کاربرد زغال فعال در کشاورزی
امروزه کاربرد زغال فعال در کشاورزی یا Activated Carbon بسیار رایج و گسترده است. این ماده که از پسماند مواد آلی، پوسته و هسته میوه ها، پوسته نارگیل، پوسته زغال سنگ، پوسته آجیل بدست می آید. سپس مواد خام با استفاده از فرآیند کربونیزاسیون و گرمادهی فعال می شوند و در صنایع مختلف از جمله صنایع کشاورزی مورد استفاده قرار می گیرند.
کاربرد کربن فعال در کشاورزی
کربن فعال به دلیل جذب بالا برای مواد آلی و غیر آلی با داشتن ساختار و سطح متخلخل در صنعت کشاورزی بسیار موثر است. برخی از کاربردهای زغال فعال در کشاورزی عبارتند از:
- بهبود ظرفیت نگهداری آب در خاک
- بهبود خاک و کاهش فرسایش آن
- افزایش حاصلخیزی خاک و بهبود محصولات کشاورزی
- بهبود ظرفیت های تبادل کاتیونی در خاک (نیتروژن و فسفر)
- کاهش نیاز به فرآیندهای لقاح برای گیاه
- تنظیم ph خاک
- جذب مواد آلی و فلزات سنگین مضر
- کنترل علف های هرز
- جذب سموم شیمیایی
- کاهش تبخیر آمونیاک از سطوح خاک
- کاهش میزان مصرف کودهای آلی و معدنی
بسیاری از کشورها به دلیل محدویت منابع آبی و افزایش کیفیت محصولات کشاورزی آموزش و استفاده از کربن فعال در صنایع کشاورزی را در دستور کار دارند.
مزایای کربن فعال کشاورزی
برای بررسی و استعلام قیمت کربن اکتیو می توانید به صفحه این محصول در وب سایت کربن اکتیو جاکوبی ایران مراجعه کنید.
بهبود ظرفیت نگهداری آب در خاک با زغال فعال
زغال فعال یا کربن فعال به دلیل ماهیت ساختار بسیار مخلخل با سطح وسیع با ایجاد فضای متعدد قادر است آب و مواد مغذی خاک را جذب و حفظ کند. این مسله در زمانی که رطوبت خاک کمتر است یا حتی در زمانی که رطوبت بیش از اندازه است می تواند موثر باشد. به بیان ساده تر زغال فعال می تواند سطح رطوبت خاک را هم در دوره تنش آبی و هم در دوره مرطوبت حفظ کند.
برخی مطالعات در صنعت کشاورزی نشان داده اند که با اضافه کردن کربن فعال در خاک می توان هم تراکم خاک را کاهش داد و هم ظرفیت آب را افزایش داد. بنابراین نقش کربن آلی در خاک برای گیاهان به گونه ای است که می تواند هوادهی و سلامت کلی خاک را بهبود ببخشد.
بهبود و کاهش فرسایش خاک با کربن فعال
فرسایش خاک و تخریب زمین زیان های قابل توجهی به صنعت کشاورزی وارد می کند و بهره وری و معیشت اقتصادی کشاورزان را تحت تاثیر قرار می دهد. این موضوع با افزایش جمعیت در جهان و تغییر شرایط آب و هوایی رشد بیشتری داشته است. استفاده از کربن فعال در کشاورزی می تواند علاوه بر کاهش درجه چگالی خاک از فرسایش و کاهش ساختار آن نیز جلوگیری کند.
افزایش حاصلخیزی خاک و بهبود محصولات کشاورزی با زغال فعال
یکی از موثرترین کاربرد زغال فعال در کشاورزی افزایش حاصلخیزی خاک و بهبود کیفیت محصولات کشاورزی است. کربن فعال به دلیل ساختار متخلخل باعث کاهش شستشوی مواد مغذی می شود و همین موضوع می تواند حاصلخیزی خاک را بهبود ببخشد. با افزودن زغال فعال به خاک می توان مقدار قابل توجهی کربن را تا صد میلیون سال ذخیره کرد که به حفظ محیط زیست و خاک کمک شایانی کند.
