ما هو الأسمدة؟ ما هي أنواعها؟
في الوقت الحالي، تلعب الأسمدة الكيماوية (ما يسمى بالسماد الأسود والسماد الأبيض) دورًا في توفير حوالي 40 إلى 60% من الموارد الغذائية في العالم. تشتمل الأسمدة الكيماوية على واحد أو أكثر من مصادر الغذاء التي تحتاجها النباتات، والتي يمكن أن تتواجد في الأشكال الثلاثة الصلبة والسائلة والغازية. ويمكن إضافة هذه المركبات إلى التربة، أو رشها مباشرة على النبات نفسه (أوراق النبات)، أو إذابتها في الماء وإضافتها إلى تربة النبات. يتم استخدام هذه المواد لتحسين جودة التربة أو زيادة كمية المنتج أو تحسين جودة المنتج المنتج. يعود استخدام هذه الأسمدة إلى القرن التاسع عشر. وعندما توسعت الصناعة الزراعية، كانت كمية الأسمدة الحيوانية أو النباتية اللازمة محدودة. بدأت المحاولات الأولى لإنتاج الأسمدة الكيماوية على نطاق صناعي من استخلاص البوتاسيوم من المناجم الألمانية في عام 1860، وفي نفس السنوات تقريبًا، تم تشكيل أول وحدة إنتاج للأسمدة الكيماوية الفوسفاتية من فوسفات اليوريا على نطاق تجاري. يمكن تقسيم الأسمدة غير العضوية إلى ثلاث فئات عامة: النيتروجين والفوسفات والبوتاس:
1- الأسمدة النيتروجينية أو النيتروجين أو ما يسمى الأسمدة البيضاء (N):
يحتوي الأسمدة الكيماوية البيضاء على عنصر النيتروجين على شكل نترات، وهو ضروري لنمو العديد من النباتات، ولهذا السبب يمكن استخدام هذا الأسمدة للمساعدة في نمو مجموعة واسعة من النباتات. وهو ذو قدرة جيدة جداً على الذوبان ويذوب بسهولة في الماء ويتوفر سريعاً للنبات.
بعض الأسمدة النيتروجينية تشمل:
سماد اليوريا كبريتات الامونيوم نترات الكالسيوم
كيفية الإنتاج:
يتم الحصول على هذه الأسمدة غالبا من الغاز الطبيعي، وخلال عدة مراحل يتم دمج الغاز الطبيعي وخاصة غاز الميثان مع النيتروجين الموجود في الهواء لإنتاج الأسمدة النيتروجينية. علماً أن 80% من الغاز الطبيعي يستخدم في صناعة الأسمدة النيتروجينية. بينما يستخدم 20% فقط من الغاز في عمليات التدفئة وتوليد الكهرباء وبمساعدة هذا الغاز يتم إنتاج مادتين أساسيتين هما نترات الأمونيوم واليوريا، ومن ثم بإضافة أنواع مختلفة من الإضافات يمكن إنتاج الأسمدة النيتروجينية المختلفة. على سبيل المثال، يتم استخدام إضافات الفوسفور والبوتاسيوم لصنع الأسمدة الكاملة. يتم استخدام مادة الدولوميت المضافة لتكوين CAN، أو يمكن إنتاج UAN عن طريق خلط محلول اليوريا ونترات الأمونيوم.
2- الأسمدة الفوسفاتية أو ما يسمى الأسمدة السوداء (P):
بعد الأسمدة النيتروجينية، يعتبر هذا النوع من الأسمدة الكيماوية أكثر أنواع الأسمدة استخدامًا في العالم. هذه المركبات ضرورية للنمو السليم لجذور النباتات. أنها تساعد على زيادة غلة الحصاد وزيادة مقاومة النباتات ضد الأمراض المختلفة. يوفر الأسمدة الكيماوية السوداء عنصر الفوسفور لجميع أنواع النباتات، بما في ذلك نباتات الأصص والأشجار والمحاصيل.
بعض الأسمدة الفوسفات تشمل:
ثنائي فوسفات الأمونيوم أحادي فوسفات الأمونيوم سوبر فوسفات ثلاثي سوبر فوسفات بسيط
كيفية الإنتاج:
يتم إنتاج الأسمدة الفوسفاتية عن طريق تحميض صخور الفوسفات. تجدر الإشارة إلى أن صخر الفوسفات غير قابل للذوبان في حد ذاته وبالتالي لا يمكنه توفير الفوسفور للنبات. معظم مصادر الفسفور هي رواسب في قاع المحيط والتي تم رفعها لاحقًا بسبب الفيضانات الأرضية. يمكن أن تحتوي هذه الرواسب على معادن مختلفة، لذا فإن تلوث هذه الحجارة بالمعادن الثقيلة مثل الكادميوم هو أمر آخر يجب أخذه في الاعتبار. المصادر الأخرى لصخور الفوسفات هي رواسب الصخور النارية التي يتم الحصول عليها من الحمم البركانية المنصهرة. يحتوي هذا المصدر على ملوثات أقل. ويعتبر منجم يارا في فنلندا مصدرا جيدا للحصول على هذا النوع من صخور الفوسفات. وكما ذكرنا، تتم معالجة هذه الحجارة بأحماض مثل الفوسفوريك أو الكبريتيك أو النيتريك. استخدام كل من الأحماض المذكورة له مزاياه وعيوبه. فمثلاً استخدام حامض الكبريتيك ينتج أسمدة فسفورية بتركيز منخفض، ومن بين هذه المواد يمكن ذكر السوبر فوسفات البسيط. ومع ذلك، فإن استخدام حمض الفوسفوريك يمكن أن ينتج تركيزات أعلى من هذه المواد. كما أن استخدام حمض النيتريك لا يترك أي بقايا تقريبًا وينتج سمدين: 1- النتروفوسفات والتي تتحد مع البوتاسيوم لإنتاج الأسمدة المركبة NPK مثل اليارا ميلا. 2- نترات الكالسيوم ويتم الحصول عليها من اتحاد حامض النتريك مع الكالسيوم الموجود في صخر الفوسفات. وتجدر الإشارة إلى أن حدود استخدام حمض النيتريك هو أنه عند استخدامه لا يمكن أن تزيد كمية الفوسفات في السماد عن كمية النيتروجين.