AKILLI TARIM (TARIM 4.0)

“Endüstri 4.0”in hayatımıza girmesi ve teknolojik gelişmeler ile birlikte günlük yaşantımızın bir parçası haline gelen yapay zekâ, kablosuz iletişim ağları, bulut sistemi, makinalar arası iletişim ve nesnelerin interneti gibi kavramlar ile birlikte mobil cihazların daha yoğun ve etkin kullanılması sonucunda hayatımızın her alanında olduğu gibi tarım sektöründe de ilgili teknolojiler kullanılmaya başlanmıştır. Etkinlik, verimlilik, sürdürebilirlik, hız, gıda güvenliği, rekabet gücü ve çevreye dost uygulamalar ve girdi maliyetinin azaltılması yönündeki baskılar ile kendini göstermeye başlamıştır. Tarım ve bilgi teknolojilerinin birleştirilmesiyle birçok yeni teknik terim de kullanılmaya başlanmıştır. Akıllı tarım başta olmak üzere dijital tarım, hassas tarım, sürücüsüz araçlar ve çiftlik yönetimi yazılımları sayılabilmektedir (Anonim 2019b,c).

Tarımsal üretimde kullanılan girdilerin çevresel etkileri ve girdi maliyetlerinin düşürülmesi yönündeki baskılar, gelişen teknolojiyle beraber günümüzde gittikçe artmaktadır. Özellikle tek düze olmayan toprak, tarım arazilerinin coğrafi ve fiziksel değişkenleri, girdilerin çevreye etkisi, çevre ve ürün faktörleri ve maliyetin artması karşısında artan bir yoğunluk göstermektedir. Hassas tarım olarak karşımıza çıkan bu uygulama ile birlikte çevre kirliliğinin azaltılması, girdilerin etkin kullanılması ve ürün kalitesinde tekdüzeliğin sağlanması açısından önemlidir. Bu amaçla hassas tarımın hedefleri arasında; Tarımda kayıt düzeninin oluşturulması

Kimyasal girdi (ilaç ve gübre gibi) azaltılması

Çevre kirliliğine duyarlılığın sağlanması şeklinde karşımıza çıkmaktadır.

Tarım 4.0’ın teknolojik gelişme sürecinde, veri elde etme süreci oldukça kapsamlı bir şekilde başlamış ve analiz edilen verilerin sonuçlarına bağlı olarak işletmecilik kararlarının uygulanması noktasına gelinmiştir. Bu noktada, çiftçilerin merak ettikleri ve uzmanlara sordukları soru, hassas uygulamalı tarım teknolojisinin ekonomik olup olmaması ve karlılığı nasıl etkilediğidir.

Tarım alanlarının büyüklüğü, üretim deseni, işletmelerin durumu ve mevcut sorunları ve teknolojinin yoğun uygulamalara adaptasyon durumu hassas tarım uygulamalarının ekonomik olup olmamasına etki eden en önemli faktörlerdir.

Akıllı Tarımın Tarihi Gelişimi

Dünya nüfusunun artması, temel ihtiyaç sorunu olan beslenmede sürdürülebilirlik için bir çözüm arayışına yönlendirmiştir. Yeşil devrim olarak adlandırılan yoğun kimyasal girdi ile bu sorun belli bir aşamaya kadar çözüme kavuşturulmuş fakat bu çözüm beraberinde temel bazı çevre sorunlarını da getirmiştir. Dünyadaki sera gazı emisyonunun %11 ile %15’inin endüstriyel tarım uygulamalarının sonucunda oluştuğu dikkate alındığında, kontrolsüz üretim artışının iklim değişikliğini olumsuz etkilediği artık tartışılmaz bir sorun olarak karşımıza çıkmaktadır. Bunlara ek olarak kentleşme ile birlikte tarım alanlarında ve tarımsal işgücünün de azalmasına sebep olmuştur. Tüm

bu sorunlara ek olarak hem girdi hem de tarıma teknolojinin uygulama maliyetinin yüksek olması ve bunlara ek olarak enerji gereksiniminin gün geçtikçe artması da tarım ürünleri üretiminin arttırılması için çeşitli yol haritalarının belirlenmesi kaçınılmaz olmuştur.

