چرا کود نیتروژنه از خاک فرار می کند؟ چگونه جلوی آبشویی نیتروژن را بگیریم؟

نیتروژن از مهم ترین عناصر غذایی مورد نیاز گیاهان و درختان است. این عنصر باعث رشد و سبزینگی گیاه شده و برای انجام فتوسنتز ضروری است. به دلیل اهمیت نیتروژن در باردهی و کیفیت گیاهان، استفاده از کودهای نیتروژنه در کشاورزی مرسوم می باشد. اما اگر چند نکته مهم را در نظر نگیرید، شاهد آبشویی نیتروژن در خاک خواهید بود.

آبشویی نیتروژن باعث می شود که نیتروژن از دسترس گیاه خارج شود. به این ترتیب هم زحمت و هزینه کشاورز هدر می رود و هم اینکه گیاه به رشد ایده آل نمی رسد. در این مطلب عواملی که باعث آبشویی نیتروژن در خاک می شوند را بررسی می کنیم. همچنین راهکارهای موثری برای جلوگیری از این مشکل ارائه می دهیم.

آبشویی نیتروژن چیست و چرا اتفاق می افتد؟

نیتروژن یکی از اصلی ترین و پرمصرف ترین عناصر غذایی گیاهان است که نقش مستقیمی در رشد رویشی، سبزینگی، تشکیل پروتئین و افزایش عملکرد محصول ایفا می کند. با این حال، نیتروژن برخلاف عناصری مانند فسفر و پتاسیم، تحرک بسیار بالایی در خاک دارد. همین ویژگی باعث می شود که در صورت مدیریت نادرست، به راحتی از دسترس ریشه خارج شده و اصطلاحاً «از خاک فرار کند».
آبشویی نیتروژن زمانی رخ می دهد که بارش های شدید یا آبیاری زیاد باعث تجمع آب در خاک شود. این آب می تواند به همراه خود نیتروژن را که به صورت یون های نیتریتی یا نیترات در خاک حل شده اند، شسته و به عمق های پایین منتقل کند یا حتی به زیر آب های زیرزمینی سرریز نماید.

نشانه های آبشویی نیتروژن در مزارع و باغ ها شامل زرد شدن برگ های پایینی، کاهش رشد رویشی، کاهش عملکرد محصول با وجود کوددهی، نیاز مکرر به مصرف کود نیتروژنه و ضعف عمومی گیاه پس از بارندگی های شدید می باشد.

چه شرایطی باعث فرار نیتروژن از خاک می شود؟

• بارندگی و آبیاری سنگین: بارش های شدید یا آبیاری بیش ازحد، مهم ترین عامل آبشویی نیتروژن هستند. هرچه حجم آب ورودی به خاک بیشتر باشد، احتمال شسته شدن نیتروژن نیز افزایش می یابد.
• نوع بافت خاک: بافت خاک در میزان آبشویی عناصر غذایی تاثیر مستقیم دارد. خاک های شن بیشترین میزان آبشویی نیتروژن را دارند. در خاک رسی آبشویی کمتر است، اما خطر ماندابی شدن وجود دارد. خاک های لومی بهترین تعادل را برای نگه داشت نیتروژن دارند.
• شکل کود نیتروژنه مصرفی: کودهایی که نیتروژن آن ها به سرعت به نیترات تبدیل می شود، بیشتر در معرض آبشویی هستند. انتخاب نوع کود نقش کلیدی در کاهش این مشکل دارد.
• زهکشی ضعیف یا بیش ازحد: زهکشی بیش ازحد باعث خروج سریع آب و نیتروژن می شود و زهکشی ضعیف با ایجاد شرایط اشباع، راندمان جذب نیتروژن را کاهش می دهد.
• شیب زیاد زمین: شیب زمین یکی از دلایل آبشویی و خروج مواد غذایی از خاک می باشد. هرچقدر شیب زمین بیش تر باشد، احتمال آبشویی بیش تر است.

آبشویی در هر زمانی که باران می بارد یا آبیاری عمیق انجام می شود قابل رخ دادن است. اما در برخی مواقع، بیشترین میزان آبشویی را شاهد هستیم. این زمان ها عبارتند از:

• پاییز و زمستان یعنی زمانی که زمین خالی از گیاه است و بارندگی هم بیشتر است.
• بعد از برداشت محصول
• زمان شخم زنی عمیق زمین (اگر در بازه زمانی شخم زنی باران هم ببارد، فرار نیتروژن از خاک شدیدتر می شود.)
• در شرایط مصرف یک جا و یک باره کود نیتروژنه.

نقش نوع کود نیتروژنه در شدت فرار نیتروژن

یکی از مهم ترین عواملی که میزان آبشویی نیتروژن را تعیین می کند، نوع کود نیتروژنه مصرفی است. برخلاف تصور رایج، همه کودهای نیتروژنه رفتار یکسانی در خاک ندارند و شکل شیمیایی نیتروژن مشخص می کند که این عنصر تا چه اندازه در خاک باقی می ماند.
کودهایی که نیتروژن آن ها به شکل نیترات در خاک قرار می گیرد، تحرک بسیار بالایی دارند. نیترات به راحتی در آب حل می شود و در صورت بارندگی یا آبیاری زیاد، به سرعت به لایه های عمیق خاک نفوذ کرده و از دسترس ریشه گیاه خارج می شود. به همین دلیل، این نوع کودها بیشترین خطر آبشویی را دارند.

