Mr.Muhendis
21.02.2010, 03:05
Alından çıkarılan gübre öteki sakıncaları yanında uygulama güçlükleri nedeniyle tarlaya her gün taşınamaz. O nedenle gübre yığın seklinde bir süre bekletilir, geçen zaman içerisinde koşullara bağlı olarak çok sayıdaki çeşitli mikroorganizmaların işlevleri sonucu gübrede aerob ve anaerob ihtimar oluşur. Gevşek gübre yığınlarında yeterli havanın bulunması nedeniyle aerob ihtimar oluşur ve yığında sıcaklık kısa sürede 60 °C ye değin yükselir. Bu koşullarda gübredeki organik bileşikler çok kısa denilebilecek bir süre içerisinde su, karbondioksit ve amonyağa parçalanır. Bu arada yabani bitki tohumları çimlenme güçlerini yitirirken hastalık etmenleri de etkisiz hale dönüşür.
Gübre yığınında ihtimar sonucu giderek oksijenin tükenmesi ve ortamda fazlaca karbondioksitin bulunması ya da gübre yığınının sıkıştırılarak havasız ortamın sağlanması sonucu belli mikroorganizmalar tarafından anaerobik ihtimar oluşturulur. Anaerobik ihtimar göreceli olarak daha yavaş cereyan eder ve ortam sıcaklığı önemli derecede düşer. Anaerobik ihtimarda amonyak oluşmaz ve azotlu bileşiklerin az bir bölümü kötü kokulu maddelere parçalanır.
Organik ve inorganik bileşimi nedeniyle heterojen yapı gösteren ahır gübresinde çok sayıda çeşitli mikroorganizmaların etkisiyle gübrenin saklandığı koşullara da bağlı olarak önemli kimyasal değişiklikler ortaya çıkar. Bu kimyasal değişiklikler aşağıda özel olarak açıklanmıştır.
Azotlu bileşiklerdeki değişmeler
Hava ile değinim sonucu gübrede hızlı aerobik ihtimar başlar. Gübrede bulunan basit azotlu bileşikler öncelikle etkilenir. Ahır gübresinde azot, asal olarak üre, hazmolamaz protein ya da mikrobiyal dokular .şeklinde bulunur. Üre kolayca hidrolize olarak amonyum karbonata dönüşür. Bu tepkime aşağı yukarı beş gün içinde tamamlanır. Durağan olmayan amonyum karbonatları da aşağıdaki formülde gösterildiği amonyak gazı ve karbondioksit oluşur. Ahırlarda hissedilen yoğun amonyak kokusu bunun en açık kanıtıdır. Yüksek sıcaklık ve alkali ortamlarda amonyağa dönüşme çok hızlıdır.
CO(NH2)2 + 2H20——)(NH4)2, CO3 Üre
(NH4)2CO3 ——> 2NH3 + CO2 + H2O
Kuruma, amonyak yitmesini (NH4)2 CO3 çözeltisinin yoğunlaşması nedeniyle hızlandırır. Amonyak yitmesi donma sonucu da artar. Çünkü kristalleşme nedeniyle amonyum karbonat çözeltisinin yoğunluğu artmaktadır. Don görülen günlerde ahır gübresinin tarlaya saçılarak verilmesinden kaç gün sonra, gübredeki amonyağın aşağı yukarı yarısı yiter.
Ahır gübresinde bağımsız şekle dönüşen amonyak ya nitrifikasyona uğrar ya da yataklık tararından adsorbe edilir Nitrifikasyon için oksijene gereksinim vardır Bu oksijen gübre yığınının atmosfere yakın kenarlarında bulunur. Gübre yığını sıkıştırılınca bu olanak da ortadan kalkar Bu arada iyi havalanan gübre yığınlarında yüksek sıcaklık ( 50-60°C) oluşur ki bu nitrifikasyonda görev alan mikroorganizmaların ölümüne yol açar. Gübre yığınının atmosfere yakın kenarlarında oluşan nitratlar çoğu kez yıkanma sonucu yığının içine doğru taşınır. Yığının iç bölümüne taşınan nitratlar binada anaerobik koşullarda mikroorganizmaların etkinliği ile denitrifikasyona uğrar.
