مونو پتاسیم فسفات MPK

کود مونو پتاسیم فسفات (MKP)؛ یک کود حرفه ای برای افزایش کیفیت و کمیت محصولات کشاورزی

کود مونو پتاسیم فسفات (Mono Potassium Phosphate یا MKP) یکی از مهم‌ ترین کودهای شیمیایی محلول در آب است که در کشاورزی مدرن نقش کلیدی ایفا می‌ کند. این کود، با تأمین فسفر و پتاسیم ضروری برای گیاهان، به بهبود رشد، افزایش عملکرد و کیفیت محصول کمک می‌ کند.  کود MPK با فرمول شیمیایی KH₂PO₄ یکی از پرکاربردترین کودهای محلول در آب در کشاورزی نوین است. این ترکیب از دو عنصر حیاتی برای گیاه، یعنی فسفر (P₂O₅) و پتاسیم (K₂O) تشکیل شده است و هیچ‌ گونه نیتروژنی در ترکیب خود ندارد. به همین دلیل، به عنوان یک منبع فسفر و پتاسیم خالص و سریع‌ الاثر شناخته می‌ شود.

کود ۳۴-۵۲

مونو پتاسیم فسفات با فرمول شیمیایی KH₂PO₄ شناخته می‌شود و نام IUPAC آن پتاسیم دی‌ هیدروژن فسفات است. این ترکیب شامل ۵۲ درصد P₂O₅ (فسفر پنتا اکسید) و ۳۴ درصد K₂O (پتاسیم اکسید) است، که آن را به یک منبع متعادل فسفر و پتاسیم تبدیل می‌ کند. MKP فاقد نیتروژن، کلرید، سدیم و سایر عناصر مضر برای گیاهان است، که این ویژگی آن را برای استفاده در خاک‌ های حساس ایده‌ آل می‌ سازد.

خواص فیزیکی

از نظر خواص فیزیکی، MKP به صورت پودر سفید یا کریستال‌ های بی‌ رنگ و بی‌ بو ظاهر می‌ شود. چگالی آن ۲.۳۳۸ گرم بر سانتی‌ متر مکعب، نقطه ذوب ۲۵۲.۶ درجه سانتی‌ گراد و نقطه جوش (تجزیه) ۴۰۰ درجه سانتی‌ گراد است. حلالیت آن در آب بسیار بالا است (۲۲.۶ گرم در ۱۰۰ میلی‌ لیتر آب در ۲۰ درجه سانتی‌گراد و ۸۳.۵ گرم در ۹۰ درجه)، اما در الکل‌ ها کمی محلول است. pH آن اسیدی (حدود ۴.۵ تا ۵.۵) است، که به عنوان یک عامل بافری عمل کرده و اسیدیته خاک را تنظیم می‌ کند. این خاصیت اسیدی، خروج آمونیاک از کودهای دیگر را کاهش می‌ دهد و برای خاک‌ های قلیایی مناسب است. علاوه بر این، MKP دارای ساختار کریستالی چندشکل است و در دماهای پایین، خواص فروالکتریک نشان می‌ دهد، که در کاربردهای نوری صنعتی مفید است.

روش‌ های تولید

تولید صنعتی MKP عمدتاً از طریق واکنش‌ های شیمیایی ساده انجام می‌ شود. روش اصلی، خنثی‌ سازی اسید فسفریک (H₃PO₄) با هیدروکسید پتاسیم (KOH) یا کربنات پتاسیم (K₂CO₃) است. پس از واکنش، محلول فیلتر، تغلیظ و کریستالیزه می‌ شود. در مقیاس صنعتی، از اسید فسفریک مرطوب (از سنگ فسفات) استفاده می‌ شود. اما برای کیفیت بالا، اسید فسفریک خالص ارجحیت دارد.

واکنش شیمیایی

روش ۱: استفاده از کربنات پتاسیم

   H_۳​PO_۴​+K_۲​CO_۳ →​  ۲KH۲​PO​۴ +CO۲ ↑​

• • اسید فسفریک با کربنات پتاسیم واکنش می‌ دهد.

  • محصول اصلی: مونوپتاسیم فسفات (KH₂PO₄)

  • گاز CO₂ آزاد می‌ شود.

این واکنش در شرایط کنترل‌ شده دما و pH صورت می‌گیرد تا محصول خالص به دست آید. پس از واکنش، محلول فیلتر شده و با تبخیر و کریستالیزاسیون، مونو پتاسیم فسفات به صورت کریستال‌ های بزرگ یا پودر تولید می‌ شود. در روش‌ های پیشرفته، از تکنیک رشد کریستال در محلول داغ استفاده می‌ شود، که شامل حل کردن مواد در آب گرم، افزودن بذر کریستال و خنک‌ سازی تدریجی در کریستالایزر است. این روش برای تولید کریستال‌ های بزرگ (مانند boules) برای کاربردهای نوری مناسب است. در مقیاس صنعتی، شرکت‌ هایی مانند ICL و Valudor از فرآیندهای شیمیایی دقیق برای دستیابی به خلوص بالا (۹۹ درصد) استفاده می‌ کنند. تولید MKP نسبتاً ساده و اقتصادی است، اما نیاز به کنترل دقیق برای جلوگیری از ناخالصی‌ ها دارد.

روش ۲: استفاده از هیدروکسید پتاسیم

 KOH + H۳PO۴ → H۲​O + KH۲PO۴ 

• • هیدروکسید پتاسیم با اسید فسفریک واکنش داده و KH₂PO₄ محلول و آب تولید می‌ شود.

