عنصر نیتروژن نقش کلیدی در رشد گیاهان بازی می‌کند. اگر مقدار نیتروژن کم باشد، گیاه نمی‌تواند رشد کند و بازده محصول کاهش می‌یابد. از طرفی مقادیر بالای نیتروژن می‌تواند برای گیاهان مضر باشد.

نیتروژن و اهمیت آن در کشاورزی

نیتروژن، فراوان‌ترین عنصر در اتمسفر، برای بقا بسیار مهم است. این ماده در خاک، گیاهان، آبی که می‌نوشیم و هوایی که تنفس می‌کنیم وجود دارد.
فهرست مطالب این مقاله

نیتروژن برای زندگی نیز ضروری است. این عنصر علاوه بر اینکه یکی از بلوک‌های ساختمانی اساسی DNA است که نقش تعیین‌کننده‌ای در ژنتیک ما دارد، برای رشد گیاهان و درنتیجه غذایی که پرورش می‌دهیم نیز ضروری است.

مانند هر کار دیگری، حفظ تعادل امری کلیدی است. اگر درصد نیتروژن موجود در خاک کم باشد، گیاهان نمی‌توانند رشد کنند و بازده محصول کاهش می‌یابد.

در مقابل نیتروژن زیاد می‌تواند برای گیاهان مضر باشد و به محیط‌‌ زیست آسیب برساند. گیاهانی که از نیتروژن کافی برخوردار نیستند زرد رنگ می‌شوند، به خوبی رشد نمی‌کنند و ممکن است گل‌ها و میوه‌های کوچک‌‌تری داشته باشند.

کشاورزان برای تولید محصول بهتر از کود نیتروژنی استفاده می‌کنند. استفاده بیش از حد از این کود علاوه بر اینکه می‌تواند به گیاهان و حیوانات آسیب برساند ممکن است سیستم‌های آبی را نیز آلوده کند.

درک درست چرخه نیتروژن -نحوه انتقال این عنصر از جو به زمین از طریق خاک و بازگشت آن به جو در یک چرخه بی‌پایان- می‌تواند در رشد محصولات سالم و حفاظت از محیط زیست کمک کند.

در این مقاله به بررسی اشکال مختلف نیتروژن و نقش هر کدام در چرخه‌ی نیتروژن می‌پردازیم.

نیتروژن به شکل‌‌های مختلف در سیستم خاک حضور دارد و به راحتی از شکلی به شکل دیگر تبدیل می‌شود. به مسیری که همواره نیتروژن به درون و بیرون خاک طی می‌کند، چرخه‌ی نیتروژن می‌گویند.
نیتروژن به شکل‌‌های مختلف در سیستم خاک حضور دارد و به راحتی از شکلی به شکل دیگر تبدیل می‌شود. به مسیری که همواره نیتروژن به درون و بیرون خاک طی می‌کند، چرخه‌ی نیتروژن می‌گویند.

نیتروژن چیست؟

نیتروژن، که مخفف علمی آن را با N نمایش می‌دهند، عنصری بدون رنگ و بو است که با نام «ازت» هم شناخته می‌شود. این عنصر در خاک زیر پایمان، در آبی که می‌نوشیم و هوایی که تنفس می‌کنیم، وجود دارد.

در واقع N فراوان‌ترین عنصر در جو زمین است؛ به گونه‌‌ای که تقریبا ۷۸ درصد از جو را نیتروژن تشکیل می‌دهد. نیتروژن برای تمام موجودات زنده از جمله ما انسان‌ها مهم است. این عنصر نقش کلیدی در رشد گیاهان بازی می‌کند.

اگر مقدار ازت کم باشد، گیاه نمی‌تواند رشد کند و بازده محصول کاهش می‌یابد. از طرفی مقادیر بالای آن هم می‌تواند برای گیاهان مضر باشد. هرچند نیتروژن برای تأمین مواد غذایی ما عنصری ضروری است، اما استفاده بیش از حد از آن می‌تواند به محیط‌زیست آسیب برساند.

نیتروژن فراوان‌ترین عنصر در جو زمین است؛ به گونه‌‌ای که تقریبا ۷۸ درصد از جو را نیتروژن تشکیل می‌دهد.
نیتروژن فراوان‌ترین عنصر در جو زمین است؛ به گونه‌‌ای که تقریبا ۷۸ درصد از جو را نیتروژن تشکیل می‌دهد.

چرا ازت مهم است؟

یکی از حوزه‌های مهم تحقیقاتی، بررسی تعادل ظریف بین عناصری است که برای حفظ حیات مهم‌ هستند. حفظ تعادل ازت در محیط نیز از این قاعده مستثنی نیست. 

کاهش شدید این عنصر در گیاه منجر به زرد شدن، توقف رشد، کوچک‌تر شدن میوه و گل‌های آن می‌شود. از این رو ممکن است کشاورزان به منظور افزایش رشد محصولات خود از کودهای نیتروژنی استفاده کنند.

دانشمندان تخمین می‎زنند بدون کودهای نیتروژنی تا یک سوم از محصولاتی که برای غذا و سایر انواع زراعت به آن تکیه می‌‎کنیم را از دست خواهیم داد. به همین منظور لازم است بدانیم برای رشد گیاه به چه مقدار N نیاز داریم؛ چرا که مقادیر بالای آن می‌تواند با آلوده کردن آبراه‌ها به آبزیان آسیب برساند.
نیتروژن یک عنصر کلیدی در نوکلئیک اسیدهای DNA و RNA است که مهم‎ترین مولکول‎‌های بیولوژیکی هستند و برای تمامی موجودات زنده حیاتی می‌باشند. DNA حامل اطلاعات ژنتیکی است که دربرگیرنده دستورالعمل تشکیل یک گونه حیاتی است. هنگامی که گیاهان ازت کافی دریافت نمی‌کنند، قادر به تولید اسیدهای آمینه (موادی حاوی نیتروژن و هیدروژن که تشکیل‌دهنده بسیاری از سلول‌ها، ماهیچه‌ها و بافت‌های زنده‌اند) نیستند. 

