Atık koyun yünü peleti ve hidrolizatının şekerpancarının fosfor beslenmesine asıl ve bakiye etkisinin belirlenmesi


Taşkın M. (Yürütücü), Güneş A. , İnal A. , Akça H. , Tuğrul M., Taşkın H.

  • Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
  • Proje Grubu: Fen ve Mühendislik
  • Projenin Yürütüldüğü Birim: Ziraat Fakültesi
  • Başlangıç Tarihi: Haziran 2023
  • Bitiş Tarihi: Haziran 2026

Özet


Günümüzde sürekli artan dünya nüfusu tarımsal üretimin artmasını zorunlu hale getirmektedir. Birim alandan daha fazla ürün alabilmek için bitkilerin besin elementi ihtiyaçlarının doğru bir şekilde karşılanması gerekmektedir. Azottan (N) sonra tarımsal üretimde eksikliği en fazla hissedilen besin elementi fosfordur (P). Fosfor bitkilerde hayati birçok fizyolojik süreci etkilemektedir.

Tarım topraklarımızın yaklaşık olarak yarısında yüksek pH, kireç ve kil varlığı ile düşük organik madde ve kuraklık nedeniyle fikse olan P’lu gübrelerden bitkilerin yararlanma oranı % 20 düzeyindedir. Bu sebeple tarım topraklarında yoğun bir P’lu gübreleme yapılmaktadır ve gelecek 20-30 yıllık süreçte P’lu gübrelerin hammaddesinin tükeneceği öngörülmektedir. Bundan dolayı, ülke olarak kimyasal gübre üretimindeki dışa bağımlılığı azaltmak için atıkların değerlendirildiği P kullanım etkinliğini artırma çalışmalarına öncelik verilmesi gerekmektedir.

Topraklarımızın düşük olan organik madde içeriklerinin çeşitli bitkisel ve hayvansal materyallerle artırılması ile organik maddenin bünyesindeki besin elementleri ayrışır ve bitkiler bu besin elementlerinden faydalanabilir. Bu amaçla değerlendirilebilecek organik materyallerden birisi de koyun yünüdür. Ülkemizde küçükbaş hayvan yetiştiriciliği neticesinde ortaya çıkan yünler, tekstil endüstrisinde kullanıma uygun değildir. Bu sebeple her yıl yaklaşık 100 bin ton yün, atık olarak çevreye bırakılmakta veya yakılmakta, bu da ciddi bir çevre problemi yaratmaktadır. Tarımsal üretimde kullanılamayan atıkların değerlendirilerek geri kazandırılması, tarımda sürdürülebilirliğin sağlanması açısından son derece önemlidir. Bileşiminde C, N, S gibi temel besin elementlerini içeren koyun yünü pelet hale getirilirken, mekanik olarak parçalandığından direkt olarak tarım topraklarına uygulanabilirliği ham koyun yününe göre daha iyidir. Koyun yününden gübre elde edilmesinde kullanılan yöntemlerden birisi de hidroliz işlemidir. Koyun yününün alkali çözeltilerle hidroliz edilmesiyle oluşan sıvı üründe (hidrolizat), organik N (keratin) parçalandığından ortaya çıkan yeni ürün zengin aminoasit bileşimi sebebiyle topraklarımızda besin elementi yarayışlılığını artırrabilecek önemli bir kaynaktır.

Türkiye şeker pancarı üretiminde % 8’lik pay ile dünyada beşinci sırada yer almaktadır. Ülkemizde 2020 yılında 3.1 milyon da alanda 21 milyon ton şekerpancarı üretilmiştir. Şeker pancarı, Türkiye’nin dünya ile rekabet edebileceği önemli tarımsal ürünlerden biri olarak gösterilmektedir ve yaklaşık 3 milyon insan geçimini şeker pancarı tarımından sağlamaktadır.

Koyun yününün bileşiminde bulunan aminoasitler, bitkilerce P alımını ve dolayısıyla P kullanım etkinliğini artırarak gübre tüketiminin azaltılmasına sinerjik etki yaratabilme potansiyeline sahiptir. Yapılması planlanan çalışmada; özel bir firmadan temin edilen parçalanarak peletlenmiş koyun yünü ile bu koyun yününün KOH ile sıcaklık ve basınç yardımıyla hidrolize edilmesiyle üretilen sıvı hidrolizat aminoasit kaynağı olarak kullanılacaktır. Literatürde koyun yünü dozu ile ilgili yeterli veri bulunmadığından benzer özelliklere sahip organik materyallerin N içerikleri dikkate alınarak hesaplama yapılmıştır. Buna göre pelet koyun yünü 250 kg da-1 düzeyinde ekim öncesinde 1 kez, sıvı hidrolizat ise 1.5 L da-1 düzeyinde 1. ve 2. çapalamada olmak üzere 2 kez artan dozlarda P (0, 3 (düşük), 6 (orta), 9 (yeterli) kg P2O5 da-1) ile birlikte tarla koşullarında yetiştirilen şeker pancarına uygulanacaktır.

Kurgulanan projede amacımız; koyun yünü ve P’lu gübre uygulamalarına bağlı olarak şeker pancarı gibi ülkemiz için son derece önemli bir üründe verim ve kaliteyi artırıp, P’lu gübre ekonomisi sağlamaktır. Bu hedefin başarılı olması durumunda P’lu gübreler ya da koyun yününün çevre üzerinde yarattığı kirlilik riski azalacağı gibi ülke ekonomisine de ciddi katkılar sağlanmış olacaktır. Mevcut literatür bilgilerimize göre bir aminoasit kaynağı olarak atık koyun yününün şeker pancarında P kullanımına etkisinin dünyada ilk defa bu çalışmada araştırılacak olması projemizin özgün yanını oluşturmaktadır.