Modern çiftçi geldi.
Ekilebilir arazide ekinlerin teknolojinin yardımıyla en optimum şekilde yetiştirilmesi ve yönetilmesi için veriye dayalı bir yöntem olan “Hassas Tarım” , çiftçilerin kendisine sunulan kaynaklardan en iyi şekilde yararlanmasını sağlıyor.
İnsanlığın kendi yiyeceğini yetiştirebileceğini ve yaşamı sürdürebileceğini anladığı o evreka anını hiç merak ettiniz mi? Tarihin büyük bir bölümünde, göçebe bir yaşam tarzına öncülük eden, bir yerden diğerine geçen, birisinin tohum ekmeye karar verdiği o ana kadar doğanın sağladığı her şeyi yiyen avcı-toplayıcılardık.
İnsanlığın ekim ve gıda üretiminin ilk örneklerine tanık olması, ona ilham verebilecek her türlü dahi kıvılcımını takip ederek yaklaşık 12.000 yıl önceydi. Takip eden yüzyıllarda değişim yavaştı ve gıda üretimine daha bilimsel olarak bakmaya başlamamız 1760'lardan Sanayi Devrimi'ne kadar değildi. Ürünlerin daha az işçi ile yetiştirilmesine izin veren, daha iyi toprak ikmalini sağlayan ve çiftlik hayvanlarına daha iyi bakım sağlayan yaygın makineleşme , 1960'larda başlayan Yeşil Devrim'e yol açan şey oldu . O zamandan bu yana geçen on yıllarda, insanlık muazzam ilerleme kaydetti ve tarım hızlandı.
Küçülen dünyada yiyecek
Yemek hikayemizin ilginç bir aşamasına geldik. Yıldırım hızında bağlantı ve daha verimli seyahat ve iletişim modları sayesinde dünya küçüldükçe yiyecekler artık yerel olarak mevcut olanlarla sınırlı değil. Michelin yıldızlı restoranların menüleri veya yemek dergilerinin parlak sayfalarının arasına sıkışmış olarak duyduğunuz terimlerin olduğu günler geride kaldı . Yemek, günümüzde bir ifade biçimidir. Dil, ırk veya coğrafya ile sınırlı olmayan bir şey.
Ancak tartışmayı daha da ilgili kılan şey, daha önce hiç olmadığı gibi bir gıda üretimi kriziyle karşı karşıya olduğumuz gerçeğidir. Teknoloji sadece dünyayı mecazi olarak küçültmekle kalmıyor, fiziksel olarak da küçülüyor. 2050 yılına kadar dünya nüfusunun 9 milyardan fazla olması beklendiğine göre bu nüfusu besleyebilecek tarım arazisinin varlığındaki azalma, oturup not almak için kesin bir neden.
Dünyanın büyüyen nüfusu (daha uzun yaşam süresi, daha iyi tıbbi tesisler ve diğer tıbbi ve teknolojik ilerlemeler sayesinde) ekime elverişli arazi miktarını değiştirmedi.
Sürdürülebilirliği iyileştirmek ve elimizdeki sınırlı araziyi işlemek için daha verimli yollar bulmak amacıyla tarımda teknolojinin ortaya çıkışı bizi Tarım 4.0'a götüren yolu açtı.
Modern çiftçi geldi. Ekilebilir arazide ekinlerin teknolojinin yardımıyla en optimum şekilde yetiştirilmesi ve yönetilmesi için veriye dayalı bir yöntem olan “Hassas Tarım” (Precision Agriculture) , çiftçilerin kendisine sunulan kaynaklardan en iyi şekilde yararlanmasını sağlıyor. Artık çiftlikler, tutarsız ve bilimsel olmayan tarım uygulamalarına, değişken hava koşullarına, zararlılara ve gıda üretimini etkileyen diğer risklere maruz kalmıyor. Tarımda teknolojinin yardımıyla, çiftçiler ekime daha yapısal bir yaklaşım benimsiyor ve sonucu yüksek düzeyde kesinlik ile doğru bir şekilde tahmin edebiliyorlar. Ekimden hasada kadar ekimin hemen hemen her yönü, teknolojinin tarımdaki etkisinden yararlanmaya devam ediyor.
Ancak dijital tarım , modern çiftçinin tarımsal zorlukları çözmesine nasıl yardımcı olur? Başlangıç noktasında, çiftçinin işlemek üzere olduğu araziyi daha iyi anlamasını sağlar, böylece üretim süreci bilimsel ve daha az keyfi olur.
Bunun gerçek anlamda anlamı şudur:
1.İşlenen arazinin bilimsel anlayışı: Dijital tarım, çıplak gözle görülebilenin ötesine geçen bilgiler sağlar. Gelişmiş görüntüleme teknolojileri, ekimde caydırıcı olabilecek bölgenin konturları ve eğimleri gibi hususlarla ilgili ayrıntılı veriler sağlar.
2.İletkenlik haritalama: Toprak iletkenliğinin doğru bir şekilde değerlendirilmesine, toprak özelliklerinin doku, katyon değişim kapasitesi (CEC), organik madde seviyesi, hidrasyon seviyesi vb. Açısından derinlemesine analizine olanak tanır ve ekim için toprak sağlığının daha doğru bir şekilde anlaşılmasını sağlar.
3.Toprak örnekleme verilerinin sağlanması: Bu, çiftçinin toprağın bileşimini anlamasına ve topraktaki besin seviyelerini değerlendirmesine yardımcı olur.
4.Tarihsel stres konumlarının belirlenmesi: Arazinin tarihini, gelecekte verimini etkileyebilecek yabani otlar, böcekler veya mantarlar gibi önceden belirlenmiş stresler açısından anlamak.
5.Çiftliğin sağlığının izlenmesi: Dronların ve uydu görüntülerinin kullanımı, tarla görevlilerinin tabletlerini ve cep telefonlarını kullanarak mahsuller hakkında gerçek zamanlı veri toplamasına ve sunmasına olanak tanıyan uygulamalara ek olarak mahsullerin sağlığının izlenmesine yardımcı olur. Bu veriler, genel verimi artırmaya yardımcı olabilecek içgörüler elde etmek için daha fazla analiz edilir.
