KİMYASAL GÜBRELERİN GENEL ÖZELLİKLERİ

Transkript

1 KİMYASAL GÜBRELER

2 KİMYASAL GÜBRELERİN GENEL ÖZELLİKLERİ Üretimleri yinelenemez enerjiyi gerektiren, genelde asitlerle bazların tuzları olan kimyasal gübreler bir yada birden fazla bitki besin elementi içerirler. Bu özellikleri yönünden tarım topraklarını bitki besin elementleri yönünden zenginleştirir, ürünün nitelik ve niceliğini arttırırlar. Kimyasal gübreler, hammaddelerine ek olarak üretim maliyetleri yüksek olan ve ülkemiz gibi çoğu ülkelerde üreticilerin satınalma güçlerini zorlayan gübrelerdir.

3 Değişik ülkelerde kimyasal gübreler üreticinin kullanımına; A. Katı B. Sıvı C. Gaz, şeklinde sunulmaktadır. Sıvı ve gaz şeklinde gübreler başta ABD olmak üzere bazı ülkelerde üretilip tüketilmektedir. Sıvı gübreler kimyasal gübrelerin sudaki çözeltileri ya da süspansiyonlarıdır.

4 Amonyak ise toprağa enjekte edilmek suretiyle kullanılan gaz şeklindeki gübredir. Ülkemizde katı kimyasal gübre üretimi gerçekleştirilmektedir. Kullanım kolaylığı ve bitkilerin daha fazla yararlanabilmeleri nedeniyle granüle üretim tercih edilmektedir. Toz katı gübre üretimi ve tüketimi ise günümüzde yok denecek kadar azdır.

5 Kimyasal gübreler içerdikleri bir yada birden fazla bitki besin elementine göre de isimlendirilmektedir. Örneğin temelde bir besin elementi içerenlere basit gübreler denilmektedir. Amonyum nitrat, NH 4 NO 3, gübresi amonyum (NH 4 ) ve nitrat (NO 3 ) şeklinde %33 azot (N) içermektedir. Üre gübresinin N içeriği de %46 dır. Ancak bu şekilde adlandırılan kimi gübreler diğer besin elementlerini de içermektedir. Örneğin amonyum sülfat, (NH 4 ) 2 SO 4, gübresi %21 N yanında %24 S içerir.

6 Birden fazla bitki besin elementi içeren gübrelere kompoze gübreler denilmektedir. Bu gübreler temelde N,P ve K u ya da bunlardan ikisini değişik oranlarda içerirler. Günümüzde gelişen teknolojiye koşut olarak üreticilerin giderek bilinçlenmesi ve tarım topraklarına yalnızca gereksinim duyulan besin elementlerinin uygulanmasının istenmesi kompoze gübre üretiminde bazı değişiklikleri zorunlu kılmıştır.

7 Örneğin ülkemizde bu konuda ilk uygulama çinko (Zn) karıştırılmış kompoze gübre üretimi ile gerçekleştirilmiştir. Kompoze gübre üretiminde bir diğer gelişme de belirtilen besin elementi dışında gübrenin başka besin elementini içermemesi yolunda olmuştur. Bunu sağlamak için kükürt içeren amonyum sülfat (NH 4 ) 2 SO 4 ) gübresi yerine karışımda yalnızca azot içeren amonyum nitrat (NH 4 NO 3 ), üre gibi gübreler kullanılmaktadır.

8 Sıvı kimyasal gübreler katı gübrelerin sudaki çözeltileridir. Normalde katı gübre olarak tüketilmeyen gübreler suda çözündürülmek suretiyle sıvı gübreler hazırlanmaktadır. Örneğin fosfor kaynağı olarak fosfor içeriği yüksek olan ve suda kolay çözünebilen polifosfatlar, azot kaynağı olarak da amonyak (%81N) kullanılmaktadır. Sıvı gübreler püskürtülerek doğrudan toprağa uygulandığı gibi damla sulama yöntemiyle bitki kök yöresine de uygulanabilmektedir.

9 Gaz şeklinde gübre olarak günümüzde ticari boyutta %81 N içeren susuz amonyak (NH3) kullanılmaktadır. Özel silindirler içinde ve basınç altında sıvı olarak taşınan amonyak toprağın özelliğine göre belli derinliğe enjekte edilmektedir. Toprak nemi ile birleşen susuz amonyak (NH3+H2O --- NH4OH) amonyum hidroksit şeklinde toprakta kalmakta ve iyonize olması sonucu oluşan amonyumdan (NH4) bitki yararlanmaktadır.

10 Son yıllarda benzer yöntem ve cihazlarla kükürt noksanlığı görülen topraklara kükürtdioksit (SO2) gazı (%50 S) enjekte edilmektedir. Kükürtdioksit ile toprak neminin birleşmesi sonucu (SO2+H2O--- H2SO3) oluşan sülfüroz asit daha sonra sülfürik aside (H2SO4) dönüşmektedir.

11 Kimyasal gübreler belirlenmiş belli ilkelere göre üretilmekte ve satışa sunulmaktadır. Ülkemizde bu görev yasa ile Türk Standartları Enstitüsü ne (TSE) verilmiştir. Standarda uygun olarak yapılan gübreler; taşıma veya depolamaya uygun en az 4 katlı kraft kağıdı torbalar, plastik astarlı polipropilen örgü torbalar ve kirlenme ve rutubete karşı gerekli tedbirler alınmak şartı ile dökme olarak piyasaya arz edilir.

12 Satışa sunulan kimyasal gübrelerin ambalajları üzerinde standarda uygun bilgilerin okunaklı, silinmeyecek ve bozulmayacak şekilde bulunması zorunludur. Bu konudaki Türk standardı şöyledir; Firmanın ticari ünvanı veya kısa adı, adresi veya tescilli markası, *Malın adı ve sınıfı (NPK gibi) Nitrat, amonyak ve üre halindeki azot miktarları, yüzde olarak Suda ve sitratta çözünen P2O5 miktarları, yüzde olarak Net ağırlığı, Bu standartın işaret ve numarası, İstenildiğinde parti, seri veya kod numaralarının en az biri, İmal tarihi

13 Kimyasal gübreler içerdikleri bitki besin elementleri garanti edilmek suretiyle dökme ya da torbalanmış olarak satılırlar. * Genelde torbalanmış bir gübrenin bitki besin elementleri içeriği yan yana üç rakamla ifade edilir. ** Bu rakamlar sırasıyla azot, fosfor ve potasyumu simgelemektedir. ***Azot N şeklinde, fosfor P 2 O 5 şeklinde ve potasyumda K 2 O şeklinde (N- P 2 O 5 - K 2 O) ifade edilmektedir.

