2009-2010 bahar dönemi bitki besleme uygulama

1
2009-2010 BAHAR DÖNEMİ
BİTKİ BESLEME
UYGULAMA DERS NOTLARI
BÖLÜM 1
2
Bazı Toprak Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri ile Verimlilik İlişkileri
1.Toprak pH’sı ve Verimlilik İlişkisi
Toprak pH’sı: Topraklarda asitlik ve alkaliliğin bir ölçütüdür.
pH; 1 litre toprak eriğindeki H+ iyonları konsantrasyonunun (-) logaritması olarak tanımlanır.
a)
Aktif Asitlik: Kil ve organik madde tarafından tutulamayan H+ iyonları
b)
Potansiyel Asitlik: Kil ve organik madde yüzeyinde tutulan H+ iyonları
Aktif Asitlik + Potansiyel Asitlik = Total Asitlik
Topraklarda yaşayan bitkiler ve mikroorganizmalar için toprağın elverişliliği büyük
ölçüde toprak reaksiyonuna (pH) bağlıdır. Toprakların asitliği veya alkaliliği H+ iyonlarının
bazik katyonlara (Ca++, Mg++, K+, Na+ ) oranına bağlıdır. Çok kuvvetli asit topraklarda H+
iyonları baskın, asitliği düşük veya nötral topraklarda ise özellikle Ca++ iyonları baskındır.
Aşırı miktarlarda Na+ alkalin reaksiyona sebep olmaktadır. Bitki besin maddelerinin
yarayışlılığı üzerine toprak reaksiyonu etkisi büyüktür. Bitki besin maddelerinin genel olarak
en yüksek yarayışlılığı 6,5-7,5 pH aralığında olmaktadır. Bitkilerin optimum gelişmesi için
pH istekleri farklıdır. Örneğin arpa, tütün, yonca gibi bitkiler asit koşullara karşı hassasiyet
gösterirken, yulaf, patates, çay gibi bitkiler asit koşullara tolerans gösterirler.
Toprak organik maddesinin mineralizasyonu, huminleşme, nirifikasyon, amonifikasyon,
oksidasyon gibi reaksiyonlar toprağa asitlik kazandırır. Bu olaylar sonucunda toprakta asetik
asitler, formik ve laktik asitler gibi organik asitler, HNO3 (nitrik asit) ve H2SO4 gibi kuvvetli
asitler meydana gelerek toprakların asitleşmesine yardımcı olabilirler.
pH ile Besin Maddeleri ve Toksik Element İlişkileri
Asit topraklar genellikle Al+3 ve Mn+2 gibi toksik elementlerce daha zengindir.
Çözünebilir Al+3 konsantrasyonu 1 ppm’in üzerine çıktığı zaman bitkilerin kök gelişimi
geriler. Bitkiler Mn’a karşı daha toleranslı olmalarına karşın yüksek konsantrasyonlarda zarar
görebilirler.
pH ile Makro Besin Element İlişkileri
Topraklardaki fosforun yarayışlılığı pH ile doğrudan ilişkilidir.Fosforun bitkiler için
en yarayışlı olduğu pH değeri zayıf asit-nötral arasıdır. Bu pH değerlerinin üzerinde veya
altında yarayışlılığı azalmaktadır.Asit topraklarda yarayışlılığın azalmasının nedeni fosfor
iyonlarının demir ve alüminyum iyonlarıyla güç çözünür bileşikler oluşturmasıdır. Fosfor
3
yarayışlılığı pH’nın nötralin üzerine çıkmasıyla da azalmaktadır. Bunun nedeni bu koşullarda
fosfatın, kalsiyumla , kalsiyum fosfatlar halinde fikse edilmesidir.
Toprak pH’sı nötral ve üzerinde olan kurak ve yarı kurak bölge topraklarında K
yarayışlılığı yüksek olmakla birlikte K+ fiksasyonu da yüksek olduğundan yarayışlılığı
sınırlanmaktadır. Kil minerallerinin NH4+ fiksasyonu gücü, asitliğin artması ile azalır.
Kalsiyum tüm toprak pH’larında yarayışlıdır. Fakat yağışlı bölge topraklarında fazla
yıkandığından bitki ihtiyacını karşılayamadığı gibi, toprak pH’sını tamponlayıcı etkisi de
azalmaktadır. Magnezyum da benzer özellik göstermektedir. Kükürt hemen hemen her pH
değerinde bitkiler için yarayışlıdır.
Sodyum toprak pH’sı 8,5’in üzerine çıktığında sorun olmaya başlar. Bu pH’larda,
kalsiyum, CaCO3’ lar halinde çöküp yarayışsız hale geçerken, Na+miktarı oldukça artmakta
ve alkaliliğe neden olmaktadır.
pH ile Mikro Besin Element İlişkileri
Mikro besin elementlerinin ve toksik metal katyonlarının çözünürlükleri ve topraktaki
konsantrasyonları asitleşme ile artış gösterir. Fakat, Mo, Cr ve B’un yarayışlılığı azalır.
Özellikle Mo eksikliğine asit topraklarda sıkça rastlanır. Buna karşılık diğer mikro besin
elementlerinin miktarı toksik düzeylere kadar çıkabilir.
2. Toprakta Tuz (%) ve Verimlilik İlişkisi
Bitki gelişimini olumsuz etkileyecek miktarlarda çözünebilir tuz içeren topraklar,tuzlu
topraklar olarak kabul edilmektedir.
US tuzluluk laboratuarlarına göre toprakların satürasyon ekstraktlarında EC 4 dSm-1
(40 mM NaCl) ve değişebilir Na %’si (ESP) 15’den az ise o topraklar tuzlu olarak kabul
edilmektedir. Değişebilir Na %’si 15’den fazla olan toprakla tuzlu alkali topraklar olarak
adlandırılmaktadır. Tuzlu topraklarda Na+ ve Cl-1 dominant iyonlardır. Bitkiler sodyuma göre
klora daha duyarlıdırlar, tuzlu alanlarda bitkiler öncelikle klor toksisitesinden zarar
görmektedirler.Bitkinin klor alınımının fazla olması aynı zamanda iyon alımı sırasında klorun
nitrat ile rekabetine yol açmakta ve dolaylı olarak bitkiler dolaylı olarak N alamamaktadırlar.
Aynı şekilde aşırı Na alınımı da özellikle K ve Ca gibi katyonların aleyhine iyon alınımında
dengesizlik yaratmak suretiyle bitki gelişimini olumsuz etkilemektedir.Tuzlu alanlarda
yetiştirilen bitkilerde Ca noksanlığı belli başlı bir sorundur.Bu alanlarda aşır tuz bitkilerin su
stresine girmesine neden olmakta,bitkilerin transpirasyon oranını düşürmektedir.
4
Tuzluluk bitki gelişimini üç şekilde olumsuz etkilemektedir.
1.Köklenme ortamında oluşan düşük (negatif) su potansiyeli nedeniyle su noksanlığı,
2.Aşırı Na+ ve Cl-1 alımına bağlı olarak iyon toksitesi,
3.İyon alımınının ve gövdede taşınımının engellenmesi nedeniyle bitki besin maddeleri
arasındaki dengenin bozulmasıdır.
Örneğin : Arpa tuza dayanıklı bir bitki, fasulye ise tuza hassas bir bitkidir.
Sınıflandırma:
Tuzluluk Sınıfı
Suda Çözünebilir Toplam Tuz (%)
Sınıf : 0
< 0,150 tuzdan ari
Sınıf : 1
0,150-0,350 tuzun etkisi hafif
Sınıf : 2
0,350-0,650 tuzun etkisi orta
Sınıf : 3
>0,650 tuzun etkisi büyük
3.Toprakta Kireç (%) ve Verimlilik İlişkisi:
Toprakta kireç, yoğun olarak kireçli mineralleri içeren kireç taşı,marn vb. ana
özdekten veya dışarıdan taşınarak köken alır. Kireç taşları, karbonat formlarının önceki
jeolojik zaman sürecinde çökelmesi sonucunda oluşmuşlardır. Marn ise kalker ve kilin değişik
oranlarda karışımıdır.
Toprak verimliliğinde, azot, fosfor, potasyum vb. bitki besin elementleri temel kabul
edilirken, toprak koşullarının iyileştirilmesinde ve bitkilerin büyümesinde önemli bir rol
oynayan kireç gereksinimine yeterince önem verilmemektedir. Özellikle yağışlı iklim
koşullarındaki asit özellikli toprakların düşük kireç içerikleri, kireçlenme yapmak suretiyle
istenilen seviyeye getirilebilir. Kireç noksanlığında ve buna bağlı olarak toprak asitliği önemli
düzeyde ise, çözünebilir alüminyum ve magnezyum toksisitesi görülebilir. Aynı zamanda
,kalsiyum ve magnezyum alınabilirliğinin güçleştiği ve temel bitki besin elementlerinin
alınımının düşük seviyede olduğu bilinmektedir.