6.Verim izleme ve tahmini: Tüm bu yönlerin kapsamlı bir değerlendirmesi, çiftçinin belirli bir araziden elde edilen potansiyel verimi daha doğru bir şekilde değerlendirmesine ve ekimden hasada kadar olan faaliyeti izlemesine yardımcı olur.
Ancak dijital çiftçilik, yalnızca daha yüksek verimlilikle bir arazi parçasını işlemek için bağlı makinelerle toplanan verileri anlamak ve analiz etmekle ilgili değildir - ekim sürecine olan genel etkisi çok daha büyüktür.
Gelecek akıllı, çiftliklerimiz de akıllı
Dijital çiftçiliğin her adımı kaydedildiği ve sistematik olduğu için, arkasında gelecekteki iyileştirmeleri ortaya çıkarmak için analiz edilebilecek bir dijital ayak izi bırakır. Tarımda kurulu IoT cihazları destekli bağlantılı çiftçilerin 2050'de her gün 4,1 milyon veri noktası oluşturması bekleniyor .
Çiftçilikte bir sonraki sınır, bu devasa veri yığınını, üretimi artıracak ve yetiştirme sürecindeki her türlü belirsizliği ortadan kaldıracak şekilde doğru bir şekilde analiz etmekle ilgilidir. Hassas tarım olarak başlayan şey, çiftçiliğe daha sürdürülebilir ve bilimsel bir yaklaşım elde etmek için akıllı ağlar ve veri yönetimi araçları tarafından sağlanan bilgi ve öngörüleri kullanan daha akıllı bir tarımsal üretim sistemi geliştirmek için geliştirildi. Gıda üretiminin geleceği, içinde yaşadığımız dünyanın fiziksel sınırlamalarının daha derin bir şekilde anlaşılmasına ve bu sınırlamaların üstesinden gelmek için geliştirilmiş bir teknoloji uygulamasına bağlıdır. Birçok yönden dünyanın geleceği ona bağlıdır.
Hassas Tarıma Giriş
Üçüncü modern çiftlik devrimi
Dünya, üçüncü modern çiftçilik devriminin eşiğinde ve Hassas tarım bunun önemli bir parçası. 1900'den 1930'lara kadar gerçekleşen ilk devrim, makineleşmiş tarım, her çiftçinin 26 kişiye yetecek kadar üretim yapmasını sağladı . Bundan çok sonra, Yeşil devrim olarak bilinen ikinci devrimin gerçekleştiği 1990'lar oldu. Bilimsel ilerlemeden dolayı, genetik olarak değiştirilmiş, zararlılara dayanıklı ve daha az suya ihtiyaç duyan daha yeni mahsuller grubu piyasaya sürüldü ve her bir çiftçinin 155 kişiyi besleyebilmesi sağlandı . Küresel nüfusun 2050 yılına kadar 9,6 milyara ulaşması bekleniyorve gıda üretimi, herkesi beslemek için mevcut seviyelerin iki katı olmalıdır. Gelişmiş analitik yetenekler ve sürekli iyileştirilen IoT, üçüncü devrimin temel unsurları olacak ve her bir çiftçiyi 256 kişiyi besleyebilecek hale getirecek .
McKinsey'e göre, hassas tarımın gelişimi iki eğilim tarafından şekilleniyor: "Büyük Veri ve Gelişmiş Analitik Yetenekleri ve Robotik - havadan görüntüler, sensörler, gelişmiş yerel hava durumu tahminleri". Basit bir deyişle, mahsullerin üretimini yönetmek ve optimize etmek için arazilerin verilerini toplayan ve kullanan çiftçilik tahmine dayalı tarım olarak bilinir.
Tahmine dayalı çiftçilik, bir hastalığı hedef almak için hap almaya benzer. Çözümler, bir arsa için uygun mahsul türünden, yalnızca hedeflenen bölgelerde pestisit kullanımına kadar büyük ölçüde uyarlanmıştır. Hassas tarıma adapte olmak, her bir arazinin özel ihtiyaçları karşılandığı için üretim maliyetini ve israfı azaltır. Hassas tarım, analitik yazılımlar benimsenerek ve teknik ekipman kullanılarak gerçekleştirilir. Tarlalara yerleştirilmiş sensör donanımlı cihazlar aracılığıyla toprak testi, arazi ölçümü, hava durumu analizi ve ürün analizi konularında titiz veri toplama işlemi yapılır. Veriler, sonuçlara varmak için kalibre edilir ve bu sonuçlara dayalı olarak çok detaylı ve kesin bir uygulama seti benimsenebilir.
Hassas çiftçilik ihtiyacı
Gelişmekte olan ekonomilerde, McKinsey tarafından FAO verileri üzerinden analiz edildiği üzere, gıda kayıplarının yüzde 32'si gıda üretimi sırasında meydana geliyor.
Geleneksel tarım uygulamaları alan merkezlidir. Bir alanda yetiştirilen genel bir ürün grubu vardır. O alandaki tüm çiftçiler ekim, beslenme, sulama ve hasat dönemlerinde aynı prosedürleri takip etmektedir. Bu uygulamaların sonucu: öngörülemezlik, kaynakların aşırı kullanımı ve kontrolsüz atık üretimi.
Tarımda teknolojinin kullanılmasından önce, bir çiftçinin iyi ürün üretme olasılığı, yazı tura atmak kadar iyiydi. Çiftçilerin çiftlikleri hakkında hiçbir bilgisi olmadığı için mahsul kaybının nedenlerini öğrenmenin bir yolu yoktu. Bu uygulama çiftçileri zarara ve borca itmiştir. Büyük veri analitiği, IoT ve erişilebilir uydu görüntülerinde yaşanan gelişmeler, tarım sektörü için iyimserlik yarattı ve böylelikle öngörülemezlik sorunuyla mücadele etti.
Çeşitli şekillerde faydalar
Tek bir çiftlikteki alanların ayrıntıları izlenebildiğinden, hassas tarım çiftçilere çeşitli şekillerde fayda sağlar.
