محاسبه مواد مغذی در کودهای NPK

به‎عنوان کشاورز برای انتخاب کودهایی که متناسب با نیازمان باشند، باید قادر باشیم انتخاب خود را با محصولات مشابه مقایسه کنیم تا از محدوده‌ی کامل عناصر مغذی موجود در یک کود خاص آگاه باشیم. به‎ این منظور با خواندن برچسب محصول می‎توانیم از عناصر موجود در کود آگاه شویم. بر روی برچسب محصول اطلاعاتی درباره‌ی مقادیر نیتروژن، فسفر و پتاسیم (N-P-K) وجود دارد. باوجود این، گاهی دریافته‎ایم درحالیکه برچسب روی کود X نسبت‎های NPK را ده‌ برابر بیشتر از کود Y نشان می‎دهد، مقدار آب افزودنی به هر دو کود دقیقاً یکسان است. زیرا نسبت‎های NPK که گاهی اوقات با هم مقایسه می‎کنیم از سیستم‎های اندازه‌گیری مختلفی استفاده می‎کنند.

برای توصیف میزان مواد مغذی موجود در کودهای مایع روش‎های مختلفی وجود دارد. سطح NPK موجود در کود مایع را می‎توان بدون در نظر گرفتن آبی که آن را رقیق کرده توصیف کرد. به عبارت دیگر هدف تعیین نسبی هرکدام از مواد مغذی با توجه به تمام عناصر موجود در کود است. به عنوان مثال یک کود به این‎صورت دسته‌بندی شده است: 29-23-26 که در آن محتوای نیتروژن برابر با ۲۶٪ تمام عناصر موجود در آن ترکیب خاص است. همانطور که می‎توانید مشاهده کنید این تعریف سطوح غلظت مواد را با اعداد بسیار بالایی نشان می‎دهد.

گزینه‌ی دیگر نمایش سطوح NPK برحسب وجود این مواد در هر واحد حجم است. به‎عنوان مثال یک کود مایع NPK بصورت 2-3-3 کودی است که در هر ۱۰۰ میلی‌لیتر مایع، ۳ گرم نیتروژن وجود دارد. این سیستم مربوط به سیستم وزن/حجم (w/v) است. روشی که به‎جای درنظر گرفتن وزنی که باید به محلول افزوده شود، تنها حجمی را درنظر می‎گیرد که مواد کود در آن حل می‎شوند.

سومین گزینه برمبنای میزان NPK موجود در یک کود مایع است. این سیستم وزن/وزن (w/w) نام دارد. می‎دانیم که وزن ۱ لیتر آب برابر ۱ کیلوگرم است و بعد از ترکیب آب با کود (مواد کود) وزن حاصل برابر وزن آب به‎علاوه‌ی وزن عناصر کود و سایر مواد شامل اسید هیومیک، مواد بافر و... است. نتیجه اینکه وزن یک لیتر کود مایع همیشه بیشتر از یک کیلوگرم خواهد بود.

غلظت محلول

مقدار جرم ماده‌ی جامد موجود در یک لیتر آب چگالی نام دارد. چگالی 1 برای آبی به‌کار می‎رود که هیچ ماده‎ای در آن آب حل نشده باشد (به‎عنوان مثال آب مقطر). هر چه میزان جامدات محلول در آب بیشتر باشد، چگالی محلول نیز بیشتر خواهد شد. به‎عنوان مثال وقتی روی ظرف یک لیتری کود مایع به وزن ۱٫۲ کیلوگرم علامت 1-2-2 وجود داشته باشد نشان‏دهنده‌ی این است که در هر ۱۰۰ گرم مایع ۲ گرم نیتروژن وجود دارد. وقتی این عدد را در چگالی ضرب کنیم (همانطور که در پاراگراف قبلی توضیح داده شد) نتیجه‌ی بدست آمده غلظتی است که برحسب w/v بیان می‎شود. به همین دلیل حتی زمانی‎که برچسب‎های دو محصول نسبت‎های مساوی NPK را نشان می‎دهند نمی‎توانیم درباره‌ی اینکه کدام کود غلیظ ‎‎تر است نتیجه‌گیری کنیم. زیرا چگالی تعیین‎کننده‌ی غلظت است. اولین نتیجه‌ای که می‎توانیم بگیریم اینست که نسبت‎هایی (مقادیری) که بصورت w/v مشخص می‎شوند بزرگ‎تر از نسبت‏هایی هستند که بصورت w/w بیان می‎شوند. برای تأمین مواد مغذی کافی گیاهان از دو کود استفاده می‎کنیم که با مقادیر NPK w/w (که نشان‏دهنده‌ی غلظت آن‌ها است) علامت‎گذاری شده‌اند. افزودن مقادیر هر کدام از این عناصر که به میلی‌لیتر بیان می‎شوند با روش‎های زیر مشخص می‎شوند.

اگر چگالی محصول مشخص باشد کاری که باید انجام دهیم اینست که این عدد را در مقادیر w/w داده‌شده ضرب کنیم. درنتیجه مقدار بیان شده به w/v را خواهیم داشت. همچنین چگالی مشخص‌شده نشان می‎دهد که در هر میلی‎لیتر چند گرم ماده‌ی مغذی وجود دارد.

