98-5-22
اولین قدم در ساخت کودهای ازته، تولید آمونیاک است. آمونیاک را از ترکیب ازت هوا و هیدروژنی که از طریق مواد هیدروکربن‌دار، نظیر گاز متان به‌دست می‌آید، تهیه می‌کنند.
ازت هوا یا همان آمونیاک گازی شکل، حاوی 82 درصد ازت است و رعایت احتیاط‌های اولیه هنگام تزریق آن در خاک الزامی است.
آمونیاک میل ترکیبی شدیدی با آب دارد؛ از این‌رو برای موجودات زنده خاک سمی است و سبب خشک شدن بافت‌هایی که با آن تماس حاصل کنند، می‌گردد.
در صورت پاشیده شدن آمونیاک روی بدن، باید محل تماس را با آب فراوان شست تا خطرات ناشی از آن به حداقل برسد.
معمولاً تلفات حاصل از تصعید آمونیاک از سطح کشتزار با افزایش دما و تبخیر آب از خاک افزایش می‌یابد. برای کاهش این‌گونه ضایعات بهتر است که کودهای ازته را از طریق مصرف چندباره یا تقسیط و مخلوط کردن در عمق چند سانتی‌متری به خاک افزود.
آمونیاک ماده اساسی برای تهیه انواع کودهای ازته است و کودهای مختلف از ترکیب آن با موادی، نظیر گاز کربنیک، اسید سولفوریک و اسید نیتریک به‌دست می‌آیند.
گاز کربنیک یکی از تولیدات فرعی این فرآیند است. این فرآیند به درجه حرارت و فشار بالا و کاتالیزور نیاز دارد.
جهت ذخیره و حمل، می‌توان گاز آمونیاک را با ایجاد برودت و تحت فشار به حالت مایع درآورد. آمونیاک مایع در منهای 25 درجه سانتی‌گراد، متصاعد می‌شود و در همان درجه حرارت یک اتمسفر فشار دارد؛ در صورتی که در 25 درجه سانتی‌گراد، فشار آن بالغ بر
10 اتمسفر می‌شود.
گاز آمونیاک از هوا سبک‌تر است؛ لذا در صورت آزاد گذاشتن در هوا متصاعد می‌شود. گاز آمونیاک بدون آب را با مواد و فرآیندهای مختلف به صورت سایر منابع کودهای ازته در می‌آورند.
آمونیاک خود به‌تنهایی به‌عنوان کود ازته قابل مصرف است و در بسیاری از کشورهای پیشرفته، از جمله ایالات متحده، بخش عمده‌ای از نیاز ازت از راه تزریق گاز آمونیاک یا محلول (در حدود 25 درصد آمونیاک) به خاک مرطوب تأمین می‌شود.
کلاً گاز آمونیاکی که به دست می‌آید، به سه طریق قابل مصرف است.
طریقة اول، تهیه آمونیاک خشک تحت فشار است. این ماده را می‌توان مستقیماً به‌عنوان کود به کاربرد یا اینکه در تولید فسفات آمونیوم و کودهای مخلوط
مصرف کرد.
طریقة دوم، حل کردن گاز آمونیاک در آب و تهیه محلول آمونیاک است.
این ترکیب را می‌توان به‌تنهایی به‌عنوان کود آمونیاک مایع مصرف کرد تا اینکه بیشتر به‌عنوان ماده حل کننده برای سایر ترکیبات حاصل از ازت، از جمله نیترات آمونیوم و اوره جهت تولید کودهای محلول ازتی
به‌کار برد.
کودهای ازته به سه گروه آمونیاکی، نیتراتی و کندجذب تقسیم می‌شوند که مهم‌ترین آنها برای خاک‌های مناطق خشک و نیمه‌خشک، شامل اوره، سولفات آمونیوم و نیترات
آمونیوم هستند.
آمونیاک میل ترکیبی شدیدی با آب دارد؛ از این‌رو برای موجودات زنده خاک سمی است و سبب خشک شدن بافت‌هایی که با آن تماس حاصل کنند، می‌گردد.
شایان ذکر است که استفاده از اوره با پوشش گوگردی، در شالی‌زارها و مزارع نیشکر، بازده کودهای ازته را می‌افزاید.
