

فسفر دومین عنصر پرمصرف مورد نیاز گندم می باشد.

نقش کود شیمیایی فسفاته

در گیاه سیب زمینی غلظت فسفر در تمام اندام های گیاه از زمان سبز شدن تا زمان برداشت کاهش می یابد. نقش بارز این عنصر در تشکیل بذر، میوه، انتقال مواد غذایی از برگ ها به غده، زود رسی محصول، افزایش خواص انبارداری کاهش میزان آلودگی های ویروسی، افزایش فعل و انفعالات سوخت و ساز و بالاخره تأثیر مثبت در کمیت و کیفیت محصول باعث افزایش استفاده کودهای شیمیایی گردیده است. در مقایسه با عناصر دیگر مثل پتاسیم، کلسیم و منیزیم، خاک های زراعی حاوی مقدار کمی فسفر قابل جذب گیاه (ارتو فسفات) می باشند. معمولا در خاک های زراعی، لازم است فسفر به صورت کود شیمیایی به خاک اضافه شود تا اطمینان حاصل شود فسفات آزاد کافی در اختیار گیاه می باشد. به طور متوسط مصرف کود فسفاته در زراعت سیب زمینی 150 تا 250 کیلوگرم در هکتار می باشد. در صورتی که مقدار نیاز گیاه به مراتب کمتر است و این به دلیل جذب بسیار کم کود توسط گیاه می باشد. به طور کلی، حدود 80% کود مصرفی که جذب گیاه نشده است، در خاک تثبیت می شود و به تدریج در آب های راکد و جاری نشت کرده و باعث آلودگی محیط زیست می گردد.

غالباً درصد فسفر کودهای شیمیائی را به صورت درصد اکسید فسفر ذکر می نمایند. اسید فسفریک که از تجزیه مواد آلی خاک حاصل می شود قابل جذب گیاه است، اما به صورت کود شیمیایی مصرف نمی شود. قسمت اعظم کود فسفره ای که به خاک داده می شود. به وسیله کلسیم در خاک های قلیایی و به وسیله آهن و آلومینیوم در خاکهای اسیدی تثبیت می گردد. معمولاً کود فسفره ای که به خاک داده می شود در سال اول به صورت قابل جذب گیاه باقی می ماند و بخش کمی نیزطی سال های آینده قابل جذب گیاه می گردد.میزان های فوق الذکر با روش کوددهی، بافت و ترکیب خاک، سوابق مصرف کود فسفره در خاک و مقدار کود فسفری که مصرف می شود، بستگی دارد. چون میزان محلول بودن و حرکت کود فسفره در خاک بسیار محدود است می بایستی کودهای فسفره را قبل از کاشت به خاک داد و آنها را مستقیما در ناحیه توسعه ریشه قرار داد. حداکثر میزان محلول فسفر درpH 5/6 تا 6 مشاهده می شود. بنابراین رساندن pH خاک به این حدود می تواند در افزایش حلالیت و جذب فسفر موثر باشد. تغییر pH خاک در خاکهای اسیدی با اضافه کردن آهک و در خاکهای قلیائی با اضافه کردن گوگرد یا کودهای اسیدی انجام پذیر است. مصرف مقدار زیادی کود حیوانی نیز می تواند در نقصان pH خاک مفید باشد. میزان محلول بودن کودهای فسفره نیز متغیر است.

فسفر باعث افزایش اندازه و کیفیت میوه می شود. با مصرف متعادل فسفر طول دوره انبارداری میوه افزایش می یابد. در کشور ما در مصرف کودهای فسفره زیاده روی می شود نیاز درختان بارور به فسفر 20 تا50 کلیوگرم P2O5 در هکتار می باشد. کودهای فسفاته توانایی حرکت کمی در خاک دارند و برای استفاده از این کود باید حتما در عمق 40 تا50 سانتی متری و در مجاورت ریشه قرار داده شوند.

منابع کودی فسفر شامل (1) دی فسفات آمونیوم 46% پنتا اکسید فسفر و 20% ازت (2) سوپر فسفات تریبل 46% پنتا اکسید فسفر و (3) سوپرفسفات معمولی 20 درصد فسفر به شکل P2O5 و 12 درصد گوگرد می باشد. استفاده از کود فسفری موجب توسعه ریشه گیاه و کمبود آن سبب دیررس شدن محصول می شود. در کودهای فسفری غالباً درصد فسفر کود را به صورت درصد اکسید فسفر ذکر می نمایند. اسید فسفریک که از تجزیه مواد آلی خاک حاصل می شود قابل جذب گیاه است، اما به صورت کود شیمیائی مصرف نمی شود.