· Arazinin uygunluğuna göre rafine yetiştirme uygulamaları seti ve ürün seçimi
· Volatilite ve riskin ortadan kaldırılması
· Atık Yönetimi
· Azalan üretim maliyetleri
· Minimum çevresel etki
· Optimize edilmiş gübre kullanımı
· Su yönetimi
Hassas tarım, bireysel arazilerin ve mahsullerin ihtiyaçlarını karşılamak için teknolojiyi kullanan son derece hassas uygulamaların benimsenmesidir. Arazi, toprak tipi, uygun mahsuller, sulama ve gübre ihtiyaçları hakkında detaylı bilgi almak için CropIn gibi büyük veri analizi yazılımları (SaaS) veya drone gibi robotlar kullanılabilir. Elde edilen bilgiler, son derece hatasız bir ürün seçimi, gübre miktarı ve sulama ihtiyaçlarını uyarlamak için kullanılır. Hassas tarım, çiftçilerin borçsuz bir yaşam sürmelerine yardımcı olur, çünkü üretim maliyetleri ve kayıplar azalır ve genel çevresel etki de en aza indirilir.
Hassas tarım, her arsanın özel ihtiyaçları karşılandığı için üretim maliyetini ve israfı azaltmaya odaklanır. Verileri kaydetmek için sensörler, dronlar ve robotlardan oluşan çiftlik arazilerinin veri toplama ve analizine odaklanır ve bir hizmet olarak yazılım (SaaS), Hassas Tarım çiftçiliğine uyum sağlamak için kullanılabilir.
Tarım hakim ekonomiye sahip devletler daha akıllı tarım çözümleri üretmek için IoT, AI ve Makine Öğrenimi gibi en son teknolojilere yatırım yapıyor. Hindistan gibi tarıma dayalı ekonomilerde, IoT'nin tarımda uygulanmasının kendine özgü faydaları ve zorlukları vardır. Birincisi, çiftçiler teknolojinin tarımda uygulanabilirliği hakkında bilgi sahibi olmadıkları için tarım teknolojisine geçmekten korkuyorlar.
Bunun yanı sıra, IoT çözümlerinin geliştirilmesinde kullanılan sensörler, robotlar ve drone'lar pahalıdır, yüksek bakım gerektirir ve çalıştırılması için teknik olarak eğitilmiş işgücü gerektirir. Toplanan verilerin analiz edilmesi gerekiyor bu, onları bir laboratuvara götürerek veya çiftlikte aletler kullanarak yapılabilir. Ayrıca, ayrı ayrı analiz edilmesi gereken farklı parametreler hakkında veri toplamak için çeşitli sensörler gereklidir, bu da onları yüksek bütçe yapar. Bu nedenle, çeşitli boyutlardaki çiftlikler göz önünde bulundurulduğunda çözüm uygun maliyetli ve yüksek oranda ölçeklenebilir olmalıdır.
Daha ekonomik, ölçeklenebilir ve doğru çözüm, Bulut tabanlı SaaS (Hizmet Olarak Yazılım) çözümlerinin uygulanmasıdır. Tarım teknolojisinde kullanılan bu yazılımlar, çiftçilerin, tarım işletmelerinin ve diğer paydaşların verilerin analizine dayalı akıllı kararlar almasına yardımcı olan modern tarım çözümleri sağlamaya odaklanmaktadır. Tarım Teknolojisi’nin önde gelen firmaları, izleme, tespit, analiz ve tahmin için uydu görüntüleri, hava durumu analizi ve makine öğrenimi kullanımıyla tarımı daha akıllı hale getirmenin ön saflarında yer almaktadır ve akıllı uygulamaları, API'ler aracılığıyla önceden yüklenmiş yazılım ve sensörlerle entegre edilebilir. Toprak veya nem seviyeleri, sıcaklık değişiklikleri veya mahsul hakkında toplanan veriler, toplanan verilerin doğruluğuna dayalı olarak eyleme geçirilebilir içgörüler sağlamak için Büyük Veri Analitiği ve Makine Öğrenimi algoritmalarının yetenekleri kullanılarak işlenebilir.
Dijital Ekonomi tarıma yardımcı olabilir mi?
Son zamanlarda yaşanan hızlı dijitalleşme, bankalar, hastanelerdeki kapsamlı kağıt işlerini azalttı ve çoğu özel ve kamu sektörü kuruluşunun işletmeleri çevrimiçine geçtikçe azaldığı görülüyor. Dijitalleşme, zaman alıcı, hataya açık ve verimsiz olan manuel çalışmayı azalttı ve böylece şirketler için milyonlarca tasarruf sağladı. Ekonominin dijitalleşmesi engelleri aştı ve özellikle çiftçi toplulukları arasında teknolojiye bağımlılık korkusunu başarılı bir şekilde azalttı. Dijitalleşme, yavaş yavaş geniş ve karmaşık Tarım sektöründe de devrim yaratıyor.
Birleşmiş Milletler, 2050 yılına kadar dünya nüfusunun 9 Milyardan fazla olacağını öngörüyor. Dünya nüfusunun yüzde 60'ından fazlasının gıda için tarımla alaka düzeyiyle, talepleri karşılamak için ürünü artırma baskısı hafiflemiyor gibi görünüyor. Küresel sıcaklıklarda, karbondioksit seviyelerinde ve kuraklık ve sel sıklığında artışa yol açan iklim değişikliği ile birleştiğinde, artan işgücü maliyetleri, yüksek üretim maliyeti ve öngörülemezlik, tarımın geleceği için büyük bir zorluk teşkil ediyor. Dolayısıyla amaç, üretkenliği sürdürülebilir bir şekilde artırmaktır.
Dijitalleştirme
Bir Uber rezervasyonu yaptığınızda veya doğrudan telefondaki uygulamalar aracılığıyla ödeme yaptığınızda, bir zamanlar manuel olan görevleri gerçekleştirmek için dijital bir platform kullanıyorsunuz. Teknolojinin, işlevselliği iyileştirmek için günlük görevlere dahil edilmesi, Dijitalleştirme olarak bilinir.