14 Herhangi bir kimyasal gübrede bu bitki besin elementlerinden biri veya ikisi bulunuyorsa, bulunmayan besin elementi (0) ile gösterilir. Örneğin diamonyum fosfat (DAP) gübresinde %18N-%46 P2O5-%0 K2O ( ) vardır. Kompoze gübrelerdeki bitki besin elementlerinin oranı gübrede bulunan yüzde besin elementleri miktarlarının en küçük besin elementi miktarına bölünmesi suretiyle bulunabilir. Örneğin; şeklindeki kompoze gübrede besin elementleri oranı 3:2:1 ve lik kompoze gübrede de 1:1:1.5 şeklindedir.

15 AZOTLU GÜBRELER AMONYAK (NH3) Amonyak gazı (susuz amonyak) tüm azotlu gübrelerin yapı taşıdır. Havadan hafif olan amonyak gazı, sıkıştırma ve soğutma sonucu sudan yaklaşık %60 daha ağır bir sıvı şekline dönüşür. Normal sıcaklıkta buharlaşma basıncının yüksek olması nedeni ile amonyak gazının basınçlı kaplarda taşınması gerekir.

16 Hacim ilkesine göre %0.07 ye değin konsantrasyonlarda amonyak gazı göze ve solunum organlarına tahriş edici etki yapar, Amonyak konsantrasyonu %0.17 nin üstüne çıktığı zaman sürekli öksürüğe ve % olduğunda ise kısa zaman içerisinde hastalığa neden olur. Hava ile hacim ilkesine göre %16-25 oranında amonyağın karıştırılmasından yanıcı ve patlayıcı bir karışım meydana gelir.

17 Sentetik olarak amonyağın elde edilmesinde uygulanan tüm yöntemler, asal olarak Haber-Bosch yönteminin değiştirilmiş şekilleridir. Amonyak yüksek sıcaklık ve basınç altında, demirin katalizörlüğünde hacim ilkesine göre 3:1 oranında hidrojen ile azotun karışımından elde edilir. 3H 2 + N 2-2NH 3

18 Amonyak sentezi asal olarak üç aşamada gerçekleştirilir. Bunlar; A)hidrojen ve azot gazlarının elde edilmesi B)hidrojen ve azot gazlarının arılaştırılması C) katalizör yardımı ile amonyağın sentezidir.

19 Hidrojen gazı sudan, doğal gazdan ya da kömürden elde edilir. Ülkemizde amonyak üretimi tüketimi karşılamamakta ve ortaya çıkan açık, dış alım yolu ile giderilmektedir.

20 AMONYAK TÜREVİ GÜBRELER Modern gübre endüstrisinde amonyaktan ana madde olarak başlıca üç yönden yararlanılmaktadır: Bir yandan amonyak, amonyum nitrat, sodyum nitrat ve kalsiyum nitrat gibi gübreler için ara madde olan nitrik asidin üretiminde kullanılır. Öte yandan güçlü mineral asitler amonyakla nötürleştirilerek azotlu gübrelerden olan amonyum (NH4) tuzları oluşturulur. Yine amonyak bir organik azot bileşiği olan ÜRE nin sentezinde kullanılır.

21 oksijen Nitrik asit NH 3 Na 2 CO 3 Ca 2 CO 3 Amonyum Nitrat Sodyum Nitrat Kalsiyum Nitrat H2SO4 Amonyum Sülfat NH 3 H3PO4 Amonyum Fosfat CO2 ÜRE Süper Fosfat Amonyaklaştırılmış süperfosfat AMONYAKTAN OLUŞTURULAN AZOTLU GÜBRELER

22 Amonyaktan nitrat içeren azotlu gübrelerin üretiminde ara ürün olması nedeni ile nitrik asit önem taşır. Günümüzde üretilen nitrik asidin yaklaşık %75 i gübre üretiminde ve %15 kadarı da patlayıcı maddelerin yapımında kullanılmaktadır. Nitrik asidin kalan bölümü ise başta sentetik lif, boya ve plastik olmak üzere çok çeşitli şekillerde değerlendirilmektedir.

23 AMONYUM NİTRAT (NH 4 NO 3 ) Amonyum nitrat gübresi nitrik asidin amonyakla nötürleştirilmesi sonucu elde edilen ve içerisinde katkı maddesi, kaplama maddesi ile %20-33 oranında N bulunan kimyasal maddelerdir. HNO 3 + NH NH 4 NO 3 +enerji Nitrik asit amonyak

24 Gübredeki azotun yarısı nitrat (NO3) ve öteki yarısı da amonyum (NH4) şeklindedir. Kolay çözünür olması ve bitkilerin gerek nitratı ve gerekse amonyumu absorbe edebilmesi nedeni ile amonyum nitrat toprakta artık bırakmaz. Bu özellikleri nedeni ile amonyum nitrat hızlı etki yapan bir azotlu gübredir.

25 Patlama özelliğini gidermek, depolanmasını kolaylaştırmak ve azot yüzdesini ayarlayabilmek amacı ile üretim aşamasında amonyum nitrat gübresine kireçtaşı, çöktürülmüş kalsiyum karbonat, dolomit ve kil gibi katkı maddeleri karıştırılır. Üretim aşamasında karıştırılan katkı maddeleri miktarına bağlı olarak amonyum nitrat gübresinin azot içeriği azalır.

26 Amonyum nitrat gübresinin kullanımındaki sakıncalar: Higroskopisitesi fazladır. Fiziksel ve kekleşme özelliklerine dikkat etmek gerekir. Yanma ve patlama riski bulunmaktadır. Üre ve diğer azotlu gübrelere göre, sulu çeltik üretiminde daha az etkilidir. Diğer azot kaynaklarına göre, yıkanma ve denitrifikasyonla azot kaybı daha fazladır.