در مقابل، کودهایی که نیتروژن را به شکل آمونیومی تأمین می کنند، رفتار متفاوتی دارند. یون آمونیوم به ذرات خاک می چسبد و تحرک بسیار کمی دارد. همین ویژگی باعث می شود خطر آبشویی آن ناچیز باشد، هرچند در خاک های با pH بالا، احتمال تبخیر آمونیاک وجود دارد.
اوره یکی از پرمصرف ترین کودهای نیتروژنه است که در ابتدا تحرک کمی دارد، اما پس از تجزیه و تبدیل به نیترات، می تواند در معرض آبشویی قرار گیرد. اگر اوره به صورت سطحی مصرف شود و شرایط مناسب فراهم نباشد، علاوه بر آبشویی، خطر تبخیر نیتروژن نیز افزایش می یابد.

در نهایت، نیتروژن موجود در کودهای آلی و دامی به صورت تدریجی آزاد می شود. این نوع نیتروژن تحرک بسیار کمی در خاک دارد و به همین دلیل، تقریباً هیچ خطری از نظر آبشویی یا تبخیر ایجاد نمی کند. البته سرعت تأمین نیتروژن برای گیاه در این کودها پایین تر است.

مقایسه رفتار اشکال مختلف نیتروژن در خاک:

شکل نیتروژن	میزان تحرک در خاک	سرعت در دسترس قرار گرفتن برای گیاه	احتمال آبشویی	احتمال تبخیر
آمونیوم	بسیار کم	متوسط	بسیار ناچیز	در pH بالا ممکن است
نیترات	بسیار زیاد	بسیار سریع	بسیار بالا	ندارد
اوره	در ابتدا کم، پس از تبدیل زیاد	نسبتاً کند	بالا پس از تبدیل	بالا در مصرف سطحی
نیتروژن آلی	بسیار کم	بسیار کند	تقریباً صفر	صفر

با توجه به این داده ها، نتیجه می گیریم که در خاک های سبک، مناطق پرباران یا شرایطی که خطر شستشوی عناصر غذایی بالاست، استفاده از کودهایی با آزادسازی تدریجی نیتروژن یا اشکال آمونیومی (مثل سولفات آمونیوم)، یک راهکار هوشمندانه برای افزایش راندمان کود و حفظ نیتروژن در خاک محسوب می شود.

بهترین روش ها برای جلوگیری از آبشویی نیتروژن در خاک

آبشویی نیتروژن نتیجه ترکیبی از آبیاری نامناسب، نوع خاک و انتخاب نادرست کود است. برای جلوگیری از آبشویی نیتروژن موجود در خاک، چندین راهکار را باید اجرایی کنید.

• کوددهی بهینه: استفاده از کودهای مناسب با دقت در زمان کوددهی، به افزایش جذب نیتروژن و کاهش آبشویی کمک می کند. بهترین زمان، دوره ای است که گیاه بیشترین نیاز را به نیتروژن دارد. همچنین قبل از بارندگی شدید قرار نداریم.
• کوددهی در چند مرحله: مصرف کود در چند مرحله (تقسیطی) به مراتب مؤثرتر از مصرف یک باره است. کوددهی چند مرحله ای باعث می شود نیتروژن هم زمان با نیاز گیاه در اختیار آن قرار گیرد، خطر آبشویی کاهش یابد و راندمان مصرف کود افزایش پیدا کند. این روش به ویژه در مناطق پرباران (مثل شمال کشور) یا خاک های سبک بسیار توصیه می شود.
• استفاده از کودهای آهسته رهش: برای کاهش آبشویی نیتروژن در خاک، بهتر است از مدل های پوشش دار و آهسته رهش استفاده شود. کودهای گرانوله ویژگی کودهای آهسته رهش را ارائه می دهند. پیشنهاد ما به شما، سولفات آمونیوم گرانوله است.
• سیستم های آبیاری کارآمد: استفاده از سیستم های آبیاری قطره ای یا نواری به کنترل مناسب رطوبت کمک می کند. برای جلوگیری از آبشویی نیتروژن، بهتر است حجم آبیاری کم و دفعات آبیاری زیاد باشد.
• بهبود ساختار خاک: یکی از راه های کاهش آبشویی، بهبود ساختار خاک است. برای شناخت ساختار خاک، باید خاک آزمایش شود. با شناسایی ویژگی های خاک می توانیم برنامه ریزی بهتری برای مدیریت خاک داشته باشیم. افزودن کمپوست و مواد آلی به بهبود ساختار خاک، اصلاح بافت خاک و افزایش ظرفیت حفظ نیتروژن کمک می کند. کاشت گیاهان پوششی یک راهکار خوب دیگر برای بهبود ساختار خاک است.
• کاشت گیاهان تثبیت کننده نیتروژن: یکی دیگر از مؤثرترین راه ها برای جلوگیری از آبشویی نیتروژن، کاشت گیاهان تثبیت کننده نیتروژن است. این گیاهان که اغلب از خانواده لگوم ها هستند (مانند شبدر، یونجه، ماش، لوبیا و باقلا)، با کمک باکتری های همزیست در ریشه خود، نیتروژن موجود در هوا را جذب کرده و به شکل قابل استفاده در خاک ذخیره می کنند. برخلاف کودهای شیمیایی که نیتروژن آن ها به سرعت در خاک حرکت می کند، نیتروژن تثبیت شده توسط این گیاهان به تدریج آزاد می شود و همین موضوع خطر آبشویی را به طور محسوسی کاهش می دهد. کاشت این گیاهان به عنوان کود سبز یا گیاه پوششی، علاوه بر تأمین تدریجی نیتروژن، باعث افزایش ماده آلی خاک، بهبود ساختمان خاک و کاهش شستشوی عناصر غذایی در اثر بارندگی یا آبیاری می شود. این روش به ویژه در خاک های سبک و مناطق پرباران، یک راهکار پایدار و کم هزینه برای مدیریت نیتروژن محسوب می شود.