TARIM TEKNOLOJİLERİNDEKİ SON TRENDLER

TARIM TEKNOLOJİLERİNDEKİ SON TRENDLER

Makale

Tarım arazilerinin azalması, köyden kente göçün hızla artması tarımda verimliliği; birim alandan elde edilen tarımsal üretimin arttırılmasını gerekli kılmaktadır. 2050 yılına gelindiğinde dünya nüfusunun 9.7 milyar kişi olacağı öngörüsü de, nüfusu besleyebilmek için dünyanın tarımsal üretimde en az %70’lik bir artış gerçekleştirilmesine dikkat çekmektedir. Bu durumda tarımda verimliliği arttırabilmek için teknolojiyi kullanmamız kaçınılmazdır.

Dünyada tarım alanındaki son trendler incelendiğinde tarım teknolojilerinde önemli gelişmeler yaşandığı görülmektedir. Tarımsal üretimde, daha az girdiyle (su, gübre, yakıt, ilaç gibi) daha fazla çıktı elde edilmesi mümkün olabilecek her teknoloji önem taşımaktadır. Bu teknolojilerin hangi başlıklarda gelişmekte olduğu incelendiğinde 8 başlığın öne çıktığı vurgulanmaktadır. Bu başlıkları kısaca özetlemeye çalışalım.

1.       Akıllı Tarım Teknolojileri

Akıllı Tarım Nedir

Akıllı tarım,  tarım arazilerinde toprak analizi, toprak işleme, ekim, gübreleme, ilaçlama, ürün koşullarını izleme ve hasat işlemlerinin geliştirilmiş bilgi ve kontrol sistemleri kullanarak daha az girdi kullanımı ile daha çok ürün elde etmeyi hedefleyen tekniklerdir.

Akıllı Tarım Teknolojilerinin Faydaları Nelerdir

  • Gübre ve ilaç gibi kimyasal giderlerinin azaltılarak aynı arazi üzerinde bölgesel olarak değişken oranlı uygulamalar yapılması,
  • Aşırı girdi kullanarak toprağa ve havaya karışan zararlı kimyasalları en aza indirerek çevre kirliliğini azaltmak,
  • Yüksek miktarda ve kaliteli ürün sağlanması,
  • İş gücü kolaylığı sağlamak, enerji masraflarını azaltmak,
  • İşletme için en doğru kararların hızlı ve etkin bir şekilde uygulanması,
  • Tarımda kayıt düzeninin oluşturarak ekonomik dalgalanmaların önüne geçilmesini hedeflemektedir.

Akıllı tarım teknolojilerinin ülkemizde daha çok yaygınlaşması için geliştirilmesi gereken bazı hususlar bulunmaktadır. Kısaca bu hususlar; yaş ortalaması yüksek olan çiftçilerimizin teknoloji yeterliliklerinin geliştirilmesi gerekmektedir. Ülkemizde kullanılan tarımsal ekipmanların çoğunun dijital teknoloji bakımından yeterlilik seviyesi düşüktür. Bu ekipmanların daha digital teknoloji ile daha uyumlu hale getirilmesi veya ekonomik ömrünü tamamlayan ekipmanların yenilenmesi gerekmektedir.  

2.       Sulama ve Gübreleme Sistemleri

Sulama ve Gübreleme Sistemi Nedir

Tarımda su ve gübre kullanımı en temel girdilerden ikisidir. Günümüzde tarımda yanlış uygulamalar sonucunda meydana gelen çevre sorunlarını önlemek ve daha etkin bir bitkisel üretim gerçekleştirebilmek için gelişen teknolojiden de yararlanılmaktadır.

