Gübre
Topraktaki bazı kimyasal elementler bitkiler için su ve güneş ışığı kadar gereklidir. Suyla birlikte emilen bu elementler azaldığında ya da tükendiğinde toprağın verimi düşer, bitkiler sağlıklı gelişemez. Bunu önlemek üzere toprağa karıştırılan ve gerekli elementleri içeren her çeşit maddeye gübre denir.
Bitkilerin gelişmesinde 12 kadar kimyasal elementin rol oynadığı saptanmıştır. Bunlardan bir bölümü çok az tüketildiği için toprakta hemen hiç eksilmez. Buna karşılık bitkilerin azot, fosfor ve potasyum gereksinimi çoğu kez toprağın karşılayamayacağı kadar fazladır. Bu yüzden bu maddelerin düzenli bir biçimde gübre olarak toprağa verilmesi gerekir.
Doğada gübre yerini tutan pek çok madde vardır. Bunlardan bazıları canlıların yapısında bulunan organik maddelerdir; bazıları da yerkabuğundaki mineralli toprak ve kayaçlardan elde edilir. Örneğin çiftlik hayvanlarının yataklık samanlarına karışan idrar ve dışkıları (çiftlik gübresi), deniz kuşlarının tüy, kemik ve leşle karışık dışkıları, çürümüş bitki kalıntıları, kemik tozu, balık unu, kurumuş kan gibi organik maddeler ile öğütülmüş kayaçlardan elde edilen mineraller tarih boyunca doğal gübre olarak kullanılagelmiştir. Gübre fabrikalarında bireşim yoluyla üretilen ya da sanayide başka maddelerin üretimi sırasında yan ürün olarak elde edilen yapay gübrelerin kullanılması ise kimya sanayisinin gelişmesinden sonraki tarihlere rastlar.
Bitkiler element halindeki serbest azotu ne havadan, ne topraktan alabilirler. Bu elementin bitkilerce emilebilmesi için toprakta bileşikler halinde bulunması gerekir. Bu nedenle, bütün azotlu gübreler kalsiyum nitrat, sodyum nitrat, amonyum nitrat ve amonyum sülfat gibi azot bileşiklerinden oluşur. Nitratlı gübrelerin etkisi çok hızlıdır; çünkü bu bileşikler topraktaki suda hemen çözünür ve bitki kökleri bu çözünmüş nitratları kolayca emebilir. Buna karşılık, gübre olarak kullanılan derişik (sulandırılmamış) amonyağın ya da amonyum sülfatın bitkilerce emilebilmesi için, önce topraktaki bakterilerin amonyağı nitrata dönüştürmesi gerekir. Bu dönüşüm yalnızca birkaç gün sürdüğünden, tohumla birlikte toprağa atılan amonyum sülfat, tohum filizlendiği sırada nitrat haline gelmiş olur. Bu azotlu mineral ya da kimyasal gübrelerin yanı sıra, kurutulmuş kan ve et, kurutulup öğütülmüş balık ve kemik tozu (balık unu, kemik unu), hayvan bağırsağı, boynuz ve yapağı gibi mezbaha artıkları ile çiğit (pamuk tohumu) küspesi de toprağı azotça zenginleştirmek için kullanılabilir. Ama bu azotlu organik gübrelerin etkisi kimyasal gübrelerinki kadar hızlı değildir.
Bitkiler fosforu da ancak bileşik halinde bulunduğu zaman alabilirler. Kalsiyum fosfat kemiklerin yapısında bol miktarda bulunduğu için, bir zamanlar fosfatlı gübre olarak kullanılan tek madde kemik tozuydu. Oysa bugün gübre fabrikalarında birkaç çeşit doğal ya da yapay (bireşimsel) fosfatlı gübre üretilir. Bunlardan en çok kullanılanı, Kuzey Afrika, ABD ve SSCB’deki zengin yataklardan çıkarılan kalsiyum fosfat ile sülfürik asidin tepkimesinden elde edilen süperfosfattır. Bu gübre özellikle şekerpancarı, patates ve buğday tarımı ile otlak bitkilerinin gelişmesinde çok iyi sonuç verir. Doğal fosfatlı gübreler doğrudan doğruya kalsiyum fosfatlı kayaçların öğütülmesiyle hazırlanır. Fosfatlı gübrelerin başka bir türü de, çelik üretiminde yan ürün olarak elde edilen bazik cüruftur. Bu fosfatlı bileşik birçok Avrupa ülkesinde çayır bitkileri ve yonca yetiştirmek için kullanılır.