Diğer yandan kireç içeriği çok yüksek olan kireçli-alkalin yapıdaki topraklarda ise
özellikle bitkilerin fosfor alınımı azalır. Fosfor ,Ca3(PO4)2 olarak çökelebilir ya da doymuş kil
minerallerine bağlanabilir.)Ayrıca mikro elementlerin yarayışlılığı olumsuz yönde etkilenir.
5
Kireç tayininde, toprakta bulunan karbonatlar asitlerle;
CaCO3 + 2HCl
CaCl2 + HCl + CO2
Şeklinde parçalanır. Burada açığa çıkan CO2 ,volumetrik, gravimetrik, titrimetrik veya
kondüktivimetrik olarak tayin edilebilir. Laboratuarımızda ‘Scheibler Kalsimetresi’ ile
‘Volumetrik Karbonat Tayini’ yapılmaktadır.
Yapılan laboratuar ölçümü sonuçlarına göre;
%CaCO3
Değerlendirme
0-2,5
Kireçce Fakir
2,5-5,0
Kireçli
5,0-10,0
Kireçce Zengin
10-0-20,0
Bünye + Marn
20,0-50,0
Bünye + Kireçli
Arazi etütlerinde 1/3 ‘lük HCl ile yapılan kireç kontrollerinde köpürmeler temel alınarak
aşağıdaki kavramlar kullanılabilir.
Kireçsiz:
Köpürme yok
Az kireçli:
Görülebilir bir köpürme var
Kireçli:
Köpürme yoğun
Çok kireçli:
Çok kuvvetli bir köpürme olur, kireç parçaları net olarak görülür.
4.Toprakta Organik Madde (%) ve Verimlilik İlişkisi
Toprakta organik madde miktarı üzerine çeşitli etmenler etki yapar. Bunlar;
a)Topoğrafya
b)Vejetasyon Çeşidi
c)Ana Materyal
d)İklim
e)Zaman
6
Organik madde toprağın fiziksel,kimyasal ve biyolojik özellikleri üzerine çok etkilidir
ve toprağın gelişimini kolaylaştırır.Etki şekilleri ve derecesi, organik madde miktarı ve türü
ile sıkı bir ilişki gösterir.
Organik Madde;
1.Toprak taneciklerinin bir araya gelerek agregat oluşumu ve bunların dayanıklılığını sağlar.
2.Toprağın iyon değişim kapasitesini artırır.
3.Toprağa tamponluk kazandırır.
4.Toprağın su tutma kapasitesini artırır.
5.Toprağın daha iyi havalanmasını sağlar.
6.Toprak pH’sını düzenler.
7.Bitki besin maddesi kaynağı olarak görev yapar.
8.Bitki besin maddelerinin yarayışlılığını artırır.
9.Topraktaki mikrobiyolojik popülasyonu aktive eder.
Toprak organik maddesinde ana element olarak yer alan C miktarları, toprak organik
maddesinin %58 (100/58 = 1,724) C içerdiği varsayımına dayanılarak, 1,724 faktörü (Van
Bemmelen Faktörü) ile çarpılmak suretiyle hesaplanır.
Topraklarda organik C miktarlarının belirlenmelerinde koşullara en uygun yöntemi seçmek
ve uygulamak zorunludur.
Analiz sonucunda bulunan % C miktarı aşağıdaki formülde yerleştirilerek, % organik madde
bulunur.
% Organik Madde = %C X 1,724
Bu çarpımın sonucuna göre aşağıdaki sınıflandırmayı kullanarak değerlendirme yapabiliriz.
% Organik Madde
Değerlendirme
<1
Organik madde içeriği çok düşük
1-2
Organik madde içeriği düşük
2-4
Organik madde içeriği orta
4-8
Organik maddece zengin
8-20
Organik maddece çok zengin
7
5. Toprak Bünyesi ve Verimlilik İlişkisi
Toprak tekstürü veya toprak bünyesi denilen kavram mineral parçacıkları olan kum,
mil ve kil fraksiyonlarının ağırlık itibariyle toprak içindeki dağılımını gösterir.Kum,mil ve kil
fraksiyonlarının isimlendirilmesi ise doğrudan doğruya bu parçacıkların büyüklükleri ile
ilgilidir.
Kil fraksiyonu toprağın en küçük boyutlu parçacıklarıdır.Küçük boyutlu olduklarından
aynı hacimdeki kum ve mil parçacıklarından çok daha geniş bir yüzey alanına
sahiptirler.Toprağın en aktif fraksiyonudur.Su tutma özelliğinden dolayı, toprağın su tutma
kapasitesini
artırarak
bitkilerin
su
gereksinimlerinin
karşılanmasını
sağlar.Ayrıca
yüzeylerindeki elektriksel yüklerle bitki besin iyonlarını tutarlar ve bunları bitki köklerine
vererek bitkilerin beslenmesine geniş ölçüde hizmet ederler.Su ve besin elementlerini tutma
özelliklerinden ötürü killi topraklar, kumlu topraklara göre (çok aşırı miktarda kil
kapsamamak koşulu ile) genelde daha verimlidirler.Bu topraklara verilen gübrelerin de
yıkanma ile kayba uğrama olasılığı daha azdır ve yıkanma olsa da düşük miktardadır.
Topraktaki kil miktarının çok fazla olması da, bitki yetiştiriciliği yönünden bazı önemli
sorunlar yaratır. Bunlardan biri havalanmanın yetersizliğidir.Bilindiği gibi toprak parçacıkları
arasında boşluklar bulunmakta,bu boşlukların bir kısmı su bir bölümü ise hava tarafından
işgal edilmektedir.Toprak boşluklarında bir miktar havanın bulunması bir çok bakımdan
önemlidir. Bitki köklerinin oksijen gereksinimini, aerobik bakterilerin oksijen gereksinimini,
makro ve mikro toprak faunasının oksijen gereksinimi hep bu toprak boşluklarındaki havadan
karşılanmaktadır. Yeterli havalanmanın olmaması toprakta biyolojik aktiviteyi geriletir ve
bitkilerin gelişmesi zayıflar hatta durur.
Killi toprakların havasızlık sorununa karşı alınacak en iyi önlem yine organik madde
kapsamını artırmaktır. Kumlu topraklarda su tutma kapasitesini yükseltme görevi yapan
organik madde, killi topraklarda kil zerrelerini birbirine bağlayıp furda yapı oluşumunu
sağlamakta, bunun sonucu, boşluk hacmi arttığı için havalanmayı artırmaktadır.
Kumlu topraklar su ve hava geçirgenliği iyi olan ve içinde köklerin gelişme ve
yayılması kolay olan topraklardır.Bu özellikleri bitki gelişmesi için elverişli olmakla beraber,
kumlu toprakların su ve besin elementlerini tutma kapasitelerinin düşük olması (kum
taneciklerinin yüzey alanlarının dar olmasından ileri gelen) dezavantajlarıdır.Bu dezavantajın
olumsuz etkisini telafi etmek için yapılması gereken şey, kumlu topraklara daha sık su ve bitki
besinleri vermektir.Yüksek düzeyde bulunan organik madde kumlu toprakların su ve bitki
besinlerini tutma kapasitesini artırır.Ancak ne yazık ki, kumlu toprakların çoğunun organik
madde kapsamları da düşüktür.Bu nedenle kumlu topraklardan iyi bir ürün almak için, çoğu
8
kez daha çok gübre ve varsa sulama suyu verilmesi zorunlu olmaktadır.Fazla gübre ve fazla
su kullanılması durumunda,gübrelerdeki besin elementlerinin ve suyun bir kısmının beraberce
yıkanarak kayba uğrayacağını da düşünürsek, kumlu topraklarda bitki yetiştirme maliyetinin
daha yüksek olacağı anlaşılır.
Tınlı topraklar bir çok yönden iyi özelliklere sahip topraklardır.İyi bir bitki gelişmesi
için gerekli su ve bitki besinlerini tutacak kadar kil içerirler.Ancak kil miktarı, havasızlık ve
toprak işlemesi sorunları yaratacak kadar fazla değildir.Yeterli oranda mil içerirler. %10-25
arasında kil içeren , kalan kısmı ise eşit oranlarda kum ve milden oluşan, toprak parçacıklarını
birbirine bağlamaya yetecek kadar yüzde birkaç düzeyince organik madde içeren topraklar
tekstür
bakımından
oldukça
uygun
topraklardır.Böyle
bir
bünye
‘tın’
olarak
adlandırılmaktadır.Böyle bir bünyeye sahip olan toprakta yeterli su ve besin maddeleri de
sağlanırsa genelde verimli topraklar elde edilmiş olur.
6. Toprak KDK’sı ve Verimlilik İlişkisi
Bir toprağın katyon değişim kapasitesi (KDK) , toprak çözeltisinde bulunan pozitif
yüklü iyonları çekmek için elverişli bulunan negatif yükün toplam miktarını simgeler.Bu,
toprakların en önemli kimyasal özelliklerinden biri olup, toprakta bitki besin elementleri
yarayışlılığını çok fazlasıyla etkiler. Bir toprağın KDK değeri me negatif yük /100 g
(me/100g) fırın-kuru toprak olarak ifade olunur. Bir toprakta KDK, negatif noktalarda tutulan
katyonların toplam miktarını da (me/ 100 g) simgeler. KDK toplam negatif yükü simgelediği
ve KDK ile ilgili spesifik katyonlar değiştiği için, kütle yerine miliekivalen (me) birimi
kullanılır ve bu birim ilgili toplam yüklerin miktarını basitçe ifade ettiği için daha anlamlıdır.