فسفر دومین عنصر پرمصرف مورد نیاز گندم می باشد. میزان آن در خاک های مناطق دیم، کم و بیش متفاوت است. البته به علت حلالیت کم آن در خاک، خطر آبشویی و خارج شدن آن از دسترس گیاه به مراتب کمتر از ازت و پتاسیم است و بدین دلیل در بعضی از مزارع زارعین بیش از میزان مورد نیاز مصرف می نمایند و تجمع آن در خاک موجب به هم خوردن تعادل مواد غذایی و احتمالاً کمبود بعضی از عناصر کم مصرف می شود. این امر به دلیل رقابت فسفر با سایر عناصر بوده است و این مطلب باید در مصرف کودهای فسفره مورد ملاحظه قرار گیرد.ان محلول بودن کودهای فسفره نیز متغیر است. می گردد.

اسنپ شیمی آوارد کننده و فروشنده مونو آمونیوم فسفات و مونو پتاسیم فسفات و سولفات منگنز و دیگر محصولات مرتبط با صنایع کودسازی و کشاورزی در خدمت مشتریان محترم می باشد.

زمان به کاربردن کود فسفات

در همه خاک ها، کود های فسفری را بایستی به صورت پایه (در زمان شخم) بکاربرد. فسفر اصولا برای پایداری و استحکام نشاء و افزایش طول ریشه آن مورد استفاده قرار می گیرد. وجود مقدار کافی کود فسفری برای تولید دانه در مراحل اولیه رشد بیش تر از مراحل بعدی آن مؤثر است، زیرا برای پنجه زنی فعّال مورد استفاده قرار می گیرد. تأمین نیاز فراوان گیاه برنج به جذب P مستلزم به کاربردن آن در زمان نشاء کاری است نه دیر تراز آن. به کاربردن کود P در زمان 25 روز پس از نشاء کاری در تولید محصول تأثیر نخواهد داشت. برخلاف کود اوره، لازم نیست کود P را در چندین مرحله تقسیم کرد و در مراحل مختلف رشد گیاه برنج بپاشند، زیرا معلوم شده که این کود آبشویی نمی شود و در خاک باقی می ماند و به تدریج در اختیار گیاه قرار می گیرد. به علاوه، در صورتی که در مرحله آغاز رشد کود P به اندازه کافی توسط برنج جذب شده باشد، بعدا در مراحل بعدی رشد در همه اندام های گیاه می تواند توزیع گردد. فسفر در مرحله زایشی به طور فعّال از برگ های پیر به برگ های تازه انتقال می یابد.

کودهای فسفات دار

فسفر از عناصر اصلی در تغذیه گیاهان محسوب می شود. بیش از 90 درصد مواد معدنی فسفاته به مصرف تهیه کودهای شیمیایی می رسد. فسفات در طبیعت در سنگهای رسوبی و آذرین یافت می شود. آپاتیت و فرانکولیت مهم ترین کانیهای فسفاته به شمار می روند. بیش از 80 درصد فسفات جهان از کانسارهای رسوبی و کمتر از 20 درصد آن از کانسارهای آذرین به دست می آید.

کودهای رایج برای مصرف در باغهای میوه عبارتند از سوپر فسفات ساده، سوپر فسفات تریپل، فسفات آمونیوم و دو کود جدید که اخیراً به مصرف می رسد یعنی بیوفسفات طلایی و کود فسفاته میکروبی می باشد. سوپر فسفات ساده حاوی 20% P2O5 وسوپر فسفات تریپل حاوی 46% P2O5 هستند. مونوفسفات آمونیوم دارای 11% ازت و 48% P2O5 است. فسفاتهای آمونیوم به دلیل داشتن عیار بالای مواد غذایی و تمایل کم به جذب رطوبت و کلوخه شدن، مصرف بیشتری دارند. بیوفسفات طلایی با داشتن 20% P2O5، گوگرد و روی و کود فسفاته میکروبی پودری با داشتن حدود 20% P2O5 گوگرد و روی به عنوان کودهای مناسب فسفر دار برای مصرف در باغهای میوه شناخته شده اند. از آنجایی که حرکت فسفر در خاک به سختی صورت می گیرد توصیه می شود در هنگام احداث باغهای میوه و کاشت نهالها حتماً در بستر کاشت از کودهای فسفاته (در صورت نیاز خاک) استفاده شود.

کودهای فسفری

بجز پلی فسفات که از فسفر عنصری به دست می آید، تمام کودهای فسفاتی از سنگ فسفات تولید می شوند. کل سنگ های فسفاته موجود در جهان 41000 میلیون مگاگرم تخمین زده می شود. کشورهایی که مهم ترین ذخائر را دارند، عبارتند از مراکش (20000 میلیون مگاگرم)، شوروی سابق (8000 میلیون مگاگرم)، ایالات متحده (5700 میلیون مگاگرم)، جمهوری آفریقای جنوبی (1800 میلیون مگاگرم)، چین (1000 میلیون مگاگرم)، صحرای غربی (850 میلیون مگاگرم) و استرالیا (800 میلیون مگاگرم)می باشند. کشورهای دیگری که از لحاظ ذخیره فسفات اهمیت دارند تانزانیا، سنگال، الجزایر، مصر، توگو در آفریقا، مکزیک، برزیل و پرو در آمریکای جنوبی، اردن و سوریه در آسیا هستند.

