کلیات

کود، هرگونه مواد طبیعی یا غیر طبیعی است که به خاک یا بافت گیاهان اضافه می‌شود تا یک یا شمار بیشتری از مواد مغذی مورد نیاز رشد گیاه تأمین گردد. برای آنکه خاک از لحاظ مواد غذایی پرشمار دچار کمبود نباشد به‌کارگیری کود، بسیار سودمند خواهد بود. گونه‌های مختلفی از کود با پایه طبیعی و تولیدشده به روش صنعتی وجود دارند.

گیاهان و درختان در مجموع به حداقل ۱۶ عنصر شیمیایی نیاز دارند که مهمترین آنها کربن، هیدروژن، اکسیژن، نیتروژن، فسفر، گوگرد، پتاسیم، کلسیم و منیزیم می‌باشد. گیاهان کربن را از جَو، و هیدروژن و اکسیژن را از آب به‌دست می‌آورند. سایر مواد مغذی از خاک گرفته می‌شود. اگرچه گیاهان حاوی سدیم، ید و کبالت هستند، اما ظاهراً این عناصر برای رشد آنها ضروری نیستند. این موضوع در مورد سیلیسیم و آلومینیوم نیز صادق است.

کودهای شیمیایی مدرن شامل یک یا چند عنصر از سه عنصر مهم در تغذیه گیاه هستند: نیتروژن، فسفر و پتاسیم. عناصر گوگرد، منیزیم و کلسیم در درجه دوم اهمیت قرار دارند.

در نیمه دوم سده ۲۰، افزایش به‌کارگیری کودهای نیتروژن (ازت) (افزایش ۸۰۰ درصدی بین سال‌های ۱۹۶۱ و ۲۰۱۹) یکی از مولفه‌های اساسی در افزایش بهره‌وری سامانه‌های غذایی متداول بوده‌است (بیش از ۳۰٪ سرانه). بنابر گزارش ویژه IPCC در مورد تغییرات آب‌وهوایی و زمین، این روش‌ها عامل اصلی گرم‌شدن کره زمین است.

سازوکار

کودها رشد گیاهان را بهبود می‌بخشند. این عمل به دو روش اتفاق می‌افتد: روش سنتی که مواد مغذی افزوده می‌شود. روش دومی که برخی از کودها عمل می‌کنند؛ بهبود کارایی خاک با تغییرات در نگهداری آب‌وهوای آن است. کودها معمولاً در نسبت‌های مختلف حاوی مواد زیر هستند:

• سه ماده درشت‌مغذی اصلی:

1. نیتروژن: بهبود رشد برگ‌ها
2. فسفر: بهبود رشد ریشه‌ها، گل‌ها، دانه‌ها و میوه‌ها
3. پتاسیم: تقویت رشد ساقه، جریان آب در گیاه، تقویت گل‌دهی و میوه‌دهی

• سه ماده درشت‌مغذی ثانویه:

1. کلسیم
2. منیزیم
3. گوگرد

• مواد ریزمغذی: مس، آهن، منگنز، مولیبدن، روی و بور. در برخی موارد سیلیکن، کبالت و وانادیم هم مهم هستند.

مواد مغذی موردنیاز برای سلامت گیاه توسط عناصر طبقه‌بندی می‌شود، اما از این عناصر به عنوان کود استفاده نمی‌شود. در عوض از ترکیب شیمیایی دارای این عناصر به عنوان کود استفاده می‌شود.

مواد درشت‌مغذی در مقادیر بیشتری مصرف می‌شوند و در بافت گیاه با مقادیر مختلف از ۰٫۱۵٪ تا ۶٪ برپایه ماده خشک (رطوبت ماده ۰٪) وجود دارند. گیاهان از چهار عنصر اصلی ساخته می‌شوند: هیدروژن، اکسیژن، کربن و نیتروژن. کربن، هیدروژن و اکسیژن به‌صورت گسترده‌ای در آب و کربن دی‌اکسید وجود دارند. با اینکه نیتروژن بیشترین گاز موجود در اتمسفر است، گیاهان نمی‌توانند آن را به صورت گاز جذب کنند. نیتروژن مهم‌ترین کود است چرا که در پروتئین‌ها، DNA و دیگر ترکیبات (برای مثال کلروفیل) موجود است. برای اینکه گیاهان بتوانند نیتروژن را جذب کنند این ماده باید به شکلی «ثابت» دربیاید. تنها برخی باکتری‌ها و گیاهان میزبان آن‌ها (به‌صورت ویژه حبوبات) می‌توانند نیتروژن را با تبدیل آن به آمونیاک «ثثبیت» کنند. وجود فسفات برای تولید DNA و آدنوزین تری‌فسفات، اصلی‌ترین حامل انرژی در سلول‌ها، الزامی است.

مواد ریزمغذی در مقیاس‌های کمتری مصرف می‌شوند و در بافت گیاه با مقادیر خیلی کمی در حد جزء در میلیون (ppm) وجود دارند که از ۰٫۱۵ تا ۴۰۰ ppm ماده خشک متغیر است. این عناصر در محل‌های آنزیم‌های فعالی حضور دارند که متابولیسم گیاه را به عهده دارند. به دلیل اینکه این عناصر کاتالیست‌ها (آنزیم‌ها) را فعال می‌کنند، تأثیری که می‌گذارند نسبت به درصد وزنشان بسیار فراتر است.

طبقه‌بندی

کودها به چندین روش طبقه‌بندی می‌شوند. می‌توان آن‌ها را بر اساس داشتن تنها یک ماده مغذی طبقه‌بندی کرد (برای مثال پتاسیم، فسفر یا نیتروژن) که در این صورت به آن‌ها «کود مستقیم» می‌گویند. «کودهای مجتمع» دارای دو یا چند ماده مغذی مختلف هستند. کودها گاهی بر اساس طبیعی (ارگانیک) و شیمیایی (غیرارگانیک) بودن طبقه‌بندی می‌شوند. کودهای غیرارگانیک یا شیمیایی مواد حاوی کربن را، به جز اوره حذف می‌کنند. کودهای طبیعی یا ارگانیک معمولاً گیاهان (بازیافت شده) هستند یا از حیوانات گرفته می‌شوند. به کودهای غیرارگانیک معمولاً کود شیمیایی گفته می‌شود چرا که برای تهیه آن‌ها باید چندین فرایند شیمیایی انجام داد.