Toprağın katyon değişim kapasitesinin düşüklüğü:
Özellikle humusça fakir kumlu toprakların katyon değişim kapasiteleri oldukça
düşüktür.Katyon değişim kapasitesi düşük olan böyle topraklarda besin katyonları,topraklarda
iyi bir şekilde tutulmadıkları için kolayca yıkanabilirler.Bu topraklara, noksanlığı görülen
besin katyonlarının ilave edilmesi iyi sonuç verirse de ,gübre ile verilen bu besin
katyonlarının da zamanla yıkanması da söz konusudur.Böyle topraklarda, humus miktarını
artıracak organik yapılı gübrelerin verilmesi ve yine toprakta organik madde miktarını artırıcı
tarım pratiklerinin uygulanmasıyla da yıkanma azaltılabilir.
Baz doygunluğu yüzdesi ile toprak pH’sı arasında pozitif bir ilişki vardır.Genellikle
baz doygunluğu yüksek olan toprakların pH’ları yüksektir.Kurak ve yarı kurak bölgelerdeki
toprakların baz doygunluğu yağışlı bölge topraklarından daha yüksektir.Düşük baz
9
doygunluğuna sahip topraklarda bazların bir kısmı yağışlarla yıkandığından, ortamdaki H+
niceliği artar.Bunun sonucunda da toprağın pH’sı düşer ve asit bir ortam oluşur.Baz
doygunluğu toprak verimliliğinin bir göstergesidir.
Organik madde ile ilgili faktörler:
Organik madde poröz (gözenekli) bir yapıya sahip olduğu için özgül yüzeyi çok
fazladır.Yaklaşık olarak 800-1000m2 / g’dır. Yük yoğunluğu da kil minerallerine oranla daha
yüksektir.
Organik maddenin kazandığı yük tamamen pH’ya bağlı yüktür.pH arttıkça –COOH , OH,
-NH2 gibi fonksiyonel grupların dissosiasyon gücü de artar.Böylece pH artışı organik
maddenin KDK’sını da artırır.
Organik maddenin KDK’sı üzerine fonksiyonel grupların asitlik dereceleri de önemli
rol oynar.Örneğin -COOH gruplarının asitliği en yüksek , -OH (fenol) gruplarının ise en
düşüktür.Bu yüzden pH 7 ‘nin altında –COOH, üzerinde ise fenol gruplarının KDK’yı
etkilediği söylenebilir.
Humik maddelerin KDK’sı organik maddeden daha yüksektir.Çünkü organik madde
içerisinde humik olmayan maddeler de vardır ve bunlar iyon değişimi yapamazlar.
Humik maddeler içerisinde fulvik asitlerin KDK’sı diğerlerine oranla daha
yüksektir.Çünkü fülvik asitlerde fonksiyonel grupların sayısı daha fazladır.İyi ayrışmış
organik maddede humik ve fulvik asitler oluştuğundan ,KDK da artar.
10
Toprak Örneklerinin Alınması ve Analize Hazırlanması
Bitkisel üretimde daha kaliteli daha bol ürün almak için gübre kullanımı önemli bir
faktördür.
Gübre;
bitkinin
beslenmesinde,
toprağı
besin
maddeleri
bakımından
zenginleştirmek için uygulanır. Değişik tarlalara ait topraklarda farklı miktarlarda bitki besin
maddeleri bulunabilir. Toprak analizleri sayesinde topraklarda eksik olan bitki besin
maddelerinin hangileri olduğu anlaşılır. Buna uygun gübreleme programı önerilerek çiftçiye,
gübre için sarf ettiği paradan en çok yarar sağlamak için yardım edilmiş olur. Toprak
analizleri ile çiftçi yetiştireceği bitkinin iyi bir şekilde gelişebilmesi için gerekli olan bitki
besin maddeleri kombinasyonunu oluşturma sansına sahip olur. Bu yolla analiz sonuçlarına
dayalı olmayan bir gübreleme programının sebep olabileceği yanlışlıkların önüne geçer.
Bu nedenle gübreleme için alınan toprak örneği analiz sonuçlarıyla aşağıdaki sorulara
çözüm önerileri getirilebilir.
A- Toprağımızın gübrelere ihtiyacı var mı?
B- Eğer varsa hangi çeşit gübreden ne miktarda vermeliyiz ?
Toprağımızı analiz ettirmeden gübreleyecek olursak şu hatalara düşebiliriz:
1. Gereğinden fazla gübre kullanırız.
2. İhtiyaçtan daha az gübre kullanırız.
3. Yanlış cins gübre kullanırız.
4. Yanlış zamanda ve şekilde gübre kullanırız
5. Yetiştirilecek bitki türünü doğru olarak belirlemek mümkün olamaz
Bütün bitkiler gerekli makro ve mikro besin elementlerini üst toprak tabakasından (A
horizonu şayet yoksa pulluk derinliği) alırlar. Bu tabaka pulluk, bel v.s. gibi aletlerle devamlı
olarak karıştırılan kısımdır. Bu kısmın kalınlığı ortalama olarak 0-20 cm arasındadır. Bu
nedenle örnekleme tek yıllık bitkilerde toprağın 0-20 cm lik üst tabakasından yapılmaktadır.
Toprak verimliliği yönünden toprak örneği almak için örnek alma burgusu, toprak
örneği alma tüpü veya sondası, yoksa bel kürek kullanılır.
11
Resim1. Toprak örneği almada kullanılan çeşitli alet ve malzemeler
Toprak örneği alınacak tarla aşağıdaki kriterler göz önüne alınarak ve 40 dekarı
geçmemek üzere bölümlere ayrılır (Resim 2). Araziyi verimlilik yönünden belirtmek için söz
konusu kriterler gereğince alt bölümlere ayrıldıktan sonra her bir bölümün en az 15 yerinden
ayrı ayrı örnekler alınarak karma bir örnek yapılır zikzaklar çizilerek (V şeklinde) örnekler
alınmalıdır (Resim 3).
Bu kriterler:
1. Daha önceden tarlaya çiftlik gübresi, kül,
ticari gübre veya kirecin verilmiş olması
2. Suların
toplanacağı
çukurlar
(yüzeysel
drenaj)
3. Eğim ve erozyon derecesi
4. Münavebe şekli.
5. Taban ve kıraç arazi
6. Tarlada tuzluluk görülen yerler
7. Farklı toprak rengi
8. Toprağın bünyesi
9. Toprak iradesi
10. Toprak derinliği
11. Yetiştirilen bitki türü v.s dir
Resim 2. Yukarıda gösterildiği gibi farklı değişiklikler gösteren yerlerden ayrı ayrı toprak
örnekleri alınmalıdır.
12
Resim 3. Toprak örnekleri tarlanın bir ucundan diğer bir ucuna uzanan düz bir hat üzerinde
olmayıp, şekildeki gibi zik-zak bir çizgi üzerinden alınmalıdır.
Arazide V harfi seklinde ve 20 cm derinliğinde çukurlar açılır. Sonra çukurun düzgün
tarafından 3–4 cm kalınlığında bir toprak dilimi bahçe küreği veya bel ile kesilerek kürek
üzerine alınır. Kürek üzerine alınan toprak sağından, solundan ve küreğin ucuna gelen
kısımlardan tıraş edilmek suretiyle düzgün bir hale getirilir (Resim 4, 5). Burada dikkat
edilecek husus tarlanın üst kısmını temsil eden ve küreğin sap kısmına yakın olan toprak
kısmının atılmamasıdır.
Resim 4. Toprak örneğinin alınmasının şematize edilişi (1)
Resim 5. Arazide V şeklinde çukur açılması ve 3-4 cm kalınlığındaki toprak diliminin alınışı.
13
Arazinin 10-15 yerinden muntazam bir şekilde bel, toprak burgusu veya kürek
vasıtasıyla kesilerek alınan örnekler karma örnek yapmak için kovaya konulur. Bu karma
örnekteki topraklar el ile ufalandıktan ve iyice karıştırıldıktan sonra yayılır ve tesadüfü surette
buradan avuç veya mala ile 1,5-2 kg alınarak plastik torbalara konulur. Hiçbir zaman yapısı
değişik toprakları veya tabakaları karıştırarak bir karma örnek yapmamalı ve porlu bez
torbalara konulmalıdır. (Şayet toprağın nem içeriği araştırılmak isteniyorsa, o zaman örneği
alüminyum rutubet kaplarına koymalıdır). İki nüsha toprak bilgi etiketi doldurularak bir nüsha
torba içerisine konur diğer nüsha ise torbanın ağzına bağlanır veya torbanın üzerine
yapıştırılır. Torbanın içerisine konan ve ağzına bağlanan bilgi etiketi mutlaka kursun kalemle
yazılmış olmalıdır. Çünkü kopya kalem veya mürekkepli kalemle yazılan bilgi formlarındaki
yazılar rutubetten bozularak okunamaz hale gelebilir. Bu etiketler üzerine, örneği alanın adı
ve soyadı, adresi ve örnek numarası yazılır ve buna ilaveten bir bilgi verme kağıdı doldurulur.