این مثال را در نظر بگیرید:

می‏خواهم برای آبیاری گیاهانم از کودی استفاده کنم که روی برچسب آن اعداد 1-2-2 وجود دارد و چگالی کود برای رسیدن به سطح ۱۰۰ میلی‌گرم نیتروژن در محلول ۱٫۲g/ml است. برای رسیدن به این سطح مقدار را در چگالی ضرب می‎کنیم:

۲g/۱۰۰g × ۱٫۲g/ml = ۰٫۰۲۴ g/ml = ۲۴ mg/ml

این محاسبات ما را به سوی w/v هدایت می‎کند. یعنی حالا می‎دانیم که محلول ۱ لیتری کود ما حاوی ۲۴ گرم نیتروژن است. اگر بخواهم محلول مورد استفاده برای گیاهان حاوی ۱۰۰ میلی‌گرم ماده‌ی مغذی باشد باید این میزان نیتروژن (۱۰۰ میلی‎گرم) را از تغلیظ بطری کود به‌دست آورم. وقتی می‎دانیم ۱ لیتر کود اشباع شده حاوی ۲۴ گرم نیتروژن است می‎توانیم با تکیه بر یک قانون کلی تعیین کنیم که باید چند میلی‎لیتر کود به یک لیتر آب اضافه کنیم.

هنوز از همان مثال استفاده می‎کنیم: اگر ۱ میلی‎لیتر ماده‌ی مغذی حاوی ۲۴ میلی‎گرم نیتروژن (۰٫۰۲۴ گرم) باشد، ۱۰۰ میلی‌گرم نیتروژن از ۴٫۱ میلی‌لیتر بدست خواهد آمد:

۱۰۰mg ÷ ۲۴mg/ml = ۴٫۱ml

درنهایت برای استفاده‌ی کود مایعی حاوی ۱۰۰ میلی‎گرم نیتروژن برای گیاهان باید ۴٫۱ میلی‎لیتر کود تغلیظ ‎شده را در 1 لیتر آب حل کنیم. در این مثال مقدار NPK نشان می‎دهد که ۱۰۰ میلی‌گرم فسفر و ۵۰ میلی‎گرم پتاسیم نیز به آب افزوده خواهد شد.

اگر چگالی کود مایع مجهول باشد، چند گزینه پیش رو داریم: می‎توانیم برای تعیین چگالی از چگالی‎سنج استفاده کنیم یا ۱ لیتر از محلول را وزن کنیم. با این‏ همه اگر هنوز هم نتوانستیم چگالی را تعیین کنیم روی برچسب مربوط به غلظت گزینه‌ی دیگری وجود دارد. بطور کلی تولیدکنندگان این کودها برای تعیین میزان غلظت پیشنهادی کود برای هر لیتر شاخص‎هایی فراهم می‎کنند.

همانطور که تابه‌حال ملاحظه کرده‌اید، این روش‎ها به‎ندرت برای توصیف به‌کار می‎روند و دقت آن‌ها کمتر از سایر روش‎ها است. تنها راه کسب اطلاعات بسیار معتبر و صحیح درباره‌ی کمیت کلی مواد مغذی که باید به آب افزوده شوند اندازه‌گیری هدایت الکتریکی (EC) است. باید خاطرنشان کنیم که کود ارگانیک یا مواد افزودنی به خاک دارای مواد مغذی ارگانیک یا عناصر ناچیزی هستند که برای محاسبات ما حیاتی هستند ولی سنجش هدایت الکتریکی آن را شناسایی نمی‎کند. بطور کلی، این بدان معناست که اگر برای مراقبت از گیاهان خود از مواد افزودنی به خاک نیز استفاده می‎کنید باید غلظت هدایت الکتریکی اندکی کمتر از غلظت کودها یا مواد مغذی افزوده‎شده به خاک باشد.

غلظت وابسته به چگالی

با توجه به تمام اطلاعات بالا می‎توان نتیجه گرفت که: در مقایسه با نسبت w/v، نسبت w/w مقادیر کمتری از مواد را نشان می‎دهد. به‌همین دلیل اگر بخواهیم دو کود را با هم مقایسه کنیم اولین کاری که باید انجام دهیم توجه دقیق به سیستم اندازه‎گیری مورد استفاده برای بیان مواد مغذی است. ولی حتی در این‏ صورت نیز نسبت w/w اطلاعات دقیقی درباره‌ی غلظت نشان نمی‎دهد؛ زیرا وابسته به چگالی است. درصورت مجهول بودن چگالی و w/v، به منظور تعیین اینکه کدام کود غلیظ‎ تر است، پیروی از دستورالعمل‎های سازنده درباره‌ی میزان کود مورد نیاز می‎تواند اطلاعات مفیدی به ما بدهد. بهترین شاخص برای یافتن بالاترین سطح هدایت الکتریکی، حل کردن مقادیر یکسانی از هر دو غلظت در یک لیتر آب و اندازه‌گیری ترکیبات ایجاد شده است.