آمونیاک بدون آب
آمونیاک بدون آب، غنی‌ترین کود ازته است و در حدود 82 درصد ازت دارد؛ چون اولین کود ازته‌ای است که در کارخانه ساخته می‌شود، از دیدگاه هزینه تولید، ارزان‌ترین منبع کودی به‌شمار می‌آید.
روش مصرف آن، تزریق به خاک است که مستلزم هزینه‌ای بیشتر از بقیه کودها است؛ همچنین هزینه نگهداری، حمل و توزیع این کود نیز از سایر کودها بیشتر است.
می‌توان آمونیاک بدون آب را تحت فشار و به شکل مایع نگهداری و جهت استفاده به مزرعه منتقل کرد.
وقتی این کود را در خاک مزرعه تزریق کنند، گاز آمونیاک متصاعد می‌شود و هنگامی که آمونیاک به خاک تزریق می‌شود، بلافاصله تیغه موجود در پشت دستگاه تزریق کننده، روی محل تزریق گاز را با خاک می‌پوشاند تا از تصاعد آن جلوگیری کند و مادام که خاک در شرایط خوب زراعی بسر برد و پوشش مناسبی جهت شیارهای تزریق کننده داشته باشد، مقدار تلفات ناچیز خواهد بود.
انتشار آمونیاک از محل تزریق در محدودة 5 تا 15 سانتی‌متری در خاک تغییر می‌کند که به مقدار آمونیاک تزریقی بافت خاک، رطوبت و درجه حرارت بستگی دارد. جهت جلوگیری از تصاعد گاز باید عمق تزریق را دقیقاً تنظیم کرد.
آمونیاک تزریق شده به خاک در آب حل و مقدار خیلی کمی نیز از طریق پروتونه شدن به آمونیوم تبدیل می‌شود؛ بنابراین خاک‌های مرطوب محتوی رس یا مواد آلی زیاد، در مقایسه با خاک‌های شنی می‌توانند مقدار معینی آمونیوم را در حجم کمتری در خود نگهداری کنند.
آمونیاک تزریق شده، اطراف محل پخش را شدیداً آلوده می‌کند. در محدوده کروی شکل محل تزریق PH در محلول خاک برابر 9 ایجاد می‌شود. در این PH بالا، فعالیت موجودات ذره‌بینی متوقف می‌شود و حتی ممکن است ریشه گیاهان صدمه ببیند.
به مرور زمان، آمونیاک از منطقه با غلظت بیشتر به اطراف منتشر می‌شود. نحوه توزیع آن را می‌توان به دایره‌ای تشبیه کرد که هرچه از مرکز دایره دورتر می‌شود، غلظت آمونیاک خاک کاهش پیدا می‌کند؛ به همین ترتیب، غلظت آمونیاک در محیط پخش کود و همچنین واکنش خاک در حدی است که موجودات زنده می‌توانند در آن شرایط فعالیت کنند و آن را در نهایت به صورت نیترات درآورند.
به مرور زمان که غلظت آمونیاک خاک کاهش می‌یابد، عمل اکسیداسیون آمونیوم به داخل دایره نفوذ می‌کند و در نتیجه تمام آمونیاک موجود در محل تزریق شده به نیترات تبدیل می‌گردد.
بدیهی است که تزریق مستقیم آمونیاک در خاک، تقریباً مشابه عمل شخم است. در روش پیشرفته، جهت صرفه‌جویی در هزینه‌های مستقیم آمونیاک همزمان با آماده سازی زمین (که معمولاً با کمک گاوآهن و غیره انجام می‌گیرد) صورت پذیرد. روش جدیدی به نام «کولد. فلو» ابداع شده است که در آن روش، آمونیاک به‌طور مستقیم وارد خاک می‌شود.
اثر نهایی کاربرد آمونیاک بی‌آب و خاک، پایین آوردن PH خاک است. همان‌طور که می‌دانیم، تبدیل آمونیاک به نیترات با تولید اسید همراه است. بدین ترتیب، اگرچه اثر اولیه آمونیاک بر خاک، بالا بردن PH آن است، اثر نهایی آن، پایین آوردن این ویژگی خواهد بود. میزان این کاهش به ظرفیت باز PHخاک، PH اولیه آن و مقدار آمونیاک افزوده شده بستگی دارد.
اوره
اوره در حدود 46 درصد ازت دارد و بالاترین غلظت و بیشترین مصرف را در میان کودهای ازتة جامد، به خود اختصاص
داده است.