Bu bilgi verme kağıdında:
1. Tarla sahibinin adı ve soyadı.
2. Adresi
3. Mahalle veya köyü, bucağı ilçesi, ili, alınma tarihi
4. Toprak örneği numarası
5. Derinlik(cm)
6. Eğim derecesi
7. Erozyon derecesi
8. Taban suyu seviyesi, drenaj durumu, tarlanın verimi
9. Kıraç veya taban arazi
10. Sulanıp sulanmadığı
11. Arazinin rakımı (denizden yüksekliği)
12. Verilen ticari gübrelerin cins ve miktarları
13. Verilen ahır gübrelerinin cins ve miktarları
14. Kireçleme yapılıp yapılmadığı
15. Hali hazırdaki bitki çeşidi
16. Yetiştirilecek ürün çeşidi
17. Eskiden ekilen ürünler ve mümkünse verim durumları
18. Gübreleme şekli ve diğer gözlemler
14
Yukarıda verilen tüm bu bilgiler dahilinde toprağın gübre isteğini belirtmek için örnek
alımında aşağıdaki hususlar da dikkate alınmalıdır.
1-Tarlaya gübrenin verileceği tarihten en az üç ay önceden toprak örneği alınmalı ve
analiz yapılmalıdır (en iyi toprak alma zamanı toprak rutubet şartlarının toprak işlenmesine en
uygun olduğu zamandır).
2-Yol kenarlarından, kanal karık, ağaç yakınlarından, çit civarı, harman yeri, sap ve
yabani ot v.s yakılan kısımlardan tarladaki gübre ve köstebek yığınlarından, hayvanlara
yataklık eden yerlerden örnek alınmamalıdır
3-Kullanılmayan karıklardan, teras kanallarından rüzgar kırıcı ile kar perdeleri
yakınlarından, ağaçları veya taban ve meyil yerleri ayıran sınırlara yakın yerlerden örnek
alınmamalıdır.
4-Donlu, çamurlu ve rüzgarlı günler toprak örneği almaya uygun değildir.
15
Toprakta Toplam (Total) Azot Analizi
Total N analizleri Kjeldahl ve Dumas olmak üzere iki yöntem ile belirlenmektedir.
Fakat günümüzde, Kjeldahl Yöntemi kullanım kolaylığı nedeniyle Dumas yöntemine tercih
edilmekte ve yaygın şekilde kullanılmaktadır.
Kjeldahl Yöntemi Hakkında Bilgiler:
Analizin Prensibi: Topraktaki azotun konsantre sülfürik asit (H2SO4) ile yakılarak NH4’e
(amonyum) çevrilmesi, amonyumun da alkali ortamda destilasyonu sonucunda ortaya çıkan
amonyağın (NH3) titrimetrik olarak belirlenmesidir.
Analizin Aşamaları:
1. Yakma Aşaması
2. Destilasyon Aşaması
3. Titrasyon Aşaması
Analizin Yapılışı:
1.Yakma Aşaması;
Toprak örneği konsantre sülfürik asit (H2SO4) (1 litre H2SO4’e 35 g. Salisilik Asit
ilave edilir) ile yakılır. Böylece organik azot , amonyum sülfata [(NH4)2SO4] dönüşür.
N organik + H2SO4
2 NH4
+ H2SO4
CO2 + H2O +NH4 + SO2
(NH4 )2SO4
Yakma aşamasında ısının 400 ˚C’yi geçmemesi istenir .Aştığı durumlarda ise azot
kaybı meydana gelir.
Yakma aşamasında ortamın ısısını kontrol etmek ve H2SO4 ‘ün kaynama noktasını
yükseltmek için potasyum sülfat (K2SO4) veya sodyum sülfat (Na2SO4) tuzları ilave
edilir.Genellikle eklenecek K2SO4 ve Na2SO4 miktarının yakmada kullanılan H2SO4 ‘den az
olması istenir.Ayrıca yakma sırasında katalizör olarak bazı maddeler H2SO4 ‘ün içine
konabilir.Selenyum, Civa, Bakır gibi.
Yakma aşamasında kullanılan karışım tuzu : 10:1:0,1 (K2SO4: CuSO4.5H20 : Se)
oranındadır.
Yakma aşamasında tartılan örnek dikkatli bir şekilde Kjeldahl tüpüne aktarılmalı,
konsantre H2SO4 ilavesi yapılırken herhangi bir şekilde tüpün boyun kısmına yapışmış olan
örnek varsa o kısımdan boşaltmak suretiyle örneğin tamamının tüpün dibine inmesi
sağlanmalı, yakma safhasında sıcaklık kademeli artırılmalıdır.
16
2. Destilasyon Aşaması:
Bu aşamada yanma aşaması bitmiş örnek üzerine ortamı alkali yapacak miktarda
%40’lık NaOH eklenir.ısıyla birlikte amonyak (NH3) açığa çıkar. Amonyak soğutucudan
geçerken yoğunlaşır ve sıvı hale geçer, önlük olarak kullanılan %2’lik borik asit (H3BO3)
içinde tutulur.
(NH4 )2SO4 + 2NaOH
NH4OH
ISI
Na2SO4 + 2 NH4OH
NH3 + H20
NH3 + 2H3BO3
NH4H2BO3 + H3BO3
Önlük olarak kullanılan % 2’lik borik asit içerisine karışık indikatörü (brom kresol
yeşili ve metil kırmızısı) konulur. Renk gül kırmızısına döner. 100 ml %95’lik etil alkol
içersinde 0,099 g brom kresol yeşili ve 0,066 g metil kırmızısı indikatörleri çözülür , her
önlüe 3-4 damla indikatör damlatılır.
Destilasyon aşamasında; yanmış örneklerdeki sülfürik asit miktarına bağlı olarak
ortamı alkali yapacak kadar sodyum hidroksik (NaOH) ‘a ihtiyaç vardır.Bunun iyi
hesaplanması veya ortamın alkali olup olmadığının bir turnusol kağıdıyla kontrol edilmesi
gerekir. Destilasyona başlamadan önce önlük soğutucunun altına ucu soğutucunun içine
değecek şekilde yerleştirilmelidir.
Kjeldahl tüpü destilasyon cihazına tam olarak yerleştirilmelidir.Destilasyon cihazının
hortum ve bağlantılarında gaz kaçağı meydana getirecek çatlak ve yırtık olmamalıdır.
Destilasyon cihazında devamlı su devir daiminin sağlanması gerekir.
Yakım ünitesinden soğuma sonrası alınan örneklere eski sistemde 200-250 ml. Yeni
sistemde 40-50 ml saf su ilave edilir. Önlük olarak soğutucunun altına, içerisine karışık
indikatörü eklenmiş 250 ml.’lik erlen mayer’e 50 ml. % 2’lik borik asit konur. Su ilavesi
yapılmış Kjeldahl tüpündeki örnek destilasyon cihazına yerleştirilir ve otomatik olarak NaOH
ilavesi yapılır. Destilasyon işlemi, önlüğün de içinde bulunduğu erlenmayerde 150-200 ml.
Ekstraksiyon toplanıncaya kadar devam eder. Başlangıçta kırmızı renkte olan önlük,
amonyum borat oluşumuyla açık yeşil renge döner.
3.Titrasyon Aşaması:
İçerisinde normalitesi belli sülfürik asit bulunan büretle erlenmayerdeki ekstraksiyon
titre edilir. Açık yeşil olan renk başlangıçtaki kırmızı renge dönünce , titrasyona son verilir ve
sarfiyat kaydedilir.
17
2NH4H2BO3 + H3BO3 + H2SO4
(NH4 )2 SO4 + H3BO3
Hesaplama:
(T-B) X N X f X 0,014
%Total N =
X 100
Tartılan Örnek Miktarı (g)
T:
Toprak örneğinin titrasyonunda harcanan H2SO4 miktarı (ml)
B:
Kör (=şahit ,= tanık) titrasyonunda harcanan H2SO4 miktarı (ml)
N:
H2SO4 Normalitesi
f:
H2SO4 Faktörü
0,014 : 1 N H2SO4 ‘in 1 ml’sinin bağlayabileceği N miktarı
ANALİZİN YAPILIŞI :
2 mm’lik elekten elenmiş toprak örneğinden 5 g. Kjeldahl tüpüne aktarılır.
Üzerine 1 kaşık karışım tuzu veya 1-2 adet bakır parçası ilave edilir.
15 ml. Sülfürik Asit ilave edilerek yakma cihazına yerleştirilir.
Sıcaklık 400˚C’yi aşmayacak şekilde 2-2,5 saat yakılır.Başlangıçta toprak,tuz ve asit karışımı
siyaha yakın bir renktedir.