Hayvan dışkılarındaki hazmolamaz protein ileri düzeyde parçalanmağa karşı daha dayanıklıdır Bununla beraber ; mikroorganizmalar gerek aerobik ve gerekse anaerobik koşullar altında bileşikleri de parçalayabilirler. Bu bileşiklerden bir bölümü amonifikasyona uğrarken bir bölümde de mikrobiyal proteine dönüşür. Bu arada proteinlerin parçalanmaları sonucu kötü kokulu skolol, indol, hidrojen sülfür ve aminler oluşur.
Hayvan dışkılarındaki hazmolamaz protein ileri düzeyde parçalanmağa karşı daha dayanıklıdır Bununla beraber ; mikroorganizmalar gerek aerobik ve gerekse anaerobik koşullar altında bileşikleri de parçalayabilirler. Bu bileşiklerden bir bölümü amonifikasyona uğrarken bir bölümde de mikrobiyal proteine dönüşür. Bu arada proteinlerin parçalanmaları sonucu kötü kokulu skolol, indol, hidrojen sülfür ve aminler oluşur.
Karbonhidratlardaki değişmeler
Ahır gübresinin katı bölümünde fazla miktarda selüloz, hemiselüloz, lignin ve öteki bileşiklerle hazmolmadan dışkı içinde alılan mikrobiyolojik parçalanmağa dayanıklı maddeler bulunur. Sap, saman vb gibi yataklık olarak kullanılan maddeler fazla miktarda selüloz ve hemiselüloz ile az, miktarda oldukça kolay parçalanabilir şeker, nişasta ve proteinleri içerirler. Gübrelerin saklanması anında lignin ve proteinin birleşmesi sonucundu humus adı verilen ve güç parçalanan ligno-proteinal kompleksi oluşur.
Karbonhidratların parçalanma düzeyleri ile parçalanma sonucu oluşan ürünlerin cins ve nicelikleri asal olarak havalanma durumuna bağlıdır, Parçalanma açık havaya bırakılmış gevşek yığınlarda özellikle oldukça yüksek sıcaklıkla (37°C), havalanmanın iyi olduğu ve nemin bol bulunduğu koşullarda çok çabuk olur. İlk aşamalarda parçalanma, ürenin amonyum karbonata dönüşümü ile oluşan alkalin tepkime sonucu, yavaş yavaş gelişir. Karbonhidratların parçalanmaları anında karbondioksit, H2O ve sıcaklık şeklinde enerji açığa çıkar. Ihımın sonucu toplam ağırlık kuşkusuz, önemli ölçüde azalır. Gübre yığınlarında karbonhidratların parçalanmaları sonucu karbondioksit gazı ile sıcaklık başlangıçta giderek artarken zamanla parçalanarak karbonhidrat miktarına bağlı olarak azalır.
Anaerobik koşullar altında karbonhidratların parçalanmaları çok yavaş olduğu gibi parçalanma ürünleri de ayrımlıdır. Parçalanma sonucunda genellikle karbondioksit, metan (CH4), hidrojen ile asetik, bütirik ve süt asitleri gibi uçucu organik asitler oluşur. Parçalanma ürünleri asit tepkimelidir. O nedenle gübrenin pH' sı asil yöne doğru değiştiği için gaz şeklinde amonyak yitmesi de önlenir. Ahır gübresinin anaerobik koşullarda saklanması ile azot yitmesi göreceli olarak azaltılabildiği gibi kuru madde yitmesi de azalır.
Mineral maddelerdeki değişmeler
Fosfor çoğunlukla katı dışkı içinde organik ve inorganik şekillerde bulunur. Ahır gübresinin mikrobiyolojik parçalanması anında organik fosfor bileşikleri bitkiye daha yararlı olan inorganik bileşiklere dönüşür. İhtimar etmiş gübrede bitkiye yarayışlı fosfor genelde amonyum fosfatlar ve monokalsiyum fosfatlar şeklinde bulunur Kuşkusuz yarayışlı fosforun az bir bölümü ihtimar anında mikroorganizma proteinini; sentezlenerek bitkiler tarafından yararlanılamaz şekle dönüşür.
