Bahçedeki kimya

Toprağın bileşimi ve kimyasal özellikleri

Toprak, Dünya kabuğunun dış yüzey tabakasıdır. Bileşimi büyük ölçüde toprak oluşturma sürecinden geçen ana kayanın türüne bağlıdır. Toprakta çok sayıda element ve kimyasal bileşik bulunabilir. Toprak bileşiminin neredeyse yarısı mineral maddelerdir. Bunlar makro elementler, yani potasyum, sodyum, kalsiyum, alüminyum, silikon, karbon, demir, fosfor, nitrojen ve hidrojen ve mikro elementler, yani bor, manganez, molibden ve çinko olarak ayrılırlar. Tipik olarak mikro elementler toprakta mineral olarak bulunur. Toprak aynı zamanda özellikle havada bulunan gazları da içerir. Bunlara karbondioksit, metan, hidrojen sülfür ve amonyak dahildir. Toprak bileşimindeki tüm elementler arasında en büyük kütle payına oksijen sahiptir, bunu silisyum ve alüminyum takip eder. Toprağın karakteristik kimyasal özelliklerinden biri de pH’ıdır. Pratikte bundan pH ölçeğine atıfta bulunarak bahsediyoruz. Çoğu bitki 6,5 ila 7,5 arasındaki nötr pH’ı tercih eder, ancak bazı bitkiler daha geniş bir aralıkta (5,5 ila 8) olumlu şekilde büyüyebilir. Toprak çok asidik veya çok alkali hale geldiğinde bazı kimyasal bileşenler bitkiler için kullanılamaz hale gelecektir. Bu yüzden pH çok önemlidir. Toprağın reaksiyonunun verimliliği ve dolayısıyla verimliliği üzerinde doğrudan etkisi vardır. Kalsiyum iyonlarının toprağın pH’ı üzerinde büyük etkisi vardır. Esas olarak kalsiyum karbonattan gelirler. Karbonik asitle birlikte hızlı pH değişikliklerini önleyen bir tamponlama sistemi oluştururlar. Bu, kökler hızlı pH değişikliklerine duyarlı olduğundan bitkiler için son derece önemlidir. Toprağın bu sabit pH değerini koruma yeteneğine (değerini değiştiren faktörlerin varlığına rağmen) tamponlama özellikleri denir. Bu, toprakta tampon sistem karışımları (örneğin zayıf bir asit ve bunun tuzu) bulunduğunda meydana gelir. Uygun asit giderici veya asitleştirici gübrelerin kullanılmasına rağmen pH değişikliklerinin olmamasına neden olabilirler. Redoks potansiyeli toprağın bir diğer önemli kimyasal özelliğidir. Bu parametre nem ile yakından ilgilidir. Toprak ne kadar nemli olursa oksijen içeriği o kadar az olur. Büyük miktarlarda _O2 içeren toprakların iyi aerobik koşullara sahip olduğu kabul edilir. Bu bitki büyümesi için önemlidir, çünkü böyle bir toprakta mineral ve organik bileşiklerin oksidasyon süreçleri kesintisiz olarak gerçekleşebilir. Ölçülen redoks potansiyeli çok düşük olduğunda bu, toprakta aşırı nem olduğunun işareti olabilir. Daha sonra, her şeyden önce, örneğin nitratlarda azalma olayı gözlemlenir, bu da topraktan değerli nitrojenin kaybına yol açar.

Bahçedeki kimyasal işlemler

Bitkiler ve toprak herhangi bir bahçenin temel direkleridir. Doğal elementleri olduğundan en önemli kimyasal süreçlerin gerçekleştiği yerdir.