Birkaç yıl öncesine gidersek, bir banka hesabı açarken bankayı ziyaret etmeniz ve uzun kuyruklarda beklemeniz gereken zamanı hatırlıyor musunuz? Yakın zamandaki hızlı dijitalleşme sayesinde, bankalar, hastaneler ve çoğu özel ve kamu sektörü kuruluşundaki kapsamlı kağıt işleri, işletmeler çevrimiçi hale geldikçe azalacak gibi görünüyor. Dijitalleşme, zaman alıcı, hataya açık ve verimsiz olan manuel çalışmayı azalttı ve böylece kurumları milyonlarca tasarruf ettirdi. AI'daki gelişmelerle birlikte, veri analizi yetenekleri o kadar gelişti ki, evimizdeki tüm cihazlar, insan ses komutlarını anlayabilen ve yanıt verebilen sanal bir asistan tarafından yönetilebiliyor. Her sektöre bir nimet olduğunu kanıtlayan,
Çİftçilik Dijitalleşiyor(Digi farming)
Dijital tarım, çiftçilerin eksiksiz bir çiftlik faaliyet yönetimi için finansal ve saha düzeyindeki kayıtları entegre etmek için teknoloji kullanımı olarak tanımlanabilir.
Direct Line Group tarafından yayınlanan bir makaleye göre dijital tarım, " Hassas tarım” ve akıllı tarım yöntemlerinin tutarlı bir şekilde uygulanması, çiftliğin iç ve dış ağ bağlantısı ve web tabanlı veri platformlarının Büyük Veri analizleri ile birlikte kullanılması" dır .
Dijital tarımın faydaları
Her arsanın verileri toprak, hava durumu, mahsul büyüme modelleri hakkında bilgi sağlamak için analiz edilebilir ve kayıpları önlemek ve çiftlikteki her arsanın üretkenliğini optimize etmek için eyleme geçirilebilir coğrafi olarak ilgili zamanında içgörüler sağlar. Çiftçiler, telefonlarındaki uygulamalar aracılığıyla sorularını çözebilir ve tedarik zincirini doğrudan yönetebilirler. Dijital tarım, çiftliklerin hasat öncesi ve hasat sonrası yönetimi yoluyla, çiftlikten sofraya kadar çiftçiliğin tüm yönlerini ele almayı hedefliyor.
Uygunluk ve gereklilikler
Digifarming(Dijital Çiftçilik), hassas tarım ve akıllı çiftçiliğin entegrasyonudur ve akıllı yazılımlar ve donanımların uygulanmasıyla elde edilir. Hassas tarım, popüler bir şekilde 'bireysel tarlaların ve mahsullerin ihtiyaçlarını gözlemleyen, ölçen ve analiz eden çiftçilik yönetimine yönelik teknoloji etkin bir yaklaşım' olarak tanımlanır . Akıllı tarım, çiftlik faaliyetlerinin yönetiminde çeşitli kaynaklardan (tarihsel, coğrafi ve araçsal) elde edilen verilerin kullanımına daha fazla odaklanmaktadır.
Digi Farming, IoT'nin (Nesnelerin İnterneti) bir parçası olarak ağa bağlı 'akıllı' cihazların kurulumu yoluyla yapılabilir veya bunlar hizmet olarak yazılım (SaaS) tabanlı agtech olabilir.
Bir donanım, bir ağ üzerinden veri aktardığında, "akıllı cihazlar" haline gelir ve Nesnelerin İnternetinin (IoT) bir parçası olurlar. Tarımda IoT , sensörlerin, dronların, robotların ve kameraların kullanımını içerir. Çiftliklere sensörler, kameralar ve robotlar kurulur ve verileri kaydeder. Drone'lar hizmet başına ödeme olarak kullanılabilir veya satın alınabilir ve çiftliklerde yerleştirilebilir. IoT ekipmanının, verilerin analizi için analitik bir panele bağlanması gerekir. IoT'ler yalnızca alanla ilgili veriler için kullanılır. Genel çiftlik faaliyetlerini yönetmeye yardımcı olamazlar ve verileri finansal kazançlar veya kayıplar açısından gösteremezler. Onlar sadece veridir.
IoT donanım kullandığından, ekipmanı çalıştırmak için sağlam teknik bilgi ve yüksek bakım ve kurulum maliyeti gerektirir. Yüksek sermaye girdi maliyeti, IoT'yi çoğu çiftçinin erişemeyeceği bir yerde tutan şeydir.
Hizmet olarak yazılım (SaaS), dijital tarıma yükseltmenin daha ekonomik ve ölçeklenebilir yoludur. Önde gelen tarım teknolojisi şirketleri, tahmine dayalı analizler gerçekleştirmek için makine öğrenimi ve uydu izlemeyi kullanır ve doğrudan çiftçilerin ekranlarına özelleştirilmiş raporlar ve eyleme geçirilebilir içgörüler sunar. SaaS, genel çiftlik işlemlerini tek bir yazılımla değerlendirip yönetebildikleri için işletmeler arasında oldukça hızlı bir şekilde popülerlik kazanıyor ve bu, aylık ve yıllık abonelikle düşük riskli bir yatırımdır. Tarım sektöründe Çiftlik Yönetimi, İzlenebilirlik, Satış Yönetimi ve Risk Yönetimi için tek noktadan çözüm haline gelen SaaS şirketleri var.
Bir çiftliği dijitalleştirmenin yolları nelerdir?
Dijital çiftçilik, çiftçilerin en iyi uygulamaları benimsemeleri ve çiftlikleri daha verimli bir şekilde yönetebilmeleri için zamanında değerli içgörülere erişimini sağlar, böylece kayıpları azaltır ve karı en üst düzeye çıkarır. Tarım teknolojisi , dijital tarıma uyum sağlamak için çeşitli çözümler sunar. Tarımda IoT, eyleme geçirilebilir içgörüler oluşturmak için analitik araçlarla entegre sensörler, dronlar ve bilgisayar görüntülemeden oluşur. Fiziksel ekipmanın çiftliklere yerleştirilmesi, içgörü elde etmek için kullanılan verileri izler ve kaydeder. Uydu görüntüleri, makine öğrenimi ve bulutlarda veri depolamadaki gelişmeler nedeniyle, tahmin edici analitik yazılımları, oldukça ölçeklenebilir ve kullanımı kolay oldukları için oldukça avantajlıdır.
Buraya olan bölümde Hassas Tarım/Dijital Tarım’ın ne olduğunu yazdık ve yazımızın devamında 2018 yılında yazdığımız Tarım 4.0 ve Hatay kitabından alıntı/detaylarla Tarım 4.0’ın önemini farklı bir bakış açısıyla irdeleyelim.
