AZOT (N)

Azot, karbonla birlikte organik maddenin temel yapı taşlarından biridir. Ancak havanın %78’i nitrojenden oluşmasına rağmen, bitkiler bu nitrojeni doğrudan kullanamaz. Bitkinin yararlanabildiği azot; organik maddelerin parçalanmasıyla veya topraktaki bağlı azotun çözünebilir hâle gelmesiyle oluşur.

Baklagiller dışındaki bitkiler, yalnızca organik maddenin mineralizasyonu sonucu açığa çıkan mineral azotu kullanabilir. Bu nedenle topraktaki azot döngüsü, bitki beslenmesinin en kritik unsurlarından biridir.

Yaklaşık 100 yıl önce geliştirilen Haber–Bosch prosesi, tarımda çığır açmıştır. Atmosferdeki nitrojenin hidrojenle birleştirilip amonyağa dönüştürülmesini sağlayan bu yöntem sayesinde mineral azotlu gübrelerin üretimi mümkün olmuş; böylece dünya tarımsal üretimi günümüzdeki seviyesine ulaşabilmiştir.

N

BİTKİ YAŞAMI İÇİN ÖNEMİ

Karbon, oksijen, hidrojen gibi diğer elementlerle birlikte azot; Azot; amino asitlerin, proteinlerin ve klorofilin temel bileşenidir. Hücre oluşumu, büyüme ve fotosentez için vazgeçilmezdir. Bitkinin yeşil aksam gelişimini destekler ve ürünün protein içeriği ile verim kalitesini doğrudan artırır.

ALIM MEKANİZMALARI

Bitkiler azotu esas olarak toprak çözeltisinde çözünmüş halde bulunan nitrat (NO3-) formunda alır. Topraktaki organik azot, amonyak veya üre; mikrobiyal ve fiziksel-kimyasal süreçler sonucunda nitrat formuna dönüşür. Bitkiler suyu buharlaşma kayıplarını karşılamak için kökleriyle aldığında nitratlar da bu akışla yapraklara taşınır. Yaprak seviyesinde nitratlar organik forma dönüştürülür ve bitkinin tamamına yeniden dağıtılır.

ETKİLEŞİMLER VE ÖZEL ÖZELLİKLER

Azot bitki büyümesini sınırlayan ilk faktördür. Bunun istisnası sadece baklagillerdir; köklerindeki nodüllerde yaşayan bakteriler sayesinde atmosferik azotu doğrudan kullanabilirler. Azot bitkilerde protein, klorofil, enzim ve vitamin oluşumu için zorunlu elementtir. Bu nedenle büyümenin ana belirleyicisi olmakla birlikte kaliteyi de belirler.

AZOT DÖNGÜSÜ

Gübrelerde bulunan azot üç formdadır: Amonyum, nitrat ve üre. Uygulamadan hemen sonra nitrat (NO3-) ve amonyum (NH4+) bitki tarafından kullanılabilirken, ürenin kullanılabilmesi için önce hidroliz (NH4+ dönüşümü) gerekir.

Nitrat suyla tam çözündüğü için bitkiler tarafından en hızlı alınan formdur. K+, Ca2+, Mg2+ gibi katyonların alımını artırır. NH4+ ise doğrudan alınabilir ya da nitrifikasyonla NO3-'e dönüşür.

Denitrifikasyon, nitratın NO2-, NO, N2O ve N2’ye indirgenme sürecidir. Anaerobik bakteriler tarafından gerçekleştirilir ve iyi havalanmış tarım topraklarında düşüktür. Nitrat hareketli olduğu için yağışla yıkanabilir; bu nedenle yüksek doz gübrelemeler bölünerek uygulanmalıdır.

Mikroorganizmalar NH4+ ve NO3- kullanarak immobilizasyon yapar. Karbonu yüksek azotu düşük organik maddeler immobilizasyonu artırır. Ancak bu azot kaybolmaz; mikroorganizmalar parçalandığında mineralizasyon ile tekrar kullanılabilir forma geçer.