فسفات های حرارتی

این کودها توسط حرارت دادن سنگ های فسفاته به دست می آیند در طی ساخت فسفات های حرارتی عموماً دو فرآیند گداخت وکلسیم زدایی رخ می دهد.

در کلسیم زدایی حرارت در زیر نقطه جوش و در گداخت حرارت بالای نقطه جوش قرار دارد. مواد حاصل از مرحله کلسیم زدایی متخلخل هستند در حالی که مواد حاصل از مرحله گداخت متبلور می باشند. بعضی از مهم ترین مواد کودی این گروه در زیر آمده است:

1- سنگ فسفاته دی فلوئوره شده یا گل فسفات که به وسیله ترکیب سنگ فسفات معدنی یا سنگ فسفات که سیلیکات آن در طی استخراج جدا شده است، با مقداری آب به صورت پودر یا خمیر به دست می آید که این خمیر به دست آمده از داخل روغن داغ با دمای 1480 درجه سانتی گراد تا 1590 درجه سانتی گراد به مدت 30 دقیقه عبور داده می شود. و 60 درصد این مواد به وسیله الک 200 مش جدا می شوند این ماده 9 درصد فسفر کل (21 درصد P2O5) دارد که 8 درصد آن در آب محلول است.

2- فسفات رنانیا که به وسیله کلسیم زدایی مخلوط سنگ فسفات خاکستر قلیا و سیلسیم در دمای 1100 درجه سانتی گراد تا 1200 درجه سانتی گراد به دست می آید سپس سرد می شود. این کود 12 درصد فسفر کل (28 درصد P2O5) و 8/11 درصد فسفر محلول در سیترات (18 درصد P2O5) دارد.

3- بلور سیلیکات منیزیم - سنگ فسفات که از حرارت دادن سنگ فسفات با اولیوین یا سرپانتین در دمای 1550 درجه سانتی گراد به دست می آید. این کود حاوی 10 درصد فسفر کل (5/22 درصد P2O5) و 8 درصد فسفر قابل حل در سیترات می باشد.

4- بیسیک اسلاگ محصول فرعی صنعت آلیاژ می باشد. بیسیک اسلاگ در ایالات متحده حدود 3 درصد P2O5 دارد در حالی که این مقدار در اروپا 14 الی 18 درصد P2O5 و در هند 3-5/1 درصد P2O5 است.

علل اصلی عدم استفاده فراوان از فسفاتهای حرارتی عبارتند از (1) غیر قابل حل بودن فسفر آنها (2) مصرف انرژی زیاد برای تولید این فرآورده ها که باعث گرانی آنها می شود (3) نداشتن ارزش در صنعت کود سازی، چون این فرآورده ها نمی توانند با آمونیاک ترکیب گردند.

سنگ فسفات با اسیدی شدن جزئی

در کشورهایی که گوگرد طبیعی وجود ندارد، ساخت اسید سولفوریک یا اسید فسفریک مستلزم صرف هزینه زیاد یا وارد کردن از خارج می باشد. در روش کم اسید زدن که توسط اسید سولفوریک یا اسید فسفریک انجام می گردد، معمولاً نصف اسید لازم مصرف می شود. در خاکهای خیلی اسیدی با توان تثبیت فسفر بالا و خاکهای قرمز رده لاتوسول (اکسی سول) این کود می تواند به عنوان یک کود سوپر فسفات غلیظ در مزارع برنج و چغندرقند مصرف شود. (فاگری، 1990)، که بعضاً بهتر از سوپرفسفات معمولی یا تریپل عمل می کند (ماروا، 1989) و امکان اینکه pH اطراف دانه کودی در این مواد کمتر از pH اطراف کودهای کاملاً اسید خورده باشد، وجود دارد. این ماده درخاکهای اسیدی موجب کاهش حلالیت Fe, Al و در نتیجه کاهش تثبیت فسفر می گردد. بقایای این کود و مواد حاصل از واکنش آن در خاک ممکن است حلالیت بیشتری از سوپر فسفات معمولی یا غلیظ داشته باشند.