Yakmanın sonucunda tüpteki karışımın rengi açık gri veya kirli beyaza döndüğünde yakma
işlemi sona erer.
Kjeldahl tüpündeki örnek ılık duruma geçinceye kadar soğumaya bırakılır.
Üzerine 50 ml.saf su ilave edilir.
250 ml’lik erlen mayer içerisine önlük olarak %2 ‘lik borik asitten 50 ml konur.
Ortamı alkali yapacak kadar NaOH çekilir.
Erlenmayerde 150-200 ml ekstraksiyon birikene kadar destilasyon devam eder.
Başlangıçta kırmızı renkli olan önlük amonyum borat oluşumuyla açık yeşil renge döner.
Normalitesi belli sülfürik asit ile titre edilir.
Açık yeşil olan renk başlangıçtaki kırmızı renge dönünce titrasyona son verilir.
Formülden % total N belirlenir.
NOT:Genellikle toprakların toplam N içerikleri % 0,020-0,20 arasındadır.
18
Toprakta Bitkiye Yarayışlı Fosfor Analizi
Toprak Örneklerinde bitkiye yarayışlı fosfor tayini Bingham yöntemi ile yapılır.
Bu yöntem, toprak örneğinin su ile çalkalanarak topraktaki suda çözünebilir fosforun
suya geçmesi , sonra da karışım eriği ilavesi ile meydana gelen mavi rengin intensitesinin bir
kalorimetre veya spektrometrede saptanması esasına dayanır.
Yöntemin Uygulanışı;
Toprak örnekleri 1/10 olacak şekilde (1 gr. Toprak örneği, 10 ml. saf su veya bunun alt
ve üst katları) saf su ile plastik şişelerde 5 dk. çalkalanır ve filtre kağıdı ile süzülür. Süzüntü
berrak değilse santrifüj edilir. Süzüntüden 100 ml’lik balon jojelere 50 ml. alınır, 16 ml.
karışım eriyiği(renklendirme çözeltisi) ilave edilir ve 100 ml. çizgisine saf su ile tamamlanır.
Hazırlanan örnek, mavi rengin stabil olması için ortalama 15 dk. bekledikten sonra
690 nm. boyunda ayarlanmış kalorimetre yada spektrofotometrede alet okuması yapılır.
Karışım Eriyiğinin(Renklendirme Çözeltisi) Hazırlanması;
250 ml. balonjoje içerisine;
 125 ml. 5 N H2SO4,
 37,5 ml. NH4-Molibdat,
 75 ml. Askorbik Asit,
 12,5 ml. K-Antimon Tartarat koyulur.
Açık sarı renkli bir renklendirme çözeltisi elde edilir.
Standart Hazırlanışı;
40 0C’ de kurutulan potasyum dihidrojen fosfattan (KH2PO4) 0.4393 gr. tartılır. 1 lt.
ölçü balon içerisine konularak saf su ile çalkalanır ve derecesine tamamlanır. Bu çözelti 100
ppm P içermektedir.
Stok çözeltiden 10 ppm’lik P ara stok çözeltisi(çalışma çözeltisi) hazırlanır. 0 - 0,2 0,4 - 0,6 - 0,8 - 1,0 ppm’l k P standart serileri hazırlanır. Bu standart serilerden de aynı
örneklerde olduğu gibi 50’şer ml. alınır, 16 ml. karışım eriyiği ilave edilir. 100 ml.’ye saf su
ile tamamlanır. Kalorimetrik analizlerde örnekler okunmadan standart serler okunur.
19
Standart Serilerin KF belirlemesi;
Konsantrasyon
0.2 ppm
0.4 ppm
0.8 ppm
1.00 ppm
AO değeri
AO1
AO2
AO3
AO4
KF
KF1= 0.20/ AO1
KF2= 0.40/ AO2
KF3= 0.60/ AO3
KF4= 0.80/ AO4
Genel Kurve Faktörü (G.K.F.)= (KF1+ KF2+ KF3+ KF4+ KF5) / 4
P (ppm) = Örnekte Okunan Absorbans Değeri x Genel Kurve Faktörü x Sulandırma Faktörü
yada
P (ppm)= Grafik Okuma x SF
Sulandırma Faktörü (SF)=Son Hacim / İlk Hacim
KOLORİMETRE - SPEKTROFOTOMETRE
Analiz edilen örnek üzerine ışık demetinin bir kısmını filtreler kullanarak ayıran ve
gönderen aletler kolorimetre veya fotometre olarak adlandırılırken, yarıklar ya da prizmalar
aracılığı ile bu seçiciliği yapan aletler spektrofotometre olarak adlandırılır. Spektrofotometre
ile renkli çözeltiye yalnızca istenilen dalga boyundaki ışığın girmesi sağlanırken, fotometre ile
renkli çözeltiden geçen ışığın intensitesi ölçülmektedir.
Dalga boyu seçicileri (monokromatörler), ışık kaynağından gelen polikromatik ışıktan
tek bir dalga boyunda monokromatik ışık elde edilmesini sağlayan düzeneklerdir.
Monokromatör, filtreli fotometrelerde ışık filtresidir, spektrofotometrelerde ise ışık
prizmasıdır.
Lambert-Beer Yasası: Kolorometrik ve spektrofotometrik analiz yöntemlerinin esası
Lambert ve Beer tarafından oluşturulan yasalara dayanmaktadır.
Lambert yasası: Renkli eriğin eşit kalınlıktaki her bir tabakası aynı miktar ışığı absorbe
eder. Diğer bir ifadeyle, eriğin kalınlığı aritmetik olarak artarken, geçen ışığın intensitesi
geometrik olarak azalır. Renkli ve tek düze bir ortama giren ışığın bir kısmı yansır, diğer bir
kısmı absorbe edilir ve bir kısmı da çözeltiden geçer.
İo = İa+İy+İg Eşitliği ile ifade edilir
İo = Çözeltiye giren ışığın intensitesi
İa = Renkli çözeltinin absorbe ettiği ışık
İy = Yansıyan ışık
İg = Çözeltiden geçen ışık
20
Beer yasası: Eriğin konsantrasyonu ile geçen veya absorbe edilen ışığın miktarı değişir.
Yani, eriğin renk konsantrasyonu aritmetik olarak artarken, geçen ışığın intensitesi geometrik
olarak azalır.
İg = İoe-k’c olarak ifade edilir ve
İo = Konsantrasyonu C olan bir absorbsiyon ortamına gelen ışığın intensitesi
İg = Ortamdan geçen ışığın intensitesi
k’ = Orantı katsayısı(kullanılan absorpsiyon ortamı ile ışık dalga boyu için obsorpsiyon
orantısı)
Şekil . Spektrofotometrenin Çalışma Şeması
Kolorimetrik biyokimyasal analizlerde, konsantrasyonu ölçülmek istenen madde başka
bir kimyasal madde ile reaksiyona sokularak renkli bir solüsyon oluşturması sağlanır. Renkli
solüsyonlar renkleri ile bağlantılı olarak belli dalga boyundaki ışığı absorbe ederler ve
absorbe edilen ışığın miktarı solüsyonun renginin koyuluğu ile doğru orantılıdır.
Spektrofotometrik ölçümlerde deney tüpünde kimyasal reaksiyon sonucu oluşturulan renkli
solüsyon spektrofotometreye bir küvet içinde yerleştirilir ve solüsyonun maksimum absorbe
ettiği dalga boyundaki ışık küvet üzerine düşürülür. Bu ışığın bir kısmı solüsyon tarafından
absorbe edilir, bir kısmı ise küvetten geçer. Solüsyon tarafından absorbe edilen ışık miktarına
absorbans (A), geçirilen ışık miktarına ise transmisyon (T) adı verilir. Solüsyon tarafından
absorbe edilmeyerek geçirilen ışık miktarı detektör tarafından saptanır ve ışık kaynağından
çıkan ışık miktarı ile karşılaştırılarak ne kadarının solüsyon tarafından absorbe edildiği
saptanır.
Ölçüm öncesi, içinde ölçülmek istenen maddenin bulunmadığı tanık (kör, şahit, blank)
hazırlanır. Ayrıca tanık çözeltisi kullanılarak spektrofotometrenin ‘‘ sıfır ’’ ayarı yapılır.
21
Çözelti rengine bağlı olarak kullanılacak filtrenin rengi;
Absorbe edilen ışığın dalga boyu (nm)
380-440
440-480
480-490
490-500
500-560
560-580
580-600
600-620
620-750
Çözelti rengi
Filtre rengi
Sarı-yeşil
Sarı
Turuncu
Kımızı
Pembe
Menekşe
Mavi
Yeşil
Mavi-yeşil
Menekşe
Mavi
Yeşil-mavi
Mavi-yeşil
Yeşil
Sarı-yeşil
Sarı
Turuncu
Kırmızı
Önemli Bilgiler;
** Fotometrik analiz yöntemlerini etkileyen etmenler;
1- Belirlenecek elementin miktarı,
2- Kimyasal elementin konsantrasyonu,
3- Ortamın pH’sı,
4- Renk oluşum süresi,
5- İşlem sırası,
6- Çevre ve ortam sıcaklığı ve
7- Çözeltide bulunan iyonların konsantrasyonu
** Spektrofotometrelerde örneğin konulduğu örnek kapları (küvet), yuvarlak bir tüp veya
dört köşe olabilir.