27 AMONYUM SÜLFAT [(NH 4 ) 2 SO 4 ] Amonyum sülfat gübresi, amonyak gazı ile sülfürik asidin ya da amonyum karbonatın jips ile formülde gösterildiği şekilde tepkimesi sonucu elde edilir. 2NH 3 + H 2 SO 4 -- (NH 4 ) 2 SO 4 Sarıdan griye değişen ve çoğunlukla beyaz renkli olan gübre %21 N ve %24 S içerir.

28 AMONYUM NİTRAT SÜLFAT [NH 4.NO 3 (NH 4 ) 2 SO 4 ] Amonyum nitrat sülfat gübresi, nitrik asit ve sülfürik asidin amonyak ile nötürleştirilmesi sonucu elde olunur. Amonyum nitrat ile amonyum sülfatın çift tuzu olup çoğunlukla beyaz renkli ve granüler yapıdadır. Amerika Birleşik Devletleri ve Avrupa da yaygın şekilde üretilen gübrede %30 N ve %5-6 S bulunur. Gübrenin %21 i amonyum sülfat ve %79 unu da amonyum nitrat oluşturur.

29 AMONYUM KLORÜR (NH 4.Cl) Amonyum klorür gübresi, hidroklorik asidin amonyak ile tepkimesi sonucu elde edilir. NH 3 +HCl-- NH 4 Cl+enerji Kimi ülkelerde üretim için amonyum sülfatın sodyum klorür ile tepkimesi sonucu da üretilmektedir. Beyaz renkli olan gübre %26 N ve %66 Cl içerir. Süperfosfat ve potasyumlu gübrelerle de karıştırmak suretiyle gübrenin kekleşmesi önlenebilir.

30 ÜRE (NH 2 CONH 2 ) Ürenin elde edilmesi asal olarak amonyak ile karbondioksitin sentezine dayanır. Amonyak ile karbondioksitin sentezi sonucu oluşan amonyum karbamat, hidrolize olarak üreyi oluşturur. 2NH 3 + CO 2 NH 2 COONH 4 Amonyum karbamat NH 2 COONH 4 NH 2 CONH 2 + H 2 O ÜRE

31 Üre beyaz renkli, kokusuz, suda kolaylıkla çözünebilen ve %46 N içeren bir gübredir. Üre kimyasal gübreler içerisinde en yüksek düzeyde azot içerir. Üre hidroskopik olup atmosferden nem absorbe eder. Ancak içerdiği azot ilkesine göre üre, öteki azotlu gübrelere oranla daha az hidroskopiktir.

32 Ürenin topraktaki davranışı: CO(NH 2 ) 2 + 2H 2 O 2NH 4 + HCO - 3 Üreaz NH4 NH 3 + H + Toprak koşulları uygun olduğunda, hidrolizi birkaç gün içerisinde gerçekleşir.

33 NH 3 NO N 2 O N 2 Ureaz Organik NH + madde 4 NO - 3 N 2 O N 2 Nitrifikasyon Denitrifikasyon

34 Üreaz: Ürenin hidrolizini katalize eden enzimdir, tüm topraklarda bolca bulunur. Bakteriler, mantarlar ve aktinomisetler enzimini salgılarlar. üreaz Taze bitkisel artıkların toprakta bulunması, üreaz enzimini arttırır. Rizosferdeki üreaz aktivitesi bitki türüne ve mevsime göre değişir. -12 ile 37 o C de üreaz aktivitesi gerçekleşir. Serbest amonyak, üreazın enzimatik etkisini engeller. Üreaz aktivitesinde ortam ph sı etkilidir.

35 Ürenin kullanımı : Suda çözünmesi ve toprak içindeki hareketi kullanım potansiyelini arttırır. Yüzeye uygulamada; soğuk ve kurak yerlere kullanılması ve izleyen günlerde yağışın düşmesi etkinliğini arttırır. Toprak suyunca tutulan amonyak, kuruma ile birlikte buharlaşır. Hidrolizi sonucu oluşan bazik tepkime, amonyağın volatilizasyonla kaybına neden olur. Bu nedenle yüzey altına uygulanmalıdır. Tohumla birlikte uygulanmamasına özen gösterilmelidir.

36 KALSİYUM NİTRAT [Ca(NO 3 ) 2 ] Kristal şekilde beyaz, katı hidroskopik azotlu bir gübre olup %15 N ve %34 CaO içerir. Öğütülmüş kireç taşının nitrik asit ile aşağıda formülde gösterildiği gibi işleme tabi tutulması sonucu elde edilir. CaCO 3 + 2HNO 3 -- Ca(NO 3 ) 2 +CO 2 +H 2 O

37 Kalsiyum nitrat gübresinde nitrit (NO 2 ) miktarı %1 den az olmalıdır. Aşırı hidroskopik olması nedeni ile kalsiyum nitrat gübresinin depolanması sorun yaratır. Nemden etkilenmeyen ambalajın kullanılması gerekir.

38 SODYUM NİTRAT (NaNO 3 ) Kimyasal yolla üretilen sodyum nitrat beyaz renkli, kokusuz, suda kolay çözünebilen bir gübredir. Piyasada satılan sodyum nitrat %16 N ile %26 Na içeriğine sahiptir.

39 KALSİYUM SİYANAMİD (CaCN 2 ) Avrupa da ve özellikle Almaya da gübre olarak yaygın şekilde kullanılan kalsiyum siyanamid mavimtrak siyah ya da kurşuni renktedir. Granüle şekildeki kalsiyum siyanamid %20.6 N, %38 Ca ve %11 C içerir. Siyanamid şeklinde (CN2) bulunan azot protein olmayan sentetik organik azottur.

40 AZOTLU GÜBRELERİN ASİDİK VE BAZİK ÖZELLİKLERİ Kimi kimyasal gübreler toprakta asit, kimileri baz kalıntı bırakırken kimileri de hiç kalıntı bırakmazlar. Azotlu kimyasal gübreler toprak ph sı üzerine olduğu kadar, katyonların yıkanarak topraktan yitmeleri üzerine de önemli etki yaparlar. Toprağa uygulanan amonyumlu gübrelerin nitrifikasyonları sonucu asitliğin oluşumu bir gerçektir.

