15-15-15 Gübresinin Kitosan ile Kaplanması ve Elde Edilen Toz Malzemelerin Karakterizasyonu

Bektaş Ayık; Yavuz Selim Cakmak; Murat Kaya

doi:10.29002/asujse.1024256

EN TR

Coating of 15-15-15 Fertilizer with Chitosan and Characterization of the Obtained Powder Materials

Abstract

The slower and longer release of fertilizers by coating them with polymers is extremely important in terms of both economic and prevention of environmental pollution. Chitosan produced from waste crayfish shells was preferred in the current study because of its biological origin and environmental friendliness, and was used for the coating of 15-15-15 fertilizer. Glutaraldehyde was used as a crosslinker for the coating of 15-15-15 fertilizer with chitosan. In the study, the coating of fertilizers at different concentrations was tried and the carrying capacity of chitosan for 15-15-15 fertilizer was determined. Powder samples produced after coating were characterized using Fourier transform infrared spectrometry (FT-IR), thermogravimetric analysis (TGA) and scanning electron microscopy (SEM) techniques. Then, the degradation rates of the coated fertilizers in the soil were determined depending on the days. Considering all the obtained results, it has been revealed that chitosan–15-15-15 fertilizer formulation crosslinked with glutaraldehyde can be used practically in agricultural and horticultural applications.

Keywords

15-15-15 Gübresinin Kitosan ile Kaplanması ve Elde Edilen Toz Malzemelerin Karakterizasyonu

Öz

Gübrelerin polimerler ile kaplanarak daha yavaş ve uzun süre salınımı hem ekonomik hem de çevre kirliliğinin önüne geçilmesi açısından son derece önemlidir. Atık kerevit kabuklarından üretilen kitosanın biyolojik orijinli ve çevre dostu olması nedeniyle mevcut çalışmada tercih edilmiş ve 15-15-15 gübresinin kaplanması amaçlı kullanılmıştır. Kitosan ile 15-15-15 gübresinin kaplanması için çapraz bağlayıcı olarak glutaraldehit kullanılmıştır. Çalışmada farklı konsantrasyonlarda gübrelerin kaplanması denenmiş ve bu sayede kitosanın 15-15-15 gübresini taşıma kapasitesi belirlenmiştir. Kaplama sonrası üretilen toz örnekler fourier dönüşümlü kızıl ötesi spektrometresi (FT-IR), termogravimetrik analiz (TGA) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) teknikleri kullanılarak karakterize edilmiştir. Ardından kaplama yapılan gübrelerin toprakta günlere bağlı olarak bozunma yüzdeleri belirlenmiştir. Elde edilen tüm sonuçlar değerlendirildiğinde, glutaraldehit ile çapraz bağlananmış kitosan–15-15-15 gübre formülasyonunun tarım ve bahçecilik uygulamalarında pratik olarak kullanılabileceği ortaya konmuştur.

Anahtar Kelimeler

Supporting Institution

Aksaray Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinatörlüğü

Project Number

2020-017

Thanks

Bu çalışma doktora tezinin bir bölümün içermekte ve ASÜBAP tarafından 2020-017 nolu bilimsel araştırma projesi ile desteklenmiştir. Desteklerinden dolayı ASÜBAP birimine teşekkürü borç bilirim. Ayrıca figürlerin tasarımı konusundaki yardımları için Dr. İsmail Bilican’a teşekkür ederiz.

References

[1] F. Azam, K. A. Malik, M. I. Sajjad, Plant and Soil, 86 (1985) 3-13.
[2] H. Kaşgöz, A. Durmuş, A. Kaşgöz, Polymers for Advanced Technologies, 19:3 (2008) 213-220.
[3] S. Khan, M.A. Hanjra, Food Policy, 34:2 (2009) 130-140.
[4] M. Guo, M. Liu, Z. Hu, F. Zhan, L. Wu, Journal of Applied Polymer Science, 96:6 (2005) 2132-2138.
[5] A.J. Bajpai, A. Giri, Reactive and Functional Polymers, 53:2-3 (2002) 125-141.
[6] D. Davidson, F. X. Gu, Journal of Agricultural Food Chemistry, 60:4 (2012) 870-876.
[7] S. I. Sempeho, H. T. Kim, E. Mubofu, A. Hilonga, Advances in Chemistry, 2014 (2014) 363071.
[8] B.R. Araújo, L.P. Romão, M.E. Doumer, A.S. Mangrich, Journal of Environmental Management, 190 (2017) 122-131.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

-

Journal Section

Research Article

Authors

Bektaş Ayık
0000-0001-7366-1123
Türkiye

Yavuz Selim Cakmak
0000-0001-8954-5485
Türkiye

Murat Kaya ^*
0000-0001-6954-2703
Türkiye

Publication Date

December 30, 2021

Submission Date

November 16, 2021

Acceptance Date

December 3, 2021

Published in Issue

Year 2021 Volume: 5 Number: 2

DOI

https://doi.org/10.29002/asujse.1024256

IZ

https://izlik.org/JA69BP96UL

Cite

RIS / Bibtex

APA

Ayık, B., Cakmak, Y. S., & Kaya, M. (2021). 15-15-15 Gübresinin Kitosan ile Kaplanması ve Elde Edilen Toz Malzemelerin Karakterizasyonu. Aksaray University Journal of Science and Engineering, 5(2), 113-124. https://doi.org/10.29002/asujse.1024256

Cited By

Biodegradable Materials for Controlled-Release Fertilizers: A Comprehensive Review with a Focus on Applications in Türkiye

Journal of Soil Science and Plant Nutrition

https://doi.org/10.1007/s42729-025-02828-8