Küvetler, soft veya borosilikat camdan, kuartz veya plastikten yapılır. Soft camlar
asidik çözeltiler, borosilikat camlar kuvvetli alkali çözeltiler için uygundur. Corex gibi bazı
camlar 340 nm’de kullanılabilse de kısa UV dalgalar için uygun değildir. Kuartz küvetler
hem UV hem görünür dalga boyları için uygundur. Plastik küvetler özel üretilmiş ise 200-700
nm arasında rahatlıkla kullanılabilir.
** Küvetlerin temizliği;
-Küvetler kullanıldıktan hemen sonra bol çeşme suyu ve ardından distile sudan geçirilmelidir.
-Aşırı kirlenen veya koyu renkli reaktiflerin okunduğu küvetler yumuşak deterjanlı su, çeşme
suyu ve distile su ile yıkanmalıdır. Kesinlikle fırça kullanmamalıdır. Deterjanla
temizlenemeyen küvetler, %20’lik nitrik asitte bir gece bekletildikten sonra, distile sudan
geçirilip kullanılır. Küvet temizliğinde bikromat solüsyonu kullanılmamalıdır. %10’luk
NaOH kullanılabilir; ancak küvetler bu çözeltide uzun süre kalmamalıdır.
22
Toprak Örneklerinde K, Ca, Na ve Mg Tayin Yöntemi
En çok kullanılan yöntem; 1 N NH4-Asetat (pH=7) yöntemidir. Bu yöntem ile
değişebilir potasyum, sodyum ve kalsiyum tayin edilebilir.
Ekstraksiyon çözeltisi olarak, 1 N NH4-Asetat (pH=7) kullanılır. Toprak örnekleri 1/10
olacak şekilde (5g. Toprak örneği 50 ml. NH4-Asetat çözeltisi veya bunun alt ve üst katları)
NH4- Asetat çözeltisi ile 30 dk. çalkalanır ve süzülür. Bu süzüntü flamefotometrede okunur.
Standart Hazırlanması;
Kurutma dolabında 110 0C’ de kurutulmuş ve desikatörde soğutulmuş saf 0,9533 g.
KCL 500 ml. ölçü balonunda saf suda çözünür. Ölçü balonu saf su ile derecesine tamamlanır.
Bu stok çözeltide 0- 20- 40- 60- 80- 100 ppm K içeren standart seri hazırlanır. Standartların
flamefotometrede okumaları yapılarak, standart çözeltilerin K konsantrasyonları belirlenir.
Kurve Faktörü (KF) hesaplanır.
Hesaplama;
Sulama Faktörü: Son hacim / İlk hacim
Standart Serilerin KF belirlemesi;
Konsantrasyon
20 ppm
40 ppm
60 ppm
80 ppm
100 ppm
AO değeri
AO1
AO2
AO3
AO4
AO5
KF
KF1= 20/ AO1
KF2= 40/ AO2
KF3= 60/ AO3
KF4= 80/ AO4
KF5= 100/ AO5
Genel Kurve Faktörü (G.K.F.)= (KF1+ KF2+ KF3+ KF4+ KF5) / 5
K (ppm) = Örnekte Okunan Absorbans x Genel Kurve Faktörü x Sulandırma Faktörü
Flamefotometrik analizler; Çözelti haline getirilen örneklerin aleve püskürtülmeleri
sonunda elde edilen ışıktan, belirlenmek istenen elemente ait ışık ayrıldıktan sonra ışık
intensitesinin ölçülmesi esasına dayanır. Bu yöntemlerin yararları; Çok sayıda bitki
analizlerinin kısa süre içerisinde yapılabilmesidir.
Çözelti çok küçük damlacıklar halinde (sis şeklinde) püskürtülür. Alevin ısı etkisiyle,
çözeltideki madde atomlarının elektronları uyarılır ve bu şekilde daha üst bir enerji seviyesine
çıkmış olan anstabil elektronlar daha sonra eski enerji düzeylerine dönerken aradaki enerji
farkını ışık olarak dışarı salarlar. Bu ışık, çözeltideki madde konsantrasyonuyla orantılıdır ve
alev fotometresinde ölçülür.
23
Flame fotometrede alev elde etmek için yakıt olarak genelde metan, bütan, propan,
asetilen gibi gazlar kullanılır. Eksitasyon sonucu lityum kırmızı, sodyum sarı, potasyum
menekşe renk verir.
Flamefotometrik analizler, K, Ca, Na % 1-3 arasında değişen hata sınırları içerisinde
doğru olarak belirlenir.
Şekil 2. Flame fotometrenin Çalışma Şeması
Şekil 3. Flame fotometre cihazı
24
Toprakta Mikro Besin Elementleri Analizi (Fe, Zn, Mn, Cu)
Bu analizin prensibi, toprak örneklerinin DTPA (Dietilen Triamin Penta Asetikasit)
çözeltisi ile ekstrakte edilip, Atomik Absorbiyon Spektrofotometresinde (AAS) okunması
esasına dayanır. DTPA ‘nın ticari ismi titriplex V ’dir.
0,005 M DTPA + 0,001 M CaCl2. 2H2O + 0,1 M trietanolamin kimyasal
maddelerinden DTPA çözeltisi hazırlanır (pH = 7,3 ± 0,05).
Toprak örneklerinden 20 g. Plastik kaba tartılır. Üzerine 40 ml. DTPA çözeltisi ilave
edilerek
2
saat
çalkalanır
ve
süzülür.
Bu
süzükten
de
Atomik
Absorbsiyon
Spektrofotometre’de mikro elementlerin (Fe, Zn, Mn, Cu) miktarları belirlenir.
Bu analizde de diğer analizlerde de olduğu gibi her elemente ait standart seri
hazırlanır. Ayrıca, hata yüzdesini en aza indirgemek amacıyla tanık (toprak örneği olmaksızın
aynı işlemlerin yapılmasıyla hazırlanan ekstraksiyon) hazırlanır.
Rutin analiz laboratuarlarında kullanılan standart seriler;
Fe için = 1- 10 ppm
Mn için = 1- 2- 3- 4- 5 ppm
Zn için= 0,1- 0,2- 0,4- 0,6- 0,8- 1,0- 1,2- 1,4 ppm
Cu için = 0,1- 0,2- 0,3- 0,4- 0,5 ppm
Standart serileri yardımı ile çözelti içerisindeki besin elementi miktarı belirlenir.
Hesaplama:
Zn (ppm) = (Örnek Abs. Değeri – Tanık Abs. Değeri) x Kurve Faktörü x Sulandırma Faktörü
Atomik Absorbsiyon Spektrofotometresi (AAS) ;
Atomik Absorbsiyon Spektrofotometresi (AAS) ışığın gaz halindeki atomlar
tarafından absorpsiyonunun ölçülmesi ilkesine dayanır. Bu ilkeye göre madde konsantrasyonu
tayini yapmada kullanılan cihazlar atomik absorpsiyon spektrofotometreleridir.
Örnek, alev içinde yakılarak yüksek sıcaklığa kadar ısıtılır, alevin sıcaklığında
moleküller arasındaki kimyasal bağlar parçalanarak serbest metal atomları oluşur. Bu atomlar
bir ışıma kaynağından çıkarak alevden geçen ışımayı absorblar. Absorbsiyonun yapıldığı
dalga boyu her bir element için karakteristiktir.
Işığı absorplayan atomlar, temel enerji düzeyinden karasız uyarılmış enerji düzeylerine
geçerler ve absorpsiyon miktarı, temel düzeydeki atom sayısına bağlıdır. Alev normal olarak
10- 15 cm. uzunluğundadır.
25
Şekil: Atomik Absorpsiyon Spektrofotometresinin ana parçaları ve sıralanış düzeni.
Atomik Absorpsiyon
spektrofotometresinin ana parçaları;
analiz elementinin
absorplayacağı ışımayı yapan ışık kaynağı, örnek çözeltisinin atomik buhar haline getirildiği
atomlaştırıcı, çalışılan dalga boyunun diğer dalga boylarından ayrıldığı monokromatör ve
ışık şiddetinin ölçüldüğü dedektördür.
Atomik absorpsiyon spektrofotometrelerinde ışık kaynağı olarak sıklıkla Oyuk katot
lambaları kullanılır. Düşük basınçta neon veya argon gibi bir asal gazla doldurulmuş silindir
biçiminde lambalardır. Katot, oyuk bir silindir şeklindedir ve analiz elementinden yapılmıştır.
Anot ise tungsten veya nikelden yapılmış bir teldir.
Monokromatör ise, istenen atomik absorbsiyon çizgisini cihazın duyarlılığını azaltan diğer
çizgilerden ayırmakla görevli önemli bir kısımdır.