  • این روش بیشتر برای تولید محلول‌ های مایع و کودهای هیدروپونیک استفاده می‌ شود.

مراحل تولید صنعتی

1. تهیه محلول اسید فسفریک

   • اسید فسفریک تجاری در تانک حاوی همزن و سیستم خنک‌ کننده آماده می‌ شود.

2. واکنش با پتاسیم

   • افزودن K₂CO₃ یا KOH به اسید فسفریک به تدریج و تحت کنترل دما.

   • کنترل pH محلول بین ۴ و ۵.

3. کریستاله‌ سازی (برای محصول جامد)

   • محلول واکنش داده شده تغلیظ می‌ شود.

   • سپس با سیستم تبخیر و کریستاله‌ سازی، کریستال‌ های سفید KH₂PO₄ تولید می‌ شوند.

4. خشک کردن و بسته‌ بندی

   • کریستال‌ های MKP خشک شده و بسته‌ بندی می‌ شوند.

کاربردها در کشاورزی

مونو پتاسیم فسفات به عنوان یک کود PK (فسفر – پتاسیم) در مراحل مختلف رشد گیاهان استفاده می‌ شود، به ویژه زمانی که نیاز به نیتروژن کم است. کاربردهای اصلی عبارتند از:

• تقویت ریشه‌ زایی و رشد اولیه: در کاشت درختان میوه‌ مانند انگور، مرکبات، سیب و موز، برای افزایش جذب آب و مواد مغذی.
• مرحله گل‌ دهی و میوه‌ دهی: در سبزیجات مانند گوجه‌ فرنگی، سیب‌ زمینی و توت‌ فرنگی، برای بهبود کیفیت میوه و افزایش قند و شیرینی توصیه می شود.
• سیستم‌ های هیدروپونیک، آکواپونیک و گلخانه‌ ای: به دلیل حلالیت بالا بدون رسوب، در آبیاری قطره‌ ای و محلول‌ های مغذی ایده‌ آل است.
• کنترل بیماری‌ ها: به عنوانکنترل کننده قارچ ها، در کاهش بیماری‌ هایی مانند کپک پودری مؤثر است. علاوه بر کشاورزی، MKP در صنایع غذایی (به عنوان افزودنی E340)، نوشیدنی‌ های ورزشی (مانند Gatorade) و دارویی (برای درمان هیپوفسفاتمی) کاربرد دارد.

روش های استفاده و دوز پیشنهادی مونو پتاسیم فسفات

مونو پتاسیم فسفات معمولاً به صورت محلول در آب استفاده می‌شود و می‌ تواند از طریق آبیاری (fertigation)، پاشش برگی (foliar) یا مخلوط با خاک اعمال شود. زمان مناسب: مراحل ریشه‌ زایی، گل‌ دهی و میوه‌ دهی، به ویژه در بهار و تابستان است. نشانه‌ های کمبود پتاسیم یا فسفر (مانند زردی برگ‌ ها، خشک شدن نوک و کاهش عملکرد) نشان‌ دهنده نیاز به استفاده است.

دوز پیشنهادی (بر اساس هکتار، بسته به خاک و محصول):

• درختان میوه (سیب، هلو، گیلاس): ۲.۲۶ تا ۴.۵۳ کیلوگرم.
• انگور: ۱.۳۶ تا ۲.۲۶ کیلوگرم.
• گوجه و سبزیجات: ۱۰۰ تا ۲۰۰ کیلوگرم.
• مرکبات و موز: تا ۳۰۰ کیلوگرم.
• توت‌ فرنگی: ۱.۳۶ تا ۴.۵ کیلوگرم.

برای محلول پاشی (پاشش برگی)، ۱-۲ کیلوگرم در ۱۰۰۰ لیتر آب استفاده شود. در آبیاری قطره‌ ای، غلظت فسفر و پتاسیم را بر اساس تزریق تنظیم کنید (مثلاً ۵۰-۱۰۰ ppm). از ترکیب با کودهای کلسیم یا منیزیم اجتناب کنید تا رسوب ایجاد نشود؛ از مخازن جداگانه استفاده نمایید. همیشه آزمایش خاک انجام دهید و با کارشناسان خبره کشاورزی مشورت کنید.

معایب و اثرات زیست‌ محیطی

با وجود مزایا، کود منو پتاسیم فسفات معایبی هم دارد:

• هزینه نسبتاً بالا: گران‌ تر از کودهای ساده مانند سوپر فسفات.
• ریسک بیش‌ مصرفی: دوز بالا می‌تواند تعادل خاک را برهم بزند و باعث کمبود کلسیم یا منیزیم شود.
• اثرات زیست‌ محیطی: رواناب های حاوی فسفر می‌ تواند (رشد بیش از حد جلبک‌ ها در آب) ایجاد کند، که سبب کاهش اکسیژن آب می شود. با این حال، MKP زیست‌ تخریب‌ پذیر است و رسوب مضر به جای نمی‌ گذارد.

کود مونو پتاسیم فسفات، با ترکیب متعادل فسفر و پتاسیم، از بهترین کودهای پتاسیم دار برای افزایش عملکرد و کیفیت محصولات کشاورزی است. از ریشه‌ زایی تا میوه‌ دهی، فواید آن در بهبود رشد، مقاومت و کیفیت میوه‌ ها مشهود است. با این حال، استفاده صحیح، با توجه به معایب و احتیاط‌ ها، ضروری است تا از مزایای آن حداکثر بهره‌ برداری شود. کشاورزان با آزمایش خاک و مشورت کارشناسان، می‌توانند MKP را در برنامه‌ های کودی خود بگنجانند و به سمت کشاورزی پایدار حرکت کنند.