Dünya nüfusunun artışına karşılık tarım arazileri ve diğer faktörlerin aynı oranda artırılamaması, toplumların verimi yükseltebilmek için daha çok girdi kullanmasına neden olmaktadır. Bu nedenle her türlü üretim için harcanacak tüm girdilerin minimize edilmesi oldukça önemlidir.
Artan nüfusun beslenme ihtiyacını karşılayabilmek için bilim adamları yeni arayışlara yönelmiştir.
Bu kapsamda tarımda uygula- nan yeni teknolojiler bilgi yönetimi, özelliklere göre işletim ve hassas tarım şekillerindeki deyimlerle ifade edilen "Hassas Uygulamalı Tarım" olmaktadır (Peker ve ark., 2006).
Hassas uygulamalı tarımı tanımlamadan önce, tarımın sanayiye benzemesinden dolayı, sanayide yaşanan gelişmeleri, dijital teknolojinin diliyle ele almak gerekmektedir. İlk sanayi devrimi 18. yüzyıl sonlarında buhar motoru ve üretimde mekanizasyonu sağlamıştır (Endüstri 1.0). Bunu izleyen ikinci sanayi devrimi elektrik enerjisinin özel hanelerde ve sanayi kuruluşlarında kullanılması ile birlikte gelmiştir (19. yüzyıl sonlarında -Endüstri 2.0). Bütün 20. yüzyıl boyunca süregelen Endüstri 3.0 üretim hattının bulunması, robotlaşma ve tesis otomasyonunun yaygınlaşmasından oluşmaktadır.
Endüstri 4.0 şeklinde nitelendirilen son sanayileşme hamlesi yeni çağda başlayan ve halen süregelen güncel gelişmedir;akıllı fabrikalar, yeni teknolojiler ve internet. Burada en temel özellik, veri temelli bilginin hem sanayide hem de tarımda prosesleri yönetmesidir. Bu doğrultuda sanayiye ilişkin yaygınlaşan bu dijital adlandırma birebir tarıma aktarılabilir: Tarım 4.0 ibaresi buradan kaynaklanmaktadır. Bu tamlamada tarım, sanayinin bir çeşididir ve bu itibarla tarımın amacı verimin artırılması ve daha yüksek üretim sağlanmasıdır.
Üreticiler geleneksel tarımda arazilerinin büyüklüğü ne olursa olsun tarımsal ürünlerinin ihtiyaç duyduğu girdiyi arazinin her yerinde aynı miktarda kullanmaktadır. Hassas tarım, arazinin değişik bölgelerinde toprak yapısını belirleyerek üretime yönelik girdi kullanım düzeylerini mikro ölçekte ortaya koymaktadır. Hassas tarım, üretim yapılacak arazi ile ilgili tüm bilgilere sahip olunarak ve bazı teknolojik uygulamalarla üretimin buna göre planlanması, kaynakların ve uygulanan girdilerin kullanımını araziye özgü olarak en küçük homojen bölgeler halinde arazinin işletilmesi, girdilerin buna göre optimize edilmesidir.
Ayrıca verim görüntüleme, haritalama ve toprak örnekleme sistemleri ile toprak özellikleri organik madde miktarı, toprağın pH düzeyi, bitki besin elementleri ve nem içeriğinin belirlenmesi, toprak sıkışmasının ölçülmesi mümkün olmakta- dır. Hassas uygulamalı tarım döngüsü, arazide toprak ve bitki ile ilgili veri toplanması ile başlar. Elde edilen veri öbekleri büroda uygun donanım ve yazılımlar kullanılarak analiz edilir ve yapılacak olan uygulamalara karar verilmesi ile devam eder ve karar verilen uygulama şekline göre arazide değişken düzeyli uygulamalar ile sonlanır (Kara ve Güler, 2005).
Buna göre iki parçalı bir erken tanım yapmak mümkündür.
Genel anlamda hassas tarım: Arazide ileri teknolojilerin kullanılması, veri depolama ve veri işleme, saptanan bütün öğelerin kendi aralarında ve arazi ile ara bağlantısallığının gözetilmesi ve yönetilmesidir.
Özel anlamda hassas tarım: Tarlada bitki ve toprak özellik- lerine göre zamansal ve konumsal farklılıkları dikkate alarak gübre, ilaç ve tohum gibi girdilerin daha etkin ve çevreye zarar vermeyecek düzeyde kullanımına olanak sağlar. Gelişen teknolojinin tarımsal üretimle bütünleştirilerek kullanılması düşük maliyet, değişken girdi kullanımı, azami gelir ve çevre- nin korunmasına yardımcı olmaktadır (Güçdemir, 2004; Emekli ve Topakçı, 2009).
Bu tanımdan hareketle, hassas tarımın hedeflerini belirlemek gerekmektedir. Hedefler şöyle sıralanabilir: gübre ve ilaç gibi kimyasal giderlerinin azaltılması, çevre kirliliğine neden olan girdilerin azaltması, yüksek miktarda ve kaliteli ürün sağlanması, işletme ve yetiştiricilik kararları için daha etkin bir bilgi akışının sağlanması, tarımda kayıt düzeninin oluşturulması (Vatandaş ve ark., 2005).
Hassas tarımın pratikte uygulanabilmesi, toprakların, arazideki değişkenliğin farklı girdi kullanımını mümkün kılacak yeterli büyüklükte olması şartına bağlıdır. Örneklemeler yeterli değişkenliği belirleyecek ölçeklerde olmalıdır. Toprak büyüklüğü esas itibarıyla zirai işletmelerin türünü belirleyen iki ana etmenden biridir: toprak büyüklüğü ve işletme kimliği.
Hassas tarım ile ilgili yapılan çalışmalar incelendiğinde çalışmaların genellikle toprak yapısının belirlenmesi, azotlu gübre kullanımı, sulamanın bitki karakteristiklerine ve verim üzerine etkisinin belirlenmesi ve ürün verimi görüntülemeye yönelik konularda yoğunlaştığı görülmektedir (Peker ve ark., 2006).