بدون اسیدهای آمینه گیاهان نمی‌توانند پروتئین‌های خاصی را بسازند که سلول‌های گیاهی برای رشد به آن‌ها نیاز دارند. نبود نیتروژن کافی در رشد گیاهان تاثیر منفی دارد. گیاه با مقادیر بالای این عنصر، زیست توده یا مواد آلی اضافی مانند ساقه و برگ تولید می‌کند اما به حد کافی ریشه نمی‌سازد. 

در موارد حاد گیاهانی که از طریق خاک مقادیر بالایی از نیتروژن را جذب کرده‌‌اند، می‌توانند باعث مسمومیت حیوانات مزرعه‌ای شوند که از این گیاهان تغذیه می‌کنند.

رایج‌ترین اشکال و ترکیبات نیتروژن در محیط

نیتروژن اشکال مختلفی دارد و برای ادامه حیات تمامی گیاهان مهم است. نیتروژنی که تشکیل‌دهنده بیشتر اتمسفر است، در فاز گاز قرار دارد و با نام دی‌نیتروژن (N2) شناخته می‌شود. گیاهان نمی‌توانند از ازت با این ساختار استفاده کنند. 

دی‌نیتروژن یا همان نیتروژن اتمسفری در خاک نیز یافت می‌شود. شکل آلی آن درصد بسیار بالایی از نیتروژن موجود در خاک را تشکیل می‌دهد. با این حال، گیاهان تنها قادر به استفاده از اشکال خاصی از نیتروژن معدنی هستند. جدول زیر نشان‌دهنده‌‌ی رایج‌ترین اشکال این عنصر موجود در خاک و رایج‌ترین شکل‌های مورد استفاده توسط گیاه است.

اشکال نیتروژننماداستفاده در خاک و گیاهان
دی‌نیتروژن
(نیتروژن اتمسفری یا گاز نیتروژن)
N2دی‌نیتروژن تشکیل‌دهنده ۷۸ درصد جو است و همین امر نیز آن را به رایج‌ترین شکل نیتروژن تبدیل می‌کند. هرچند گیاهان قادر به استفاده از آن نیستند. دی‌نیتروژن از طریق باکتری‌ها، برخی از جلبک‌ها، رعد و برق و… وارد خاک می‌شود.
نیترات-NO3شکلی از نیتروژن که بیشتر توسط گیاهان و به منظور رشد و نمو استفاده می‌شود. نیترات به راحتی در آب‌های زیرزمینی رفته و از دسترس گیاه خارج می‌شود.
آمونیوم نیتروژن+NH4آمونیوم جذب شده توسط گیاهان به طور مستقیم در پروتئین‌‌ها استفاده می‌شود. این شکل از نیتروژن به راحتی در خاک از بین نمی‌رود.
نیتروژن آلی

C-NH2

(C یک گروه آلی پیچیده است)

شکل‌های مختلفی از نیتروژن آلی وجود دارد. این ماده توسط ریزجانداران به آمونیوم و سپس به نیترات تبدیل می‌شود. گیاه، هر دو شکل معدنی ذکر شده را استفاده می‌کند.
نیتروژن اشکال مختلفی دارد و برای ادامه حیات تمامی گیاهان مهم است.
نیتروژن اشکال مختلفی دارد و برای ادامه حیات تمامی گیاهان مهم است.

بررسی تحلیلی چرخه نیتروژن و نقش آن در خاک:

در ادامه به بررسی روند چرخش و نوع رفتار ازت در خاک می‌پردازیم. با بررسی و شناخت رفتار این عنصر در خاک می‌توانیم ضمن حفاظت از محیط‌زیست، منابع را بهتر مدیریت کنیم و به بازدهی بالاتری در تولید محصولات کشاورزی برسیم.

پیش از پرداختن به موضوع چرخه‌ی نیتروژن، بهتر است دو نکته کلیدی را در نظر داشته باشیم:
  • منابع زیادی از N وجود دارند که در ارزیابی و تنظیم میزان آن باید در نظر گرفته شوند.
  • نوع خاک و وضعیت آب و هوا تأثیر بسزایی در از دست رفتن N از خاک دارد.

چرا به آگاهی بیشتر در زمینه‌ی این چرخه نیازمندیم؟

ملاحظات اقتصادی و محیط‌زیستی نیاز به شناخت بهتر نقش و عملکرد نیتروژن در سیستم تولید محصولات کشاورزی را افزایش داده است. برخی کشاورزان ممکن است با کمبود این عنصر در زمین‌های زراعی خود رو به رو باشند. استفاده از دانش چرخه‌ی نیتروژن، به دستیابی به سودهای اقتصادی برای آنان منجر می‌شود.
از سوی دیگر زمانی که میزان ازت تزریقی به خاک از نیاز گیاه بیشتر شود، امکان ورود میزان اضافی نیترات (NO3–N) به زمین و آب‌های سطحی وجود دارد.
مدیریت میزان ورود N به خاک، برای دستیابی به تعادل میان افزایش سودآوری محصولات از یک سو و مقدار مناسب N در منابع آب از سوی دیگر، جزو مواردی است که می‌بایست دغدغه‌ی تمام کشاورزان و تولیدکنندگان باشد. 

عملکرد نیتروژن در خاک پیچیده است اما کسب آگاهی از اطلاعات پایه‌ای این چرخه در خاک، به مدیریت بهتر آن کمک می‌کند.