بهبود ظرفیت های تبادل کاتیونی در خاک
کاتیون های موجود بر روی ذرات خاک رس و مواد آلی را می توان با کاتیون های دیگر جایگزین نمود. به عنوان مثال ماده پتاسیم را می توان با کاتیون های کلسیم یا هیدروژن جایگزین نمود این فرایند به صورت معکوس نیز می تواند اتفاق بیفتد. به تعداد کل کاتیون هایی که یک خاک می تواند نگهداری کند ظرفیت تبادل کاتیونی خاک گفته می شود. کربن فعال با داشتن ساختاری متخلخل و سطح جذب بالا باعث ایجاد محل های اتصال زیاد برای کاتیون های خاک می شوند وبه این ترتیب ظرفیت تبادل کاتیونی (CEC) خاک را افزایش میدهند. سه عامل اصلی که بر این ظرفیت تأثیر می‌گذارند، میزان رس خاک، محتوای مواد آلی و سطح pH هستند.
کاهش نیاز به فرآیندهای لقاح برای گیاه
زغال چوب فعال به صورت طبیعی خاصیت ضد میکروبی دارد و با داشتن ساختار وسیع قابلیت جذب ناخالصی ها و سموم را از خاک دارد که می تواند خاک و ریشه گیاهان را از حمله و رشد باکتری ها و قارچ ها محافظت کند. این مساله می تواند باعث کاهش نیاز به لقاح گیاهان شود و بستر مناسب برای رشد و لقاح گیاه را فراهم کند.
تنظیم ph خاک با کربن فعال
تنظیم ph خاک برای صنایع کشاورزی اهمیت زیادی دارند. زغال فعال به دلیل سبک بودن همراه با خاک می تواند باعث زهکشی بهتر و اجازه عبور هوا به خاک را بدهد. زغال فعال می تواند سطح کلسیم، منیزیم، فسفر و پتاسیم موجود در خاک گیاهان را افزایش دهد و به دنبال آن ph خاک با کربن فعال افزایش می یابد. این ماده مانند آهک کشاورزی عمل می کند.
توجه داشته باشید برای کاهش ph خاک، می توان از عنصر گوگرد استفاده کرد. در طی این فرایند گوگرد اکسید می شود و به اسید سولفوریک تبدیل می شود و نهایتاً ph خاک را کاهش می دهد.
جذب مواد آلی و فلزات سنگین مضر با کربن فعال
یکی از مهم ترین کاربرد زغال فعال برای کشاورزی امکان جذب مواد آلی و فلزات سنگین مضر است. فلزات سنگین به اصطلاح فلزاتی هستند که چگالی آن‌ها بیشتر از 5.0 گرم در سانتی متر (گرم بر سانتی‌متر) است. حدود 45 نوع فلز سنگین با این ویژگی وجود دارد که برخی سمی و مضر هستند از جمله کروم (Cr)، نیکل (Ni)، مس (مس)، روی (Zn)، آرسنیک (As)، کادمیوم (Cd) این فلزات باعث آلودگی محیط زیست و اثرات نامطلوب بر سلامتی انسان می شوند. علاوه بر این با پیشرفت صنایع انرژی هسته ای عنصر اورانیوم (U(VI)) نیز به این لیست اضافه شده است. این فلزات می توانند در آب و خاک وجود داشته باشند و اثرات مخربی بر روی سلامت گیاهان، موجودات زنده و انسان داشته باشند. با استفاده از کربن فعال در خاک و آب می توانیم بسیاری از این فلزات سنگین را جذب و تعدیل کنیم. اما توجه داشته باشید راندمان حذف فلزات سنگین با کربن فعال محدود است.
کنترل علف های هرز با زغال فعال
تشکیل علف های هرز در گیاهان به دلیل تهاجم آلودگی، میکروب ها و باکتری ها در خاک است. زغال فعال به دلیل داشتن فضای متخلخل و وسیع می توانند این آلودگی ها و میکروب ها را جذب کند و رشد علف های هرز را تحت کنترل داشته باشد. این مساله می تواند باعث کاهش آفت کش ها و سموم دیگر در خاک شود از نظر اقتصادی برای کشاورزان مقرون به صرفه باشد.