اوره با توجه به درصد بالای ازت و بهای کم آن در مقایسه با سایر کودهای ازته از نظر واحد ازت، بهترین کود ازته به‌شمار می‌رود.
دلیل این امر را می‌توان علاوه بر بالا بودن درصد ماده غذایی، در چند عامل دیگر نیز جست‌وجو کرد. اوره در بازار جهانی در مقیاس وسیعی خرید و فروش می‌شود و برخلاف نزدیک‌ترین رقیبش، یعنی نیترات آمونیوم، خطر احتراق ندارد و بهراحتی به دورترین مناطق قابل حمل است.
مزیت دیگر اوره بر نیترات آمونیوم، پایین بودن هزینه تولید آن است؛ زیرا در تولید نیترات آمونیوم، صرف هزینه‌های اضافی، جهت کنترل کیفیت شرایط محیطی که الزاماً در ساخت اسیدنیتریک مطرح می‌شود، ضروری است.
همچنین اوره برخلاف نیترات آمونیوم، خاصیت خورندگی ندارد و جاذب رطوبت نیست و بهراحتی با فسفات‌ها و پتاسیم، مخصوصاً به شکل دانه‌ای قابل اختلاط است.
اوره نسبت به آمونیاک، اهمیت زیادتری دارد؛ زیرا به دلیل کم بودن درصد نیتروژن آن، مراحل تولیدش بیشتر و هزینه حمل و نقلش نیز بالاتر است.
در حال حاضر، تولید سالانه کود اوره از منابع داخلی، بالغ بر 1 میلیون و 270 هزار تن است. اوره به‌صورت دانه‌های کوچک و سفید رنگ عرضه می‌شود که بدان «کود شکری» نیز می‌گویند.
تولید اوره در شرایط معین صورت می‌گیرد. مواد خام برای ساخت اوره، آمونیاک و گاز کربنیک هستند.
گاز کربنیک محصول فرعی است که هنگام ساخت آمونیاک تولید می‌شود. اوره از واکنش آمونیاک و گاز کربنیک تحت فشار و دمای بالا تولید می‌شود.
کودهای ازته به سه گروه آمونیاکی، نیتراتی و کندجذب تقسیم می‌شوند که مهم‌ترین آنها برای خاک‌های مناطق خشک و نیمه خشک، شامل اوره، سولفات آمونیوم و نیترات
آمونیوم هستند.
همان‌طور که می‌دانیم، چون اوره سریعاً در آب حل می‌شود. به همین دلیل استفاده از این کود قبل از کاشت گیاهان با آب‌شویی و کاهش بازده کودی همراه است.
یکی از مسائلی که در ارتباط با مصرف قبل از کاشت اوره وجود دارد، تبدیل ازت موجود در کود به گاز آمونیاک و خروج آن از خاک است. آب‌شویی اوره و تصاعد گاز آمونیاک دو عامل اصلی کاهش آثار اوره هنگام مصرف آن قبل از کاشت هستند.
کود اوره ممکن است به‌صورت‌های متعددی مصرف شود.
1ـ توسط شخم با دیسک به زیر خاک
برده شود.
2ـ به‌صورت نواری یا سرک به زمین داده شود.
3ـ محلول پاشی برگی شود.
اوره به دلیل امکان استفاده از آن در برگ‌پاشی نسبت به سایر کودهای ازته ارجحیت دارد و در بعضی شرایط نیز به دلیل ناچیز بودن فشار اسمزی تولید شده و کمی خسارت در ایجاد سوختگی برگ و ازت زیادتر در واحد وزن، آن‌را به صورت سرک از راه محلول پاشی برگی به مصرف می‌رسانند.
بسیاری از محققان، اوره را برای محلول پاشی برگی، از نیترات آمونیوم مناسب‌تر می‌دانند؛ زیرا احتمال سوختگی برگ‌ها با اوره از نیترات آمونیوم کمتر است.
سولفات آمونیوم
سولفات آمونیوم کودی اسیدزا و دو منظوره است که دارای 21 ـ 20 درصد ازت و 24 درصد گوگرد است. این کود از ترکیب آمونیاک و H2SO4 طی فرآیندهایی ویژه
تهیه می‌شود.
به‌عبارت دیگر می‌توان گفت که این کود از طریق خنثی سازی اسیدسولفوریک توسط آمونیاک تولید و ذرات دانه‌ای شکل کود، طی فعل و انفعالاتی از محل جدا می‌شود.