41 AZOTLU GÜBRELER AZOT İÇERİĞİ (%) NÖTRLEŞTİRMEK İÇİN GEREKLİ SAF KALSİYUM KARBONAT MİKTARI kg. Her 1 kg N için Her 20 kg N için Amonyum sülfat Susuz amonyak Üre Kalsiyum nitrat Sodyum nitrat Potasyum nitrat

42 Toprağın asit tepkime göstermesi, bilindiği gibi bazik katyonların topraktan yıkanmaları sonucu ortaya çıkar. Bazik katyonların topraktan yitmesi büyük ölçüde bitkiler tarafından alınma ve yıkanma sonucu görülür. Topraklar değişik etmenlerin etkisi altında ve belli süreç içerisinde asit reaksiyona sahip olurlar. Asitlik derecesini belirtmede kullanılan ph ise toprak çözeltisindeki hidrojen iyonlarının (H + ) negatif logaritmasının bir göstergesidir.

43 Toprak çözeltisine geçen hidrojen iyonlarının kaynağını, değişim kompleksleri üzerinde adsorbe edilmiş şekilde tutulan H ve Al oluşturur. Toprak çözeltisinde bulunan Al hidrolize olduğu zaman ortama fazla miktarda H iyonu verilir. Al +3 +3H 2 O Al(OH) 3 +3H + Hidrojen iyonu konsantrasyonu arttıkça toprak minerallerindeki parçalanma hızlanır ve K,Mg,Ca gibi bazik katyonlar bağımsız hale geçer. Bazik katyonların yağışlarla topraktan yıkanması sonucu toprak tepkimesi giderek asit olur.

44 FOSFORLU GÜBRELER Fosforlu gübrelerin üretimi ham (kaya) fosfatlardaki fosforun bitkiye yarayışlı şekle dönüştürülmesi ilkesine dayanır. Bu amaçla yaş yöntem ve yakma yöntem olmak üzere 2 değişik yöntem uygulanır. Yaş yöntemde, ham fosfat belli bir oran ve miktarlarda asitlerle işleme tabi tutulur. Yakma yönteminde ise yüksek sıcaklıkta fırınlarda yakılmak suretiyle ham fosfatlardan fosforlu gübre elde edilir.

45 HAM FOSFAT Fosforik asit Yakma yöntemi Yaş yöntem Sülfürik asit Yakma Amonyum fosfat Triple süper fosfat Normal süper fosfat *kalsiyum metafosfat *potasyum metafosfat Sıvı gübreler Katı karışık gübreler TOPRAK

46 Fosforlu gübrelerde bulunan fosforun çözünürlüğünün ifade edilmesinde değişik sözcükler kullanılmaktadır. Bunlar: a) Suda çözünebilir P 2 O 5 b) Sitratta çözünebilir P 2 O 5 c) Sitratta çözünemez P 2 O 5 d) Yararlanılabilir P 2 O 5 e) Toplam P 2 O 5 dir. Aşağıda bu sözcüklerin anlamı kısaca açıklanmıştır

47 a) Suda çözünebilir P 2 O 5 Fosforlu gübrelerdeki suda çözünebilir P 2 O 5 miktarını göstermektedir. Bunun belirlenebilmesi için belli bir miktar fosforlu gübre örneği alınır. Üzerine belli miktas su ilave edilir, bir süre çalkalanır. Daha sonra süzük alınıp süzükte P 2 O 5 miktarı belirlenir. b) Sitratta çözünebilir P 2 O 5 Suda çözünebilir P 2 O 5 içeriği belirlendikten sonra aynı gübre örneği belli miktarda 1Normal amonyum sitrat çözeltisi ile belli bir süre çalkalanır, süzülür ve süzükte miktarı P 2 O 5 belirlenir. Ağırlık ilkesine göre yüzde olarak ifade edilen bu değer sitratta çözünebilir P 2 O 5 i gösterir.

48 c) Sitratta çözünemez P 2 O 5 Suda ve sitratta çözünebilir P 2 O 5 miktarı belirlenen geride kalan gübre örneğinin P 2 O 5 içeriği de belirlenir. d) Yararlanılabilir P 2 O 5 Fosforlu gübrede suda çözünebilir P 2 O 5 miktarı ile sitratta çözünebilir P 2 O 5 miktarının toplamıdır. e) Toplam P 2 O 5 Yararlanılabilir P 2 O 5 miktarı ile sitratta çözünemez P 2 O 5 miktarının toplamıdır.

49 HAM FOSFATLAR: Fosforlu gübrelerin hammaddeleri Tüm fosforlu gübrelerin ana materyali ham fosfatlardır. Birkaç ayrıcalığıyla dünyadaki geniş fosfat yatakları ya doğrudan ya da dolaylı şekilde çökerek oluşmuştur. Okyanusların altında çöken fosfat yatakları zamanla yükselerek yeryüzüne çıkmışlardır. Fosfat yataklarında fosfor çoğunlukla birbirlerine kalsiyum karbonat ile birleştirilmiş çok küçük parçacıklar APATİT şeklinde bulunur.

50 Türkiye de ham fosfat yataklarının varlığı 1962 yılında yapılan çalışmalarla saptanmıştır. MTA enstitüsünün 1974 yılında Mazıdağı, Batı Kasrık bölgelerinde kayda değer miktarda rezerv fosfat kayasının varlığı belirlenmiştir. Güneydoğu Anadolu bölgesinde ham fosfat yatakları 3 yörede yoğunlaşmıştır: 1. Mardin Mazıdağ yöresi; 2. Bingöl-Bitlis yöresi ve 3. Aşağı Fırat yöresidir. Dünyadaki ham fosfat yataklarının %80 i denizsel sediment kökenli olup %20 si magnetit tip apatit kökenlidir.

51 FOSFORİK ASİT: Fosforlu gübrelerin üretiminde kullanılan başka bir önemli hammadde de fosforik asittir. Fosforik asit sulama suyuna karıştırılarak toprağa uygulanabildiği gibi gübre endüstrisinde triple süperfosfat, amonyum fosfat ve çeşitli kompoze gübrelerin üretilmelerinde de kullanılır.

