Kontrollü salımlı gübre - Controlled-release fertiliser

Metilen diüre (MDU), en popüler kontrollü salımlı gübrelerin bileşenidir .

Bir kontrollü atış gübresi, ( CRF ) a, granül gübreler etkisini oluşturan besin aşama aşama toprak , (a yani, kontrollü salım dönemi). Kontrollü salınan gübre, kontrollü kullanılabilir gübre, gecikmeli salınan gübre, ölçülü salınan gübre veya yavaş etkili gübre olarak da bilinir. Genellikle CRF, azot bazlı gübreleri ifade eder. Yavaş ve kontrollü salınım, gübre pazarının sadece %0,15'ini (562.000 ton) içermektedir (1995).

Tarih

Üre ve formaldehitin birleştirilmesinden türetilen polimerlere dayalı kontrollü nitrojen salma teknolojileri ilk olarak 1936'da üretildi ve 1955'te ticarileştirildi. İlk ürün, soğuk suda çözünmeyen toplam nitrojenin yüzde 60'ına sahipti ve reaksiyona girmemiş (hızlı salınım) daha az nitrojene sahipti. %15'ten fazla. Metilen üreler , örneğin metilen diüre , 1960'larda ve 1970'lerde, nitrojenin %25 ve %60'ını soğuk suda çözünmez olarak ve %15 ila %30 aralığında reaksiyona girmemiş üre nitrojene sahip olarak ticarileştirildi.

1960'larda ABD'de, Tennessee Valley Authority Ulusal Gübre Geliştirme Merkezi kükürt kaplı üre geliştirmeye başladı. Kükürt, düşük maliyeti ve ikincil besin değeri nedeniyle ana kaplama malzemesi olarak kullanılmıştır. Kapsüllemeyi mükemmelleştirmek için genellikle mum veya polimer eklenir. Yavaş salınım özellikleri, ikincil dolgu macununun toprak mikropları tarafından bozulmasına ve ayrıca kapsüldeki mekanik kusurlara (çatlaklar, vb.) bağlıdır. Çim uygulamalarında 6 ila 16 hafta gecikmeli salıverme tipiktir. İkincil kaplama olarak sert bir polimer kullanıldığında, özellikler difüzyon kontrollü partiküller ile geleneksel kükürt kaplı partiküller arasında bir çaprazlamadır.

Avantajlar

Gübrenin daha verimli kullanımı da dahil olmak üzere birçok faktör CRF kullanımını motive eder. Problemi örneklendirerek, geleneksel nitrojen bazlı gübrelerin ortalama %16'sının buharlaşma (NH 3 , N 2 O, N 2 ) veya amonyak amonyak ile kaybolduğu tahmin edilmektedir . Ekinleri kimyasal hasardan ( gübre yanması ) koruyan CRT'yi destekleyen bir başka faktör . Fazla gübreler bitkilere besin sağlamalarının yanı sıra aynı bitki için zehirli olabilir. Son olarak önemli avantajlar ekonomiktir: daha az uygulama ve genel olarak daha az gübre kullanımı. Sonuçlar (verim) çoğu durumda >%10 oranında iyileştirilmiştir.

Çevresel hususlar

CRF, ötrofikasyona yol açan azotlu kirliliği azaltma potansiyeline sahiptir . Azot bazlı gübrelerin verimli kullanımı aynı zamanda N emisyonu ile de ilgilidir.
2
Her yıl atmosfere
O , %36'sı insan faaliyetlerinden kaynaklanmaktadır. antropojenik N
2
O
, amonyak üzerinde bitkinin bu besini alabileceğinden daha hızlı hareket eden mikroorganizmalar tarafından üretilir .

uygulama

Gübre toprak üstten atma yoluyla, ya da daha önce toprağa gübre karıştırılarak ya uygulanır ekim . Gübre bileşenlerinin polimer kaplaması, tabletlere ve sivri uçlara gübre besinlerinin 'gerçek zamanlı salınımı' veya 'aşamalı besin salınımı' (SNR) verir. NBPT , üreaz enziminin bir inhibitörü olarak işlev görür . Üreaz inhibitörleri, ağırlıkça yüzde 0,05 seviyelerinde, amonyağa dönüşümünü kontrol etmek için üre bazlı gübrelere eklenir.