Alev geçen ışıma enerjisinin sinyali, dedektör tüpünde elektriksel enerjiye çevrilerek
amplifikatör yardımıyla kaydedici bölümde absorbans olarak okunur veya dijital
konsantrasyon okuyucu yardımıyla doğrudan doğruya konsantrasyonda okumak mümkündür.
26
BİTKİ ÖRNEKLEMESİ
Bitki analizi, bitkinin tamamının veya belirli bir aksamının element içeriğini ortaya
koyan bir teknik olmakla birlikte araştırma amaçlı veya tarla koşularında mevcut olan
beslenme bozukluklarını anlama ve gidermede olduğu kadar dolaylı da olsa toprağın
verimlilik durumunun anlaşılmasında da önemi büyüktür.
Bitki analizlerinde önemli konuların başında örneklerin alınması ve analize
hazırlanması gelir. Usulüne göre alınmamış, temsil yeteneği düşük ve uygun bir şekilde
analize hazırlanmamış bitki örneklerinde, analizler en gelişmiş ve en duyarlı yöntemlerle
yapılsa bile, gübre önerisi vb yönlerden yanlış kararlar verilmesine yol açacağı gibi emek ve
zamanında boşa gitmesine yol açar.
Örneklemenin yapıldığı yerdeki (tarla, sera, bahçe, saksı vb.) bitkiyi temsilen alınan
örneklerden, yalnızca bir kaşık dolusu kadar bir kısmı analiz edilmekte ve bulunan sonuca
göre karar (gübre önerisi vb) verilmektedir. Bu nedenle bitki örneklerinin alınması ve analize
hazırlanmasında gereken özen gösterilmeli ve işlemler usulüne uygun şekilde yerine
getirilmelidir.
Genel bir kural olarak, örneklemeye dahil edilecek yapraklar, tam güneş ışığına maruz
kalmış, ana dallar yada gövdenin büyüme ucunun hemen altındaki generatif döneme geçiş
aşamasında, gelişmesini yeni tamamlamış yapraklar olmalıdır.
Örnekleme Yapılmayacak Bitkiler:
 Uzun süreli iklimsel veya beslenme stresine maruz kalmış bitkiler,
 Mekanik veya sinek, böcek vb.’ den zarar görmüş bitkiler,
 Hastalıklı bitkiler,
 Üzerindeki toz, toprak ya da yapraklara uygulanan materyallerden etkili bir şekilde
arındırılamayacak bitkiler,
 Kenar sıradaki, sıra ucundaki ve gölgede kalmış bitkiler,
 Ölü dokular içeren bitkiler,
 Fide döneminde değilse bitkinin tamamı,
 Gelişmesini tamamlamış bitki veya bitki aksamı,
 Özel bir amaç yoksa tohum ve meyve gibi generatif organlar ve generatif döneme geçmiş
bitkiler.
27
Bitki analizleri ile,
1. Göz ile görülen belirtilerin teşhisi,
2. Saklı belirtilerin ortaya çıkarılması,
3. Toprağa verilen bitki besin maddelerinin bitki tarafından alınıp alınmadığının kontrolü,
4. Besin maddesi noksanlığı görülen alanların belirlenmesi,
5. Bitki bünyesinde gerçekleşen olayların anlaşılması,
6. Bitkilerin kontrollü bir şekilde beslenmeleri,
7. Gübreleme programının kontrolü,
8. Bitki besin maddelerinin arasındaki etkileşimlerin belirlenmesi,
9. Anormal gelişmelerin teşhisi,
10. Hasat zamanının tayini, belirlenebilmektedir.
Bitki örnekleri alınma yöntemleri,
1. Sera denemelerinden bitki örneklerinin alınması,
2. Tarla bitkilerinden örnek alınması,
3. Meyve ağaçlarından yaprak örneklerinin alınması
Meyve Ağaçlarından Yaprak Örneği Alımında Uyulması Gereken Kurallar;
 Bahçede alınan yaprak örneklerinin tür ve çeşit özellikleri aynı olmalıdır. Farklı tür ve
çeşit bitkiler varsa her biri için ayrı ayrı örnek alınmalıdır.
 Özellikle meyve ağaçları bir bahçede farklı yaşlarda bulunabilir. Örneğin 5 – 25
yaşlarındaki ağaçların yaprakları karıştırılmamalıdır. Ancak 15 – 20 yaşlarındaki ağaçların
yaprakları karıştırılabilir.
 Yaprak örneği alınırken yaprağın alındığı sürgünün ait olduğu dönem, meyveli olup
olmaması, ağacın meyve tutumu, yaprağın durumu gibi faktörler dikkate alınmalıdır.
 Bahçe toprak özellikleri yönünden diğerlerinden tamamıyla farklılıklar gösteriyor ise
belirgin farklılıklar göz önüne alınarak her bir kısımdan ayrı örnek alınmalıdır.
 Örnekler sağlıklı ağaçlardan alınmalı, aşırı derecede beslenme noksanlığı gösteren
hastalık, zararlı belirtisi olan, yanmış, kurumuş, ya da herhangi bir böcek tarafından yenmiş,
yırtılmış yapraklar alınmamalı veya semptomlu ağaçlardan ayrıca örnek alınmalıdır.
 Bir bahçede özellikleri yönünden benzer olan bir yaprak örneğinin temsil ettiği alan 20
dekarı geçmemelidir.
 Bahçedeki ağaçların en az % 20’sinden örnek alınmalı ve örnek alınacak ağaçlar bahçede
zig-zag çizerek belirlenmelidir.
28
 Yapraklar günün herhangi bir zamanında alınabilir. Bununla birlikte yapraklar ıslak
olmamalı, yağmur ve ilaçlama sonrası yaprak alınmamalıdır.
Meyve Ağaçlarından Yaprak Örneği Nasıl Alınır;
Her bitki için uygun fizyolojik dönemde şekildeki gibi tarlada, bahçede veya serada
bahçeyi temsil edecek şekilde ve bitkinin türüne göre ya S, U, şeklinde dolaşılarak ya zig-zag
şeklinde veya köşegenler boyunca yürünerek ve bir ağaç atlanarak omuz hizasındaki o yıla ait
sürgünlerin ortasındaki gelişmesini tamamlamış yaprakları sapıyla birlikte kopartılarak alınır.
Genel olarak ülkemiz için (iklim durumuna göre değişmekle birlikte) en uygun örnek
alma zamanı tam çiçeklenmeden 8 – 12 hafta sonradır. Bu da yaklaşık Temmuz sonu ile
Ağustos ortasına denk gelir. Sert ve yumuşak çekirdekliler (Kayısı, şeftali, kiraz, elma, ayva,
armut vb) Temmuz ayında (Hasat olgunluğundan yaklaşık bir ay önce) alınır. Bir ağacın dört
tarafından ve 25 ağaçtan toplam100 adet yaprak alınmalıdır.
Bu şekilde alınan yaprak örnekleri delikli naylon torbaya konulup, hazırlanan 2 etikete
kurşun kalemle toprak örneğinde olduğu gibi bilgiler yazılır, biri torbanın içine atılır diğeri
ağzına bağlanır. Buz çantasına koyulan örnekler, Bahçe Bilgi Formu ile birlikte en kısa
zamanda ilgili laboratuara ulaştırılır. Aynı gün getirilemeyen örnekler buzdolabında
saklanabilir. Ancak bu süre 1 günü geçmemelidir.
1. Zeytin Yaprak Örneği Alınması:
Zeytin ağaçlarında yaprak örnekleri meyve olgunluğu dönemine rastlayan Kasım –
Aralık aylarında alınır. Örnekler ağaçların güneş gören dallarının insan boyu yüksekliğinden
alınır. Alınacak yapraklar tek yıllık sürgünlerinin ortasındaki karşılıklı yaprak çiftidir.
Bahçede U şeklinde veya zigzaklı yürüyerek seçilen 25 ağacın dört yönünden birer yaprak
çifti olmak üzere bir ağaçtan en fazla 20 dekarlık alanı temsil eder. Daha büyük alanlarda
örnek sayısı arttırılmalı, her 20 dekarlık ünite bir örnekle temsil edilmelidir.
2. Bağlarda Yaprak Örneği Alınması:
Bağlarda yapılacak gübrelemelerde analizde kullanılacak en uygun bitki kısmının,
olgunluğunu henüz tamamlamamış bulunan yaprakların saplan olduğu kanıtlanmıştır.
Omcalardan, çiçeklenme ve meyvelerde renk dönümü (ben düşme) olmak üzere iki ayrı
dönemde örnek alınabilir. Her örnek en az 100 yapraktan oluşmalıdır. Bağda zikzak yaparak
bir asmadan 4 adet yaprak numunesi alınmalıdır. Ürün bulunan sürgündeki ilk salkımın
yaprak, sapı ile birlikte alınacaktır.
29
3. Elma, Armut, Kayısı, Erik, Kiraz, Şeftali, Fındık, İncir, Ayva, Ceviz Ağaçlarından Yaprak
Örneği Alınması:
Zamanı: Tam çiçeklenme tarihinden 8 – 12 hafta sonra (15 Temmuz – 15 Ağustos).