جذب سموم شیمیایی با استفاده از کربن اکتیو
کشاورزان برای بسیاری از فرایندهای کشت و کار از مواد شیمیایی استفاده می کنند از جمله از کودهای شیمیایی، آفت کش ها، مواد شیمیایی آلی، اسیدها و … که همین موضوع می تواند باعث اثرات مخرب بر روی محصولات نهایی شود. امروزه با افزایش سطح اگاهی استفاده از محصولات ارگانیک اهمیت پیدا کرده است. به همین دلیل اکثر کشاورزان به دنبال راهکارهایی برای افزایش کیفیت محصولات خود و حفظ ارگانیک آن می کنند. زغال چوب فعال یا کربن فعال به دلیل داشتن ذرات ریز میل ترکیبی بالایی با مواد شیمیایی آلی مانند آفت کش ها و سموم شیمیایی دارد. این ماده با داشتن سطح وسیع می تواند 100 تا 200 برابر وزن خود جذب داشته باشد. به صورت کلی و رایج در هر هکتار (4.6 پوند در هزار فوت مربع) برای هر پوند ماده فعال آفت کش در هر هکتار حدود 200 پوند زغال چوب فعال لازم است.
کاهش تبخیر آمونیاک از سطوح خاک
زغال فعال قادر به حذف مواد آلی محلول از جمله اسیدهای آمینه، ویتامین C، داروها، سموم و رنگ ها هستند. این در حالی است که آمونیاک ، نیتریت، نیترات یا فسفات را حذف نمی کنند. یکی از پرمصرف ترین کودهای نیتروژن در صنعت کشاورزی جهان اوره است اما مشکل اینجاست که این ماده میل به تبخیر زیادی دارد. تبخیر آمونیاک یک مسیر مهم از دست دادن نیتروژن در اکوسیستم شالیزار است که منجر به راندمان مصرف کم نیتروژن و آلودگی شدید جوی می شود. اما اوره آغشته شده به کربن فعال باعث کاهش تبخیر آمونیاک و کاهش انتشار گازهای گلخانه ای از خاک می شود.
کاهش میزان مصرف کودهای آلی و معدنی
طبق تحقیقات انجام شده تأثیر کربن فعال به همراه کودهای آلی و معدنی بر رشد گیاهان از جمله کلزا و حاصلخیزی ان ها تاثیر بسزایی دارد. کاربرد ترکیبی زغال فعال و کودهای آلی و معدنی می تواند pH خاک، حاصلخیزی خاک و غنای جامعه میکروبی خاک را بهبود بخشد.
سوالات متداول
- آیا کربن فعال کود گیاهی را از بین می برد ؟
آهن کلات به دلیل داشتن مولکول های بزرگ متشکل از آهن (Fe) متصل به یک عامل کیلیت مانند اسید آلی در فروس گلوکونات می تواند توسط کربن فعال حذف شود. اما اگر به صورت منظم و دوره ای این کود به گیاه داده شود اثر جذب ناچیز خواهد بود.
- زغال فعال گیاهی چیست؟
زغال فعال گیاهی ماده ای است که به صورت مخلوط برای خاک گلدان استفاده می شود و باعث سبک تر و متخلخل شدن خاک گیاه می شود. زغال فعال برای گیاهان می تواند مفید باشد و از غرقاب شدن ریشه گیاهان جلوگیری کند. علاوه بر این سموم، میکروب ها، قارچ ها و باکتری های مضر را به دام می اندازد. زغال فعال گیاه می تواند حشرات را دفع کند و از ایجاد کپک و بو نیز جلوگیری کند.
- آیا زغال چوب فعال کود خوبی است؟
برخی افراد کاربرد زغال فعال در کشاورزی را معادل کود می دانند اما کود نیست! در واقع زغال چوب فعال به دلیل اینکه یک ماده جاذب با سطح وسیع بالا است می تواند به عنوان یک اصلاح کننده عالی خاک گیاه مورد استفاده قرار بگیرد. زمانیکه شما کود را به مخلوط خاک اضافه می کنید زغال فعال کود را جذب کرده و به مرور زمان آن را آزاد سازی می کند.
- نقش کربن در رشد گیاهان چیست؟
نقش کربن در گیاهان به گونه ای است که به عنوان یک منبع انرژی برای فرایندهای تکثیر ساقه، القای ریشه، جنین زایی و اندامزایی بسیار موثر است.
منبع: researchtropica.com