اصطلاحات مربوط به کودهای فسفری

1- فسفر محلول در آب

مقدار کمی کود پس از کوبیدن در یک زمان مشخص با آب مقطر عصاره گیری و سپس فیلتر می شود (1960, AOAC) مقدار فسفر عبور کرده از صافی پس از اندازه گیری بر اساس درصد وزن کود بیان می گردد که این بخش، فسفر قابل حل در آب نامیده می شود. منوکلسیم فسفات [Ca(H2PO4)2] (مهم ترین ترکیب کودهای معمولی یا غلیظ) منوآمونیوم فسفات [NH4H2PO4] دی آمونیوم فسفات [NH4)2HPO4)] و فسفات پتاسیم [KH2PO4] محلول در آب هستند.

2- فسفر محلول در سیترات

کودی که بعد از استخراج فسفر محلول در آب باقی می ماند در یک زمان معین توسط محلول یک نرمال سیترات آمونیوم در pH برابر هفت عصاره گیری می شود (1960, AOAC). مقدار فسفر محلول صاف شده اندازه گیری شده و بر حسب درصد وزن کود محاسبه و بیان می گردد. که این بخش را فسفر محلول در سیترات گویند. در بعضی کشورهای اروپایی به جای سیترات آمونیوم خنثی از سیترات آمونیوم قلیایی برای استخراج فسفر از کود استفاده می کنند. محلول عصاره گیر قلیایی مقدار فسفر کمتری استخراج می کند و بعضی محققین مشاهده کرده اند که این مقدار با رشد گیاه وجذب فسفر همبستگی بهتری دارد. هر چند که در اغلب کشورهای جهان برای استخراج فسفر محلول در سیترات از محلول سیترات آمونیوم خنثی استفاده می شود.

اسنپ شیمی وارد کننده و فروشنده مونو آمونیوم فسفات و مونو پتاسیم فسفات و سولفات منگنز و دیگر محصولات مرتبط با صنایع کودسازی و کشاورزی در خدمت مشتریان محترم می باشد.

3- فسفر قابل جذب

به مجموع فسفر محلول در آب و فسفر محلول در سیترات که برای گیاهان قابل استفاده می باشد، فسفر قابل جذب گفته می شود.

4- فسفر کل

به مجموع محلول در آب، فسفر محلول در سیترات و فسفر غیر محلول در سیترات (فسفر باقیمانده پس از استخراج فسفر محلول در سیترات) فسفر کل کود گفته می شود. فسفر کل می تواند یکجا و مستقیماً نیز اندازه گیری شود.

کودهای فسفاتی

سوپر فسفات ساده

این کود از واکنش سنگ فسفات با اسید سولفوریک قوی تولید می شود. 7 تا 5/9 درصد فسفر (16 تا 22 درصد P2O5) به شکل منوکلسیم فسفات (MCP) دارد و90 درصد آن در آب قابل حل است. مقدار 11 تا 12 درصد گوگرد به صورت سولفات کلسیم دارد و برای خاکهایی که کمبود گوگرد دارند، مناسب می باشد.

سوپر فسفات تریپل

این کود از واکنش سنگ فسفات با اسید فسفریک تولید می شود و حدود 19 تا 32 درصد فسفر (44 تا 52 درصد P2O5) به شکل MCP دارد و تمام آن در آب محلول است.

سوپر فسفات غنی شده

این کود از واکنش سنگ فسفات با مخلوطی از اسیدهای سولفوریک و فسفریک ایجاد می شود و حدود 11 تا 13 درصد فسفر (25 تا 30 درصد P2O5) دارد و 95 درصد آن در آب محلول است.

سوپر فسفات آمونیومی

این ماده حاصل واکنش سوپر فسفات معمولی یا تریپل با آمونیاک بی آب یا محلول آمونیاک است و در حدود 2 تا 6 درصد نیتروژن و 6 تا 21 درصد فسفر (14 تا 49 درصد P2O5) دارد. آمونیاکی کردن سوپر فسفات روش ارزانی برای افزودن نیتروژن به کود است. ولی این عمل مقدار فسفر قابل حل در آب را در سوپر فسفات معمولی به مقدار 20 درصد و در سوپر فسفات تریپل به میزان 50 درصد کاهش می دهد. برای گیاهان زراعی که به فسفر محلول در آب کود فسفری پاسخ نشان می دهند، آمونیاکی کردن زیاد سوپر فسفات معمولی بر قابلیت جذب فسفر توسط گیاهان اثر بازدارنده دارد.

فسفات آمونیوم

این ماده واکنش اسید فسفریک با آمونیاک تولید می شود و هر دو ترکیب MAP (منو آمونیوم فسفات) و DAP (دی آمونیوم فسفات) به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند. منوآمونیوم فسفات معمولی دارای 0-48-11 (21 درصد P) تا 0-55-11 (26 درصد P) و دی آمونیوم فسفات دارای 0-48-16(21 درصد P) تا 0-53-21 (23 درصد P) نیتروژن و فسفر می باشد.

