کود های هوشمند

کود ها یکی از فاکتورهای حاصلخیزی و افزایش بهره وری در کشاورزی هستند. در روش های متعادل کودپاشی هم از کود های میکرو استفاده میشود و هم از کودهای ماکرو (NPK). اما کودپاشی غیر علمی و نامتعادل خود میتواند باردهی محصول را کاهش داده و باعث آسیب رسیدن به خاک و منابع آبی گردد. برای مثال فسفات موجود در کود ها در آب حل میشوند و نه تنها از دسترس گیاه خارج شده بلکه با ورود به منابع آبی باعث تکثیر بیش از حد جلبک میگردند.
اما کودهای هوشمند راه حلی برای این مشکل هستند. ملکول کود در آب قابل حل است اما به صورت هوشمند عمل میکند یعنی در صورت نیاز گیاه به ماده مغذی، آن را در خاک رها میکند. این فرایند توسط یک مکانیزم فعال در ریشه گیاه کنترل میگردد. ملکول کود مثل یک انبار مواد غذایی است که در طول دوره رشد گیاه مواد مورد نیاز آن را تامین میکند.
از نظر فنی دو نوع کود هوشمند وجود دارد، الف) گیاه با تاخیر میتواند از مواد مغذی آن استفاده کند ب) مواد مغذی آن مثل آمونیوم یا اوره مدت زمان بیشتری نسبت به کودهای عادی در دسترس گیاه هستند. هر چند درنهایت گیاه از هر دو نوع کود فایده یکسانی میبرد ولی این تقسیم بندی بیشتر در مورد مکانیزم عملکردی کود است. برای مثال کودهای ازته که به صورت میکروبی تجزیه می شوند مثل فرمالدئیدهای اوره از دسته اول هستند که با تاخیر در خاک آزاد می شوند، اما محصولات روکش داریا کپسوله شده از آن دسته کودهای هستند که در مدت زمان بیشتری در دسترس گیاه می باشند.

استفاده از پوشش های نیمه تراوا، استفاده از پروتئین های خاص در ترکیب کود، هیدرولیز کند مواد ریز ملکول در آب از جمله مکانیزم هایی هستند که در تکنولوژی و ساخت کودهای هوشمند مورد استفاده قرار میگیرند و به صورت فیزیکی یا شیمیایی به محرک های محیطی مثا دما، pH، میدان های الکتریکی یا مغناطیسی پاسخ میدهند.
برای روکش کردن کوداز مواد طبیعی مثل خاک رس یا مواد نانو مثل آلوفان (Allophane) و پلیمرها استفاده می شود. مطالعات بسیاری نشان داده است که روکش هایی که از اوره در ترکیب خود استفاده می کنند فواید متعددی دارند هرچند که هزینه تولید آن بسیار بالا است و از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست و در بسیاری از خاک ها قابل تجزیه نیستند. در نتیجه استفاده از موادی که سازگاری بهتری با محیط زیست دارند و از نظر اقتصادی به صرفه هستند مورد توجه می باشد. برای مثال پلیمرهای کربوهیدراته جایگزین بهتری می باشند زیرا با داشتن سوراخ های ریز در غشاء یا روکش کود، باعث آزاد شدن تاخیری مواد مغذی در خاک میگردند.