این کود، یکی از تولیدات فرعی فرآیندهای صنعتی متعددی، از جمله صنایع
فولادسازی است.
این کود، یکی از قدیمی‌ترین منابع شیمیایی نیتروژن آمونیاکی است و از قدیم در ایالات متحده به صورت یک فرآوردة فرعی کارخانة ذغال سنگ تولید می‌شده است. (یکی از محصولات فرعی صنایع کک سازی است.) و برای خاک‌های دچار کمبود این عنصر نیز منبع خوبی است.
مصرف این کود برای برنج و نیز برای اکثر محصولات زراعی در خاک‌های آهکی و قلیا و در مناطق خشک و نیمه خشک ایران، به‌ویژه درختان میوه بسیار مفید است.
سولفات آمونیوم به علت خاصیت اسیدزایی، تأمین گوگرد که خود مورد نیاز محصولات کشاورزی و یک عنصر غذایی با اهمیت است و به دلیل خاصیت جذب سطحی و شسته شدن کمتر، یکی از بهترین کودهای ازته برای خاک‌های کشاورزی
ایران است.
از آن‌جا که ازت این کود به شکل آمونیوم و گوگرد آن به صورت سولفات است، آمونیوم به صورت تبادلی به ذرات رس متصل و کمتر از دیگر کودهای ازته، نظیر نیترات آمونیوم از خاک شسته می‌شود و سولفات هم مستقیماً علاوه بر خاصیت اصلاح کنندگی، جذب
گیاه می‌شود.
این کود عمدتاً به شکل دانه‌های درشت، با خاصیت جذب آب کم است و لذا در مدت نگهداری، حمل و مصرف از خواص فیزیکی خوبی برخوردار می‌باشد.
سولفات آمونیوم، بهترین کود برای درختان میوه، به‌ویژه انگور و گیاهانی است که به گوگرد زیادی احتیاج دارند و در خاک‌های زراعی مبتلاء به کمبود مادة آلی که تعداد باکتری‌های «تیوباسیلوس» تبدیل کنندة گوگرد به سولفات ناچیز است، بسیار موثر است.
پخش مستقیم سولفات آمونیوم، علی‌رغم درصد ماده غذایی کمتر و هزینة حمل و نقل زیاد آن، برای گیاهان گوگرد دوست، نظیر مرکبات و انگور، به‌ویژه در مناطق گرمسیری که احتمال کمبود گوگرد در آنها وجود دارد، بسیار مفید و موثر است و به افزایش عملکرد کمی و کیفی محصول، کمک فراوانی می‌کند. مزیت آن داشتن گوگرد و وضعیت مناسب فیزیکی است. این کود بسیار اسیدی است که برای استفاده در خاک‌های اسیدی نامناسب و برای استفاده در خاک‌های قلیایی
مناسب است.
نیترات آمونیوم
از نیترات آمونیوم به‌عنوان یک منبع کودی در سطحی وسیع‌تر از سولفات آمونیوم استفاده می‌شود. آمونیاک در مجاورت کاتالیست پلاتین، طی چند مرحله به اسیدنیتریک تبدیل می‌شود و از ترکیب مجدد آمونیاک با اسیدنیتریک، نیترات آمونیوم حاصل می‌شود.
نیترات آمونیوم را نیز می‌توان با استفاده از روش پرده‌ریزش یا اسپری کردن محلول غلیظ از بالای برج و جمع‌آوری ذرات جامد کود در پایین برج تولید کرد.
نیترات آمونیوم دانه‌ای شکل و محتوی
33 درصد ازت است که معمولاً نصف این مقدار به شکل آمونیوم و نصف دیگر به صورت نیترات است.
از جمله مزایای عمده این کود، داشتن توأم ازت آمونیاکی و نیتراتی است که بر عملکرد بعضی گیاهان، از جمله درختان میوه تأثیر چشمگیری دارد.
از معایب عمده این کود می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
1ـ خاصیت جذب رطوبت شدید
2ـ خطر انفجار در صورت آلوده شدن به مواد هیدروکربوری
3ـ تمایل شدید به کلوخه شدن در حالت نوسان درجه حرارت انبار (حدود 32 درجه سانتی‌گراد در شبانه‌روز)
این نمک در آب حل می‌شود و برخلاف سولفات آمونیوم، دارای حلالیت بالا و مقدار ازت بیشتر و شدیداً آب دوست است.
