آلودگی نیترات ناشی از آبشویی کودهای نیتروژنه در گیاه گندم و جو

از نظر کمیت، نیتروژن چهارمین عنصر در گیاهان و فراوانترین عنصر معدنی است. براساس وزن خشک مواد گیاهی، گیاهان علفی حاوی یک تا چهار درصد نیتروژناند که بیشتر آن به صورت پروتئین است. در عینحال میزان نیتروژن قابل دسترس گیاه در خاک ممکن است توسط تعداد زیادی از عوامل محیطی مانند دما،اکسیژن، وضعیت رطوبتی وpH محدود شود. سالانه مقدار زیادی نیتروژن در جریان برداشت گیاهان زراعی ازخاک خارج میشود، بنابراین، میبینیم که رشد گیاهان زراعی اغلب توسط کمبود نیتروژن محدود میشود. نفوذ نیترات حاصل از آبشویی کود نیتروژنه به آبهای زیرزمینی به صورت یک آلاینده انتشاری از کشاورزی ناشیمیشود( 7). به طور متال بخش عمده آبشویی نیترات اضافی حاصل از مصرف کود اوره معمولی, به دلیل پویایی وارد آبهای زیرزمینی میشود که در نهایت با ورود به رودخانهها و دریاچهها سبب تحریک رشد جلبکها وایجاد خسارتهای محیطی جبران ناپذیری میشود. زیرا کلوئیدهای خاک دارای سطوح بار منفیاند و این آنیونها جذب سطوح نمیشوند. از راهکارهای جلوگیری از آبشویی ترکیبات نیتروژنه در خاک، استفاده از کودهایکندرها 12 ، میباشد؛ این کودها عناصر غذائی خود را به صورت تدریجی و منطبق با نیاز غذایی گیاه آزاد میکنند. این کودها به طور فیزیکی همان کودهای محلول (عادی) پوشیده شده با موادی که سبب کاهش میزان حلالیت آنها میشوند، میباشند. پیشرفتهای اخیر تولید در فناورینانو، منجر به ساخت نانو موادی با اندازهها واشکال مختلف شده است ( 4). یکی از بارزترین کاربردهای وسیع نانو، تولید سموم و کودهای مؤثر و کمخطر با استفاده از نانوذرات 13 و نانوکپسولها 14 است، این نسل از سموم و کودها قابلیت رهایش کنترل شده یا تأخیری،جذب و تأثیرگذاری بیشتر و سازگار با محیط زیست را دارا هستند نانوکودها به سه روش عناصر غذایی خود را در اختیار گیاهان زراعی قرار میدهند1) عناصرغذایی درون پوششی از نانو مواد متخلخل قرار میگیرند. 2) توسط لایهی پلیمری نازکی پوشیده میشوند.3) به صورت ذره یا امولسیونی در ابعاد نانو آزاد میگردندنتایج مقایسهای بین نانوکودها با کودهای مرسوم نشان میدهد که نانوکودها باعث افزایش راندمان و کیفیت منابع غذایی به واسطهی سرعت جذب بالاتر، عدم اتلاف کودها از طریق آبشویی و جذب بیشتر کود توسط گیاه، به دلیل رهاسازی عناصرغذایی کود با سرعت مطلوب در طول فصل رشد میشوند( 7). کارادینی و همکاران2010در طی مطالعهای به واسطهی کپسولکردن نانوذرات هیدروکسیآپاتیت اصلاح شده توسط اوره در داخل نانوحفرههای (فضای بین سلولی) متخلخل ساقهی جوان گونهی گیاهیsepium Gliricidia نوعی ترکیب نانوکود حاصل گردید. این نانوکود به دلیل برخورداری از یک مادهی زمینهای زیست پلیمری سوپرجاذب، هنگامی که با خاک مخلوط میشود، رطوبت موجود درخاک را جذب نموده و لذا به واسطهی انتشار و تجزیهی میکروبی شروع به آزادسازی آرام و پیوسته نیتروژن در درون محیط خاک میکند. به واسطهی ساخت این نانوکود و کاربرد آن در خاک، حتی در روز شصتم پس از کاربرد میزان نیتروژن آزاد شده از کود، بیش از 10 میلی گرم بود که این امر به وضوح بیانگر کارآیی مطلوب نانوکود تولیدی در رهاسازی آرام و پیوسته .( نیتروژن میباشد