Şekli: Ağacın güneş gören dallarında omuz hizasındaki uç sürgünlerin (tek yıllık meyvesiz
sürgünlerin) orta yaprakları (sap dahil) alınır. Bahçede U – şeklinde veya zig – zaglı
yürünerek değişik, fakat aynı çeşit ağaçların 4 yönünden birer yaprak olmak üzere 25 ağaçtan
100 yaprak toplanır. Bu şekle alınan örnek ancak 20 dekarlık bir sahayı temsil eder. Her 20
dekar saha için ayrı örnek alınır.
4. Turunçgillerden Yaprak Örneği Alınması:
Zamanı: Yapraklar 6 – 7 ay yaşında iken ( 15 Eylül – 15 Ekim ).
Şekli : Ağacın güneş gören tek yıllık meyvesiz sürgünlerinden ( o yılın ilkbahar dönemindeki
meyve olmayan sürgünlerinden) yaprak örneği sapıyla birlikte alınmalıdır. Bahçede U –
şeklinde veya zig-zaglı yürünerek değişik, fakat aynı çeşit ağaçların 4 yönünden birer yaprak
olmak üzere 25 ağaçtan 100 yaprak toplanır.
30
KURU MADDE ANALİZİ:
Hava kurusu haldeki öğütülmüş örnekten 3-5 gr kadar, darası alınmış cam kapaklı
kurutma kabına konur. Kapağı kapalı olarak örnekle ile birlikte cam kabın ağırlığı belirlenir.
Daha sonra cam kap, kapağı yarım açık bir şekilde 105 o C’deki etüvde durağan ağırlığa
ulaşana kadar (yaklaşık 6-8 saat) bırakılır.
Sonra oda sıcaklığına ulaşıncaya kadar kapağı kapalı olarak desikatörde bırakılan kurutma
kabının ağırlığı belirlenir ve formül ile örnekteki kuru madde ve nem miktarı belirlenir.
K.M(%)= [(K-D)/(B-D)] X 100
D: Kurutma kabının darası (gr)
B: Kurutma kabı ile hava kurusu örneğin ağırlığı (gr)
K: Kurutma kabı ile birlikte 105 o C’de kurutulmuş örneğin ağırlığı (gr)
Nem (%) = 100 - Kuru Madde
ANALİZ SONUÇLARININ KURU MADDE ÜZERİNDEN HESAPLANMASI
Örneğin hava kuru durumdaki çiftlik gübresinin 105 o C’de % 96.0 kuru madde içerdiği ve
Total N (%) ise 1.30 olarak belirlenmiş ise azot miktarı mutlak kuru madde ilkesine göre
aşağıdaki şekilde hesaplanır.
Gübrede 105 o C’de N (%) = (100x1.30)/96
=1.35
31
BİTKİ ÖRNEKLERİNİN YAKILMASI
Bitki örneklerindeki mineral maddeler, bitki örneklerinde bulunan organik maddenin
yakılmasından sonra belirlenir. Organik aksamın belirlemesinde kullanılan yöntemler ise
başlıca 2 ana grupta toplanabilir.
Bitki örneklerinin kuru veya yaş yakma yöntemi ile yakılmalarına çeşitli etmenler
dikkate alınarak karar verilir. Bu etmenlerin en önemlisi belirlenecek elementtir. Yaş yakma
yönteminde Bor besin elementinin gaz şeklinde yitmesi nedeniyle, bor besin elementi
belirlenmesi yapılacak örneklerin kuru yakma yöntemiyle belirlenmesi gerekir.
1. Yaş Yakma Yöntemi
Yaş yakma yönteminde organik aksamın parçalanması ve yakılması, sıvı bir ortamda
Erlenmayer içerisinde ve bir sıcak hot plate, basınca dayanıklı kapalı bir kapta veya
mikrodalga fırında basınçlı veya basınçsız olarak gerçekleşmektedir. Yaş yakmada
çoğunlukla Nitrik asit (HNO3), Perklorik asit (HCIO4) ve Sülfürik asidin (H2SO4), Hidrojen
peroksit (H2O2) içeren veya içermeyen Nitrik-Perklorik asit, Nitrik-sülfirik-perklorik asit vb
gibi çeşitli asit karışımları kullanılmaktadır. Yaş yakma işleminde organik aksamın
parçalanması için oksijen nitrik asit tarafından sağlanır ve düşük sıcaklıkta yapılmalıdır.
Perklorik asit kimi organik bileşikleri daha basit bileşiklere parçalanmasını sağlayarak
bunların nitrik asit tarafından kolaylıkla yükseltgenmelerini sağlar. Perklorik asidin diğer bir
görevi de nitrik asit ile sülfürik asidin yalnız kullanılmaları durumunda yakma durumunda
oluşabilecek köpürmeyi ve kabarıp taşmayı önlemektir.
Kurutulmuş ve öğütülmüş ve bitki örneğinden 0.5-2.0 gr tartılarak 150 ml’lik
Erlenmayere konur. Üzerine 12 ml karışım asidi (4 kısım Nitrik asit : 1 kısım Perklorik asit)
ilave edilir. Hafifçe çalkalanır, Erlenmayer üzerine küçük huni konulur ve çeker ocak içinde
hot plate üzerinde önce düşük sıcaklıkta sonra sıcaklık yavaş yavaş 150-200
o
C’ye
yükseltilir. Yakma sırasında Erlenmayer hafifçe çalkalanarak yerleri değiştirilir. Ortamda
nitrik asidin büyük kısmı uzaklaştıktan sonra erlenmayerin içinde açık-sarı bir renk oluşur.
Perklorik asidin organik aksamı parçalamasıyla renk açılır. Perklorik asidin yoğun beyaz
dumanları Erlenmayerin içini tamamen kapladıktan sonra en az 30 dakika yakmaya devam
edilir. Yakmanın sonunda Erlenmayerin içinde yaklaşık 1-1.5 ml kadar beyaz renksiz sıvı
(aksi durumda kuruma sonucu kükürt ve fosfor yitmesi olabileceği gibi, patlama da olabilir)
kaldığında yakma işlemi tamamlanır. Yeterince soğuduktan sonra Erlenmayer üzerindeki
küçük hüni, içinde sıcak saf su bulunan bir pisetle yıkanarak Erlenmayerin içine aktarılır.
Erlenmayer içindeki yanmış örnek 3-4 kez 15-20 ml kadar sıcak su ilave edilerek filtre
32
kağıdından balon jojeye süzülür. Balon jojeler oda sıcaklığına geldiğinde oda sıcaklığındaki
saf su ile çizgisine tamamlanır. Tanık için ise aynı işlemler örnek kullanılmadan yapılır. Yaş
yakma yapılmış bu örneklerde makro ve mikro elementlerin ağır metallerin belirlenmeleri
yapılabilir. Her seri yakmada 1 veya 2 tanık hazırlanmalıdır.
2. Kuru Yakma
Kurutulmuş ve öğütülmüş ve bitki örneğinden 0.5-1.0 gr örnek porselen (krozelerin
büyüklüğü örnek miktarı ile orantılı olmalıdır) krozeye tartılır. Kül fırınına konularak, önce
düşük sıcaklıkta sonra yavaş yavaş sıcaklık artırılarak 500-550 o C’ye yükseltilir ve yaklaşık
2-2.5 saat kadar örnekler yakmaya bırakılır. Genellikle 500-550
o
C’de iyi bir kül elde
edilebilir. Bu nedenle daha yüksek sıcaklıktan kaçınılmalıdır. Aksi durumda asitte çözünmesi
çok zor olan kül elde edilir. Krozenin içinde yanan materyal, gri veya griye yakın renk
aldığında yakma işlemi biter. Krozele soğuduktan sonra krozenin içindeki örnek hafifçe
nemlendirilir (kül uçmasın diye) krozenin içine 1:1 oranındaki HCL’ten 3 ml ilave edilerek
sıcak su ile kozenin içi yıkanarak balon jojeye süzülür ve oda sıcaklığında soğuyan örnekler
saf su ile çizgisine tamamlanır. Bazen 3N HCI çözeltisi yerine 3N HNO3 yada sulandırılmış
Kral suyu (aqua regia) çözeltileri de kullanılabilir, süzülerek çizgisine tamamlanır.
Belirlenmek istenen elementler (N hariç) bu süzükten belirlenebilir.
Tanık için aynı işlemler örnek kullanılmadan yapılır. Her seri yakmada 1 veya 2 tanık
hazırlanmalıdır. Yüksek oranda şeker ve yağ içeren (C içeriği yüksek) bitki örneklerinin
yakılması için yakma düzenleyici kimyasal maddelerin kullanılması gerekir. Sık kullanılan
yakma düzenleyiciler: % 10’luk H2SO4 Konsantre HNO3 ve % 7’lik Mağnezyum Nitrat
(Mg(NO3)2.H2O çözeltisidir. Özellikle Zn ve diğer Mikro element belirlemelerinde hataya yol
açması nedeniyle Silisyum içeriği yüksek olan örnekler kuru yakma yöntemiyle
yakılmamalıdır.
33