 Sulama ve Gübreleme Sistemleri Nasıl Çalışır

Son yıllarda Uydular veya dronlar ile yapılan arazi taramaları sonucunda arazi üzerinde bitkilerin albedo haritası, yaprak alan indeksi haritası ve bitki yüksekliği haritası nemlilik düzeyi, verimlilik düzeyi gibi bazı parametrelerden oluşan arazi haritası çıkartılabilmektedir. Burada kullanılan teknolojilerin temel esası; farklı bantlardaki yansımalar spektroradyometre ile yapılan yer ölçümleri ile ilişkilendirilmekte ve geliştirilen amprik denklemlerle bir sonuç elde etmektir ve bunu görsel olarak arazi yüzeyine dijital ortamda yansıtmaktır.

Hassas tarıma uygun sulama ve gübreleme çalışmalardan bir diğeri ise sensörler ile yapılmaktadır. Toprağın altına yerleştirilen sensörler toprağın nemini, pH, EC (Elektriksel İletkenlik) gibi değerlerini hassas ve sık aralıklarda ölçerek bu ölçüm sonuçlarına göre bir operasyon yapılabilmektedir. Ayrıca yerin altına yerleştirilen damla sulama borularının sulama ve gübreleme işlemi toprağa yapmadan sadece bitkinin köklerine doğru yapılarak, su ve gübre maliyetleri en aza indirilirken verimlilik artışı da sağlanmaktadır.

3.       Sera Otomasyon Sistemleri

Sera Otomasyon Sistemi Nedir

Günümüzde akıllı sera uygulamaları her geçen gün artmaktadır. Bunun sebebi konvansiyonel seralarda üretilen ürünlerin tüketicin taleplerini gerektiği kadar karşılayamamasıdır. Seralarda üretimi yapılacak bitkinin toprağa ekiminden, ürünün topraktan hasat edilme zamanına kadar geçecek süreçte bitkinin gelişimi için en uygun ortam koşullarının oluşturulması istenmektedir. Bu ortam koşullarının oluşturulması için iklimsel parametrelerin; ortam sıcaklığının, ışık şiddetinin, ortam neminin, toprak neminin vb. kontrol altında tutulması gerekir. Sera içerisinde bulunan sensörlerden alınan veriler doğrultusunda ısıtıcıların doğru zamanda devreye girmesi, havalandırma pencerelerinin gerekli zamanlarda açılması, su pompası, gibi aygıtların devreye girip çıkması ile ortam koşullarının iyileştirilmesini sağlamak adına oluşturulan yazılımsal ve donanımsal sistemler bütünü sera otomasyon sistemleridir. Bu otomasyon sistemlerini kullanarak sera içerisinde kullanılan insan gücünü azaltabilir, üretimi daha az girdi kullanarak daha verimli hale getirebiliriz.

Sera Otomasyon Sistem Türleri Nelerdir

  • Sulama gübreleme sistemleri.
  • Enerji yönetim sistemleri.
  • Tohum ekme makineleri, sulama aparatları, ilaçlama aparatları.
  • Sınıflandırma sistemleri ve paketleme sistemleri olarak sınıflandırabiliriz.

Sera Otomasyon Sistemlerinde Verimliliği Arttıran Uygulamalar Nelerdir

  • Otomatik sulama sistemleri = Bitkinin ihtiyacı olan suyu otomatik olarak bilgisayar başından yapmamıza olanak sağlar.
  • LED ışık kaynaklı bitki yetiştirme armatürleri = Bitkinin daha hızlı gelişmesi için fotosentez yapmasını sağlayan LED ışık kaynaklı bitki yetiştirme armatürlerinde % 60 ile %71 oranında enerji tasarrufları sağladığı ölçülmüştür.

Akıllı sera teknolojilerine bir diğer örnek ise Japonya’da Marul üreten büyük bir sera işletmeciliği verilebilir. Bu işletme çeşitli otomasyon sistemleri kullanarak yılda 7.7 milyon adet marul üretmektedir ve kullandığı suyun %98’ini tekrar kullanmayı hedeflemektedirler. Böylece çok düşük maliyetle yüksek verim elde etmektedirler.