Bitkiler için gerekli temel elementlerden üçüncüsü olan potasyum en çok Almanya’da, Fransa’nın Alsace bölgesinde, Ölü Deniz’de ve ABD’nin batısındaki kurumuş göllerde bulunur. Bu potas (potasyum hidroksit) çökellerinin sülfürik ve hidroklorik asitlerle işlenmesiyle elde edilen potasyum sülfat ile potasyum klorür, gübre olarak kullanılan en önemli potasyum bileşikleridir. İlki daha çok bahçecilikte, daha ucuz olan İkincisi ise tarla tarımında kullanılır. Bitkilerin yapraklarında fotosentezle şeker oluşumunu artıran, ayrıca hastalıklara ve kuraklığa karşı bitkilere direnç kazandıran potasyumlu gübreler özellikle meyve, patates, şekerpancarı, çayır bitkileri ve yonca tarımında büyük önem taşır. Varek denen deniz yosunu türleri de zengin bir potasyum kaynağıdır.
Günümüzde üretilen gübrelerde, bitkiler için gerekli besin maddelerinin oranı tam olarak hesaplanmıştır. Bunlar ya tek bir elementi içeren basit gübreler ya da iki-üç temel elementi içeren bileşik (kompoze) gübreler olarak hazırlanır. Ama bileşik gübrelerin kullanımı çok daha yaygındır.
Gübreler toz ya da daha iri tanecikler halinde üretilir ve genellikle tarla son kez sürülmeden önce toprağa atılır; böylece henüz tohum ekilmeden gübrenin toprağa iyice karışması sağlanır. Bazen de, otlaklarda yapıldığı gibi, bitki büyürken toprağın yüzüne yayılır. Tarlaları gübrelemek için genellikle gübre dağıtıcı denen tarım makineleri kullanılır. Traktörle çekilen bu makinenin deposuna doldurulan gübre ya deponun altındaki deliklerden toprağa dökülür ya da dönen dikenli bir tamburun merkezkaç kuvvetiyle çevreye savrulur. Böylece, makinenin her gidiş gelişinde yaklaşık 10 metre genişliğinde bir tarla şeridi gübrelenmiş olur. Çok büyük tarım alanlarında ise alçaktan uçan uçaklarla havadan gübreleme yapılabilir. Toz ya da tanecik halindeki katı gübrelerin suda eritilmesiyle hazırlanan sıvı gübreler ile derişik amonyak da toprağa püskürtülerek kullanılır.
Ürünler için çiftlik gübresinin mi yoksa yapay gübrelerin mi daha yararlı olduğu tarımcılar arasında sık sık tartışılır. Aslında her ikisi de gereklidir. Topraktaki bakterilerin etkisiyle değişime uğradıktan sonra bitkilerin kullanabileceği duruma gelen çiftlik gübresi, toprağın verimini korumasına yardımcı olur. Yapay gübreler ise bitkilerin hemen kullanabileceği hazır besinleri sağlar. Bazen, başka ürünlerle dönüşümlü olarak ekilen baklagiller de gübre olarak kullanılır. Ekim nöbeti denen bu yöntemin amacı, iki üç yıl üst üste tahıl ekilen bir tarlayı baklagillerle zenginleştirmektir. Çünkü baklagillerin köklerinde yaşayan azot bağlayıcı bakteriler havadaki serbest azotu nitratlara dönüştürerek toprağın verimini artırır. Baklagillerden üçgül, yonca, fiğ gibi yem bitkileri ekildiğinde de ürün biçilmeden tarla sürülerek bitkilerin toprağa karışması sağlanır. Bu da toprağı azotça zenginleştiren yeşil gübredir.
Azot, fosfor ve potasyum gibi bu üç temel elementten başka, bitkilerin sağlıklı gelişebilmesi için mutlaka gerekli, ama çok az (eser) miktarda bulunması yeterli olan başka elementler de vardır. Örneğin topraktaki bakır ya da kobalt eksikliğini gidermek için, gübrelere eser miktarda kobalt sülfat ya da bakır sülfat katmak yararlı olabilir.