چرخه‌ی نیتروژن

این عنصر به شکل‌‌های مختلف در سیستم خاک حضور دارد و به راحتی از شکلی به شکل دیگر تبدیل می‌شود. به مسیری که همواره نیتروژن به درون و بیرون خاک طی می‌کند، چرخه‌ی نیتروژن می‌گویند.
این چرخه به شدت تحت تاثیر عناصر بیولوژیکی قرار دارد. این عناصر هم در ادامه تحت تأثیر شرایط غالب آب‌وهوایی و ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک هستند. گستردگی و تفاوت این ویژگی‌ها در مناطق مختلف، تغییرات نیتروژن را در هر منطقه، منحصر به فرد می‌کند.

نیتروژن به شکل‌‌های مختلف در سیستم خاک حضور دارد و به راحتی از شکلی به شکل دیگر تبدیل می‌شود. به مسیری که همواره نیتروژن به درون و بیرون خاک طی می‌کند، چرخه‌ی نیتروژن می‌گویند.
نیتروژن به شکل‌‌های مختلف در سیستم خاک حضور دارد و به راحتی از شکلی به شکل دیگر تبدیل می‌شود. به مسیری که همواره نیتروژن به درون و بیرون خاک طی می‌کند، چرخه‌ی نیتروژن می‌گویند.

ورودی‌های ازت برای رشد گیاه

اتمسفر:

نیتروژن اتمسفر یکی از مهم‌ترین ذخایر نیتروژن در چرخه‌ی آن است. (۷۸ درصد هوا را N2 تشکیل می‌دهد.)
علیرغم غیر قابل مصرف بودن این شکل برای اکثر گیاهان، گیاهانی از دسته باقلاییان (Leguminous) می‌توانند بخش اعظمی از این نیتروژن را با فرآیند تثبیت به مصرف برسانند. 

در این فرآیند بیولوژیکی، باکتری‌هایی (Rhizobium) که در ریشه‌ی این گیاهان زندگی می‌کنند، در یک ارتباط همزیستی با گیاه، N2 موجود در اتمسفر را به ترکیب نیتروژن قابل مصرف برای گیاه تبدیل می‌کنند.

این گیاهان دو لپه‌ای (Legume) نقش مهمی در تبدیل مقدار قابل توجهی از N2 به نیتروژن مصرفی گیاهان دارند. برای مثال، گیاه یونجه، پتانسیل تثبیت صدها هزرا کیلوگرم بر هکتار در سال را دارد. هر محصول از دسته‌ی دولپه‌ای‌ها که پس از برداشت باقی می‌ماند، شامل ریشه‌ها و گره‌ها، پس از تجزیه، منابع غنی‌ای از ازت را در اختیار گیاه قرار می‌دهند.

بسیاری از ارگانیسم‌های غیرهمزیست هم سبب تثبیت نیتروژن می‌شوند؛ اما میزان آن بسیار اندک است. (یک تا پنج کیلوگرم بر هکتار در سال)
علاوه بر آن، بارندگی‌ها هم می‌تواند میزان اندکی نیتروژن به خاک اضافه کنند.

کودهای صنعتی:

کودهای صنعتی هم از ذخایر نیتروژنی اتمسفر تولید می‌شوند. مهم‌ترین گام، ترکیب N2 و H2 برای تشکیل آمونیاک (NH3) است. آمونیاک بدون آب نقطه‌ی آغازین تهیه انواع کودهای نیتروژنی است.

آمونیاک بدون آب یا سایر ترکیبات نیتروژنی به دست آمده از آمونیاک، منابع دیگری از N را برای تغذیه گیاه فراهم می‌آورند.

منابع ارگانیک نیتروژن:

نیتروژن مورد نیاز گیاهان از منابع ارگانیک هم قابل تأمین است. این منابع پیش از قابل دسترس شدن برای گیاهان، می‌بایست به صورت غیر ارگانیک درآیند. ازت در دو شکل نیترات (NO3–N) و یا آمونیوم (NH4+-N) برای گیاهان قابل استفاده است.

کودهای حیوانی:

فضولات حیوانات یا سایر مواد دفعی ارگانیک، منبع مهمی از نیترات برای گیاهان را تشکیل می‌دهند. میزان ازت در فضولات مصرفی به عنوان کود، به نوع دام، مقدار و شیوه‌ی مصرفی پسماند بستگی دارد. به دلیل تنوع ترکیبات نیتروژنی در این نوع کود، آزمایش‌هایی برای تعیین نوع و مقدار این عنصر توصیه می‌شود. در جدول زیر، درصد تقریبی سه عنصر ازت، فسفر و پتاسیم را در کودهای رایج دامی مشاهده می‌کنید.

 

ازت (درصد)

فسفر (درصد)

پتاسیم (درصد)

 

گاوی

۲

۱.۵

۲

 

گوسفندی

۲

۱.۵

۲

 

مرغی

۵

۳

۱.۵

شاخص سنجش از راه دور، داشبور و تقویم باغبانی
جریب، سامانه هوشمند مدیریت کشاورزی
نرم‌افزار جریب، با تکیه بر GIS، امکان ثبت و مدیریت انواع مشاهدات و فعالیت‌های باغداری را برای کارشناسان و کشاورزان فراهم کرده است. با جریب، کنترل باغ در دستان شماست!

باقیمانده محصولات:

بقایای محصولات کشاورزی، حتی از انواع غیر دو لپه‌ای‌ها هم دارای مقادیری نیتروژن است که در مقایسه با گیاهان دولپه‌ای کم می‌باشد. نیتروژن موجود در این دسته از مواد، دارای ترکیبات پیچیده‌ی ارگانیکی هستند که تبدیلشان به شکل مورد مصرف گیاهان سال‌ها به طول می‌انجامد.