Kaliforniya’da seçilen iki farklı bölgede, farklı iki sulama yönteminde hassas tarım uygulamaları yapılarak yaklaşık % 50 verim artışı sağlanmıştır (Upadhyaya ve ark. 1999). Yine Kali- forniya’da yapılan bir çalışmada hassas tarımın uygulamasının sadece verim artışına ve girdi azalmasına sebep olmadığı bu- nunla birlikte yöreye adapte olan yeni çeşitlerin geliştirilme- sine de katkı sağladığı belirlenmiştir (Plant ve ark. 1999).
Hassas tarım teknolojilerindeki son uygulamalarla tahıl ürün monitörleri, Küresel Konumlama Sistemi (GPS) ve Coğrafik Bilgi Sistemleri (GIS) sayesinde ürün verim haritalarının çıkarılması mümkün olmuştur (Türker ve ark. 2003).
Gelişmiş ülkelerde değişken düzeyli uygulama teknolojilerinin tarımdaki kullanımları yaygınlaşırken, Türkiye’de uzaktan algılama yüksek maliyetli olmasına rağmen tarımda hızlı bir şekilde uygulanmaya çalışılmaktadır (Anonymous, 2014).
Burada her ne kadar karşılaştırmalı tarım işletmeleri araştırması yapılmazsa da, bir ölçüde Avrupa Birliği ve Türkiye veri stokuna bakmak gereklidir ki, Hatay hakkında doğru veya doğruya yakın sonuçlara varabilelim.
Bu itibarla, Türkiye’nin tam üyelik başvurusu halen sadece hükmen de olsa geçerli olduğu Avrupa Birliği’ne bakmak ge- rekmektedir. Hassas tarım alanında Avrupa’nın başat(öne çıkan) paydaşlarını ilgilendirdiği kadarıyla, bilim kurulları tarafından son iki yılda kapsamlı araştırmalar Avrupa Parlamentosu tarafından yaptırılmıştır (Schrijver 2016a, Kritikos 2017, Schrijver 2016b).
Bu saptamalar birlikte değerlendirildiğinde aranan tanıma varılmaktadır. Bilimsel araştırmalarda eşanlamlı kullanılan hassas tarım, akıllı-sürdürülebilir tarım, Tarım 4.0 terimlerinden yola çıkılarak Hassas Tarım aşağıdaki tanımla ifade edilir.
Bölge arazilerinde ve zirai işletmelerinde saptanan öğelerin yerel kalkınmayı destekleyecek şekilde birbirine bağlanmasından oluşan ve yenilikçi veri toplama, depolama ve işleme yöntemlerine başvuran nesnelerin internetini kullanan tarım yönetimi ve yönetişim modeli
Hassas tarımın farklı tanımları yapılmaktadır. Burada çok sa- yıda tanım sıralamak değil, en güncel tanımlardan birini ve Avrupa Birliği (AB) ve OECD çevrelerinde yayımlanan belgelerde önerilen tanımların yukarıdaki tanımla ve Türkiye’de otoritelerin geliştirdiği tanımla doğrudan karşılaştırmak gerekmektedir.
AB’nin başat(öne çıkan) paydaşlarınca yaptırılan güncel araştırmalarda geliştirilen ve kullanılan tanım gereğince hassas tarım veya hassas çiftçilik;zirai üretim süreçlerini izlemek ve optimize etmek için dijital teknolojileri kullanan modern bir çiftçilik işletme kavramıdır.
Hassas tarım veya hassas çiftçilik aynı arazide aynı miktar gübre veya aynı miktar hayvana besi vermektense,değişkenliğe gitmektedir. Bu tanım gereğince hassas tarımın amacı daha az girdiyle daha yüksek çıktı elde etmek istemektedir.
OECD’nin önerdiği tanım gereğince hassas tarım, tarımı “Yeşil Kalkınma” stratejisi bağlamında ele almakta ve çiftlik işletme örnekleri süzgecinden geçirmektedir (OECD 2016). Buna göre hassas tarım, sürdürülebilir ve çevre dostu ve aynı zamanda iklim değişiminin etkisini hafifletmeye katkı sağlayan yeni tarz zirai üretim ve mevcut teknolojilerde ve uygulamalarda yenilikçi ilerlemelere götürebilecek gelişmeleri içine almaktadır.
Hassas ve Akıllı ve Dijital Tarımda Gelecekteki Gelişmelere Bakış Noktası: Tarımsal Teknoloji’nin Geleceği: Otomatik Tarım
Yakın gelecekte tarım tamamen otomatik hale gelecektir. Tohumdan hasada kadar her operasyon evresinde bir insana ihtiyaç olmayacaktır. Yabani otları doğru hassasiyetle temizleyen yapay zeka robotları, bir tarım arazisi üzerinde hasat yapan otonom traktörler ve uzaydan hasat mahsullerine erişen ve bitki sağlığını tarayan ve sahip oldukları veri ile tarımı destekleyen uydular gündemdedir.
Hassas tarım, akıllı makinelerin kendileri tarafından işletilebileceği, tarım üretiminin verimliliğini arttıracak yeni bir tarım geliştirme aşamasındadır. Harper Adams Üniversitesi'ndeki mühendislik bölümünün profesörü ve İngiltere'de Precision Farming Ulusal Merkezi'nin başında bulunan Simon Blackmore'a göre 'hassas tarım, robot tarım haline gelmektedir'.
Hands Free Hectare projesi ve Harper Adams araştırmacılarının ve özel sektörün liderliğinde, bir hektar bahar arpası insan hareketi yapılmadan bir araya getirilmiştir. Araştırmacılar ve uzmanlar, güncellenmiş Japon traktör ve dronlarını operasyonu araştırmak ve ekibin arpanın ilerlemesini izlemesine yardımcı olmak için numuneleri toplamak için izci olarak kullanılmıştır. Deney sonunda, robotik çiftçi yaklaşık 4.5 ton arpa toplamıştır.
Harper Adams'la ortaklık kuran Precision Decisions için mekatronik araştırmacı Martin Abell bir basın açıklamasında, "Bu proje, bir alanı doğrudan insanlar üzerinde arazide çalışmaksızın çiftçilik yapmanın teknolojik bir gerekçesi olmadığını kanıtlamayı amaçladı ve bunu yaptık" dedi.Temel olarak, bir tarlanın insanların arazide doğrudan çalışmasına gerek olmadan bir araya getirilmesinin hiçbir teknolojik nedene dayanmadığı teorisini kanıtladı.