52 Fosforlu gübreler 1. Süperfosfat: Süperfosfat sözcüğü ilk kez ham fosfat ile sülfürik asidin işleme sokulması sonucu üretilen gübreye verilmiştir. Bu gübreye ayrıca normal süperfosfat da denilmektedir. %14-20 arasında değişen miktarlarda yarayışlı P2O5 içerir. Süperfosfat gübreleri piyasada toz ve granüle olarak 2 farklı tipte satılır. Suda çözünür P2O5 içeriklerine göre %14-16, %16-18 ve %18-20 olmak üzere üç değişik türe sahiptir.

53 2. Triple Süperfosfat (TSP) Triple süperfosfat fosforik asit (H3PO4) ile öğütülmüş ham fosfatın işleme sokulması sonucu üretilir. Bu gübreye duble veya konsantre süperfosfat da denir. Piyasada satılan TSP nin içerisinde suda çözünebilir %43-44 oranında P2O5 bulunur.

54 Standartlara göre TSP nin toz ve granüle olmak üzere iki tipi bulunmaktadır. Son yıllarda granüle süperfosfatın üretimi hızla artmıştır. Granüle süperfosfatın toz şeklindeki süperfosfata göre çeşitli avantajları vardır. Bunlar: A. Granülasyon nedeni ile gübre parçacıklarında değinim yüzeyinin küçülmesi yüzünden yığın şeklinde depolamada parçacıkların birleşerek büyük ve sert parçaları oluşturma olanağı daha azdır. B. Nem içeriğinin daha az olması nedeni ile granüle süperfosfatta P 2 O 5 toz süperfosfata göre yüzde olarak daha fazladır. C.granüle süperfosfatın kullanılması ve tarlaya düzgün şekilde uygulanması daha kolaydır. D. Toprak parçalarıyla değinim yüzeylerinin küçük olması nedeniyle granüle süperfosfatta fosforun fiksasyonu daha azdır. TSP gübresinin suda çözünebilir P 2 O 5 içerikleri yönünden %40-42, %42-44,%44-46,%46-48 ve%48-50 olmak üzere beş değişik türe sahiptir. (TSP = %43 P 2 O 5 )

55 3. Amonyak karıştırılmış süperfosfat Süperfosfatlara amonyak şeklinde azotun karıştırılması son yıllarda yaygın şekilde uygulanmaktadır. Bu gübrelerin avantajları nedeni ile geniş kullanım alanı bulmuştur. Bu gübrelerin en önemli avantajı gübre içerisindeki azotun ucuza mal olmasıdır. Ancak kullanılacak amonyak miktarının dikkatle ayarlanması gerekmektedir.

56 Amonyağın fazlaca kullanılması durumunda süperfosfatlarda suda çözünür şekilde bulunan monokalsiyum fosfat, suda az çözünür dikalsiyum fosfata ve hatta trikalsiyum fosfata dönüşmektedir. Amonyak karıştırılmış normal süperfosfatlarda; % 2-5 N, % P 2 O 5 Amonyak karıştırılmış triple süperfosfatlarda ise %4-6 N ve %43-48 P 2 O 5 bulunur.

57 4. Monoamonyum fosfat (MAP) Uygun miktardaki amonyak gazının fosforik asit içerisinden geçirilmesi suretiyle elde edilir. NH 3 + H 3 PO 3 NH 4 H 2 PO 4 + ısı MAP gübresi %61 P2O5 ve %12 N içerir. Çözünürlüğü yüksek olan ve genellikle sulama suyu ile uygulanan bir taban gübredir.

58 5. Diamonyum fosfat (DAP) Amonyak gazının fosforik asit içerisinden geçirilmesi sureti ile elde edilir. 2NH 3 + H 3 PO 4 (NH 4 ) 2 HPO 4 + ısı Kristal ve granüle olmak üzere iki tipi bulunur. DAP gübresinde suda çözünebilir %18 N ve %46 P 2 O 5 vardır.

59 6. Dikalsiyum fosfat Üretim maaliyetinin yüksekliği nedeni ile dikalsiyum fosfatın gübre şeklinde kullanımı azdır. Ham fosfatın nitrik-sülfürik ve nitrik-fosforik asitlerle işleme sokulması sonucu oluşur. Ca 10 (PO 4 )6F 2 + 4H 2 SO 4 6CaHPO 4 + 4CaSO 4 +2HF Asit tepkimeli fosfor noksanlığı bulunan topraklar için ideal bir gübredir. %29 Ca ve %57-58 P 2 O 5 içerir.

60 7. Monopotasyum fosfat İnce öğütülmüş potasyum klorürün fosforik asit ile aşağıda formülde gösterildiği şeklide üretilir. 2KCl + H 3 PO 4 2KH 2 PO 4 + 2HCl Monopotasyum fosfat %52 P 2 O 5 ve %34 K 2 O içerir. Fiziksel özelliği iyi olan ve çoğunlukla sulama suyu ile uygulanan bir gübredir.

61 8. Monoamonyum- Monopotasyum fosfat Azot fosfor ve potasyumu birlikte içeren bir gübredir. Hidroskopik olmayan gübrede %5.6 N, %56.5 P 2 O 5 ve %18.7 K 2 O olmak üzere toplam %80.8 besin elementi bulunur.

62 POTASYUMLU GÜBRELER POTASYUMLU GÜBRELERİN HAMMADDELERİ Potasyum elementi yerkabuğunda kayaların, minerallerin yapı maddesi olarak yaygın şekilde ve bol miktarda bulunur. Potasyum taşıyan materyallerin çok büyük bir kısmı bitki besin elementi olarak değeri sınırlıdır ve potasyumlu gübre olarak ekonomik şekilde kullanabilmeleri için bunların bir seri işleme tabi tutulmaları gerekir.

63 Her ne kadar yerkabuğu potasyum içeren mineraller yönünden zengin ise de bu minerallerden yalnızca birkaçı potasyumlu gübre üretimi için elverişlidir. Gübre üretimi için hammaddelerin çözünebilir potasyum içerikleri yüksek olmalı ve hammadde yatakları da işletmeye uygun bulunmalıdır. Çözünebilir potasyum minerallerini içeren geniş potasyum yatakları Almanya, Fransa, İspanya ve Rusya da bulunmaktadır.