Toprağa verilen üre (NH2)2CO, NH3 + CO2’ye ayrışır. NH3 gazı atmosfere uçabilir (volatilizasyon). NH3 → NH4 dönüşümü sırasında OH- açığa çıkar ve pH yükselir. pH>7 topraklarda volatilizasyon çok daha fazladır.

DUYARLILIK TABLOSU & BELİRTİLER

Azot, bitki büyümesi için temel besindir. Protein, klorofil, enzim ve vitamin üretiminin ana kaynağıdır. Azot yetersizliği, bitki organlarının daha küçük gelişmesine ve verimin düşmesine neden olur. Tahıllarda özellikle protein oranının yükselmesinde belirleyicidir.

Azot eksikliği başlangıç döneminde (sapa kalkma öncesi) olursa verimdeki kayıp maksimumdur. Çünkü azot ihtiyacı bitki döngüsünde en yüksek bu aşamada gerçekleşir.

BELİRTİLER

Azot eksikliğinde klorofil sentezi düşer → yapraklar sararır ve yaşlı yapraklarda kuruma görülür.

FAZLALIK

Aşırı azot gübrelemesi tarlada yatma riskini artırır, maliyet yükseltir ve çevreye yıkanma kaybı oluşturur. Optimum gübreleme için KÖKTEN GÜBRE gibi izleme araçları önerilir.

İHTİYAÇ

Azot ihtiyacı bitki türü, çeşit ve hedeflenmiş verime göre değişir. Azotlu gübreleme, toprak sağlayacağı azot + ihtiyaç hesabı yapılarak doğru dozda planlanmalıdır.

AZOT KÖKENİ & ÜRETİM SÜREÇLERİ

Amonyak sentezi 1909’da keşfedilmiş olsa da, tarımda gerçek önemini II. Dünya Savaşı’ndan sonra kazanmıştır. Günümüzde tüm azotlu gübrelerin temelini, atmosferik azotun hidrojenle birleştirilerek amonyağa dönüştürüldüğü Haber–Bosch prosesi oluşturur. Bu buluş, modern tarımın gelişmesinde kritik bir rol oynamıştır.

Bu işlemde kullanılan hidrojenin ana kaynağı genellikle metandır (doğalgaz), bu nedenle üretim oldukça enerji yoğun bir prosestir.

Amonyum nitrat; amonyak ve nitrik asidin reaksiyonu ile elde edilir ve suda yüksek çözünürlüğe sahiptir.
Kalsiyum nitrat ile amonyağın birleşmesi Kalsiyum Amonyum Nitrat (CAB) üretir.
Üre, amonyak ve CO₂’nin birleşmesiyle;
UAN çözeltileri ise üre ile amonyum nitratın karışımından elde edilir ve sıvı formda uygulanabilir.

TEMEL ANAHTAR FAKTÖRLERİ

TOPRAKTAKİ AZOT İÇERİĞİ

Kış sonunda toprak mineral azot analizi → baharda bitkinin kullanabileceği azot miktarı tahmin edilebilir. Sezon içinde KÖKTEN GÜBRE gibi karar araçları doz ayarlaması sağlar.

ORGANİK MADDE MİKTARI

Azotun büyük bölümü organik maddede bulunur. Organik madde miktarı → mineralizasyon potansiyelini belirleyen ana göstergedir.

TOPRAK DOKUSU

Kumlu topraklar → azotun yağışla taşınıp kaybolma riski yüksektir.

İKLİM

Kış yağışı yüksek bölgelerde leaching (yıkanma) kaybı fazladır. Hem kuraklık hem fazla su → azot kullanılabilirliğini düşürür.

SU İHTİYACI

Gübre granüllerinin çözünmesi için ortalama 10–15mm su gerekir. Kuraklık ve susuzluktan dolayı sıvı gübreler tercih edilir hale gelmesi için çalışmalar yapılmalıdır.

pH

Düşük pH nitrifikasyon bakterilerini yavaşlatır → mineralizasyon azalır. Yüksek pH ise özellikle üre verildiğinde volatilizasyonu artırır. Üre formu çözünmeden kayıp olacağı için sıvılaştırılmış formu her zaman daha ön plana geçmiştir.