Gelecekteki çiftlik, başarılı bir mahsulün büyümesine yardımcı olacak verileri sağlayacak dronlara, uydulara ve diğer araçlara güvenilmektedir. Descartes Labs, uydu hayali için bir veri rafinerisi inşa ediyor. Makine öğrenimi verileri analiz etmeyi ve soya ve mısır verimleri tahmin etmeyi sağlar. NASA ve Avrupa Uzay Ajansı da dahil olmak üzere terabayt görüntüler toplar. Hava durumu okumaları ve diğer gerçek zamanlı girdilerin yardımıyla, mısır tarımı verimleri yüzde 99 doğrulukla öngörülebilmektedir.
Başlangıç olarak, Ortadoğu ve Afrika'daki buğday verilerini izlemek ve analiz etmek için DARPA'dan 1.5 milyon dolarlık bir fon sağlanmıştır. Bu görevi arkasındaki fikir, ürün arızası riski yüksek bölgelerde doğru tahminler yapmaktır.
Somerville, Massachusetts'teki TellusLabs adında bir başka şirket, uydu görüntülerinden benzer doğrulukla mısır ve soya verimlerini öngörmek için makine öğrenme algoritmaları kullanmaktadır.
Bir başka harika örnek, “Ceres Görüntüleme”, küçük tarlalarda alanlardaki çoklu tarama kameralarından yüksek çözünürlüklü görüntüler üreten bir başlangıçtır. Bu görüntüler çiftçiler tarafından su stresi veya klorofil seviyesiyle ilgili bir sorunu belirlemek için kullanılır.
Yapay zeka, geleceğin algoritmaları ve makineleri yardımıyla çözülmesi gereken başlıca sorun iklim değişikliğidir. Bu nedenle giderek daha fazla sayıda şirket ve uzman, kontrollü çevre tarımıyla ilgilenmektedir. Otomatik dikey çiftliklerden, robotlar tarafından kontrol edilen tarım depolarına kadar her şey bulunmaktadır. Yüksek teknolojili kapalı çiftlikler daha fazla verim üretebilir ve daha fazla su, herbisit(yabancı otları öldürmek için kullanılır) ve insan çalışması yapabilir.
Iron Ox, yapay zeka robotları tarafından işletilecek ve 30 dönüm tarım alanına eşdeğer üretim yapabilen şehir seraları geliştirilmektedir. Mahsullerin ekilmesi, yetiştirilmesi ve hasat edilmesi de dahil olmak üzere tüm operasyonlardan robotlar sorumlu olacaktır. Plenty adlı dikey bir tarım şirketi, geleneksel tarım sistemini otomatikleştirmek için AI(Artificial Intelligence/Yapay Zeka) kullanmaktadır.
Kapalı tarım, ekonomik açıdan dezavantajlı bir gıda çölünde, iş yaratabilen ve bu alan için gelir yaratan daha geniş bir ekonomik etkiyi teşvik etmek için kullanılabilir. Birleşmiş Milletler Gıda ve Tarım Örgütü, nüfusun ihtiyaçlarını karşılamak için dünyanın yüzde 70 oranında gıda üretimini artırması gerektiğini öngörülmektedir.
Yapay zeka, robotik çiftçiler ve otomatik seralar sürdürülebilir gıda üretimi ve güvenliğine yardımcı olacaktır.
Robotlar Tarımı Nasıl Otomasyona Geçiriyor?
Global nüfusun 2050 yılına kadar 9 milyardan fazla insana ulaşması bekleniyor, bu da gıda taleplerini karşılamak için çift tarımsal üretim anlamına gelmektedir. Çiftlik işletmeleri, bu zorluklarla yüzleşmek ve aşmak için yeni ve yenilikçi teknolojilere ihtiyaç duymaktadır. Yapay zeka robotları, bir çözüm sunmayı vaat eden bu teknolojilerden biridir. Geçmişte büyük ölçekli tarım makineleri ile mümkün olmayan karmaşık görevleri yapabilen artan sayıda çiftlik robotu geliştirilmektedir.
İşte tarımın değişmesine yardımcı olacak gerçek robot kullanım örneklerine bakacak olursak;
Tarla İçi Püskürtmeli Drone
Teknoloji, tarama ürünlerine yardımcı olabilme ve tarım arazileri hakkında gerçek zamanlı bilgi toplamak için, drone endüstrisinde potansiyel büyümenin başlıca bir alanı olarak kabul edilmektedir. Bitkilerde zirai ilaç püskürtmek üzere tasarlanmış tarla içi püskürtmeli uçaklar veya kolay uçan cihazlar, daha ileri analiz için tüm alanın yüksek çözünürlüklü görüntülerini de yakalayabilmektedir. Tarla içi püskürtmeli drone kullanımının etkisi büyüktür. Drone dikeyolarak kalkış ve dikey iniş yapabilir; bu da insansız hava aracı (UAV) püskürtücünün piste ihtiyacı olmadığı anlamına gelir. Değişik yüksekliklerde olan her türlü karmaşık arazi, ürün ve plantasyon için uygundurlar. Buna ek olarak, birkaç metrelik düşük irtifada uçma kabiliyeti nedeniyle ürün aralığının herhangi bir yerinde ekin püskürtme kontrolü yapılabilir. Hassas ve doğru ürün püskürtme, arazide gübre veya zirai ilaçların en iyi kapsama alanını ve uygulanmasını sağlar.
Drone’lar bugün hem hayvancılıkta hem de ürün veriminin artırılmasında etkili bir şekilde kullanılmaktadır. Drone’lara monte edilmiş GPS ve spektrofotometrelerle (bu kavramla kaynaşmakta fayda var; artan oranda kullanılıyor olacak) mera alanlarında bitkilerin besin değerlerini ölçmekten tutun da ekinin ne kadar büyüdüğü, dondan ne oranda hasar gördüğü şaşma olmaksızın ölçülebilmekte. Arazi üzerinde gezen dronelar yine söz konusu spektrometrelerle ekilen arazi üzerinde ürünün “stresli” olduğu bölgeleri belirleyebiliyor; toprağın su ve gübre ihtiyaç noktalarını ihtiyaç miktarlarını nokta atış olarak ölçebiliyor; önceden belirlediği noktalara havadan ilaçlama yapabiliyor. Havadan tohum ekimi yapabiliyor. Ya da topladığı ve bulutta stokladığı veriler üzerinden ne zaman hangi ürünü ekmenin maksimum üretime ulaştıracağı bilgisini sağlayabiliyor. Havada ısı ve nem birleşiminden hangi zararlının üreyebileceği bilgisini verip ona göre önlem alınmasına yol açıyor.