Bunlardan dolayı özellikle endüstriyel tarım uygulamaları sonucunda tarım sektöründe de büyük bir dönüşüm söz konusu olmuştur. Bu dönüşümün başlangıcı 20. yüzyılın başlarına kadar uzanmaktadır. Yoğun emek ve düşük verime karşı çok sayıda küçük çiftçilerin aktif olarak çalışarak temel ürünleri üretmeye başlayarak gıda ihtiyacının belli bir seviyeye çıkarması ile başlamıştır. 1950’lerde Yeşil Devrim ile Tarım 2.0 dönemi başlamış ve verimlilik odaklı üretim söz konusu olmuştur.

Global Positioning System (GPS)’nin tarımda kullanılmaya başlanmasıyla 1990’lı yıllarda Tarım 3.0 süreci başlamış oldu. “Hassas Tarım” olarak da adlandırılmakta olan söz konusu bu tarım döneminde GPS teknolojisi sayesinde “manuel yönlendirme”, hasat makinelerine uygulanan “Değişken Oranlı Uygulamalar” sistemi ile özellikle gübreleme işlemi sürecinin izlenmesi gibi teknolojiler uygulanmıştır.

2010’lu yıllardaki Endüstri 4.0’ın sanayide gerçekleştirmiş olduğu gelişmelere paralel olarak tarım sektöründe de gelişmeler oluşmuştur. Dijital Tarım, E-Tarım, ve Akıllı tarım olarak isimlendirilmiş olan bu uygulama şeklinde mikro işlemciler, sensörler, bulut tabanlı bilgi ve iletişim teknolojiler ve algılayıcılar içeren akıllı tarım sektörüne uygulanmasıdır.

Akıllı Tarım Uygulama Alanları

Akıllı tarım, “tarımsal üretimi arttırmak için ürün ve toprak yönetimi ile ürün verimini arttırmak ve bu süreçte kaynakları otpimum düzeyde kullanarak çevreye verilen zararı en aza indirgeyen tekniktir”. Bu kapsamda, “konvansiyonel tarımdan vazgeçilerek, araziyi homojen olmayan değişken bir yaklaşımla ele alan bir uygulama biçiminin hayata geçirilmesi hedeflenmektedir. Burada amaçlanan ana unsur, tarımsal üretimde uygulanan girdilerin ihtiyaç duyulduğu zamanda, yerde ve miktarda kullanılmasıdır”.

Dünyada akıllı tarımın küresel Pazar boyutunun 2017 yılında yaklaşık 9.58 milyar dolar civarında olup 5 yıllık bir süreç içerisinde 23.14

milyar dolar olması beklenmektedir (Statista, 2019). Özellikle AB üye ülkeleri söz konusu bu uygulamanın geliştirilmesi politik düzeyde ele alıp üye ülke gelişim politikaları çalışma programları içerisine almışlarıdır (Ercan ve ark. 2019).

Başlıca Akıllı Tarım uygulama alanlarını aşağıdaki gibi gruplandırmak mümkündür.

Arazi Sınıflandırması

Gerçekleştirilecek hassas tarım uygulaması için arazide ekili ürünün bilinmesi önemlidir. Bununla birlikte birden fazla görüntü ile sınıflandırmada yüksek başarı için ön koşul olmakla birlikte birden fazla sensör ve SAR gibi bitki/nesnelerin farklı özelliklerini taşıdıkları için daha yüksek sınıflandırma doğruluğu sunabilmektedir (Teke ve ark. 2016).

Gübreleme

Harita sistemleri tabanlı uygulamalar akıllı gübreleme işleminin gerçekleşebilmesi için kullanılmaktadır. GPS verileri yardımıyla toprakta bulunan besin elementleri komposizyonunun belirlenmesi ve buna göre yeniden gübreleme programlarının hazırlanmasının yanı sıra toprak işlemede kullanılacak akıllı toprak işleme aletlerinin yine GPS sinyal yardımı ile kullanılabilmesi.

