کود شیشه ای مدرن؛ راه حلی پایدار برای تأمین نیازهای گیاهان و حفظ محیط زیست

“`html

کودهای زراعی به عنوان یکی از منابع عمده آلودگی محیط زیست به شمار می آیند، چرا که ترکیبات شیمیایی موجود در آن ها از خاک به اکوسیستم طبیعی سرایت می کند. محققان به دنبال راه حلی برای این مسئله هستند و در حال توسعه کودهایی با رهش پایدار هستند که به شکل دانه های شیشه ای کوچک طراحی شده اند.

به گفته ی زومیت، کودهای سنتی به طور معمول در اشکال مایع، پودری یا گرانول به خاک اضافه می شوند. با این حال، هیچ کدام از این فرم ها قادر به آزادسازی کامل مواد مغذی خود نیستند و عموماً به عمق لایه های خاک نفوذ کرده و به سطح ایستابی (بالاترین میزان آب زیرزمینی) رسوخ می کنند یا در اثر تبخیر وارد جو می شوند.

این پدیده ها موجب آلوده شدن منابع آبی و همچنین ایجاد شرایطی مانند شکوفایی جلبکی (algae bloom) می شوند، در حالی که حالت دوم منجر به انتشار گازهای گلخانه ای از قبیل اکسید نیتروژن (N₂O) به جو گردیده است.

کودهای زراعی به عنوان اصلی آلودگی محیط زیست

مشکل دیگری که در ارتباط با کودها وجود دارد این است که در هر نوبت استفاده، بخش زیادی از مواد مغذی تحت تأثیر ممکن است به ریشه ی گیاهان نرسد، بنابراین کشاورزان مجبوری می شوند که چندین بار به کوددهی بپردازند تا اثرات مطلوب حاصل شود. این عمل در عین حال که آلاینده های بیشتری را به محیط زیست وارد می کند، به معنی کار اضافی و هزینه ی بالاتر برای کشاورزان نیز می باشد.

گروهی از دانشمندان برزیلی به منظور حل این چالش های همیشگی، دانه های شیشه ای خاصی را تولید کردند. آن ها ابتدا شیشه ای با خاصیت حل پذیری در آب که شامل مواد مغذی رایج مانند فسفر، کلسیم و پتاسیم بود، ساختند. این شیشه به ذراتی با ابعاد ۰.۸۵ تا ۲ میلی متر خرد شد (به منظور مقایسه، دانه های شن معمولاً در اندازه های ۰.۱ تا ۲ میلی متر قطر دارند). هدف از این طراحی این بود که این ذرات با حل شدن در خاک مرطوب، به تدریج مواد مغذی را آزاد کنند.

تیم تحقیقاتی در آزمایش های گلخانه ای، تنها یک بار چمن های پالیسید (Palisade) را با دانه های شیشه ای یا با یک کود مایع که دارای مقادیر مشابهی از مواد مغذی بود، تغذیه کردند. این چمن ها ۴۵ روز پس از نهایت کوددهی برداشت شده و در چهار مرحله دیگر، هر ۳۰ روز یکبار مجدداً برداشت شدند تا اثرات طولانی مدت کود مورد بررسی قرار گیرد. به چمن این فرصت داده می شد تا بین برداشت ها دوباره رشد کند.

هرچند که هر دو نوع کود در ابتدا به رشد گیاه کمک کردند، اما در نهایت، زمین هایی که با دانه های شیشه ای تغذیه شده بودند، تقریباً ۷۰ درصد بیشتر از نظر زیست توده در مجموع پنج برداشت تولید داشتند. نکته ی حائز اهمیت این است که این دانه ها به طور ایمن در هنگام حل شدن جذب خاک شدند.

در آزمایش های زیست محیطی مربوط به سم شناسی که بر روی بذرهای کاهو و پیاز انجام شده، ذرات شیشه ای هیچگونه تأثیر منفی بر نرخ جوانه زنی یا سلامت سلولی در مقایسه با کودهای سنتی نشان ندادند.

کودهای شیشه ای همچنین دارای مزیت دیگری نیز هستند، چرا که این دانه ها ممکن است از طریق تسهیل هوادهی به ریشه های گیاهان در رشد آن ها بهبود ببخشند. دانشمندان این ایده را از یک تحقیق قبلی الهام گرفتند که بیان می کرد ذرات شیشه ای بازیافتی از بطری ها می توانند اکسیژن را به ریشه های گیاه برسانند و در عین حال رطوبت را در سطح مطلوب حفظ کنند.

این مطالعه در مجله ی ACS Agricultural Science & Technology به چاپ رسیده است.

“`