• Bitkilerde en iyi bilinen süreç fotosentezdir . Düzgün çalışması için gerekli olan bitki yapısal bileşiklerinin ve maddelerinin üretimini sağlar. Fotosentez, karbondioksit ve suyun glikoz ve oksijene dönüşmesidir. Bu reaksiyon güneş ışığından gelen enerjinin varlığında gerçekleşir. Fotosentez, Dünya’daki yaşamı sürdüren süreçlerin en önemlisidir.
• Kompostlama , bahçelerdeki yeşil atıkların yönetilmesinde popüler bir yöntemdir. Bu organik geri dönüşüm, organik maddenin mikroorganizmalar tarafından ayrıştırılmasından oluşur. Temel aşaması, basit mineral bileşiklerinin oluşumuyla sonuçlanan bitki ve hayvan kalıntılarından organik maddenin mineralizasyonudur. Cevherleşme iki süreci içerir: çürüme ve çürüme. İlki anaerobik koşullarda meydana gelir. Çürüme yoluyla oluşan mineral bileşikler arasında karbondioksit, su, amonyak ve hidrojen sülfür bulunur. Öte yandan çürüme oksijen varlığında gerçekleşir. Oksit, fosfat veya sülfat iyonlarının oluşumunu kolaylaştırır. Şekerler , nişasta veya proteinler gibi kolayca parçalanabilen bileşikler mineralizasyona karşı özellikle hassastır. Mikroorganizmalar için değerli bir elementel karbon ve nitrojen kaynağıdırlar.
• Bahçelerde gözlemlenen kimyasal süreçlerin çoğu elementlerin dolaşımını içerir. Özel bir örnek, bir gaz olarak havanın yaklaşık %78’ini oluşturan ve toprakta çoğu bitki için temel besin maddesi olan nitrojendir. Canlı organizmalar atmosferik nitrojeni bakteriler aracılığıyla çekerler. Moleküler nitrojeni alıp amonyağa dönüştürme yeteneğine sahiptirler. Bu form daha sonra bitkiler tarafından alınabilir ve organik moleküller üretmek için kullanılabilir. Bitki bir hayvan tarafından yenildiğinde bu element onun vücuduna girer. Bitkide bulunan ve hayvanda kalan nitrojen daha sonra ölür ve daha sonraki kimyasal reaksiyonlar sonucunda amonyak ve moleküler nitrojene dönüştürülür ve bunlar daha sonra atmosfere yeniden girer.

Gübreler ve bitki koruma ürünleri

Bahçede meydana gelen iklim ve kimyasal süreçler, zamanla bahçenin besin açısından fakirleşeceği anlamına gelir. Bu sürece toprağın tükenmesi denir. Doğal bahçelerde bitkinin ölümü ve çürümesi ile besinler toprağa geri döner, ancak ürünlerin yetiştirilip daha sonra hasat edildiği topraklarda bu süreç bozulur. Toprak ne kadar az beslenirse bitkilerin hayatta kalması o kadar zor olur. Gübreler topraktaki elementlerin eksikliklerini tamamlamak için kullanılır. Daha da önemlisi, gübreleme yöntemi ve uygun gübre seçimi kolay değildir ve tamamen toprağın durumuna ve bitki besin ihtiyaçlarına bağlıdır. Günümüzde iki tür tarımsal gübre kullanılmaktadır:

• Doğal (organik) – bunlar her şeyden önce bitkisel ve hayvansal kökenli gübrelerdir. En yaygın kullanılanı komposttur. Bitki kalıntılarından ve biçilmiş çimen veya yaprak gibi şeylerden yapılır. Aerobik bakteriyel ayrışmalarının bir sonucu olarak oluşur. Kompost esas olarak nitrojen bakımından zengindir, aynı zamanda fosfor (V) oksit ve potasyum oksit bakımından da zengindir. Gübrenin kalitesi yukarıda belirtilen elementlerin içeriğine göre değerlendirilir. Diğer doğal gübreler, çiftlik hayvanlarının dışkılarından elde edilen gübre ve Kaliforniya solucanlarının dışkılarından ("dökümler") elde edilen biohumustur. Doğal gübrelerin her zaman gerekli tüm kimyasal elementleri içermeyeceği unutulmamalıdır.
• Yapay (mineral) – bu gübreler, doğal gübrelere kıyasla yüksek verime ve daha hızlı etkiye sahiptir. Yapay gübreler azot, fosfor ve potasyum gibi birincil bileşenleri, kalsiyum, magnezyum, sodyum ve kükürt gibi ikincil bileşenleri ve ayrıca bor, kobalt, bakır ve demir gibi mikro besinleri içerir. Yapay gübreler basit (belirtilen miktarda ana bileşen olan nitrojen, fosfor veya potasyumlu gübre) ve bileşik (kimyasal reaksiyon sırasında elde edilen en az iki besin maddesi içeren) olarak sınıflandırılır. En yaygın kullanılan yapay gübreler şunları içerir: üçlü süperfosfat, kalimagnezi, amonyum sülfat, magnezyum sülfat ve polifosfat.

PCC Group’un zirai kimyasal ürün yelpazesine bakın. Hiç şüphesiz kimyasal bitki koruma ürünleri bahçelerde kimyanın varlığına güzel bir örnektir. Ana hedefleri böcekler, salyangozlar ve sümüklü böcekler, yabani otlar ve mantarlar gibi zararlılara karşı aktif korumadır. Bir veya daha fazla aktif madde içeren aktif maddeler veya preparatlardır. Kimyasal bitki koruma ürünleri temel olarak fungisitler, herbisitler, insektisitler, adjuvanlar ve büyüme düzenleyiciler olarak sınıflandırılmaktadır. Fosfor oksiklorür , fosfor triklorür , monokloroasetik asit ve paradiklorobenzen gibi çeşitli kimyasal maddeler içerirler. Bu maddelerle çalışırken dikkatli olmak özellikle önemlidir.