Ahır gübresindeki potasyumun büyük bölümü suda çözünebilir şekilde olup bundan bitkiler kolaylıkla yararlanır. Suda çözünemez. potasyum, kalsiyum ve magnezyum bileşikleri de ihtimar anında bitkiye yarayışlı şekle dönüşür. Anılan elementlerin hiçbiri azot gibi gaz şeklinde yitmezler. Bu elementlerde yitme yalnızca yıkanma sonucu ortaya çıkar.
Taze ve ihtimar etmiş ahır gübrelerinin karşılaştırılması
İhtimar etmiş gübre denildiği zaman gübredeki materyallerin orijinal yapılanılın tamamının ya da bir bölümünün değişmiş olduğu hemen akla gelir. Normal koşullar altında taze gübre katı ve sıvı dışkılarla yataklığı içeren gübrelerdir. Taze ve ihtimar etmiş gübreler çeşitli yönlerden birbirleriyle karşılaştırılabilir.
(a)- İhtimar etmiş gübre bitki besin maddelerince daha varsıldır. İhtimal anında toplam ağırlığın azalması gübrede bitki besin maddeleri konsantrasyonunun yükselmesine neden olur. Bir ton taze gübre ihtimardan sonra ağırlığının % 50'sini yitirir. Genelde yitme, içerisinde mineral bitki besin maddeleri bulunmayan ve azot da içermeyen organik bileşiklerdeki yitme ile ortaya çıkar.
(b) - Taze gübredeki azotun büyük bölümü suda çözünebilir şekildedir. Gübrenin organik bölümünün parçalanması anında suda çözünen azotun bir bölümü mikroorganizma proteinine sentezlenir. Bunun için öncelikle gübreye karışmış idrardaki azot kullanılır. Böylece gübredeki bitkiye yarayışlı azot miktarı azalır, ihtimar koşulları dikkatli bir şekilde kontrol edilmezse gaz şeklinde önemli düzeyde azot yitmesi ortaya çıkar.
(c) - İhtimar etmiş gübrede fosforun çözünürlüğü daha fazladır. Eğer yıkanma olmazsa ihtimar anında gübrenin fosfor ve potasyum kapsamınla bir değişiklik olmaz.
(d) - İhtimar sonucu gübrenin C:N oranı 20:1'e değin düşer. Taze gübrede C:N oranının yüksek olması bitkide azot noksanlığının ortaya çıkmasına yol açar. İhtimar anında ayrıca gübredeki yabani ot tohumları ve hastalık etmenleri de yok olur.
Gübre yığınında ihtimar sonucu giderek oksijenin tükenmesi ve ortamda fazlaca karbondioksitin bulunması ya da gübre yığınının sıkıştırılarak havasız ortamın sağlanması sonucu belli mikroorganizmalar tarafından anaerobik ihtimar oluşturulur. Anaerobik ihtimar göreceli olarak daha yavaş cereyan eder ve ortam sıcaklığı önemli derecede düşer. Anaerobik ihtimarda amonyak oluşmaz ve azotlu bileşiklerin az bir bölümü kötü kokulu maddelere parçalanır.
Organik ve inorganik bileşimi nedeniyle heterojen yapı gösteren ahır gübresinde çok sayıda çeşitli mikroorganizmaların etkisiyle gübrenin saklandığı koşullara da bağlı olarak önemli kimyasal değişiklikler ortaya çıkar. Bu kimyasal değişiklikler aşağıda özel olarak açıklanmıştır.
Azotlu bileşiklerdeki değişmeler
Hava ile değinim sonucu gübrede hızlı aerobik ihtimar başlar. Gübrede bulunan basit azotlu bileşikler öncelikle etkilenir. Ahır gübresinde azot, asal olarak üre, hazmolamaz protein ya da mikrobiyal dokular .şeklinde bulunur. Üre kolayca hidrolize olarak amonyum karbonata dönüşür. Bu tepkime aşağı yukarı beş gün içinde tamamlanır. Durağan olmayan amonyum karbonatları da aşağıdaki formülde gösterildiği amonyak gazı ve karbondioksit oluşur. Ahırlarda hissedilen yoğun amonyak kokusu bunun en açık kanıtıdır. Yüksek sıcaklık ve alkali ortamlarda amonyağa dönüşme çok hızlıdır.
