دگرگونی کود نیتروژن در خاک

دگرگونی کود نیتروژن در خاک

مقدمه

نیتروژن هنگام استفاده در خاک و قبل از اینکه در دسترس گیاهان باشد، دستخوش تغییرات میگردد. این انیمیشن چرخه نیتروژن خاک را برای دو منبع مختلف نیتروژن توضیح می دهد: نیترات آمونیوم (NH4NO3) و اوره  (NH2CONH3)

حالت اول
دگرگونی نیتروژن هنگام استفاده از نیترات آمونیوم

 

کاربرد کودهای آلی حاوی نیتروژن معدنی به شکل آمونیوم (NH4) و نیترات(NO3). اکثر کودهای آلی حاوی اشکال ترکیبی نیتروژن و آمونیوم هستند . جذب نیترات به دلیل متحرک بودن ذرات آن سریعتر است. بنابراین بیشتر گیاهان نیترات را به آمونیوم ترجیح می دهند.
جذب آمونیوم نسبت به نیترات کندتر است. آمونیوم توسط ذرات رس در خاک محصور شده وجهت جذب،ریشه ها باید خود را به آن برسانند ، لذا بیشتر آمونیوم می بایست قبل از جذب توسط گیاهان نیتراته گردد.
نیتریتاسیون توسط باکتریهای خاک،آمونیوم را طی چند روز تا چند هفته به نیترات تبدیل می کند. اکسید نیتروز(N2O) و اکسید نیتریک(NO) در طی این فرآیند تصعید می گردند.
دینیتراتاسیون در شرایط نبود اکسیژن (ورود به سیستم آب) بهتر صورت می پذیرد. باکتریهای خاک نیترات و نیترید را به اکسید نیتروژن گازی ، اکسید نیتریک و نیتروژن تبدیل کرده و تصعید می گردند.

فرآیند تثبیت، ازت معدنی را به ماده آلی خاک تبدیل می کند. فعالیت میکروارگانیزم های خاک عمدتا توسط آمونیوم تحریک می شود. ازت تثبیت شده بلافاصله برای جذب گیاه در دسترس نیست ، لذا ابتدا می بایست تجزیه گردد.
تجزیه ماده آلی خاک (و کود حیوانی) آمونیوم را در خاک آزاد می کند. تصعید آمونیاک هنگامی اتفاق می افتد که آمونیوم به آمونیاک(NH3) تبدیل شده ، تبخیر و از دسترس خارج می شود. PH و درجه حرارت بالای خاک باعث تبدیل آمونیوم به آمونیاک می شود. اگر دگرگونی در سطح خاک صورت گیرد ، تصعید و از دست رفتن آن بیشترمی شود.

شسته شدن نیترات عمدتاً در طول دوره زمستان و هنگام شخم زنی رخ می دهد . نفوذ آب حاصل از بارندگی ، نیترات باقیمانده و تجزیه شده را در زیر ناحیه ریشه ، آبشویی می کند . لذا تغذیه صحیح باعث افزایش جذب نیتروژن توسط گیاه شده ، آسیب آبشویی در دوره رشد و بعد از آن را کاهش می دهد.

حالت دوم
دگرگونی نیتروژن هنگام استفاده از اوره

 

استفاده از کودهای حاوی نیتروژن معدنی به شکل اوره. کودهای آلی حاوی اشکال ترکیبی نیتروژن و آمونیوم هستند. هیدرولیز اوره توسط آنزیم های خاک ، اوره را به آمونیاک و گاز CO2 تبدیل می کند. بسته به دما ، هیدرولیز یک روز تا یک هفته طول می کشد PH. خاک اطراف دانه های اوره در طی این فرآیند به شدت افزایش یافته ، و این امر باعث تبخیر آمونیاک می گردد.
تبخیر آمونیاک زمانی اتفاق می افتد که آمونیوم به آمونیاک تبدیل شده و تصعید گردد. PH و درجه حرارت بالای خاک شرایط بهتری را برای تبدیل آمونیوم به آمونیاک ایجاد می کند . اگر تبدیل در سطح خاک صورت گیرد ، بیشترین تصعید رخ خواهد داد. این درشرایطی اتفاق می افتد که اوره روی سطح خاک پخش و بلافاصله با خاک مخلوط نگردد .
فرآیند نیتریتاسیون ، به وسیله باکتریهای خاکی ، آمونیوم را طی چند روز و چند هفته به نیترات تبدیل می کند. اکسید نیتروز و اکسید نیتریک در طی فرآیند تصعید می گردند. جذب نیترات به دلیل تحرک زیاد ذرات،سریع است. بیشتر گیاهان از این رو نیترات را بیش از آمونیوم ترجیح می دهند. جذب آمونیوم نسبت به نیترات کندتر است . آمونیوم توسط ذرات رس در خاک محصور شده وجهت جذب،ریشه ها باید خود را به آن برسانند ، لذا بیشتر آمونیوم می بایست قبل از جذب توسط گیاهان نیتراته گردد.
فرآیند نیتروژن زدایی در نبود اکسیژن (هنگام ورود آب به سیستم) بهتر صورت می گیرد. باکتریهای خاک نیترات ونیترید را به اکسید نیتروژن گازی ، اکسید نیتریک و نیتروژن تبدیل کرده و متصاعد می گردند. فرآیند تثبیت ، ازت معدنی را به ماده آلی خاک تبدیل می کند. فعالیت میکروب های خاک عمدتا توسط آمونیوم تحریک می شود. نیتروژن تثبیت شده بلافاصله برای جذب گیاه در دسترس نیست ، اما ابتدا نیاز به مواد معدنی دارد.تجزیه ماده آ لی خاک (وکود حیوانی) آمونیوم را در خاک آزاد می کند.
شسته شدن نیترات عمدتاً در طول دوره زمستان و هنگام شخم زنی رخ می دهد . نفوذ آب حاصل از بارندگی ، نیترات باقیمانده و تجزیه شده را در زیر ناحیه ریشه آبشویی می کند . لذا تغذیه صحیح باعث افزایش جذب نیتروژن توسط گیاه شده ، آسیب آبشویی در دوره رشد و بعد از آن را کاهش می دهد.
نیترات آمونیوم مستقیماً توسط گیاهان جذب شده ، در حالی که اوره ابتدا باید تجزیه شود. از این رو نیترات آمونیوم کمتر از دسترس گیاه خارج شده ، و کمتر اثرات مخرب زیست محیطی دارد .