مواد ارگانیک خاک:

این مواد هم دسته‌ی مهمی از تأمین‌کنندگان ازت مورد نیاز خاک را تشکیل می‌دهند. این مواد ارگانیک معمولا از پسماندهای گیاهی (گیاخاک) تشکیل می‌شوند که در مدت زمان طولانی تشکیل و گردآوری شده‌اند.

بخش‌هایی از مواد ارگانیک که به راحتی تجزیه می‌شوند، نسبتاً سریع ناپدید می‌شوند و بقایای مقاوم‌تر در برابر پوسیدگی باقی می‌مانند. خاک‌ها به ازای هر درصد مواد ارگانیک، تقریباً هزار کیلوگرم N در اشکال آلی دارند. این بخش از مواد ارگانیک با سرعت نسبتاً آهسته‌ای تجزیه می‌شود و در هر ۰.۵ هکتار در سال به ازای هر درصد ماده ارگانیک حدود ۱۰ کیلوگرم نیتروژن آزاد می‌کند.

تغییرات ازت:

مقدار نیتروژن موجود یا اضافه شده به خاک، دستخوش دگرگونی‌های متعددی می‌شود. این‌ تغییرات در دسترس بودن این عنصر به گیاهان را تعیین می‌کند و بر حرکت بالقوه نیترات (NO3–N) به سوی منابع آب تأثیر می‌گذارد.

دلایل و نتایج تغییرات نیتروژن:

نیتروژن آلی موجود در مواد آلی خاک، بقایای گیاهی و کود دامی از طریق فرآیند کانی‌سازی به نیتروژن معدنی تبدیل می‌شود. در این فرآیند باکتری‌ها مواد ارگانیک را هضم کرده و آمونیوم (NH4+-N) آزاد می‌کنند.

با افزایش فعالیت میکروبی، تشکیل آمونیوم (NH4+-N) افزایش می‌یابد. رشد باکتری‌ها به طور مستقیم با دمای خاک و محتویات آب مرتبط است. آمونیومی که از کود تهیه می‌شود مانند آمونیومی‌ست که از مواد ارگانیک تأمین می‌شود.

آمونیوم دارای خواص کاربردی برای مدیریت میزان ازت در خاک است. گیاهان می توانند آمونیوم را جذب کنند. همچنین، از آنجا که آمونیوم دارای بار مثبت است، توسط خاک با بار منفی و مواد آلی خاک جذب یا نگه داشته می‌شود. این بدان معنی است که آمونیوم در خاک به سمت پایین حرکت نمی‌کند.

نیتروژن موجود در آمونیوم (NH4+-N) که توسط گیاهان جذب نمی‌شود، در معرض تغییرات دیگری در سیستم خاک است.

نیتریفیکاسیون:

به تبدیل آمونیوم (NH4+-N) به نیترات (NO3–N) نیتریفیکاسیون یا شوره‌سازی می‌گویند. نیتریفیکاسیون یک فرآیند زیستی است. این فرایند به سرعت در خاک های گرم، مرطوب و با هوادهی بالا ادامه می‌یابد و در دمای خاک زیر ۱۰ درجه سلسیوس کند می‌شود.

نیترات یک یون با بار منفی است و مانند آمونیوم (NH4+-N) به ذرات خاک یا مواد آلی خاک جذب نمی‌شود. این یون محلول در آب است و تحت شرایط خاصی می‌تواند به زیر ناحیه ریشه‌زایی گیاه حرکت کند.

نیترات‌زدایی:

هنگامی‌که اکسیژن کافی در اختیار برخی باکتری‌ها نباشد، آن‌ها از نیترات در فرآیند سوخت و سازشان استفاده می‌کنند و آن را به گاز نیتروژن تبدیل می‌کنند؛ این گاز گاز به هوا رفته و از دسترس گیاه خارج می‌شود. این فرآیند در خاک پرآب و با مواد آلی فراوان در راستای تأمین انرژی برای باکتری‌ها انجام می‌شود.

به همین دلایل، نیترات‌زدایی به طور کلی به خاک سطحی محدود می‌شود. هنگامی که خاک گرم است و به مدت دو یا سه روز خیس می‌ماند، نیترات‌زدایی می تواند به سرعت ادامه یابد.

ثابت‌ماندن:

بی‌حرکتی یا گره‌خوردن خاک حاوی نیتروژن، می‌تواند به طور موقت مقدار N مورد نیاز گیاه را کاهش دهد. باکتری‌هایی که پسماندهای دارای کربن زیاد و نیتروژن کم را تجزیه می‌کنند، مانند ساقه‌های ذرت یا کاه دانه‌ریز، برای هضم مواد به نیتروژن بیشتری نیاز دارند که در پسماندها وجود دارد.

بی‌حرکتی زمانی اتفاق می‌افتد که میکروب‌های در حال رشد از نیترات (NO3–N) و یا آمونیوم (NH4+-N) موجود در خاک برای ساخت پروتئین استفاده کنند. باکتری‌هایی که به‌طور فعال رشد می‌کنند و مقداری از نیتروژن خاک را بی‌حرکت می‌کنند، همچنین مواد آلی خاک را نیز تجزیه می‌کنند تا نیتروژن موجود در آن‌ها را در طول فصل رشد آزاد کنند.

اغلب در طول فصل رشد، با افزایش ازت در خاک مواجه هستیم؛ زیرا ازت اضافی در پسماندها، نیتروژن خالص تولید شده پس از فرآیندهای بی‌حرکتی و کانی‌سازی است.