CO(NH2)2 + 2H20——)(NH4)2, CO3 Üre
(NH4)2CO3 ——> 2NH3 + CO2 + H2O
Kuruma, amonyak yitmesini (NH4)2 CO3 çözeltisinin yoğunlaşması nedeniyle hızlandırır. Amonyak yitmesi donma sonucu da artar. Çünkü kristalleşme nedeniyle amonyum karbonat çözeltisinin yoğunluğu artmaktadır. Don görülen günlerde ahır gübresinin tarlaya saçılarak verilmesinden kaç gün sonra, gübredeki amonyağın aşağı yukarı yarısı yiter.
Ahır gübresinde bağımsız şekle dönüşen amonyak ya nitrifikasyona uğrar ya da yataklık tararından adsorbe edilir Nitrifikasyon için oksijene gereksinim vardır Bu oksijen gübre yığınının atmosfere yakın kenarlarında bulunur. Gübre yığını sıkıştırılınca bu olanak da ortadan kalkar Bu arada iyi havalanan gübre yığınlarında yüksek sıcaklık ( 50-60°C) oluşur ki bu nitrifikasyonda görev alan mikroorganizmaların ölümüne yol açar. Gübre yığınının atmosfere yakın kenarlarında oluşan nitratlar çoğu kez yıkanma sonucu yığının içine doğru taşınır. Yığının iç bölümüne taşınan nitratlar binada anaerobik koşullarda mikroorganizmaların etkinliği ile denitrifikasyona uğrar.
Hayvan dışkılarındaki hazmolamaz protein ileri düzeyde parçalanmağa karşı daha dayanıklıdır Bununla beraber ; mikroorganizmalar gerek aerobik ve gerekse anaerobik koşullar altında bileşikleri de parçalayabilirler. Bu bileşiklerden bir bölümü amonifikasyona uğrarken bir bölümde de mikrobiyal proteine dönüşür. Bu arada proteinlerin parçalanmaları sonucu kötü kokulu skolol, indol, hidrojen sülfür ve aminler oluşur.
Hayvan dışkılarındaki hazmolamaz protein ileri düzeyde parçalanmağa karşı daha dayanıklıdır Bununla beraber ; mikroorganizmalar gerek aerobik ve gerekse anaerobik koşullar altında bileşikleri de parçalayabilirler. Bu bileşiklerden bir bölümü amonifikasyona uğrarken bir bölümde de mikrobiyal proteine dönüşür. Bu arada proteinlerin parçalanmaları sonucu kötü kokulu skolol, indol, hidrojen sülfür ve aminler oluşur.
Karbonhidratlardaki değişmeler
Ahır gübresinin katı bölümünde fazla miktarda selüloz, hemiselüloz, lignin ve öteki bileşiklerle hazmolmadan dışkı içinde alılan mikrobiyolojik parçalanmağa dayanıklı maddeler bulunur. Sap, saman vb gibi yataklık olarak kullanılan maddeler fazla miktarda selüloz ve hemiselüloz ile az, miktarda oldukça kolay parçalanabilir şeker, nişasta ve proteinleri içerirler. Gübrelerin saklanması anında lignin ve proteinin birleşmesi sonucundu humus adı verilen ve güç parçalanan ligno-proteinal kompleksi oluşur.
Karbonhidratların parçalanma düzeyleri ile parçalanma sonucu oluşan ürünlerin cins ve nicelikleri asal olarak havalanma durumuna bağlıdır, Parçalanma açık havaya bırakılmış gevşek yığınlarda özellikle oldukça yüksek sıcaklıkla (37°C), havalanmanın iyi olduğu ve nemin bol bulunduğu koşullarda çok çabuk olur. İlk aşamalarda parçalanma, ürenin amonyum karbonata dönüşümü ile oluşan alkalin tepkime sonucu, yavaş yavaş gelişir. Karbonhidratların parçalanmaları anında karbondioksit, H2O ve sıcaklık şeklinde enerji açığa çıkar. Ihımın sonucu toplam ağırlık kuşkusuz, önemli ölçüde azalır. Gübre yığınlarında karbonhidratların parçalanmaları sonucu karbondioksit gazı ile sıcaklık başlangıçta giderek artarken zamanla parçalanarak karbonhidrat miktarına bağlı olarak azalır.
