آشنای با گوگرد

چهارمین عنصر ضروری برای گیاهان پس از ازت،فسفر و پتاس گوگرد محسوب می شود. با این تفاوت که نیاز گیاهان به این عنصر حتی بیشتر از فسفر می باشد. گوگرد عمد تا" در تولید اسیدهای آمینه و پروتئین نقش دارد. و کمبود آن باعث کاهش عملکرد کمی و کیفی محصول می شود.با توجه به اینکه اکثر خاکهای کشور و خصوصا خاکهای  فلات ایران،قلیایی و آهکی می باشد. و از طرفی کمبود مواد آلی و بی کربناتی بودن اکثر آبهای آبیاری باعث محدود شدن حلالیت عناصر غذایی پرمصرف و ریزمغذیها می شود. و عملا" جذب این عناصر به کندی صورت می گیرد.بنابراین به دلایلی که ذکر خواهد شد. تغذیه گوگرد در گیاهان و مصرف آن اهمیت خاصی دارد. 
PHاکثر خاکها ی کشور بیشتر از 7.8و درصد آهک(TNV%) عموما" بیشتر از 20 می باشد (میانگین ,TNV,PHخاکهای استان خراسان رضوی به ترتیب 7.91 و 22)، بنابراین خاکهای ایران ،عموما" دارایPH بالا، ماده آلی کم و میزان آهک نسبتا زیاد می باشد. و در این شرایط حلالیت برخی از عناصر غذایی از جمله فسفر،آهن،روی،مس و منگنز در محیط رشد رویشی، گیاهان بسیار کم است.

گوگرد عنصری، جامد زرد رنگ و یا مایع کهربایی مایل به زرد می باشد. گوگرد و گرد گوگرد آتشگیر بوده و در صورت سوختن گاز دی اکسید گوگرد تولید می نمایند. توده گوگرد جامد با سرعت متوسط می سوزد در حالی که سوختن غبار گوگرد با انفجار همراه است. عواملی مانند اصطکاک، الکتریسیته ساکن، حرارت، جرقه یا شعله به اشتعال گوگرد کمک می نمایند.

 گوگرد در حرارت حدود 140oC به صورت مذاب با بوی خاص تخم مرغ گندیده می باشد که در اثر تماس ایجاد سوختگی می نماید. در فضای خالی بالای مخازن نگهداری گوگرد مذاب، غلظت بالایی از H2S تجمع می نماید که در صورت استنشاق یا جذب پوستی خطرناک می باشد. متصاعد شدن H2S از گوگرد مذاب در حین فرآیند سرد شدن صورت گرفته و همچنین عواملی مانند حرارت بالا، اختلاط و یا تماس با اسیدها و یا نمک های اسیدی این عمل را تسریع می نماید. قرار گرفتن در معرض گوگرد منجر به ایجاد حساسیت در چشم، پوست و دستگاه تنفسی می گردد.

کاربردهای گوگرد در کشاورزی :

گوگرد قسمتی از هر سلول زنده است و در سنتز آمینو اسیدهایی مثل سیستئین و متیونین و بطور کلی پروتئین ها و همچنین ویتامین ها شرکت دارد. اهمیت گوگرد در فرآیند فتوسنتز و افزایش مقاومت گیاه در فصل سرما شناخته شده است. حضور گوگرد در حبوبات برای جذب نیتروژن به مقدار کافی، ضروری است. حضور گوگرد در فرآیند nitrate-reductase  که در آن نیتروژن نیتراته به آمینو اسید تبدیل می شود، از اهمیت خاصی برخودار است.

گوگرد موجود در خاک به صورت ترکیبات آلی و معدنی وجود دارد. همانطور که قبلا نیز ذکر شد بیشتر گوگرد موجود در خاک به صورت ترکیبات آلی است که نمی تواند توسط گیاه جذب شود. گوگرد موجود تنها در صورتی می تواند جذب گیاه شود که این ترکیبات طی فرآیند معدنی شدن به فرم سولفات تبدیل شود.

سولفات در خاک متحرک بوده و مانند نیترات به راحتی توسط آب شسته شده و با آبیاری و یا بارش سنگین باران از منطقه فعال ریشه خارج می شود. با تبخیر آب، سولفات می تواند مجددا به سطح خاک منتقل شود. تحرک پذیری سولفات در خاک تعیین نیاز خاک به  کودهای گوگردی را مشکل می نماید. ذرات رس  موجود در خاک  سولفات را بیشتر از نیترات جذب می نمایند. با بارش بهاره، سولفات موجود در بخش ماسه ای خاک شسته می شود ولی در  بخش رسی خاک که در قسمت های پایین تر خاک قرار دارد نگه داشته می شود. بنابر این در این مناطق در رشد اولیه گیاه ممکن است علائم کمبود گوگرد مشاهده شود که با رشد بیشتر ریشه گیاه و نفوذ آن به مناطق رسی این علائم بر طرف می شوند. در مناطقی که بخش ماسه ای خاک عمیق است و یا فاقد بخش رسی هستند، گیاهان نسبت کمبود گوگرد عکس العمل نشان می دهند.