خروج ازت از سیستم خاک:

هنگام توسعه برنامه‌های مدیریت نیتروژن و ارزیابی اثرات زیست‌محیطی، لازم است عامل حرکت نیتروژن در خاک را در نظر بگیریم. این موارد از دلایل کم شدن نیتروژن در خاک و دوری این عنصر از دسترس گیاه محسوب می‌شوند. خاک‌های شنی ممکن است از طریق آبشویی نیتروژن را از دست دهند، در حالی که همین اتفاق برای خاک‌های سنگین و با زهکشی ضعیف، ممکن است از طریق نیترات‌زدایی رخ دهد.

آب‌شویی:

برخلاف تحولات بیولوژیکی که قبلاً توضیح داده شد، از دست دادن نیترات با شستشو یک رویداد فیزیکی است.
شستشو عبارت است از از دست دادن نیترات (NO3–N) محلول هنگام حرکت با آب موجود در خاک، به طور کلی آب اضافی، در زیر ناحیه ریشه. نیتراتی که در زیر ناحیه ریشه حرکت می‌کند، پتانسیل ورود به آب‌های زیرزمینی یا سطحی را از طریق سیستم‌های زهکشی سفالی دارد.
خاک‌های با بافت درشت در مقایسه با خاک‌های با بافت ریز، ظرفیت نگهداری آب کمتری دارند و بنابراین پتانسیل بیشتری برای از دست دادن نیترات در اثر شستشو دارند. به عنوان مثال، برخی از خاک‌های شنی ممکن است تنها تا حدود یک سانتی‌متر آب در هر ۳۰ سانتی‌متر خاک در خود نگه دارند در حالی که برخی از خاک‌های لومی سیلتی یا رسی ممکن است تا ۵ سانتی‌متر آب را در هر ۳۰ سانتی‌متر خاک حفظ کنند. اگر بارندگی یا آبیاری، آب را در ناحیه ریشه حرکت دهد، نیترات می‌تواند از هر خاکی شسته شود.

نیترات‌زدایی:

نیترات‌زدایی که بیشتر توضیح داده شد، می‌تواند یک مکانیسم اصلی از دست دادن نیترات (NO3–N) در زمانی که خاک به مدت دو یا سه روز با آب اشباع می‌شود، باشد. نیتروژن در فرم آمونیوم (NH4+-N) در معرض این اتفاق نیست. اگر نیترات‌زدایی برای کشاورزان یک مشکل بالقوه باشد، راهکارهای مدیریتی جایگزین آن در دسترس هستند.

تبخیر:

تلفات قابل توجهی از برخی منابع نیتروژن سطحی می‌تواند از طریق فرآیند تبخیر رخ دهد. در این فرآیند، نیتروژن به صورت گاز آمونیاک (NH3) از دست می‌رود.
کود و فرآورده‌های کودی حاوی اوره می‌توانند باعث از بین رفتن نیتروژن از این طریق شوند. آمونیاک شکل واسطه‌ای از نیتروژن در طی فرآیندی است که اوره را به آمونیوم (NH4+-N) تبدیل می‌کند. ترکیب این منابع، عملاً تلفات ناشی از تبخیر را حذف می‌کند.

از دست دادن N ناشی از تبخیر زمانی بیشتر است که:

PH خاک بالاتر از ۷.۳ است.

دمای هوا بالاست.

سطح خاک مرطوب است.

بقایا و پسماندهای زیادی روی خاک وجود دارد.

برداشت محصول:

مقادیر قابل توجهی ازت از سیستم خاک از طریق حذف محصول از بین می‌رود. برای مثال، یک محصول ذرت ۱۶.۸ تن در هکتار، تقریباً ۷۹.۵ کیلوگرم نیتروژن را همراه با دانه حذف می‌کند. حذف محصول نقش اساسی‌ای در خروج نیتروژن از سیستم خاک ایفا می‌کند.

فرسایش خاک و رواناب:

نیتروژن می‌تواند از طریق فرسایش خاک و رواناب از زمین‌های کشاورزی خارج شود. تلفات ناشی از این رویدادها معمولاً بخش زیادی از بودجه نیتروژن خاک را تشکیل نمی‌دهند، اما باید برای مسائل مربوط به کیفیت آب‌های سطحی در نظر گرفته شوند.

ترکیب یا تزریق فضولات و کود می‌تواند به محافظت خاک در برابر کاهش این عنصر از طریق فرسایش یا رواناب کمک کند. در جاهایی که خاک‌ها بسیار فرسایش‌پذیر هستند، کشاورزی سنتی می‌تواند فرسایش و رواناب خاک را کاهش دهد و در نتیجه از دست رفتن سطحی را کاهش دهد.

نکات کلیدی برای تولیدکنندگان محصولات زراعی

  • اگرچه می‌توانید به خاک از اشکال آلی یا غیرآلی نیتروژن اضافه کنید، گیاهان فقط نیتروژن معدنی (یعنی نیترات (NO3–N) و آمونیوم (NH4+-N) را جذب می‌کنند.
  • یک شکل از نیتروژن مهم‌تر از دیگری نیست و همه منابع نیتروژن را می توان به نیترات (NO3–N) تبدیل کرد. کودهای نیتروژن صنعتی، حبوبات، کودهای دامی و بقایای گیاهی همگی منابع اولیه نیترات (NO3–N) و آمونیوم (NH4+-N) هستند.
  • هنگامی که نیتروژن در گیاه یا منابع آبی قرار می‌گیرد، شناسایی منبع اولیه آن غیرممکن است.
  • نیترات همیشه در محلول خاک وجود دارد و همراه با آب موجود در خاک حرکت می‌کند.
  • مهار تبدیل آمونیوم (NH4+-N) به نیترات (NO3–N) می تواند منجر به از دست دادن کمتر نیتروژن و جذب بیشتر گیاه شود. در حالی که نمی‌توان به طور کامل از حرکت بخشی از نیترات (NO3–N) به منابع آب جلوگیری کرد، اقدامات مدیریت صحیح می‌تواند تلفات را در محدوده‌ای قابل قبول نگه دارد.
تصویر اپلیکیشن جریب در گوشی و دسکتاپ در حال نمایش شاخص‌های سنجش از راه دور
جریب، سامانه هوشمند مدیریت کشاورزی
نرم‌افزار جریب، با تکیه بر GIS، امکان ثبت و مدیریت انواع مشاهدات و فعالیت‌های باغداری را برای کارشناسان و کشاورزان فراهم کرده است. با جریب، کنترل باغ در دستان شماست!

