Ahmet TEKBAŞ*
GİRİŞ
Tarım, ülkemizde uzun yıllardır bilişim sektörünün ilgi alanı dışında kalmış olmasına karşın, gelişmiş ülkelerde özellikle bilişim teknolojilerinin gelişimiyle insana, bitkiye, hayvana, çevreye duyarlı, üretimde kalite ve verimlilik artışına olanak sağlayan ciddi bir evrim geçirmektedir.
Tarımsal üretimde insan gücünden hayvan gücüne ve daha sonra da traktör gücüne geçiş sürecinin devamı olarak değerlendirilen ‘Hassas Tarım’ (Precision Farming) bilişim çağının gelişen teknolojilerinin ekonomik ve çevre ile bütünleşik üretim faaliyetlerinde kullanımını ifade etmektedir.
Hassas tarım, girdi kullanımının azaltılması konusundaki baskılar altında, geliştirilmiş bilgi ve kontrol sistemlerinin kullanımıyla etkinliğin arttırılması sayesinde kaynak israfının önüne geçmeyi, ürünün brüt getirisini artırmayı ve üretimden kaynaklanan çevresel kirliliği en aza indirmeyi amaçlamaktadır.
HASSAS TARIM NEDİR?
Verimlilik potansiyelleri esas alınarak, tarla ve bu tarlalara ait alt bölümlerin işletilmesidir ve tarımsal işletmecilik teknolojisinin esasını oluşturur.Hassas uygulamalı tarımla tarladan elde edilen ham veriler kullanabilir verilere dönüştürülerek girdilerin eniyilenmesi ve ürün veriminin arttırılması için işletmecilik kararlarında değişiklik yapılması sağlanır.
KLASİK TARIM HASSAS TARIM
•Arazideki toprak karakteristikleri ve verim heterojen değişim göstermesine rağmen homojenmiş gibi işletilmekte •Arazideki toprak karakteristiklerini ve verimin heterojenliğini dikkate alarak işletilmesini sağlar
•Bundan dolayı uniform girdi uygulanmakta •Bundan dolayı değişken oranlı girdi uygulamasına olanak sağlar
•Ortalama bilgiye dayalıdır •Spesifik bilgiye dayanır (alana özgüdür).
•Değişken tür ve miktarlarda uygulama yapılmamakta ve bu girdi arazideki alt bölgelerin bir fonksiyonu olarak ele alınamadığından ürün performansı arttırılamamaktadır. •Değişken tür ve miktarlarda uygulama arazideki alt bölgelerin bir fonksiyonu olarak ele alındığından ürün performansını arttırma potansiyeline sahiptir.
Hassas Uygulamalı Tarım;
• Değişken düzeyli teknoloji (Variable Rate Application Technology,VRAT),
• Reçeteli Tarım (Prescription Farming),
• Yerine göre tarım (Site Specific Farming),
• Yerine göre ürün işletmeciliği (Site Specific Crop Management),
• Uzaktan algılama destekli tarım (Remote Sensing Agriculture),
• Hedef Tarım (Target Farming),
• Hücresel Tarım (Grid Farming)
Gibi değişik kavramlarla da ifade edilmektedir.
NEDEN HASSAS TARIM ?
Çünkü;
• Aynı miktar girdi kullanımıyla daha fazla ürün verimi,
• Azaltılmış girdi kullanımıyla aynı miktarda ürün verimi ve
• Azaltılmış girdi kullanımıyla daha fazla ürün verimi elde edilebilmektedir.
HASSAS UYGULAMALI TARIMIN BİLEŞENLERİ
Hassas uygulamalı tarıma etki edebilecek pek çok faktör bulunmaktadır.Bu faktörler Şekil 1’de özetlenmektedir.
Ekonomik Zorunluluklar Yasalar Çevresel Etkiler
Azaltılan Girdiler
Araç Konumlandırma Sistemi
Coğrafik Bilgi Sistemi
Coğrafik Bilgi Sistemi
Geliştirilmiş Kontrol
Hassas Tarım
İşletmecilik Bilgi Sistemi
Karar-Destek Sistemi
Alet Kontrol ve Görüntüleme
Artan Verimlilik
Ürün Modelleri ve Tarlanın Geçmişi
Daha Az Kayıp İyileştirilmiş Brüt Miktar Daha Az Çevresel Etki
Şekil 1. Hassas Uygulamalı Tarım Sisteminin Bileşenleri
Hassas uygulamalı tarımda başarı, kullanılan teknolojinin düzeyine bağlıdır.Bu nedenle,mevcut en iyi teknolojilerin kullanılmasına gereksinim vardır ve Hassas Uygulamalı Tarım Teknolojisi (Precision Farming Technology,PFT) sistemin en önemli ölümünü oluşturmaktadır.