4.       Tarımda Drone Teknolojilerinin Kullanılması

Drone Teknolojilerinin Faydaları Nelerdir

Drone’ların tarımsal uygulamalar için kullanımı ise günden güne artmaktadır. Özellikle Asya ülkeleri tarımda İHA (İnsansız Hava Aracı) kullanımında başı çekmektedirler. Tarımda drone teknolojisini kullanarak örneğin üretilen mahsulün kontrolü yapılabilir. Bu izleme esnasında arazinin herhangi bir yerinde hastalık veya zararlı salgını var mı gibi sorular ürüne zarar vermeden tespit edilebilir. Aynı şekilde ilaçlama alternatif metotlara göre daha hassas ve hızlı bir şekilde yapılarak maliyet avantajı sağlanabilir. Hastalık ve böcek salgınları gibi durumlar önceden tespit edilmiş ise değişken oranlı ilaçlama ile sadece tespit edilen alanların ilaçlanması, maliyetin düşürülmesinin yanında, toprak sağlığının korunması anlamında da büyük fayda sağlar.

Drone sistemler, özellikle savunma sanayinde askeri amaçlar için kullanımın yanı sıra, doğal afetler, çeşitli organizasyon faaliyetlerinin izlenmesi, trafik denetimi, sinema ve televizyonculuk sektörü, yabani hayvan takibi, tarımsal uygulamalar gibi birçok farklı alanlarda kullanılmaktadırlar.

Dronların Tarımda Kullanım Alanları Nelerdir

  • Görüntü işleme teknikleri ile ürün analizi,
  • İlaçlama – Gübreleme,
  • İstilacı bitkilerle mücadele (yabancı ot kontrolü) ,
  • Tohum ve granül serpme,

5.       Otomatik Dümenleme Sistemleri

Otomatik Dümenleme Nedir

Tarımda toprak işlemeden, hasata kadar arazi üzerinde gerek traktör ve ekipmanlar ve gerekse kendi yürür (biçerdöver gibi) ekipmanlar ile bir dizi tarımsal işlemler ve uygulamalar yapılmaktadır. Bu uygulamalar sırasında operatörler belirli streslere ve zorluklara maruz kalmaktadırlar. Örneğin tarımda tohum ekme işlemi son derece hassas bir şekilde düz ve paralel hatların oluşturulması gereken bir iştir. En tecrübeli operatörlerin bile direksiyon kontrol işlemini tam anlamıyla doğru ve hassas bir biçimde yapabilmesi mümkün değildir.

Otomatik Dümenle Sistemi Nasıl Çalışır

Otomatik dümenleme sistemleri şu anda dünyada yaygın olarak kullanılmaktadır. Dünyada birçok tarım makineleri üreticisi bu sistemleri üretebilmekte ve geliştirebilmektedir. Ülkemizde çeşitli firmalarımızın bu konu hakkında bazı çalışmaları bulunsa da genel olarak sektöre   şuan için yabancı menşeili firmalar hakimdir.  Genel olarak otomatik dümenleme sistemleri konum verileri GPS ten alırlar. Cm düzeyinde hassasiyet sağlamak için  gerçek zamanlı kinematik konum belirleme sistemi (RTK) modülleride GPS üzerinden gelen sinyallerin hata payını düzeltmek için kullanılır.

Otomatik Dümenle Sisteminin Faydaları Nelerdir

  • Tohum ve Gübre maliyetinin düşürülmesi,
  • Daha etkin toprak isleme (Toprak direnci, toprak tipi ve drenaj uygulamaları)
  • İlaç ve kimyasalların maliyetinin azaltılması
  • Üretim verimliliğini arttırmak
  • Çevre kirliliğini azaltmak
  • Kaliteli ürün verimi sağlamak
  • Yönetim ve yetiştiricilik kararları için sürekli ve daha etkin bir bilgi akışını sağlamak Tarımsal kayıtlar ve veri tabanının oluşmasını sağlamak
  • Enerji tutumluluğu sağlamak
  • Toprak ve yeraltı sularını korumak
  • Arazideki alet makine operasyonlarını kolaylaştırmak, sürücü üzerindeki yükü azaltmak