نقش نیتروژن در گیاهان

نقش نیتروژن در گیاهان شامل موارد زیر می‌شود:
  • گلدهی
  • تشکیل میوه
  • رشد رویشی گیاهان
  • سنتز اسیدهای آمینه و پروتئین‌های گیاهی
  • هورمون‌های گیاهی
  • کلروفیل برگ

با توجه به موارد ذکر شده کودهای دارای نیتروژن، از مهم‌ترین و پرکاربردترین کودهای شیمیایی هستند و استفاده از آن‌ها در حال حاضر یک ضرورت است؛ اما به این نکته توجه داشته باشید که از کودهای نیتروژنه باید در زمان مناسب استفاده نمود؛ زیرا از یک سو باعث افزایش عملکرد می‌گردد و از سوی دیگر مضرات آن برای انسان‌ها و محیط‌زیست کم می‌شود.

مضرات استفاده بیش از حد از کودهای نیتروژنی

به دلیل اینکه کودهای حاوی نیتروژن به راحتی شسته شده و وارد آب‌های زیر زمینی می‌گردند، می‌توانند آب‌ها را آلوده کرده و باعث زیان به انسان‌ها شوند؛ همچنین استفاده بیش از اندازه از کودهای نیتروژنه باعث تجمع نیترات در بافت گیاه شده و مصرف آن برای انسان سرطان‌زا است.

استفاده زیاد از کودهای حاوی نیتروژن می‌تواند رشد رویشی را زیاد کند و همچنین با زیاد شدن بافت‌های نازک و حساس در گیاه موجب افزایش حمله آفات و بیماری ها می‌گردد.

انواع کودهای نیتروژنی

کود دارای یون نیترات و آمونیوم

نیترات آمونیوم حاوی ۳۴ درصد نیتروژن
نیترات آمونیوم کلسیم حاوی ۲۰ درصد نیتروژن
نیترات سولفات آمونیوم حاوی ۲۶ درصد نیتروژن

گروه آمیدها

اوره حاوی ۴۶ درصد نیتروژن
فسفات اوره
سولفات اوره 
سیانامید کلسیم حاوی ۲۱ درصد نیتروژن

گروه آمونیوم

کلرید آمونیوم حاوی ۲۶ درصد نیتروژن

سولفات آمونیوم حاوی ۲۰ درصد نیتروژن
فسفات آمونیوم حاوی ۱۶ درصد نیتروژن
آمونیاک خشک حاوی ۸۲ درصد نیتروژن
محلول آمونیاک حاوی ۲۵ درصد نیتروژن

نیتروژن محلول

آمونیاک خشک
آمونیاک آبدار 
محلول نیترات آمونیوم

گروه نیترات

نیترات سدیم حاوی ۱۶ درصد نیتروژن
نیترات کلسیم حاوی ۱۵ درصد نیتروژن
نیترو فسفات

 

در برخی کشورها تکنولوژی وجود دارد که کود نیتروژن مایع را با %۸۲ نیتروژن به خاک مرطوب تزریق می‌کنند این فرم از کود در ایران استفاده نمی‌شود. از پرمصرف‌ترین کودهای نیتروژن دز ایران می‌توان به اوره، سولفات آمونیوم، نیترات آمونیوم، نیترات پتاسیم، نیترات کلسیم، فسفات آمونیوم و کودهای NPK اشاره نمود.

کود اوره

اوره در بین کشاورزان به کود سفید یا کود شکری معروف است. این کود دارای ۴۶ درصد نیتروژن بوده و در حال حاضر پر مصرف‌ترین کود ازته در کشورمان است. به دلیل اینکه اوره خیلی سریع توسط آب شسته و از دسترس گیاه خارج می‌شود میزان کود اوره مورد نیاز گیاه در چند مرحله در اختیار گیاه قرار می گیرد. زمانی که اوره روی خاک پاشیده شده و عملیات خاک‌ورزی انجام نمی‌شود مقداری از آن تصعید می‌شود. 
اوره از نظر میزان نیتروژن مناسب‌ترین و به صرفه‌ترین کود می‌باشد و بخشی از هزینه آن نیز توسط دولت تامین می‌گردد. این کود از ترکیب آمونیاک و گاز کربنیک تحت فشار و حرارت بالا تولید می‌شود. کود اوره زمانی که در خاک با آب تماس پیدا می‌کند هیدرولیز شده و کربنات آمونیوم تولید می‌شود. کربنات آمونیوم می‌تواند توسط میکروارگانیسم های اطراف ریشه به نیترات تبدیل شود و جذب گیاه گردد یا به همان فرم اولیه توسط گیاه جذب شود. کود اوره را می‌توان در تمام محصولات زراعی مانند گیاهان زینتی، گلخانه ها، نخیلات، پسته، پنبه و بیشتر محصولات گیاهی استفاده نمود.