64 Ticari yönünden önemli potasyumlu mineraller ve içerikleri Mineraller Kimyasal Formülü K 2 O İçerikleri SİLVİT KCl 52.5 SİLVİNİT KCl -NaCl DEĞİŞKEN KARNALİT KCl.MgCl 14.1 KAİNİT KCl.MgSO LANGBAYNİT K 2 SO 4.MgSO NİTRATLAR KNO POLİHALİT K 2 SO 4 MgSO 4 CaSO

65 Potasyumlu gübre üretiminde en fazla silvit kullanılmaktadır. Silvit yatakları daha yaygın bulunduğu gibi kolay işlenebilir durumdadır. Potasyumlu gübre üretimi üç aşamada olmaktadır: 1.Yerkabuğundaki potasyumlu mineralleri içeren hammaddenin çıkarılması, 2.Hammaddelerden istenilen potasyumlu minerallerin ayrılması, 3.Potasyumlu gübrelerin üretimi için hammaddelerin değişik işlemlere tabi tutulması,

66 1. POTASYUM SÜLFAT Potasyum sülfat gübresi kristal şekilde ve beyaz renktedir. Piyasada standart, kaba ve granüle olmak üzere başlıca üç değişik büyüklükte satılmaktadır. Gübrenin K 2 O içeriği %50-53 arasında değişir. Dünya standartlarına göre gübrenin nem içeriği %1 in altında olmalıdır. Benzer şekilde gübrenin Cl içeriği %2.5 in altında olmalıdır.

67 2. POTASYUM KLORÜR Potasyum klorür gübresi çoğunlukla beyaz kristal şekilde olup %60-62 K 2 O içerir. Piyasada standart, kaba ve granüle olmak üzere başlıca üç değişik irilikte satılmaktadır. 3. POTASYUM-MAGNEZYUM SÜLFAT Bu gübre çoğunlukla bir çift tuz olan langbaynit ten (K 2 SO 4.2MgSO 4 ) üretilir. Potasyum magnezyum sülfat gübresi kristal şekilde ve beyazdan pembeye değin değişen renkte olup %22 K 2 O içerir. Ayrıca %22 S ve %11 Mg içerir.

68 4. Potasyum Nitrat NaNO3 üretiminde yan ürün olarak elde edildiği gibi asal olarak KCl ile NaNO3 ın ya da HNO3 in KCl ile NaNO3 arasındaki çifte parçalanma sonucu oluşur. Potasyum nitrat gübresi %13 N ve %44 K2O içerir.

69 Kalsiyumlu, Magnezyumlu ve Kükürtlü Gübreler 1. KALSİYUMLU GÜBRELER: Kireçleme materyali olarak da bilinen maddeler, asit tepkimeli toprakların kalsiyum gereksinimlerini karşıladıkları için kalsiyumlu gübreler şeklinde de adlandırılır. Toprakların kalsiyum gereksinimleri yalnızca kireçleme materyalleri ile değil, uygulanan çeşitli gübrelerle de karşılanabilmektedir.

70 Bazı kimyasal gübrelerin Ca içerikleri GÜBRELER Ca % KALSİYUM NİTRAT 19.4 KİREÇLİ AMONYUM NİTRAT 8.2 KALSİYUM SİYANAMİD 38.5 JİPS 22.3 HAM FOSFAT 33.1 NORMAL SÜPERFOSFAT 19.6 TRİPLE SÜPERFOSFAT 14.3

71 Kalsiyumlu gübreler kalsiyumun ya da kalsiyum ile magnezyumun oksitleri, hidroksitleri, karbonatları veya silikatlarıdır. Bu materyallerde kalsiyuma bağlı anyonlar asit tepkimeli topraklarda hidrojen ve alüminyumun aktivitesinin azaltılmasında önemli görev yaparlar.

72 KALSİYUM OKSİT: Yanmış kireç olarak da adlandırılan kalsiyum oksit (CaO) beyaz pudra şeklinde olup alkali özelliği nedeniyle elle kullanılması önerilmeyen ve piyasada genellikle kağıt torbalar içerisinde satılan bir maddedir. Kireç taşının 1100 o C de aşağıda formülde gösterildiği şekilde parçalanması sonucu elde edilir. CaCO 3 + ısı CaO + CO 2 (atm)

73 KALSİYUM HİDROKSİT: kalsiyum hidroksit, su ile kalsiyum oksidin işleme tabi tutulması sonucu elde edilir. Formülde gösterildiği gibi tepkime sonunda yüksek sıcaklı oluşur. Kalsiyum hidroksit de, Ca(OH) 2, beyaz pudra şeklinde olup alkali özelliği nedeni ile elle kullanılması önerilmez. CaO + H 2 O Ca(OH) 2 + ısı Kalsiyum hidroksit açıkta bırakıldığı zaman kalsiyum karbonat oluşur. Ca(OH) 2 + CO 2 CaCO 3 + H 2 O

74 KALSİYUM KARBONAT: Kireç taşı olarakta adlandırılan kalsiyum karbonat değişik kökenli olup doğada yaygın şekilde bulunur. Kristal şekildeki kalsiyum karbonat (CaCO3) kalsit ya da kalsitik kireç taşı olarak adlandırılır. Benzer moleküler miktarlarda kalsiyum karbonat ve magnezyum karbonat içeren kristal şekildeki kalsiyum-magnezyum karbonat CaMg(CO3)2 dolomit olarak bilinir. Arılık düzeyi yüksek kireç taşının metamorfize olması sonucu mermer oluşur.

75 MAGNEZYUMLU GÜBRELER Magnezyum topraklara karbonat, oksit ya da sülfatlar şeklinde uygulanmaktadır. Magnezyumlu gübrelerden dolomit, kalsiyum ve magnezyumun çifte karbonatıdır. Piyasada öğütülmüş olarak satılır. Asit tepkimeli topraklarda dolomitin kullanılması özellikle istenir ve yararlıdır. Asitlik derecesine bağlı olarak dolomitin parçalanması hızlanır ve yarayışlılığı artar.

