Kimyasal (yapay) gübreler nelerdir
Yapay gübreler, sıvı ve katı halde bulunur. Genellikle taşınması ve depolanması kolay olduğundan, katı ve granül haldekiler tercih edilir.
Eskiden kimyevi gübreler toz halinde yapılmaktaydı. Toz halindeki gübreler çok nem çekici ve taşınması zor olduğundan terk edilmiştir. Sıvı gübreler ise gün geçtikçe önem kazanmaktadır.
Gübreleme, genellikle ilkbaharda yapılır. Fakat kışın hafif ve yağışlı geçtiği bölgelerde sonbaharda yapılmaktadır. İstenirse ekstra olarak bitkinin büyüme mevsiminde katı gübre, mevsim ortasında ise sıvı gübre kullanılır. Uçucu özellikte olan gübreler, toprak altına konur. Bitki köklerinin, toprağın derinliklerine gitmesi sağlanır.
Toprağın yapısına ve yetiştirilen bitkinin çeşidine göre azot, fosfor ve potas ihtiva eden kimyasal gübrelerin dekara verilecek miktarları hesap edilir ve buna göre verilir.
Kimyasal gübreler şunlardır:
Azotlu gübreler
Azotlu gübrelerin çeşitli tipleri vardır. En çok amonyum ve nitrat tuzları halinde kullanılır. Bunlar arasında en önemlileri, sırasıyla amonyak ve amonyum hidroksit, amonyum nitrat, amonyum sülfat, amonyum fosfat, sodyum nitrat, kalsiyum nitrat, potasyum nitrattır. Bunlardan amonyak sıvı, diğerleri ise katı olup, amonyaktan elde edilirler. Kalsiyum nitrat ve potasyum nitratın dışındaki bütün azotlu gübreler toprağı asidik yaparlar. Fakat bu asitlik uygun kireçleme ile kolaylıkla düzeltilebilir. Siyanamid, üre ve üre-form adı verilen üre-formaldehid bileşiği de azot gübresi olarak kullanılmaktadır. Ayrıca bu sayılan bileşiklerin değişik oranlardaki karışımları ayrı patentler altında piyasaya sunulmaktadır.
Amonyak
%82 azot ihtiva eden amonyak, normal sıcaklıkta bir gazdır ve basınç altında taşınmalıdır. Amonyak gazı direkt gübre olarak kullanılacağı zaman, toprağın 15–20 cm kadar altına gönderilir. Böylece buharlaşıp gitmesine mani olunur. Sıvı amonyak, amonyak gazının suda çözünmesi ile elde edilir. Bu durumda %20-28 azot ihtiva eder. Sıvı amonyağın buhar basıncı az ve taşınması kolaydır. Ayrıca toprağın derinliğine gönderilmesine gerek yoktur.
Amonyum nitrat
Amonyağın oksitlenmesiyle elde edilen nitrik asit, amonyakla birleştirilerek amonyum nitrat elde edilir. Amonyum nitrat %32-33,5 azot ihtiva eder. Çok geniş bir kullanma sahası vardır. pek çok ürün için faydalıdır. Yalnız, pirinç yetiştirilmesinde kullanılmaz. Çünkü su baskını olan sahalarda mikrobik denitrifikasyon işlemi ile nitrat, azot gazına dönüşür ve kaybolur. Amonyum nitrat, granül halinde ve kireç ile karıştırılarak satılır. Amonyum nitrat gübresi,Türkiye'de Haziran 2016'dan beri terör örgütü tarafından bomba düzeneğinde kullanıldığı için satışı yasaklanmıştır.
Üre
%45-46 oranında azot ihtiva eden konsantre edilmiş azotlu bir gübredir. Amonyak ile karbondioksidin basınç altında birleştirilmesiyle elde edilir. Toprakta hızla amonyum karbonata hidroliz olur. Bu sebepten kararsız olup, amonyak gazı salıverir. Amonyak kılcal kökleri tahrip ettiği için üre, tohumun veya genç bitkinin yakınına konulmaz.