وقتی مخلوط سولفوریک اسید با فسفریک اسید و آمونیاک ترکیب شود، فرآورده حاصل آمونیوم سولفات فسفات
0-20-16 (6/8 درصد P) می باشد. برای به دست آوردن فسفات آمونیوم اوره 0-28-28 (2/12 درصد P) می توان اوره را به دی آمونیوم فسفات اضافه کرد.

نیتریک یا نیتروفسفات

این مواد بر اثر واکنش اسید نیتریک با سنگ فسفات به دست می آیند. به دلیل اینکه یکی از فرآورده های حاصل کلسیم نیترات است و این ماده بسیار جاذب الرطوبه می باشد، سعی می شود که این ماده را به وسیله سرد نمودن و سانتریفوژ کردن خارج نموده و با تزریق کربن دی اکسید به کلسیم کربنات تبدیل نمود. در بعضی از فرایند ها از سولفوریک اسید یا فسفریک اسید همراه با نیتریک اسید برای تبدیل بخشی از کلسیم نیترات به کلسیم سولفات یا کلسیم فسفات استفاده می شود. به خمیر اسیدی حاصل، آمونیاک اضافه می گردد محصول نهایی حاوی نمک های گوناگون آمونیوم فسفات، دی کلسیم فسفات، آمونیم نیترات و کلسیم سولفات است.

بسته به نوع فرایند به کار گرفته شده مقدار حلالیت نیتریک فسفات ممکن است از 0 تا 8 درصد تغییر نماید از نظر پاسخ گیاه به کود، وقتی این کود برای گیاهانی که نسبت به فسفر محلول در آب واکنش نشان می دهد، به کار برده می شود، فسفات نیتریک که 30 درصد یا کمتر فسفر محلول در آب دارد ممکن است نسبت به کودهایی که این مقدار در آنها بالاتر است نامرغوب باشد (پراساد 1976).

مصرف نیتریک فسفات درخاکهای اسیدی و با دوره رشد نسبتاً طولانی مانند چمن یا نیشکر بهترین نتیجه را می دهد (تیسدل 1985). همچنین وقتی در مزرعه در یک نظام کشت و برای بیش از یک محصول مصرف می شود نیتریک فسفات ممکن است همانند کودهایی که مقدار زیادی فسفر محلول در آب دارند، مثمر ثمر واقع گردد.

اسنپ شبمی وارد کننده و فروشنده مونو آمونیوم فسفات و مونو پتاسیم فسفات و سولفات منگنز و دیگر محصولات مرتبط با صنایع کودسازی و کشاورزی در خدمت مشتریان محترم می باشد.

آمونیوم پلی فسفات

این ماده توسط محققین دره تنسی آمریکا با آمونیاکی کردن مخلوط سوپر فسفریک اسید با فسفر بیش از 30 درصد و ارتوفسفریک اسید در یک فرایند آبی تولید و ترویج شد. این فرایند منجر به تولید کودی با درجه 0-62-15 (27 درصد P) می شود. هر دو نوع مایع و جامد پلی فسفات آمونیوم وجود دارند. پلی فسفات باید قبل از جذب شدن توسط گیاهان به ارتوفسفریک اسید تبدیل شود. این هیدرولیز توسط آنزیم پیروفسفاتاز که در اغلب خاکها وجود دارد، انجام می شود (طباطبایی و الک 1986). پراساد و ونگوپالن (1989) گزارش دادند که نیمه عمر این پلیمر فسفر در حالت آمونیوم پلی فسفات مایع درخاکهای با شرایط بی هوازی 2-6/1 روز و درخاکهای با شرایط هوازی 2/7-2/5 روز بوده است. مقادیر فوق برای پلی فسفات جامد در شرایط غیرهوازی 2/9-9/3 و در شرایط هوازی 27-5/12 روز بود. در این تحقیق مشخص شد که هیدرولیز درخاکهای لاتریتی بیشترین، در خاکهای سدیمی مقدار متوسط و در خاکهای آبرفتی کمترین سرعت را داشته است. عواملی از خاک که ممکن است بر هیدرولیز آمونیوم پلی فسفات اثر بگذارند، عبارتند از pH (سرعت هیدرولیز در خاکهای قلیایی بیش از اسیدی است). دما (با افزایش دما مقدار هیدرولیز زیاد می شود)، بافت و ظرفیت نگهداری رطوبی خاک (هیدرولیز در شرایط غرقاب زیاد است).

آمونیوم پلی فسفات علاوه بر میزان بالای عنصر غذایی فایده کلات کنندگی عناصر کم مصرف نیز دارد و به علت اینکه زمانی معین برای تبدیل آنها به ارتوفسفات نیاز است از تثبیت فسفر نیز می کاهد.