Sulama

Akıllı suluma ile çiftçilerin su tüketim miktarı önemli ölçüde azaltılabilecek ve böylece tarımsal uygulamaların çevre konusunda daha duyarlı hale getirecektir. Bununla birlikte özellikle akıllı yağmurlama sistemi ile önemli miktarda su tasaruffu sağlanabilecektir (Yıldız ve ark., 2005; Türker ve ark. 2015).

Verim Haritalama

Zamanlı ve doğru rekolte tahminleri tarımsal üretim ve tarımsal üretime bağlı tüm sanayii paydaşları için çok önemli bir konudur. Bu tahminler hem yerel hem de global çapta finansal ve stratejik kararların alınmasında üreticiden siyasetçilere kadar uzun bir zincire önemli avantajlar sağlamaktadır (Teke ve ark. 2016).

Hayvancılık Uygulamaları

Tam anlamıyla otomasyon sisteminin aktifleştirilmiş “izleme ve kontrol sistemleri” hayvanların üremesi, üretimi, sağlığı ve çevre ile olan etkileşimi sürekli hale getireceğinden hayvancılığın gelişimine büyük katkılar sağlayacaktır. Bununla birlikte akıllı tarım teknoloji ile üreticiler hayvanları tek tek izleyebilir ve bu izleyebilme sayesinde en uygun kültürel teknikler ile üretim ve yetiştirme tekniklerini geliştirebilmektedir.

Seracılık Uygulama Alanları

Seracılık ile birlikte özellikle son yıllarda popüler hale gelmiş dikey tarım uygulamalarında akıllı tarım uygulamaları başlamıştır. Bununla birlikte sera otomasyonuna ek olarak çevresel verilerin paralelinde seraların havalandırılması, sulama ve aydınlatma vb gibi uygulamalar otomatik olarak yapılabilir.

AKILLI TARIM VE TEKNOLOJİLERİNİN TÜRKİYE’DEKİ

DURUMU

Akıllı tarım, Türkiye’de çiftçiler, özel sektör, kamu kuruluşları, kooperatif ve birlikler ile üniversitelerden meydana gelen ortak bir sektör alanıdır.

Çiftçiler

Akıllı tarımda uyarı sistemleri ve uydular aracılığı ile hava tahmini ve tarımsal mücadele, tarımsal girdilerin azalması, işçi ve üretim maliyetlerindeki azalma, teknolojik materyaller vesilesiyle ürün miktarı ve verimin artmasına ek olarak insan sağlığı ve doğa için önemli olan üretim söz konusu bu kavramlar içerisinde yer almaktadır.

Özel Sektör

Tarımda teknolojik uygulamalar, verimlilik ve etkinliğin arttırılması, söz konusu bu uygulamada teknolojinin kullanılması, üretimin tüm aşamalarında otomasyonun kullanılması, dijitalleşme ve

senkronizasyonun sağlanması, girdi maliyetlerinin düşürülmesi vb. gibi uygulamalar ile ilgilenen kurum ve kuruluşlardır.

Kooperatif ve Birlikler:

Tarımsal üretimin ilk aşamalarından başlayarak hasat ve işleme teknolojileri ve pazarlama sürecine kadar olan hemen her aşamada uygun sensör, drone ve bilgisayar teknolojilerini kullanmak şeklinde akıllı tarım uygulama alanına dahil olmuşlardır.

Üniversite ve Diğer Kamu Kuruluşları:

Geleneksel tarımsal üretim ve uygulamalarının aksine akıllı tarım uygulamalarını yöneterek çevreye duyarlı uygulamalar ve doğanın değişkenliğinin yönetilmesi, üretim planlaması, ürünün son kullanımına kadar geçirmiş olduğu tüm aşamalarına kadar geçirmiş olduğu evrelerdeki veri analizleri ile izlenebilirlik, sürdürülebilirlik, sensörlerin kullanımı, maliyet tahmini, kalite yönetimi, koruyucu tarım ve kaynaklarının kullanılması ve korunması konularındaki faaliyetlerini yönlendirme şeklinde akıllı tarım uygulamasına dahil olmuşlardır (Anonim, 2018).

AKILLI TARIM’IN TÜRKİYE’DEKİ MEVCUT