Görüntü:Hassas tarımda drone kullanımı (tarlasera com'dan alınmıştır.)
Yeni nesil teknolojilerin en ilgi çekicilerinden birisi olarak kabul edilen farmbot sayesinde, açık kaynaklı sistem ile beraber otomatik bir şekilde tarım yapabilme olanağını bulunabilmektedir. Robot şeklinde olan bu aletin farklı başlıkları ile tohum ekebiliyor, sulayabiliyor ve ürünlerin sağlık durumlarını analiz edebiliyorsunuz. Farmbot, bilgisayar ve akıllı telefonlarla da kolay bir biçimde takip edilebiliyor. Bu genel olarak küçük yerler için tercih edilmektedir.
Görüntü : FarmBot kullanımı (farmbot.io’dan alınmıştır)
Sürücüsüz Traktör
Biçerdöverler, traktörler, pulluklar ve diğer zirai araçlar artık akıllı makinelerde de çok ciddi gelişmeler oldu. Tarım maki- naları artık daha büyük, daha ağır ve daha akıllı. Makinelerle neredeyse milimetrik doğrulukta ekip biçebiliyor. Artık pul- lukların uydu anteni eklenmesi ile böylece uç demirlerinin santimetre doğruluğunda tarlayı işlemesi mümkün hale geldi. Sürüş, artık karanlıkta bile sorun değil. Araç bilgisayar tarafından yönlendiriliyor. Parametreler, dokunmatik ekran üzerinden giriliyor.
Türkiye’de yeşil traktörler olarak bilinen John Deere firmasının geliştirdiği bir sistemle, tarım makinaları artık uzaktan kumanda sistemi ile çalışabiliyor. Traktör ve biçerdöver gibi tarım makinalarında, uydu alıcısı sinyalleri ile çalışan otomatik kontrollü tarım makinalarıyla, traktör ya da biçer-döver kullanan operatörler direksiyona dokunmadan tarlanın her tarafına ekim yapabiliyor. Ekimin yanı sıra traktördeki bilgisayarlı sistem ile tarlada ekip biçilecek alan uydu sinyalleri tarafından belirleniyor. Böylece sıfıra yakın hatayla tüm işlemler gerçekleştiriliyor.
Şekil : Hassas tarımda uzaktan kumanda sistemi ile çalışan traktörler
(endustri40 com/endustri-4-0la-birlikte-gelen-akilli-tarim’dan alınmıştır)
Görüntü : Sürücüsüz traktörler (Kaynak: ai business)
Sürücüsüz traktörler yapay zekanın uygulanma alanlarından biridir. En büyük faydası, tohumlama ve hasat esnasında uzman personel sıkıntısı karşısında geliştirilen çözümdür. Diğer faydası dev arazi boyutlarının kısa zamanda işlenmesini sağlamasıdır. Ayrıca hassas tarımda verimi daha fazla artırmaktadır.
Sonuç :
Hassas tarım öncelikle konvansiyonel tarıma teknolojinin uygulanmasından ibaret değildir. İlk bakışta böyle gözükmektedir. Ancak konu bu kadar basit değil. Hassas tarım neden olduğu derin ve köklü değişkilikler sayesinde tarımla ve dolayısıyla nüfus kitleleriyle yakından ilgili konulara dokunmaktadır. Bunların arasında en başta ekonomik üretim, istihdam, sosyal ve hukuki sorunlar ve gelecek konuları gelmektedir.
OECD ülkelerine ve ayrıca Avrupa Birliği üye ülkelerine bakıldığında, çok farklı ülkelerde çok farklı koşulların hükmettiği görülmüştür. Bu heterojen koşullar aslında çeşitlilik ve zenginlik anlamında avantajdır, ama doğru politikaların belirlenmesi bakımından sıkıntılara yol açmaktadır.
1980’lerde bilgi toplumu büyük harflerle yazılmaktaydı. Yeni binyılda kitleselleşen bilgisayarlar ve dünyanın en ücra köşesine kadar yaygınlaşan bilgi ve bilişim teknolojileri, akıllı telefonlar, internet ve uydu navigasyonu inceleme konusu itibarıyla modern toplumlarda geleneksel kalan tarımı ve sanayleşmemiş ülkelerde geleneksellikten çıkamayan tarımı derinden yenileyecek, toplumları değişime tabi tutacak ve yepyeni iş modelleri ortaya çıkaracaktır.
Hassas tarım sosyal alanda en başta yaşam kalitesini artıracaktır. Yeni teknolojiler, gübreleme ve yemleme gibi emek yoğun işlerde çiftçilere büyük kolaylıklar getirmektedir. Bu durumda hassas tarımla birlikte çok yaygınlaşacak otomasyon büyük gelişmeler getirecektir.
Nesnelerin interneti’nin (IoT), Yapay Zeka (AI) desteklerinin Tarım 4.0’ı geliştirici olarak tarladan sofraya Dünya’da Akıllı Tarım uygulamalarında bir çözüm ortağı olduğu günümüzde Ülkemizde de Tarım 4.0 üzerinde çok daha fazla durulması gereken bir olgu olarak geleceğimizi şekillendirecek fayda sağlayıcı çalışmaların temelinde olmalıdır.
Bu bizi önemli bir oyun kurucu olarak “Küresel Gıda ve Tarım” sektöründe geleceğe taşıyacaktır.
Sevgiyle ve Sağlıkla Kalın.
ncmozdmr
Kaynaklar:
· cropin com/blogs/agriculture-4-0-how-technology-is-helping-build-digital-farms-of-the-future/
· cropin com/precision-farming/
· cropin com/digitalisation-in-farming/
· Tarım 4.0 ve Hatay, Dr. Necmi ÖZDEMİR - Mart 2018
Katkıları için Hüsnü Baysal’a teşekkürler