6.       Dijital Feromon Tuzak Teknolojileri (Böcek Kapanı)

Dijital Feromon Tuzak Teknolojileri Nedir

Günümüzde tarımsal üretim sırasında ortaya çıkan zararlı böceklerle yapılan kimyasal mücadelenin insan ve çevre üzerine olumsuz etkilerinin anlaşılmasının ardından, zirai mücadele ilaçlarının kullanımını azaltmak için birçok biyoteknik yöntem geliştirilmiştir. Bunlardan biri de feromonların kullanımıdır. Böcekler, diğer hayvanlar ve insanlar tarafından kimyasal olarak salgılanan ve o türün diğer bireyleri tarafından hissedilerek tepki göstermelerine sebep olan kimyasal maddeye verilen addır. 

Akıllı tarım teknolojileri kapsamında bu feromonlar sentetik olarak üretilerek bir kapan oluşturulur ve kapan içerisine yerleştirilmiş yüksek çözünürlüklü kamera ile kapan sürekli kontrol edilir. Kamera belirli aralıklar ile kapan içerisinde ki görüntüyü kullanıcısına gönderir. Eğer kapan içerisin de ki popülasyon belirli bir risk aşamasının üzerine çıkıldığı görülürse üretici hemen ilaçlama işlemine başlayabilir. Tarımda bazı zararlılara müdahale etmek için çok kısıtlı bir zaman dilimi vardır böylelikle bu teknoloji sayesinde ürün kayıplarının önüne geçilmiş olunur.

7.       Erken Uyarı Sistemleri- Tarımsal Meteorolojik İstasyon Teknolojileri

Erken Uyarı Sistemi Nedir

Meteoroloji istasyonlarının bir benzeri olan erken uyarı sistemleri ise bir kültür bitkisinin yetiştirildiği alanda hastalık etmeni veya zararlı organizmaya karşı, bu hastalık veya zararlı ile yapılacak mücadele zamanının tespit ve duyurulmasını sağlayan bir sistemdir. Burada öncelikle meteoroloji istasyonunda olduğu gibi elde ettiğimiz parametreleri merkezi bir bilgisayara aktarılır. Merkeze ulaşan bilgiler bilgisayar destekli olarak değerlendirilmekte ve geçmişte oluşturulmuş olan veri seti ile karşılaştırılarak gerekli işlemler yapılmaktadır.

Erken uyarı sistemleri ile Meteorolojik istasyonun en temel farkı elde edilen bilgileri üretilen ürün çeşidine göre ilaçlama zamanı yapılması tavsiyesinde bulunmasıdır. Hastalık ve zararlıların çıkışı iklimsel olaylarla ve zarar verdiği bitkinin gelişme dönemleriyle çok yakından bir ilişki içindedir. Bazı yıllar yağış, nem veya hava sıcaklığı hastalık ve zararlının çıkışına, gelişmesine ve zarar vermesine uygun olmayabilir. Mücadele için gerekli iklimsel verilerin, bitkinin gelişme dönemlerinin, hastalığı yapan fungus (mantar) veya bakterinin ya da zararlı böceğin biyolojisi düzenli olarak izlenebilmektedir. Kimyasal mücadele gerekiyor ise mücadele için en uygun zaman tespit edilerek gerekli tedbirler alınabilmektedir.

Erken Uyarı Sistemleri Nasıl Çalışır

Tarımsal üretim her aşamasında hava şartlarına doğrudan bağlı bir olaylar bütünüdür.  Ekim, dikim, gübreleme, sulama ilaçlama, hasat ve hayvansal üretime kadar tarımsal üretimin her aşamasında zirai meteorolojiden faydalanılması gerekmektedir. Zirai Meteoroloji bilgileri, tarımsal üretim esnasında kullanılmasının dışında, elde edilen bilgiler çeşitli veri analiz yöntemleri ile birleştirilerek sonraki yıllar için nasıl uygulamalar yapılması gerektiğini anlamamıza yardımcı olur. Günümüzde meteoroloji genel müdürlüğü tarafından kuraklık analizleri, don risk haritaları ve zirai tahmin raporu gibi birçok çalışma kurumun resmi internet sitesi üzerinden yayınlansa da akıllı tarım teknolojileri kapsamında bölge bazlı, hatta tarla bazlı uygulamaların yapılabilmesi için tarlalar üzerine tarımsal meteorolojik istasyonların kurulması daha faydalı olacaktır.