76 MAGNEZYUMLU GÜBRELER Gübre Mg % Dolomit CaMg(CO 3 ) Epsom tuzu MgSO 4.7H 2 O 9.8 Kiserit MgSO 4.H 2 O 17.5 Potasyum Magnezyum sülfat K 2 SO 4.2MgSO 4 11 Magnezya, MgO 55 Magnezit, MgCO 3 27 Magnezyum nitrat Mg(NO 3 ) 2 16 Magnezyum klorür MgCl 2.10H 2 O 8-9

77 Karışık gübrelere dolomit katılmak suretiyle ; A. Çok ucuz şekilde magnezyumun toprağa uygulanması sağlanır, B. Karışımın fizyolojik asitliği azaltılır, C. Karışımın fiziksel durumu düzeltilir, D. Katkı maddesi olarak kuma oranla daha fazla yarar sağlanır.

78 Epsom tuzu olarak bilinen MgSO4.7H2O dolomite oranla suda çok daha fazla çözünür. Çoğunlukla magnezitin sülfürik asit ile işleme konulması sonucu üretilen epsom tuzu nötr bir tuz olduğu için nötrleştirme gücüne sahip değildir. O nedenle çoğunlukla nötr topraklara uygulanır. Epsom tuzu toprağa uygulanabildiği gibi püskürtülerek de bitkilere uygulanabilir.

79 Kiseritin (MgSO4.H2O) suda çözünürlüğü epsom tuzuna oranla çok daha düşüktür. O nedenle kiserit yalnız toprağa uygulanmakta ve etkinliği de epsom tuzuna oranla daha az olmaktadır.

80 Kükürtlü Gübreler Çoğu bitkilerin fosfor kadar gereksinim göstermelerine karşın kükürde yeterli dikkat ve ilgi gösterilememiştir. Bunun en önemli nedenlerinden biri çeşitli yollarla toprağa sürekli şekilde kükürdün verilmiş olmasıdır. Yaygın şekilde kullanılan çeşitli materyallerle toprağa önemli miktarlarda kükürt (S) verilmektedir. Örneğin azotlu gübre olarak kullanımı fazla olan amonyum sülfat gübresinde %24.2, demir sülfatta %18.8 ve potasyum sülfatta %17.6 S bulunur.

81 KÜKÜRT İÇEREN GÜBRELER gübreler % S Amonyum fosfat (MAP) 2.2 Amonyum fosfat sülfat 15.5 Amonyum nitrat sülfat 5 Amonyum sülfat (NH4)2SO4 24 Amonyum sülfat nitrat 12 Bakır sülfat, CuSO4.5H2O 12.8 Çinko sülfat, ZnSO4.H2O 17.8 Demir sülfat, FeSO4.H2O 18.8 Jips,CaSO Magnezyum sülfat, MgSO4 30 Epsom tuzu 13 Mangan sülfat, MnSO4.4H2O 14.5

82 KÜKÜRT İÇEREN GÜBRELER gübreler % S Potasyum sülfat 17.6 Normal süperfosfat 13.9 Üre-jips karıştırılmış 14.8 Üre-kükürt karıştırılmış 10 Üre sülfürik asit karıştırılmış 9-18

83 Yağışlarla her yıl dikkate değer miktarlarda kükürt atmosferden toprağa karışmaktadır. Özellikle endüstri yörelerinde ve endüstriyel aktivitenin yoğun olduğu aylarda yağışlarla toprağa karışan kükürt göreceli olarak daha fazladır.

84 YAĞIŞLARLA TOPRAĞA ATMOSFERDEN BİR YILDA KARIŞAN KÜKÜRT MİKTARLARI Eyalet Atm. den toprağa karışan S miktarı kg ha -1 Kırsal yöre Endüstri yöresi Alabama Florida İndiana New York Kuzey Carolina Texas

85 Isınmak için başta kömür olmak üzere katı ve sıvı fosil yakıtlarının fazlaca kullanıldığı yörelerde kış aylarında yağışlarla toprağa karışan kükürt miktarları yaz aylarına oranla çok daha fazladır. Ayrıca tarımsal ilaçlar ve sulama suları ile de toprağa s verilmektedir. Diğer taraftan bitki tarafından yararlanılamaz şekilde toprakta bulunan kükürt, çeşitli yollarla bitki tarafından yararlanılabilir şekle dönüşmekte ve bitkiler bundan yararlanmaktadır.

86 Gübre endüstrisinde kükürdün temel kaynağı elementel kükürt tür. Kükürt çiçeği olarak da bilinen %100 S içeren elementel S, doğal olarak elde edildiği gibi çeşitli yollardan yapay olarak da üretilir.

87 Elementel kükürt asal olarak kireçli alkalin topraklarda ph nın düşürülmesi ve alkali toprakların ıslah edilmesi için kullanılır. Uygulama güçlüğü ve yangın tehlikesi nedeni ile elementel kükürdün gübre olarak kullanılması sınırlandırılmıştır.

88 Son yıllarda gelişmiş ülkelerde elementel kükürt, çeşitli gübrelere katılmak suretiyle değerlendirilmektedir. Bu yolla %100 S içeren elementel kükürtten daha iyi şekilde yararlanılabildiği gibi konsantre kükürdün öteki bitki besin elementlerinin yarayışlılığı üzerine olan olumsuz etkileri de giderilmiş olmaktadır. Kükürtlü gübreler üç grup altında toplanmaktadır. A. Elementel S içeren gübreler B. Sülfat şeklinde S içeren gübreler C. Kükürdün başka şekillerini içeren gübreler

89 MİKRO ELEMENT GÜBRELERİ DEMİRLİ GÜBRELER: Genellikle demir noksanlıkları demir içeren bileşiklerin a)toprağa, b) yapraktan püskürtülerek ve c) sulama suyuna karıştırılarak uygulanmak suretiyle giderilmektedir. İnorganik demir bileşiklerinin toprağa uygulanması çoğu kez beklenen etkiyi göstermez. Çünkü yarayışlı demir kısa sürede bitkiler tarafından yararlanılamaz veya güç yararlanılabilir şekle dönüşür.

