کود شیشه‌ای نوین؛ راهکاری پایدار برای تغذیه گیاهان و حفاظت از محیط زیست

کودهای شیمیایی رایج باعث آلودگی آب و هوا می‌شوند، اما دانشمندان با ساخت کود شیشه‌ای با رهش پایدار، راهکاری نوین برای حل این مشکل ارائه داده‌اند.

کودهای زراعی یکی از منابع اصلی آلودگی محیط‌زیست محسوب می‌شوند، زیرا ترکیبات شیمیایی آن‌ها از خاک خارج شده و وارد اکوسیستم طبیعی می‌شوند. دانشمندان اکنون در حال کار روی راه‌حلی احتمالی برای این مشکل، با ساخت کودی با رهش پایدار به شکل دانه‌های شیشه‌ای کوچک هستند.

به گزارش زومیت، کودهای معمولی معمولاً به صورت مایع، پودر یا گرانول به خاک اضافه می‌شوند. کودها در همه‌ی این اشکال، معمولاً فرصتی برای آزاد‌کردن تمام مواد مغذی خود ندارند و معمولا به لایه‌های زیرین خاک نفوذ کرده و وارد سطح ایستابی (بالاترین تراز آب زیرزمینی) شده یا در اثر تبخیر وارد جو می‌شوند.

حالت اول منجر به آلودگی منابع آبی و ایجاد پدیده‌هایی همچون شکوفایی جلبکی (algae bloom) می‌شود، در حالی که حالت دوم باعث انتشار گازهای گلخانه‌ای از جمله اکسید نیتروژن (N₂O) در جو می‌شود.

کودهای زراعی منبع اصلی آلودگی محیط‌زیست هستند

مشکل دیگر کود این است که در یک‌بار استفاده، مقدار زیادی از مواد مغذی کودها به ریشه‌ی گیاهان نمی‌رسد، بنابراین کشاورزان مجبورند چندین بار کوددهی کنند تا اثر کامل را داشته باشند. این کار نه تنها آلاینده‌های بیشتری را وارد محیط زیست می‌کند، بلکه به معنای کار اضافی و هزینه‌ی بیشتر برای کشاورزان است.

گروهی از دانشمندان برزیلی برای حل مشکلات همیشگی کودها مهره‌های شیشه‌ای ویژه‌ای را تولید کردند. آن‌ها ابتدا شیشه‌ی اکسیدی محلول در آب حاوی مواد مغذی رایج کودها مانند فسفر، کلسیم و پتاسیم را ساختند. سپس این شیشه به ذراتی با اندازه‌ی ۰٫۸۵ تا ۲ میلی‌متر (برای مقایسه، دانه‌های شن معمولاً بین ۰٫۱ تا ۲ میلی‌متر قطر دارند) آسیاب شد. ایده‌ی اصلی این بود که این ذرات هنگام حل‌شدن در خاک مرطوب، به‌تدریج مواد مغذی را آزاد کنند.

گروه تحقیقاتی در آزمایش‌های گلخانه‌ای، قطعات چمن پالیسید (Palisade) را فقط یک‌بار با دانه‌های شیشه‌ای یا با کود مایع که حاوی مقادیر مشابهی از همان مواد مغذی بود، کوددهی کردند. این قطعه‌های چمن ۴۵ روز پس از کوددهی برداشت شدند و سپس در چهار مرحله‌ی دیگر، هر ۳۰ روز یک‌بار، مجدداً برداشت شدند تا اثر کود در بلندمدت بررسی شود. به چمن اجازه داده می‌شد تا بین برداشت‌ها دوباره رشد کند.

هرچند هر دو نوع کود در ابتدا باعث افزایش رشد گیاه شدند، اما در نهایت، زمین‌هایی که با مهره‌های شیشه‌ای کوددهی شده بودند، حدود ۷۰ درصد زیست‌توده بیشتری در مجموع پنج برداشت تولید کردند. نکته‌ی مهم این است که این مهره‌ها هنگام حل‌شدن به‌طور ایمن جذب خاک شدند.

در آزمایش‌های سم‌شناسی زیست‌محیطی که روی بذرهای کاهو و پیاز انجام شد، ذرات شیشه‌ای هیچ تأثیر منفی‌ای بر نرخ جوانه‌زنی یا سلامت سلولی در مقایسه با کودهای سنتی نشان ندادند.

کودهای شیشه‌ای مزیت دیگری نیز داشتند این مهره‌ها ممکن است رشد گیاهان را از طریق هوادهی به ریشه‌هایشان نیز بهبود ببخشند. دانشمندان این ایده را از یک مطالعه‌ی پیشین الهام گرفتند که نشان داده بود ذرات شیشه‌ی بازیافتی از بطری‌ها می‌توانند به اکسیژن‌رسانی به ریشه‌های گیاه کمک کرده و هم‌زمان رطوبت را در سطح بهینه حفظ کنند.

مقاله‌ی مطالعه در مجله‌ی ACS Agricultural Science & Technology منتشر شده است.

کانال عصر ایران در تلگرام