جاذب الرطوبه بودن و حلالیت زیاد در آب و تغییرات دما از عواملی هستند که سبب کلوخه شدن نیترات آمونیوم می‌شوند.
با کلوخه شدن، کود یک تکه می‌شود و مصرف آن با دشواری مواجه می‌گردد. با خنک شدن محیط، درجه حلالیت این کود نیز کاهش می‌یابد و بلورهای ریز تشکیل می‌شوند که این بلورها سبب سیمانی شدن و احتمالاً یک تکه شدن کود نیترات
آمونیوم می‌گردند.
نیترات آمونیوم در شرایط معمولی پایدار است. خطر دیگر نیترات آمونیوم احتمال انفجار آن است. هرگاه این کود در کنار مواد ناخالص آلی حرارت داده شود یا تعداد کیسه‌های محتوی نیترات آمونیوم انباشته شده (در انبار گرم) زیاد باشد، نیترات آمونیوم تجزیه می‌شود و حرارت تولید می‌کند که گرمای حاصله سبب انفجار آن می‌شود.
عوامل مؤثر بر نحوه انتخاب صحیح کودهای ازته شامل موارد زیر هستند.
1ـ کودهای حاوی ازت آمونیاکی، مانند سولفات آمونیوم یا اوره که سریعاً در خاک به کربنات آمونیوم تبدیل می‌شوند.
2ـ کودهای حاوی ازت نیتراتی، مانند نیترات کلسیم، نیترات سدیم و نیترات پتاسیم
3ـ کودهای حاوی ازت نیتراتی و آمونیاکی همراه نیترات آمونیوم و نیترات فسفات آمونیوم
بعضی گیاهان قادر به جذب ازت آمونیاکی نیستند و در عوض، بعضی دیگر، مثل برنج به جذب ازت آمونیاکی تمایل بیشتری دارند. تبدیل آمونیاک به نیترات در خاک به کمک موجودات ذره‌بینی، یعنی میکروب‌ها انجام می‌گیرد؛ بنابراین در مناطق سرد، به‌خصوص در اوایل فصل رشد در کود دادن گیاهانی، مانند پنیر، ذرت و درختان باید سعی شود، مقداری ازت نیتراته در اول فصل رشد به گیاه داده شود.
از طرف دیگر به علت تمایل به شسته شدن سریع کودهای نیتراته، استفاده از کودهای غیر نیتراته در موارد زیر موجه‌تر است:
1ـ در کودپاشی برنج که بعد از SCU، مناسب‌ترین کود سولفات آمونیوم است.
2ـ در کودپاشی زمستان برای مصرف گیاه در بهار که در این حالت به علت سرما، کود به صورت آمونیاکی باقی می‌ماند و توسط باران زمستانه شسته می‌شود.
مشکل دیگر در مورد کودهای آمونیاکی به‌خصوص اوره، تلفات از طریق تصعید به صورت آمونیاک از سطح خاک است. این نوع تلفات در شرایط PH بالا، حرارت بالا، رطوبت نسبتاً کم و باد بسیار زیاد به‌وجود می‌آید و لازم است که در این شرایط، بلافاصله پس از پخش کود، زمین آبیاری و از کودهای مناسب‌تر، مانند نیترات آمونیوم استفاده شود.
موضوع با اهمیت دیگر، اثر کود بر PH خاک است. در خاک‌های ایران به علت PH بالا، آهکی بودن و در سال‌های اخیر، زیادی مصرف کودهای فسفاته، اغلب زراعت‌ها و به‌خصوص باغ‌ها و گیاهان زراعی حساس به عناصر کم‌مصرف، مانند سویا، ذرت و سیب‌زمینی به کمبود این عناصر، به‌خصوص روی، آهن و منگنز مبتلاء شده‌اند. مصرف کودهای اسیدزا، مانند سولفات آمونیوم، مؤثرترین روش جهت اصلاح اساسی این نوع کمبودها است.
از طرف دیگر، در بسیاری خاک‌های زراعی، در حالی‌که میزان فسفر کل خاک بسیار زیاد است، این فسفر به صورت فسفات کلسیم که دارای حلایت کم است درمی‌آید و علاوه بر غیرمحلول کردن روی و آهن، خود نیز برای گیاه قابل استفاده نخواهد بود؛ بنابراین یکی از عوامل مهم در انتخاب کود ازته در کشور ما باید توجه به این خاصیت کود باشد.