کود سولفات آمونیوم

سولفات آمونیوم به صورت بلورهای بسیار ریز در بازار وجود دارد و حاوی ۲۰ درصد نیتروژن و ۲۴ درصد گوگرد است. به علت اینکه هر دو عنصر مورد نیاز گیاه یعنی نیتروژن و گوگرد را داراست می‌توان تاحد زیادی نیاز گیاه به این دو عنصر را برطرف کند. این کود میزان آبشویی کمتری نسبت به کود اوره دارد و در مناطقی که خاک و آب شور دارند توصیه می‌شود.
سولفات آمونیوم برای زمین های برنج کاری هم مناسب بوده و توصیه می‌شود. استفاده از این کود در خاک های قلیایی موجب اصلاح و کاهش pH استفاده می‌شود و بنابراین جذب عناصر بیشتر می‌شود.

کود نیترات آمونیوم

نیترات آمونیوم علاوه بر این که یک کود مناسب برای گیاهان است ماده منفجره نیز است و در استفاده از آن باید دقت نمود. این کود حاوی ۳۴ درصد نیتروژن بوده و فرم گرانوله آن در کشاورزی استفاده می‌شود. حل شدن نیترات آمونیوم در آب گرمای زیاد تولید می‌کند و می‌تواند باعث گرم شدن خاک شود. این کود از اوره پایدارتر است و هدر رفت نیتروژن کمتری دارد.

کود نیترات کلسیم

نیتروژن و کلسیم دو عنصر تشکیل دهنده کود نیترات کلسیم هستند و علاوه بر، برطرف کردن نیاز درخت برای این دو عنصر می‌تواند از بیماری‌های گیاهی بخصوص در گیاهان میوه توسط عنصر کلسیم جلوگیری کند. این کود حدود ۱۵ درصد نیتروژن دارد. نیترات کلسیم تحمل گیاه را در برابر گرما افزایش داده و تنش‌های گرمایی که به گیاه وارد می‌شود را کم می‌کند. از این کود در تمام مراحل رشد گیاه استفاده می‌شود. باید توجه داشت که در اختلاط کودهای حاوی کلسیم با دیگر کودها و سموم احتیاط نمود. این کود حاوی نیتروژن آمونیاکی و نیترات است و جذب آن سریع است.

کود نیترات پتاسیم

کود نیترات پتاسیم حاوی نیتروژن و پتاسیم بوده و می‌تواند در عملکرد گیاهان نقش مؤثری داشته باشد. این کود حدوداً ۱۳ درصد نیتروژن دارد. برای ساختن اسید آمینه‌ها و پروتئین‌ها و کلروفیل نیترات‌های موجود در این کود می‌توانند مفید باشند. نیترات پتاسیم برای خاک‌ها و آب‌های شور مناسب است. حلالیت خوبی دارد و انبارداری آن راحت است.

کودهای NPK

این کود حاوی عناصر مهم و پر ارزشی برای رشد گیاه است. عناصر نیتروژن، فسفر و پتاسیم در این نوع کود با میزان متفاوت وجود دارد. روش‌های تولید کودهای NPK متفاوت بوده و شامل تولید برپایه آمونیوم فسفات/آمونیوم نیترات، تولید بر پایه نیتروفسفات و ترکیب مکانیکی است.
فرمولاسیون کودهای NPK متفاوت هستند، بعضی عناصر را به میزان مساوی دارند و در بعضی نسبت عناصر فرق دارد. کودهای پتاس بالا و فسفر بالا در این گروه قرار دارند.

میزان نیتروژن موجود در کودهای حاوی ازت

کود اوره۴۶ درصد
کود سولفات آمونیوم۲۰ درصد
کود نیترات آمونیوم۳۴ درصد
کود نیترات کلسیم۱۵ درصد
کود نیترات پتاسیم۱۳ درصد
کودهای NPK درصد متفاوتی از نیتروژن را در فرمول های مختلف دارند

نیتروژن مورد نیاز پسته و نقش کودهای نیتروژنی برای پسته

نیتروژن نقش کلیدی در تولید پسته ایفا می‌کند. بیشتر مغز پسته از پروتئین تشکیل شده و نیتروژن نقش اساسی در تولید پروتئین‌ها دارد؛ بنابراین کمبود نیتروژن می‌تواند از نظر کمی و کیفی محصول پسته را تحت تأثیر قرار دهد.

علائم کمبود نیتروژن در درختان پسته

  • کاهش تعداد دانه در خوشه
  • کاهش رشد رویشی
  • ریزش جوانه‌های گل در اول فصل رشد
  • زرد شدن و ریزش برگ‌های متصل به شاخه‌های دارای میوه در اواخر فصل رشد
  • ریز و کوچک شدن اندازه میوه‌ها

برای بررسی نیتروژن خاک باید ابتدا آزمایش خاک و برگ را در زمان مناسب انجام داد. بعد از آن براساس میزان محصول سال جاری و سال آینده، مواد آلی و شوری خاک می‌توان از کودهای حیوانی و شیمیایی استفاده نمود. کودهای حیوانی شامل مقادیری نیتروژن هستند و در کود مرغی مقدار نیتروژن بیشتری نسبت به سایر کودهای حیوانی وجود دارد و می‌تواند نیاز گیاه به نیتروژن را تا حد زیادی تأمین نماید. البته به دلیل نیاز بالای درخت پسته به نیتروژن استفاده از کودهای نیتروژنه هم در سال پر محصول و هم در سال کم محصول توصیه می‌گردد. در خاک های شور بهتر است از سولفات آمونیوم استفاده شود؛ زیرا نسبت به اوره شوری کمتری دارد. 
اگر از کودهای نیتروژنی بیشتر از نیاز گیاه استفاده شود. گیاهان علائم بیش بود نیتروژن را نشان می‌دهد این علائم شامل پیچ خوردن برگ ها در اثر رشد زیاد و خروج شیره گیاهی از نوک دانه‌ها است.

