Sıvı gübre uygulamaları için bir enjeksiyon sistemi tasarımı, imalatı ve etkinliğinin belirlenmesi

Sıvı gübre, bitkiler için zengin bir besin kaynağıdır. Ancak sıvı gübrenin geneneksel yöntemlerle (yüzeye serpme) uygulanması azot gibi önemli bir besin madesinin buharlaşarak kaybına ve aynı zamanda çevre ve yer altı suların kirliliğine neden olmaktadır. Bu çalışmada, sürdürülebilir tarım kapsamına uygun olarak bir sıvı gübre sisteminin tasarımı ve imalatı yapılarak, etkinliği belirlenmiştir. Prototip enjeksiyon tekeri, ana hatlarıyla biri tek delikli diğeri oniki delikli iki parçadan oluşan dağıtıcı forya ve oniki adet enjektörden oluşmaktadır. Vakum basıncı ile harektlendirilen sıvı gübre dağıtıcı forya yardımıyla enjektörlere iletilerek, basınç ve ilerleme hızına bağlı olarak toprak altına belirli miktar ve aralıklarla enjekte edilmektedir. Böylelikle belirli bir derinliğe enjekte edilen sıvı gübre toprağın karıştırılmasına gerek kalmadan özellikle toprak işlemesiz tarım çerçevesinde mevcut uygulamalara alternatif teşkil etmektedir. Prototip enjeksiyon tekerinin tasarım, imalat, montaj ve fonksiyonellik denemeleri laboratuvar ve toprak kanalı koşullarında, etkinlik ve azot kaybının belirlenmesine yönelik denemeler ise toprak kanalında gerçekleştirilmiştir. Fonksiyonellik denemeleri dört farklı basınçta ve üç farklı ilerleme hızında su ve sıvı gübre kullanılarak her biri altı tekerrürlü olarak, etkinlik ve amonyak kaybı denemeleri ise dört tekerrürlü olarak yürütülmüştür. Amanyok kaybının belirlenmesinde rüzgar tüneli sistemi kullanılmıştır. Amonyak kaybı denemeleri, 85 kg/hektar toplam N Normu sıvı gübre baz alınarak, 500 kPa basınç ve 2 km h-1'lik hızda 50 mm ve 100 mm'lik toprak derinliklerinde uygulama yapılarak gerçekleştirilmiştir. Bu değerler yine toprak yüzeyine doğrudan uygulamada meydana gelen azot kaybı değerleri ile karşılaştırılmıştır. Bu çalışmada sistem basıncına ve ilerleme hızına bağlı olarak hektar başına 4000- 20000 litre sıvı gübrenin başarıyla enjekte edildiği belirlenmiştir. Farklı uygulama yöntemlerinde amonyak emisyonlarının analizi incelendiği zaman, özellikle gübrelemeden sonra ilk iki üç saatlik zaman aralığında, en yüksek amonyak kaybının gerçekleştiği belirlenmiştir. Aynı zaman aralığında yüzeye uygulama yönteminde azot kaybı 12 kg NH3-N ha-1 d-1 olarak ölçülmüştür. Analizlerde yüksek bir korelasyon katsayısına dayanarak azot buharlaşma ile kullanılan uygulama tekniği arasında güçlü bir ilişki olduğu saptanmıştır. Makinanın sıvı gübreyi başarıyla toprak altına başarıyla enjekte ettiği ve fonksiyonelliğini yerine getirdiği, bunun sonucunda gübrenin havayla temasının minumum düzeye indirilerek azot kayıplarınnın azaldığı belirlenmiştir.