Fosfatlı gübreler
Fosfatlı gübreler veya fosfat gübreleri olarak daha çok fosfat asidinin kalsiyum tuzları kullanılır. Fosfatlı gübrelerin imalinde çeşitli kaynaklar vardır. Bunlar doğal trikalsiyum fosfatlar, hayvan kemiklerinden elde edilen fosfatlar ve tomas çelik üretim konverterlerinden çıkan curuflardır. Doğal fosfat yataklarının en önemlileri Amerika’da ve Fas’ta bulunmaktadır. Bu fosfatlar ince bir şekilde öğütülerek başka işlem yapılmadan asidik topraklara kullanılabilir.
Süperfosfatlar
Süperfosfatlar, doğal fosfatlar üzerine sülfat asidi etkisiyle meydana getirilir. İlk süperfosfat fabrikası, İngiltere’de 1855 yılında kurulmuştur. Bunu 1868’de Almanya ve Fransa, 1870’te Amerika takip etmiştir. Trikalsiyum fosfat Ca3(PO4)2 suda çözünmez, dolayısıyla bitkiler tarafından emilemez. Trikalsiyum fosfatın sülfat asidi ile muamelesinden suda çözünebilen monokalsiyum fosfat elde edilir, buna süperfosfat denir.
En çok kullanılan fosfatlı gübre %18-20 fosforpentaoksit (P2O5) ihtiva eden normal süperfosfattır. %45-50 fosforpentaoksit ihtiva eden zenginleştirilmiş süperfosfat gün geçtikçe daha fazla önem kazanmaktadır. Fosfor yüzdesi zengin olan fosfat gübreleri yalnız başına kullanıldığı gibi diğer gübrelerle karıştırılarak da kullanılır.
Amonyum fosfat
Azot ve fosfor gibi iki faydalı elementi ihtiva etmesi bakımından çok önemlidir. Monoamonyum fosfat ve diamonyum fosfat olmak üzere iki çeşittir. Amonyum fosfat üretmek için önce trikalsiyum fosfattan, elektrik fırınında fosfor elde edilir. Fosfor su buharı ile muamele edilerek fosforik asit haline çevrilir. fosforik asit (H3PO4)nin uygun miktardaki amonyak ile muamelesi neticesinde amonyum fosfat elde edilir. Bu işlemler fazla miktarda elektrik enerjisine ihtiyaç gösterir. Amonyum fosfat gübreleri %11-14 azot, %48 civarında fosforpentaoksit (P2O5) ihtiva ederler.
Potasyumlu gübreler
Bütün potasyum gübreleri suda çözünürler. Potasyum tuzlarının çoğu, esas itibariyle (%91-93 nispetinde) gübre olarak kullanılırlar. Potasyum ihtiva eden yatak ve kayalardan üretilerek zenginleştirilir ve gübre şekline getirilirler.
Potasyum tuzlarının üretimi: Denizlerdeki oranı düşük olan potasyum tuzları, tuzla ana sularında biriktirilerek çıkarılır. Böyle bir biriktirme bazı kapalı deniz veya göllerde de doğal bir sûrette vukua gelerek kaya tuzu gibi yataklar teşekkül eder. Stassfurt ve Alzas potas madenleri buna güzel birer misal teşkil eder.
Denizlerde uzun yıllar boyunca sodyum klorür çöker ve ana sular kalsiyum, mağnezyum ve potasyum tuzlarınca zenginleşir. Açık denizle olan bağlantı kesilince ana sular zenginleşmeye devam eder ve mağnezyum ile tuzlardaki sıraya göre çökmeğe başlarlar. Mesela, Stassfurtta çöken ham ürünlerin bileşimi şöyledir:
1. Silvinit (%18-20 K2O)
2. Karnalit (%9-10 K2O)
3. Kainit (%13-14 K2O)
4. Hartsalz adı verilen bir silvinit + kieserit karışımı (%12 K2O)
Bu tuzların uzun mesafelere nakli için zenginleştirilmeleri lazımdır. İşlemler ilkel maddelerin cinsine göre şöyle yapılır:
Potasyum sülfat üretimi: İlkel madde olarak kainit kullanılır. Bunun sıcak suda eritilmesi ve çözeltinin soğutulmasıyla %55 potasyum sülfat ihtiva eden bir ürüne varılır. Yeni bir kristalizasyondan sonra da sanayide kullanılan %90’lık tuz elde edilir.