کمبود ازت باعث زردی و رنگ‌پریدگی برگها می‌شود.
کمبود ازت باعث زردی و رنگ‌پریدگی برگها می‌شود.
در شرایط کمبود ازت برگه‌های انتهایی شاخه‌های بارده، زرد و رنگ‌پریده شده و گاهی خزان می‌کنند.
در شرایط کمبود ازت برگه‌های انتهایی شاخه‌های بارده، زرد و رنگ‌پریده شده و گاهی خزان می‌کنند.

زمان مصرف کودهای حاوی نیتروژن در پسته

به دلیل آبشویی کودهای نیتروژنه این کودها در سه مرحله به همراه آبیاری در اختیار گیاه پسته قرار می‌گیرند.

کود نیتروژن اسفند ماه

مقدار ۵۰ درصد از نیتروژن مورد نیاز گیاه در اسفند ماه در اختیار گیاه پسته به همراه آخرین آب آبیاری قبل از سبز شدن قرار داده می‌شود. کوددهی در این مرحله رشدی موجب کافی شدن رشد رویشی و بیشتر شدن تعداد دانه در خوشه می‌شود.

کود نیتروژن خرداد ماه

مقدار ۲۵ درصد از نیتروژن مورد نیاز به همراه آبیاری خرداد ماه به درختان پسته داده می‌شود. در این مرحله به دلیل اینکه قسمت عمده مغز پسته از پروتئین تشکیل شده و نیتروژن نقش اساسی در ساختن پروتئین ها دارد، وجود نیتروژن کافی در دسترس گیاه ضروری است در صورتی که نیتروژن به میزان کافی وجود نداشته باشد موجب ریزش جوانه های گل سال بعد و افزایش سال‌آوری می‌گردد.

کود نیتروژن شهریور ماه

مقدار 25 درصد نیتروژن مورد نیاز گیاه پسته در آخرین آب قبل از برداشت داده می‌شود. کم بودن میزان نیتروژن در دسترس در این زمان موجب ریزش دانه‌های پسته، تاخیر در رشد سال آینده و دهن بست شدن پسته ها می‌گردد.

ردیف

مقدار کود توصیه شده

زمان

1

۵۰ درصد از مقدار کل

اسفند ماه (آخرین آب قبل از سبز شدن درختان)

2

۲۵ درصد از مقدار کل

خرداد ماه

3

۲۵ درصد از مقدار کل

شهریور ماه (آخرین آب قبل از برداشت میوه پسته)

اشتراک‌گذاری :
Skype
Email
WhatsApp
Telegram
مقالات دیگر جریب را بخوانید!
علف‌های هرز مزرعه گندم

علف‌های هرز مزارع گندم

علف‌های هرز در مزارع گندم می‌توانند به‌شدت بر کیفیت و کمیت محصول تاثیر بگذارند. این گیاهان ناخواسته که به‌صورت خودرو در مزرعه رشد می‌کنند، منابع حیاتی مانند نور، آب و مواد غذایی را از گندم رقیب می‌گیرند و می‌توانند میزبان آفات و بیماری‌ها باشند. مهم‌ترین علف‌های هرز گندم شامل یولاف وحشی، جو وحشی یا جو موشی، جودره، چاودار وحشی، خونی واش، علف پشمکی، پنیرک، پیچک صحرایی، خاکشیر، خاکشیر تلخ، کیسه کشیش و دیگر علف‌های یک‌ساله هستند.

مطالعه >

آفات و بیماری‌های مزارع گندم

مزارع گندم با چالش‌های متعددی از جمله آفات، بیماری‌ها و علف‌های هرز روبرو هستند که می‌توانند بر عملکرد و کیفیت محصول تاثیر بگذارند. آفاتی مانند سن گندم، ملخ صحرایی و کرم خراط به بخش‌های هوایی و ریشه‌های گیاه حمله می‌کنند و موجب خسارت می‌شوند. بیماری‌هایی مانند زنگ گندم، سفیدک سطحی و بلایت فوزاریومی خوشه نیز باعث تخریب بافت‌های گیاهی و کاهش دانه‌های سالم می‌شوند.

مطالعه >
آشنایی با انواع انگور، روش های آبیاری و کنترل آفات تاکستان ها

روش‌های آبیاری و کنترل آفات انگور

انگور یکی از قدیمی‌ترین میوه‌هایی است که توسط انسان کشت شده و در اسطوره‌ها و کتاب‌های دینی کهن به آن اشاره شده است. تاریخچه کشت انگور به حدود ۶۰۰۰ تا ۸۰۰۰ سال قبل از میلاد برمی‌گردد و از انگور وحشی خاور نزدیک و آمریکای شمالی نتیجه شده‌اند. انگور سرشار از مواد مغذی است و خواص بی‌شماری برای سلامتی دارد. از جمله این خواص می‌توان به تقویت سلامت قلب، کاهش خطر ابتلا به سرطان، کمک به کاهش سطح قند خون، بهبود سلامت چشم‌ها و استخوان‌ها اشاره کرد.

مطالعه >
برای ما پیام بگذارید.
با نرم افزار جریب، کوددهی باغ و زمین کشاورزی را مدیریت کنید.
به تغذیه گیاهت می‌رسی دیگه؟!

در نرم‌افزار جریب، با استفاده از ابزار مدیریت فعالیت‌ها و لیست دستورالعمل‌های کوددهی، هر مرتبه کوددهی را روی نقشه‌ی باغ یا زمین کشاورزی خود به همراه زمان و نحوه‌ی انجام ثبت کنید.