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 CO2 + H2O +NH4 + SO2

2 NH4 + H2SO4 (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 Na2SO4 + 2 NH4OH

NH4OH ISI 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 AO değeri KF

0.2 ppm AO1 KF1= 0.20/ AO1

0.4 ppm AO2 KF2= 0.40/ AO2

0.8 ppm AO3 KF3= 0.60/ AO3

1.00 ppm AO4 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) Çözelti rengi Filtre rengi

380-440 Sarı-yeşil Menekşe

440-480 Sarı Mavi

480-490 Turuncu Yeşil-mavi

490-500 Kımızı Mavi-yeşil

500-560 Pembe Yeşil

560-580 Menekşe Sarı-yeşil

580-600 Mavi Sarı

600-620 Yeşil Turuncu

620-750 Mavi-yeşil 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 AO değeri KF

20 ppm AO1 KF1= 20/ AO1

40 ppm AO2 KF2= 40/ AO2

60 ppm AO3 KF3= 60/ AO3

80 ppm AO4 KF4= 80/ AO4

100 ppm AO5 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