سنگ فسفات

سنگ فسفات 11 الی 16 درصد فسفر (25 تا 37 درصد P2O5) دارد و بخش اعظم آن به صورت آپاتیت بوده و در آب نامحلول است. بسته به عیار سنگ فسفات و ترکیب شیمیایی آن، مقدار فسفر محلول در سیترات از 5 تا 17 درصد فسفر کل متغیر است. مصرف مستقیم سنگ فسفات پودری درخاکهای اسیدی توصیه شده است. در خاکهای قرمز قهوه ای لاتوسول (اکسی سول) با pH خیلی اسیدی و توان تثبیت فسفر بسیار بالا، مصرف سنگ فسفات برزیلی در مزارع برنج و چغندرقند در سال دوم مانند سوپر فسفات تریپل پاسخ بسیار خوبی داده است و در سال اول پاسخ به سنگ فسفات بسیار ناچیز بوده زیرا خاصیت اسیدی خاک به تدریج روی کود اثر می کند (فاجریا 1991). در یک تحقیق درکارولینای شمالی اثر بخشی نسبی زراعی (برای سوپر فسفات غلیظ عدد 100 درصد در نظر گرفته می‌شود) سنگ فسفات از 36 تا 100 درصد متغیر بود.

کودهای فسفر نه تنها در درصد فسفری با هم فرق می کنند بلکه در شکل فسفر موجود نیز با هم متفاوتند. انتخاب نوع کود بستگی به خاک، محصولی که باید کاشته شود و قیمت هر واحد فسفر دارد.

مدیریت استفاده موثر از فسفر

این مدیریت سه جزء مختلف دارد: 1- راهکارهای استفاده موثر از فسفر طبیعی خاک 2- راهکارهای استفاده موثر از فسفر کود 3- راهکارهایی برای مصرف مستقیم سنگ فسفات.

1- راهکارهای استفاده موثر از فسفر طبیعی خاک

1-1- کاشت گونه ها و ارقام گیاهی با کارآیی بالا در جذب فسفر

گونه ها و ارقام مختلف یک گیاه توانایی های متفاوتی در رشد و تولید محصول در سطوح کم فسفر قابل جذب خاک دارند. طبق نظریه لانرگان (1978) تفاوت در توانایی های گیاهان درجذب فسفر از خاک حداقل به دلیل وجود سه مشخصه می باشد. 1- توانایی فیزیولوژیکی برای جذب فسفر از محلول های رقیق 2- فعالیت های سوخت و سازگیاه که منجر به افزایش حلالیت فسفر جذب شده می گردد. 3- توانایی سیستم ریشه در توزیع گسترده در داخل خاک. گونه های گیاهی با ریشه های عمیق بهتر می توانند فسفر طبیعی خاک را جذب نمایند. ارقام مختلف یک گونه نیز در جذب فسفر طبیعی و رشد و نمو در شرایط فسفر کم، توانایی متفاوت دارند. از نظر عملی گونه هایی که در شرایط کمی فسفر، محصول بهتری تولید می کنند و به فسفر اضافه شده پاسخ خوبی نشان می دهند، بیشتر مورد نظر می باشند. فاجریا و همکاران (1988) 25 رقم مختلف برنج را در اکسی سول های برزیل کشت کردند و دریافتند که هفت رقم از آنها نسبت به بقیه با بازده بالاتری از فسفر استفاده می کنند.

1-3- استفاده از فسفوباکتریوم

باکتری Bacillus meghatherum var. phosphobacterim یک کود زیستی فسفر باکتریوم می باشد که اولین بار درشوروی (سابق) برای افزایش قابلیت جذب فسفر به کار گرفته شد. این باکتری برای معدنی کردن فسفر آلی در خاک وجو دارد. در خاکهای شوروی سابق 50 درصد گیاهان که با این باکتری آغشته شدند، یک تا 20 درصد محصول بیشتری دادند. بهترین نتیجه از خاکهای خنثی تا قلیایی با مواد آلی زیاد به دست آمد. پاسخ مثبت به فسفر باکتریوم در هند نیز گزارش شده است. هر چند در آزمایش های مزرعه ای، در گندم، سورگوم، چاودار در آلاسکا، مینسوتا، مونتانا، داکوتای شمالی و تگزاس هیچ پاسخی مشاهده نشد. همچنین، تعیین شرایط اقلیمی و خاکی که باکتری فسفر باکتریوم بتواند بخوبی عمل کند، ضروری به نظر می رسد.