Örneğin engebeli bir bölgede arazinin bir kısmı şiddetli rüzgâra maruz kalırken diğer kısmında çok daha az şiddetli bir rüzgar görülebilir veya bir bölgede yağmur gözlemlenirken çok yakın başka bir bölgede yağmur yağmayabilir. Bunun gibi risk faktörlerini en alt seviyeye indirmek ve daha hassas üretim uygulamaları yapabilmek için tarımsal meteoroloji istasyonlarının yaygınlaşması faydalı olacaktır. Bu istasyonlar üzerlerinde bulundurdukları sensörler sayesin de nem, toprak nemi, rüzgâr şiddeti, yağmur miktarı, yaprak ıslaklığı, hava sıcaklığı, toprak sıcaklığı gibi birçok parametreyi üreticiye haber verebilmektedir.

8.       Hayvancılık Teknolojileri

Hayvancılık Teknolojileri Nedir

Hayvancılık sektörü tarımın en önemli unsurlarından biridir.  Verimliliği arttırmak için akıllı tarım teknolojileri bu alanda da yoğun olarak kullanılmaya başlanmıştır günümüzde.

Hayvancılık Teknolojilerinin Faydaları Nelerdir

  • Hayvanların sağlığının, gelişiminin ve güvenliğinin takip edilmesi,
  • Hayvansal ürünlerin daha verimli olmasının sağlanması,
  • Hayvancıların işlerinin kolaylaştırılması, zaman tasarrufu sağlanması ve maliyetlerin düşürülmesi amacıyla geliştirilmektedir.

Hayvancılık ile uğraşan üreticilerin hayvanlarının sıcaklık durumları, hastalık durumları, verimlilikleri, su ve yemlenme ihtiyaçları geliştirilen çeşitli teknolojik çözümler ile kayıt altına alınarak üreticinin bu veriler ışığında gerekli işlemleri yapabilmesi sağlanır. Sadece sürü ile ilgili verilerin tutulmasının yanı sıra ağırların hayvanlar için en uygun hale getirilmesini sağlayan çeşitli teknolojik çözümler de mevcuttur.

Günümüzde kullanılan süt üreticileri için de çeşitli çözümler mevcuttur. Geliştirilen süt sağım cihazları ile maksimum sağımın yapılması hedeflendiği gibi sağım işleminden sonra elde edilen sütün kalitesi ve besin değerlerinin de analizleri yapılabilmektedir. Bu analizler sonucunda sütün kalitesine göre bir fiyat belirlenmesi de söz konusudur.  Bu teknolojilerin kullanılması üreticilerin bir çok iş gücünü azaltırken hayvan sağlığını da korumasının yanında elde edilen verimliliği arttırmaktadır.

Teknofest’te Tarım Teknolojileri Yarışması

Tarım teknolojilerinde yukarıda açıklanan 8 başlığın geliştirilmesine yönelik her adım desteklenmelidir. Bu kapsamda Teknofest 2020 bünyesinde ilk kez tarım teknolojileri yarışmasına yer verilmesi önemli bir gelişme olmuştur.

Tarım Kredi kooperatifleri teknoloji iştiraki olan Tarnet’in bu 8 başlıkta tarımda verimliliği artıracak ve çiftçilerimizin girdi maliyetlerini düşürecek projelere destek vermektedir. Bu sayede hem gençlerin tarıma yönelmesi hem de tarımın dijitalleştirilmesi hızlanacak ve bu süreçte çiftçilerimizin yetkinliği artırılacaktır.