Potasyum klorür üretimi: Zenginleştirilmiş potasyum klorür, en çok kullanılan potaslı gübreyi teşkil eder. Bunun üretimi için de madenden gelen ve ortalama %50 karnalit, %20 kieserit ve %30 silvinit ihtiva eden ham ürün, birkaç kademe kristalizasyon işlemlerinden geçirilerek %90’lık potasyum klorür elde edilir.
Alzas yataklarının en önemli ürünü ortalama %30-60 KCl, %50-65 NaCl, %0,1-0,7 MgCl2 ve %9-14 çözünmeyen kısım ihtiva eden “silvinit”tir. Bu madde sadece parçalanıp öğütüldükten sonra bileşimine göre %20-22 veya %14-16 K2O’lu gübre olarak satılır veyahut zenginleştirilerek özel gübreler hazırlanır. Alzas ürünlerinde mağnezyum bulunmadığından, bu işlem Stassfurttaki üretime nazaran ana suların buharlaştırılmasına lüzum olmaksızın hasıl olması sebebiyle basittir. İşlemin esası sodyum ve potasyum klorürlerinin soğukta ve sıcaktaki çözünürlük farkına dayanır.
Stassfurt ve Alzastan başka ABD’de (Teksas), Afrika’da Tunus ve Avrupa’da (Fransa, İspanya) diğer bazı potasyum tuzu madenleri mevcuttur.
Potasyum tuzlarının kayalardan çıkarılması: Potasyum tuzları bazı kayalardan da çıkarılmaktadır. Fakat pek bol değildirler. Önemli bir maden feldispattır ki ortalama %2,4 K2O ihtiva eder. Ancak bu oran üretim masrafını karşılayamaz. Buna karşılık İtalya’da bulunan ve leucit (4 SiO2Al2O3K2O) ihtiva eden bazaltlar (Bkz. Bazalt) bu hususta daha elverişlidir. Burada potasyumun kazanılması için yapılan bir usûlde (blanc usûlü), leucitli taşlar kum şekline getirilerek, bazaltı çeken ve leuciti bırakan bir elektro mıknatıs tesiriyle zenginleştirme yapılır. Bu suretle %23 Al2O3, %18 K2O ve %55 SiO2 ihtiva eden bir ürüne varılır. Klorür asidi tesiriyle silis çöker ve potasyum klorürle alüminyum klorür ihtiva eden bir çözelti meydana getirir. Bu iki tuz da billurlaşma işlemleriyle birbirinden ayrılarak %90’lık potasyum klorür, öte yandan bir çöktürme ile alüminyum üretimine elverişli saf alüminyum elde edilir.
Kompoze gübreler
En az iki çeşit bitki besin elementi içeren gübrelere kompoze gübre (ing. "compound fertilizer") denir . Bugün doğal ve yapay gübrelerin her ikisi de değişik şekillerde elde edilmektedir. Bitkinin beslenmesi öncelikle yapay (mineral ya da ticari) gübre dediğimiz azot, fosfor ve potasyum tarafından sağlanır. Genellikle yapay gübrelerin ihtiva ettiği besin, azot (N), fosfor pentoksit (P2O5) ve potas (K2O) olarak ifade edilir. Yapay gübrelerin ticari ambalajlarında bir veya daha fazla madde bulunur. Karışık gübrelerin bileşimi çoğunlukla gübre ambalajlarının üzerindeki bir seri numara ile belirtilir. İlk sayı azotun yüzdesini, ikincisi fosfor pentaoksidin yüzdesini ve üçüncüsü de potasın yüzdesini belirtir. Böylece 5-10-10 şeklinde işaretlenmiş bir karışık gübre %5 azot, %10 fosfor pentaoksit ve %10 potas ihtiva eder. Süper kompoze gübreler ise NPK dışında mineral maddeler de ilave edilen daha kompleks yapıdaki kimyasal gübrelerdir. Bu gübreler Zn, Fe, Sülfat gibi ilave besin elementleri ihtiva ederler.
Yavaş salınımlı gübreler
Özellikle azotlu gübrelerin yıkanarak veya nitrifikasyon ile bitki tarafından kullanılmadan kaybedilmesinin önüne geçilmesi ve toprakta daha uzun süre dengeli bir şekilde kullanılabilirliğini sağlamak üzere geliştirilen gübre formlarıdır. yavaş salınım özelliği farklı teknikler kullanılarak sağlanabilir.