2- راهکارهای استفاده موثر از کودهای فسفاتی

به دلیل واکنش پذیری بالای فسفر محلول کودها با کاتیون های موجود در محلول خاک و کاتیون ها و آنیون های سطوح رس و ذرات مواد آلی، فسفر از محل جایگذاری اولیه خود نباید حرکت کند. بنابراین کلید استفاده موثر از فسفر، جایگذاری عمقی آن در کنار و نزدیک محل رشد ریشه های جوان است. هرچند که توصیه هایی برای مصرف کودهای فسفاته مایع به صورت برگپاشی در دسترس می باشد ولی اغلب کودهای فسفاته قبل از کاشت یا همزمان با آن به خاک اضافه می شوند. به علت خاصیت غیر پویا بودن فسفر و امکان آسیب رسیدن محصول و ریشه آن، امکان جایگذاری عمیق کود در منطقه ریشه وجود ندارد. هرچند که در سال های اخیر توصیه هایی مبنی بر پخش چند باره کود فسفاتی در مزارع برنج شده است.

آگاهی از نوع ریشه دوانی اولیه گیاهان مختلف برای تعیین بهترین روش و مکان جایگذاری کود بسیار مفید است. اگر در مراحل اولیه رشد یک ریشه اصلی عمودی قوی مانند ریشه های پنبه، تنباکو و اغلب لگوم های دانه ای تولید شود، جایگذاری کود درست در زیر بذر ممکن است بهترین راه حل باشد. اگر ریشه های جانبی زیادی در مراحل اولیه رشد تولید گردد، (غلات) جایگذاری کناری کود ممکن است بهترین روش باشد. افزایش حجم و رشد ریشه در خاکهای تیمار شده با فسفر نسبت به خاکهای کود نخورده بخوبی مشخص شده است.

راه حل عملی درگیاهانی که به صورت ردیفی کشت می شوند، جایگذاری کود در بین ردیف ها می باشد. فقط در محصولاتی که به صورت کرتی کشت شده اند مخلوط کردن کود با خاک ممکن است به خوبی جایگذاری عمیق باشد در پخش نواری کود فسفات سطح تماس مستقیم کود با خاک کم است و ابقاء فسفر کاهش می یابد. برای کاهش تثبیت استفاده از کودهای دانه درشت ممکن است از پخش کودهای دانه ریز موثرتر باشد.

در کشورهایی که برنج محصول اصلی است کودهای فسفاتی گران و وارداتی بوده و خاکها تثبیت زیاد فسفر انجام می دهند. فرو بردن نشاهای برنج قبل از نشاء کاری در محلول آبی خاک و کود فسفاته می تواند بازده کود و بازده اقتصادی مصرف آن را افزایش دهد.

3- راهکارهای استفاده مستقیم از سنگ فسفات

در خاکهای اسیدی که pH کمتر از 5/5 تا 6 دارند از سنگ فسفات مستقیماً می توان استفاده کرد اما برای این منظور، سنگ فسفات باید خرد شود که بتواند فسفر را با سرعت لازم آزاد کند. در تعیین مقدار فسفر محلول آزاد شونده عیار سنگ فسفات نقش مهم تری دارد.

گونه های گیاهی در استفاده از فسفر سنگ فسفات توانایی های متفاوتی دارند که ممکن است مربوط به ظرفیت تبادل کاتیونی (CEC) ریشه باشد. ریشه هایی که ظرفیت تبادل کاتیونی (CEC) بالایی دارند، توانایی آنها در استخراج فسفر از سنگ فسفات نیز بیشتر است. همچنین رابطه ای بین pH فرا ریشه (ریزوسفر) و مقدار فسفر جذب شده توسط ریشه مشاهده شده است. مثلاً گیاه Fayopyron esculentum L. می تواند محیط فرا ریشه را اسیدی کرده، باعث حلالیت سنگ فسفات شود اما ذرات این توانایی را ندارد. تعدادی از راهکارهای افزایش بازده سنگ فسفات در زیر بحث شده است:

1- مخلوط کردن سنگ فسفات با کودهای دارای فسفر محلول- بدین معنی که حداقل مقداری از سنگ فسفات معدنی با کودهای حاوی فسفر محلول مانند سوپر فسفات مخلوط گردد. نسبت این دو ماده در مخلوط به شرایط خاک و نوع محصول بستگی خواهد داشت. فاجریا و همکاران (1990) نیز پیشنهاد کرده اند که استفاده از سنگ فسفات همراه با یک کود محلول فسفر، راهکار بسیار مفیدی برای بهبود وضعیت فسفر در خاکهای اسیدی به شمار می رود. آنها توصیه کردند که سنگ فسفات به صورت پخش سطحی و کود فسفاته محلول به صورت نواری به کار رود.

2- مخلوط کردن سنگ فسفات با گوگرد عنصری یا ترکیبات حاوی گوگرد- از اوایل قرن بیستم مخلوط کردن سنگ فسفات با گوگرد عنصری برای افزایش قابلیت استفاده سنگ فسفات پیشنهاد شد (لیپمن و همکاران 1916). طی این عمل گوگرد مخلوط شده توسط باکتری های خودکفا (خودپرور) شیمیایی تیوباسیلوس تیواکسیدانس و تیوباسیلوس تیوباروس به اسید سولفوریک اکسید شده و باعث افزایش حلالیت فسفر در سنگ فسفات می گردد. قابلیت استفاده مخلوط سنگ فسفات و گوگرد به وسیله عواملی مانند pH، دما، آب، خاک، درصد و اندازه ذرات مخلوط تحت تأثیر قرار می گیرد.