Anaerobik koşullar altında karbonhidratların parçalanmaları çok yavaş olduğu gibi parçalanma ürünleri de ayrımlıdır. Parçalanma sonucunda genellikle karbondioksit, metan (CH4), hidrojen ile asetik, bütirik ve süt asitleri gibi uçucu organik asitler oluşur. Parçalanma ürünleri asit tepkimelidir. O nedenle gübrenin pH' sı asil yöne doğru değiştiği için gaz şeklinde amonyak yitmesi de önlenir. Ahır gübresinin anaerobik koşullarda saklanması ile azot yitmesi göreceli olarak azaltılabildiği gibi kuru madde yitmesi de azalır.
Mineral maddelerdeki değişmeler
Fosfor çoğunlukla katı dışkı içinde organik ve inorganik şekillerde bulunur. Ahır gübresinin mikrobiyolojik parçalanması anında organik fosfor bileşikleri bitkiye daha yararlı olan inorganik bileşiklere dönüşür. İhtimar etmiş gübrede bitkiye yarayışlı fosfor genelde amonyum fosfatlar ve monokalsiyum fosfatlar şeklinde bulunur Kuşkusuz yarayışlı fosforun az bir bölümü ihtimar anında mikroorganizma proteinini; sentezlenerek bitkiler tarafından yararlanılamaz şekle dönüşür.
Ahır gübresindeki potasyumun büyük bölümü suda çözünebilir şekilde olup bundan bitkiler kolaylıkla yararlanır. Suda çözünemez. potasyum, kalsiyum ve magnezyum bileşikleri de ihtimar anında bitkiye yarayışlı şekle dönüşür. Anılan elementlerin hiçbiri azot gibi gaz şeklinde yitmezler. Bu elementlerde yitme yalnızca yıkanma sonucu ortaya çıkar.
Taze ve ihtimar etmiş ahır gübrelerinin karşılaştırılması
İhtimar etmiş gübre denildiği zaman gübredeki materyallerin orijinal yapılanılın tamamının ya da bir bölümünün değişmiş olduğu hemen akla gelir. Normal koşullar altında taze gübre katı ve sıvı dışkılarla yataklığı içeren gübrelerdir. Taze ve ihtimar etmiş gübreler çeşitli yönlerden birbirleriyle karşılaştırılabilir.
(a)- İhtimar etmiş gübre bitki besin maddelerince daha varsıldır. İhtimal anında toplam ağırlığın azalması gübrede bitki besin maddeleri konsantrasyonunun yükselmesine neden olur. Bir ton taze gübre ihtimardan sonra ağırlığının % 50'sini yitirir. Genelde yitme, içerisinde mineral bitki besin maddeleri bulunmayan ve azot da içermeyen organik bileşiklerdeki yitme ile ortaya çıkar.
(b) - Taze gübredeki azotun büyük bölümü suda çözünebilir şekildedir. Gübrenin organik bölümünün parçalanması anında suda çözünen azotun bir bölümü mikroorganizma proteinine sentezlenir. Bunun için öncelikle gübreye karışmış idrardaki azot kullanılır. Böylece gübredeki bitkiye yarayışlı azot miktarı azalır, ihtimar koşulları dikkatli bir şekilde kontrol edilmezse gaz şeklinde önemli düzeyde azot yitmesi ortaya çıkar.
(c) - İhtimar etmiş gübrede fosforun çözünürlüğü daha fazladır. Eğer yıkanma olmazsa ihtimar anında gübrenin fosfor ve potasyum kapsamınla bir değişiklik olmaz.
(d) - İhtimar sonucu gübrenin C:N oranı 20:1'e değin düşer. Taze gübrede C:N oranının yüksek olması bitkide azot noksanlığının ortaya çıkmasına yol açar. İhtimar anında ayrıca gübredeki yabani ot tohumları ve hastalık etmenleri de yok olur.