90 Demir içeren gübreler Bileşiğin Adı formülü Fe (g kg-1) İnorganik bileşikler Ferro sülfat FeSO 4.7H 2 O 190 Ferri sülfat Fe 2 (SO 4 ) 3.4H 2 O 230 Ferro oksit FeO 770 Ferri oksit Fe 2 O Ferro amonyum fosfat Ferro amonyum sülfat Fe(NH 4 )PO 4.H 2 O 290 (NH 4)2 SO 4.FeSO 4. 6H 2 O Organik bileşikler 140 Demir Kileytler Na Fe EDTA Na Fe HEDTA Na Fe EDDTA 60

91 Demir bileşiklerinin püskürtülerek uygulanması toprağa uygulanmalarına göre çeşitli üstünlükleri vardır. Bunlar: 1. Toprak ile Fe bileşikleri arasındaki karmaşık tepkimeler önlenmekte, 2. Demirin kök bölgesine ulaşımını sağlamak için sulama yapmaya gerek olmamakta, 3. Daha ekonomik olmakta 4. Püskürtme sonucu bitkilerde görülen etkisi çok kısa sürede kendini göstermektedir.

92 Demir bileşiklerinin püskürtülerek uygulanmasının bazı sakıncaları da vardır, Bunlar: 1. Zehir etkisinin görülme şansının daha yüksek olması 2. Bitkilerin her tarafına eşit bir uygulama yapılamaması 3. Püskürtmenin birkaç defa yapılmaya gerek duyulması

93 MANGANLI GÜBRELER: Topraklarda mangan noksanlığına karşı Mn içeren inorganik ve organik gübrelerin uygulanması ile giderilebilir. Manganlı gübreler içerisinde mangan sülfat en fazla kullanılır. Çözünürlüğü yüksek olan bu bileşik toprağa uygulanabildiği gibi yapraktan püskürtülerek de uygulanabilir. (Mn kileylerde dahil) Çözünürlüğü az olan mangan oksit (MnO) mangan sülfata oranla daha az etkili olmakta ve daha az kullanılmaktadır.

94 Mangan içeren gübreler Bileşiğin Adı formülü Mn (g kg-1) İnorganik bileşikler Mangan frits Mangan klorür MnCl Mangan oksit MnO 400 Mangan oksisülfat Mangan sülfat MnSO Organik bileşikler Mangan Kileyt Na Mn EDTA Mangan lignosülfat Mangan poliflavonoid

95 BORLU GÜBRELER: Borlu gübreler topraktan direk uygulanabildiği gibi püskürtülerek yapraktan da uygulanabilmektedir. Boraks ve sodyum tetraborat en çok kullanılan ve tanınan borlu gübredir. Bileşiğin Adı formülü B (g kg-1) Bor frits Boraks Na 2 B 4 O H 2 O 110 Borik asit H 3 BO Sodyum pentaborat Na 2 B 10 O 7 5H 2 O 180 Sodyum tetraborat Na2B4O7.10H2O Borat 45 Na 2 B 4 O 7.5H 2 O 140 Borat 65 Na 2 B 4 O 7 200

96 ÇİNKOLU GÜBRELER: Çinko içeren gübreler içerisinde çinko sülfat diğerlerine göre daha ucuz, çözünürlüğü yüksek ve kolay bulunur olması nedeni ile yaygın şekilde kullanılmaktadır. Çinko oksit (ZnO) ve çinko amonyak kompleksinin (Zn-NH3) kullanımı da yaygındır. Organik çinko bileşikleri içerisinde Zn EDTA nın (etilendiamin tetraasetik asit) kullanım alanları daha fazladır.

97 Çinko içeren gübreler Bileşiğin Adı formülü Zn (g kg-1) İnorganik bileşikler Bazik çinko sülfat ZnSO 4.4Zn(OH) Ç:inko amonyak kompleksi ZnNH Çinko frits Çinko karbonat ZnCO Çinko klorür ZnCl Çinko nitrat Zn(NO 3)2.6H 2 O 220 Çinko oksisülfat ZnO+ZnSO Çinko oksit ZnO Çinko sülfat ZnSO 4.7H 2 O 230 Organik bileşikler Demir Kileytler Na 2 Zn EDTA 140 Na Zn HEDTA 90 Na Zn NTA 90

98 BAKIRLI GÜBRELER: Bakır içeren gübreler içerisinde bakır sülfat diğerlerine göre daha ucuz, çözünürlüğü yüksek ve kolay bulunur olması nedeni ile yaygın şekilde kullanılmaktadır. Ancak hidroskopisitesi yüksek olması nedeni ile bakır sülfatın makro elementleri içeren gübreler ile karıştırılarak uygulanması sakıncalıdır. Örneğin fosforlu gübreler ile karıştırılması ile çözünürlüğü düşük bileşikler olur ve Cu yarayışlılığı olumsuz etkilenir. Suda çözünürlükleri bakır sülfata göre az olmakla birlikte asit tepkimeli topraklarda Cu 2 O ve CuO bileşikleri başarı ile uygulanmaktadır.

99 Bakır içeren gübreler Bileşiğin Adı formülü Cu (g kg-1) İnorganik bileşikler Bakır (II) klorür CuCl Bakır (I) oksit Cu 2 O 890 Bakır (II) oksit CuO 750 Bakır (II) sülfat monohidrat Bakır (II) sülfat pentahidrat Bazi Bakır (II) sülfat CuSO 4.H 2 O 350 CuSO 4 5H 2 O 250 CuSO 4.3Cu(OH) Organik bileşikler Bakır Kileytler Na 2 Cu EDTA 130 Na Cu HEDTA 90

100 MOLİBDENLİ GÜBRELER: Molibden noksanlığı asit tepkimeli kumlu topraklarda, molibdence yoksul aşırı podzollaşmış topraklarda, demir ve alüminyumun sulu oksitlerinin fazla olduğu asit topraklarda yaygındır.

101 Molibden içeren bileşikler içerisinde sodyum molibdat ile amonyum molibdat suda çözünürlükleri yüksek bileşiklerdir. Çözünürlükleri az olan molibden trioksit süperfosfat gübresi ile karıştırılarak asit tepkimeli topraklarda başarılı bir şekilde kullanılmaktadır. Bileşiğin Adı formülü Mo (g kg-1) Amonyum molibdat (NH 4 ) 6 Mo 7 O 24.4H 2 O 540 Molibden frits Molibden trioksit MoO Molibdik asit H 2 MoO 4.H 2 O 530 Sodyum molibdat Na 2 MoO 4.2H 2 O 390 Molibden sülfür MoS 2 600