اسوابی (1975) مخلوط سنگ فسفات و گوگرد را با باکتری های تیوباسیلوس، تیواکسیدانس و تیوباسیلوس تیوپاروس آغشته نمود و آنها را بیوسوپر biosuper نامید. این مخلوط در خاکهای مرتعی مناطق گرمسیری در مقایسه با مخلوطهای بدون باکتری ارجح بوده است.

پیریت آهن به عنوان یک منبع گوگرد برای مخلوط کردن با سنگ فسفات پیشنهاد شده است. این راهکار برای سنگ فسفات های با آنالیز پایین (18-20% P2O5) که برای ساخت کودهای فسفاته محلول مناسب نیستند پیشنهاد شده است.

3- استفاده از میکروارگانیسم های حل کننده فسفات (P.S) (Phosphate-Solubilizing)- مکان اصلی میکروارگانیسم های P.S در خاک یا در سطح بذر می باشد. میکروارگانیسم های حل کننده فسفات در تمام خاکها یافت شده اند ولی تعداد آنها درخاکهای مختلف با هم متفاوت بوده و بستگی به خاک، اقلیم و تاریخچه کشت دارد (چونکار و رائو، 1967، کاسی، 1983). مع ذالک بعد از تهیه کشت جدایه PS، بسیاری از جدایه های باکتری ممکن است فعالیت حل کنندگی (فسفات) خود را از دست بدهند. درچند بررسی گلخانه ای، جذب فسفر توسط گیاهان تلقیح شده با باکتری مساوی یا بیش از گیاهانی بود که به آنها سوپر فسفات داده شده بود. مطالعات متعددی که بر روی میکروارگانیسم های P.S انجام شده است، شامل بررسی VAM (میکروریز) نیز می شود. به نظر می رسد اثرات اختصاصی VAM و P.S یا (Agrobacteriumsp و Psoudomonas) در حل کردن فسفر سنگ فسفات با هم جمع می شوند. در شرایط طبیعی، اثرات موجودات P.S به برهمکنش آن با جامعه میکربی و سازگاری چگونگی زنده ماندن آنها تحت شرایط محیطی خاک بستگی دارد.

4- روشهای دیگر- تعداد زیادی از این تکنیک ها برای افزایش حلالیت فسفر سنگ فسفات پیشنهاد شده است:

- ترکیب کردن کودهای نیتروژنی با سنگ فسفات در نوارهای کود یا دانه بندی

- تهیه کمپوست با پس ماندهای آلی یا کودهای حیوانی

- استفاده از لگوم های با ریشه های نازک در تناوب زراعی برای کاهش pH و غلظت کلسیم فراریشه.

استفاده از میکوریزا (VAM) (Vesicular ArbuscularMycorrhiza)

در بسیاری از گونه ها اثر استفاده از میکوریزا در افزایش جذب فسفر توسط ریشه بخوبی مشخص شده است. VAM با سه مکانیسم ساده استفاده از فسفر خاک را توسط گیاه بهبود می بخشد؛ 1- افزایش تماس فیزیکی با خاک، 2- ایجاد تغییرات شیمیایی در ریزوسفر و 3- تفاوت فیزیولوژیکی که بین VAM و ریشه گیاه وجود دارد.

رشد بسیار زیاد هیف های VAM طول مسیر انتشار فسفر در خاک را کاهش داده و موجب افزایش جذب فسفر توسط گیاه می شود. گذشته از آن قطر نازکترVAM (از 2تا 4میکرومتر) در مقایسه با ریشه های مویین (10-7 میکرومتر) هم سطح ویژه بالاتری را برای جذب ایجاد می کند و هم این امکان را به هیف ها می دهد که وارد حفرات خاک و مواد آلی شده که ریشه های مویین نمی توانند راه یابند.

WAM همچنین از نظر شیمیایی ریزوسفر را با ترشح کلات ها یا فسفاتازهایی که به افزایش حلالیت فسفر کم محلول کمک می کنند، تغییر می دهند. اکثر بررسی ها در مورد استفاده از VAM در شرایط کنترل شده بوده است. استفاده از چنین میکروارگانیسم هایی برای بالا بردن قابلیت استفاده از فسفر طبیعی بستگی زیادی به انتخاب سویه ای که توانایی افزایش جذب فسفر و رقابت با میکروفلور طبیعی خاک در شرایط طبیعی تولید محصول داشته باشد، دارد.