تأثیر سدیم و نمک ها بر خاک و گیاهان:

نمک و سدیم با ساختمان خاک به طرق مختلف فعل و انفعال می دهند. سدیم در خاک پخش شده و باعث کاهش نفوذپذیری آن می شوند در حالیکه غلظت بالای نمک ها در خاک به ویژه کلسیم ، مانند سیمان عمل نموده و باعث تجمع یافتن ذرات خاک می شوند. به همین دلیل است که در خاک های آهکی آب باران بر روی خاک باقی می ماند تا تبخیر شود در صورتی که در خاک های سدیمی، آب به راحتی در خاک نفوذ می نماید.

اساس اصلاح خاک های شور و سدیمی به خوبی شناخته شده است. شستشوی خاک، نمک های محلول را از خاک خارج می نماید در حالیکه سدیم قابل تعویض باید با یون های مفید مثل Ca تعویض شود. با شسته شدن نمک ها از خاک نفوذپذیری خاک کاهش یافته و در صورتی که یون سدیم با کلسیم تعویض نشود خاک شور بدست می آید. اگر در خاک آهک (CaCO3 ) وجود داشته باشد، با انحلال آهک در بخش محلول خاک، بتدریج اصلاح خاک انجام می شود. ترکیبات تولید کننده اسید که بسیاری از آن ها حاوی گوگرد هستند، سرعت اصلاح شدن را زیاد می نمایند. گوگرد موجود در این مواد کلسیم مورد نیاز را وارد فاز محلول خاک نموده که می تواند جایگزین سدیم شده و سدیم با شسته شده از سطح خاک خارج می شود و باعث کاهش pH خاک می شود. شستشوی خاک باعث می شود که پتانسیل اسمزی پایین آمده و غلظت یون های سمی کاهش می یابد. مواد حاوی گوگرد، کلسیم موجود در خاک را به دو روش افزایش می دهند: افزایش مستفیم نمک خنثی ژیپسم CaSO4.2H2O) ) و واکنش مواد اسیدی تشکیل شده، با آهک موجود در خاک.

استفاده از گوگرد در تولید اسید سولفوریک

بسیاری از شرکتهای تولید کننده کودهای فسفاته که مصرف کننده اصلی اسید سولفوریک محسوب می‎شوند، اسید مورد نیاز خود را از گوگرد عنصری تهیه می‎کنند. از سویی این فرآیند گرمای زیادی تولید می‎کند که می‎توان از آن در محل و یا در تاسیسات کارخانه استفاده کرد. در برخی اوقات این شرکتها در بازار داد و ستد اسید سولفوریک نیز شرکت نموده و اسید اضافی خود را به فروش می‎رسانند و یا کمبود مورد نیاز خود را از بازار تهیه می‎کنند. امروزه تقریبا 65 درصد اسید سولفوریک از گوگرد عنصری تهیه می‎شود، 13 درصد آن از پیریت و بقیه از منابع دیگری چون جمع‎آوری گازهای حاصل از تشویه ترکیبات گوگرد دار تولید می‎شود.

تقریبا 92 درصد گوگرد جهان در تولید اسید سولفوریک مصرف می‎شود که بعنوان یک حد واسط در گستره وسیعی از فرآیندهای شیمیایی بکار رفته و از اینرو از آن بعنوان سلطان مواد شیمیایی نام می‎برند. کمتر از 10 درصد این مقدار مستقیما در زمینه کاربردهای تکنیکی و صنعتی مصرف می‎شود. تولید اسید فسفریک به روش تر بازار عمده مصرف اسید سولفوریک تلقی می‎گردد که 45-40 درصد مصرف گوگرد جهان را به خود اختصاص می دهد. تقریبا 75 درصداسید فسفریک در تهیه فسفات آمونیوم و کود سوپر فسفات غلیظ بکار میرود.

اسید سولفوریک همچنین بطور مستقیم در تولید سوپر فسفات ساده و سولفات آمونیوم مصرف می‎شود. در مجموع، صنایع کود شیمیایی 50 درصد مصرف گوگرد جهان را به خود اختصاص داده و بدین لحاظ توسعه بخش کشاورزی بیشتر از صنایع می‎تواند در تغییرات مصرف گوگرد موثر باشد. بنابراین بازار گوگرد بطور شدیدی به بازار کودهای فسفاته در جهان بستگی دارد.