Serbest bırakma mekanizmaları

Krotoniliden diüre de CRF olarak kullanılır.
İzobutilidendiüre (IBDU) başka bir CRF'dir.

Serbest bırakma hızı çeşitli ana faktörler tarafından belirlenir: (i) bileşiklerin toprak nemi içindeki düşük çözünürlüğü, (ii) gübre peletlerine uygulanan koruyucu kaplamanın bozulması ve (iii) kimyasalların amonyağa dönüştürülmesi. veya benzer şekilde etkili bitki besin maddesi.

Geleneksel gübreler suda çözünür , besinler dağılır. Kontrollü salınan gübreler suda çözünmedikleri için besinleri toprağa daha yavaş dağılır. Gübre granülleri, besinlerin dışarı akmasına izin verirken çözünmeyi önleyen , çözünmeyen bir substrata veya yarı geçirgen bir cekete sahip olabilir.

Tanımlar

Amerikan Bitki Gıda Kontrol Yetkilileri Birliği (AAPFCO) aşağıdaki genel tanımları yayınlamıştır (Resmi Yayın 57):

  • Yavaş veya kontrollü salimli gübre: Uygulamadan sonra bitki alımı ve kullanımı için mevcudiyetini geciktiren veya bitki için mevcudiyetini referans bir 'hızlı temin edilebilen besin gübresi'nden önemli ölçüde daha uzun süre uzatan bir bitki besin maddesi içeren bir gübredir. amonyum nitrat veya üre, amonyum fosfat veya potasyum klorür. İlk kullanılabilirliğin bu tür gecikmesi veya uzatılmış sürekli kullanılabilirlik süresi, çeşitli mekanizmalar tarafından meydana gelebilir. Bunlar, yarı geçirgen kaplamalar, oklüzyon, protein malzemeleri veya diğer kimyasal formlar, suda çözünür düşük moleküler ağırlıklı bileşiklerin yavaş hidrolizi veya diğer bilinmeyen yollarla malzemenin kontrollü suda çözünürlüğünü içerir.
  • Stabilize nitrojen gübresi: Bir nitrojen stabilizatörü eklenmiş bir gübre. Azot stabilizatörü, gübreye eklenen ve gübrenin azot bileşeninin üre-N veya amonyak-N formunda toprakta kalma süresini uzatan bir maddedir.
  • Nitrifikasyon inhibitörü: Amonyak-N'nin nitrat-N'ye biyolojik oksidasyonunu engelleyen bir madde.
  • Üreaz inhibitörü: Üreaz enziminin üre üzerindeki hidrolitik etkisini engelleyen bir madde.

Örnekler

Yavaş salınan gübrelerin çoğu, azot sağlayan düz bir gübre olan üre türevleridir. İzobutilidendiüre ("IBDU") ve üre-formaldehit, toprakta yavaş yavaş, bitkiler tarafından hızla alınan üreye dönüşür. IBDU formüle sahip tek bir bileşik olup, (CH 3 ) 2 CHCH (NHC (O) NH 2 ) 2 üre formaldehidler yaklaşık formül (HOCH karışımlarından etmekte, 2 , NHC (O) NH) n, CH 2 .

Kontrollü salınan gübreler, belirli bir oranda bozunan bir kabuk içinde kapsüllenmiş geleneksel gübrelerdir. Kükürt tipik bir kapsülleme malzemesidir. Diğer kaplanmış ürünler, üre veya diğer gübrelerin difüzyon kontrollü salınımını sağlamak için termoplastikler (ve bazen etilen-vinil asetat ve yüzey aktif maddeler vb.) kullanır . "Reaktif Katman Kaplama", çözünür partiküllere aynı anda reaktif monomerler uygulayarak daha ince, dolayısıyla daha ucuz membran kaplamalar üretebilir. "Multicote", bir parafin üst kaplama ile düşük maliyetli yağ asidi tuzlarının katmanlarını uygulayan bir işlemdir.

Ayrıca bakınız

Referanslar

daha fazla okuma

  • Du, Chang-wen; Zhou, Jian-ming; Shaviv, Avi (2006). "Polimer kaplı Bileşik Kontrollü Salım Gübrelerinden Besinlerin Salım Özellikleri". Polimerler ve Çevre Dergisi . 14 (3): 223–230. doi : 10.1007/s10924-006-0025-4 . S2CID  97049596 .