PF’ de kullanılan teknolojilerin temel unsurları üç ana grup altında toplanabilir(Şekil 2):
1. Veri toplama (data collecting),
2. Veri işleme ve karar verme (data processing and decision making) ve
3. Değişken düzeyli uygulama (variable rate application)
Veri Toplama Teknolojileri Veri İşleme/Karar Verme Teknolojileri Uygulama Teknolojisi
Küresel Konum Belirleme
Ürün Verimi Görüntüleme Ürün Verimi Haritalama
Coğrafik Bilgi Sistemi
Değişken Düzeyli uygulama
Toprak Örnekleme Toprak Özelliği Haritalama
Ürün ve Toprak Koşullarını İzleme
Uzaktan Algılama
Şekil 2. PF teknolojilerinin kısımları
VERİ TOPLAMA
Küresel Konum Belirleme Sistemi
Küresel konum belirleme sistemi; bir cismin veya insanın yeryüzündeki gerçek konumunu belirlemek için kullanılan uydu teknolojisini ifade eder.
Hassas uygulamalı tarımda GPS teknolojisi, üretim alanından toplanan toprak özellikleri veya diğer agronomik karakteristiklerin yerinin tam olarak bilinmesine izin verir.GPS; Amerika Birleşik Devletleri Savunma Bakanlığı tarafından 1973 yılında geliştirilmiştir.Başlangıçta sadece askeri amaçlı olan bu sistem daha sonra sivil ve ticari kullanıma da açılmıştır.Bir GPS dört bölümden oluşur.Bunlar;
Uydu birimi
1. Konum-kontrol birimi
2. İletim birimi
3. Kullanıcı birimidir.
Uydu:Bu birim, dünya yüzeyinden yaklaşık 20.000 km uzaklıkta her bir yörüngeye 4 uydu düşecek şekilde 6 yörüngede toplam 24 adet NAVSTAR (Navigation by Satellite Timing and Ranging) uydusundan oluşur.Her bir uydu,günde iki kez dünyanın çevresini dolanır.
Konum-Kontrol:Bir ana kontrol istasyonu, bir verici istasyonu ve dört adet alıcı istasyonundan oluşan bu birimin görevi; uydu yörüngesindeki yeni parametrelerin hesaplanması, sürekli olarak GPS uydularının hareketlerinin izlenmesi ve uydu saatinden kaynaklanan hatlarının düzeltilmesi gibi sistemin istenilen biçimde çalışmasına yönelik düzenlemeleri yapmaktadır.
Veri İletimi:Uydu ve kullanıcı arasında, uydu sinyalinin kat etmesi gereken aralıktan oluşan birimdir.Bu birim; iyonosfer ve troposferin meydana getirdiği dünya atmosferidir.
Kullanıcı:Sonsuz sayıda GPS alıcılarından oluşur.
Verim Görüntüleme-Haritalama Sistemleri
Ürün verim ve kalitesi; üretim sezonu boyunca bitki büyüme ve gelişmesine etki eden bütün faktörlerin ortak etkisinin bir sonucudur.Ürün ait verim ve kalite haritaları, üretim alanındaki mevcut bölgesel değişkenliği ifade eden göstergelerdir.Hassas tarımın amacı bölgesel değişkenliğin etkisini azaltmaktır.
Ürün veriminin verim monitörü ile görüntülenmesi, ilgili verimin kaydedilmesi ve daha sonra verim haritasının oluşturulması, hassas tarım uygulamasının en önemli kısmını oluşturur.Çoğunlukla kabin içerisinde yer alan verim monitörleri iki önemli işlevi yerine getiren küçük bir bilgisayardan başka bir şey değildir.İlki, sürekli olarak duyargalardan gelen ve verimin hesaplanmasında kullanılan ürün akış miktarı, ürün nem içeriği, hız vb. bilgilerinin okunmasıdır.Diğeri ise toplanan bu bilgilerin kaydedilmesidir.
Verim ölçüm yöntemlerinin büyük bir bölümü, ürün ağırlığının hasat sırasında ve hasat sonunda belirlenmesi esasına dayanır.Tarımsal ürünler farklı nem içeriklerinde farklı ağırlıklara sahip olduğundan, ürün veriminin ölçülmesinde ürün neminin de belirlenmesi zorunludur.
Ürün Verimini Belirlemede Kullanılan Yöntemler
Üç temel yöntem kullanılmaktadır.
1. Hasat sonrası verim ölçüm yöntemi:Hasat edilen ürünün ağırlığı, depolama yerindeki tartım düzenleri veya tartım sistemine sahip taşıyıcılarla belirlenir.Çiftçi tarladan hasat edilen ürünün taşındığı her bir tarım arabasını tartar ve bunu kaydeder.Tartım aşamasında ürün nem içeriği değeri de belirlenip kaydedilmelidir.Kaydedilen bu verileri kullanarak, tarım arazilerinin verim haritaları oluşturulabilir.
2. Yığın tipi verim ölçüm yöntemi:Bu yöntem genellikle tahıllar için kullanılmaktadır.Ürün miktarının ölçümü, ürünün hasat deposundan tarım arabasına boşaltılması sırasında gerçekleştirilir. Hasat sonrası ve yığın tipi verim ölçüm yöntemlerinde ürün veriminin hesaplanabilmesi için hasat edilen alanın belirlenmesi gerekmektedir.
3. Hareketli verim ölçüm yöntemi:Bu tip bir sistemle ürün verimi, ürünün hasat edilmesi sırasında sürekli olarak (anlık) ölçülür ve kaydedilir.Bu sistemler genellikle her bir veri noktasını ayrı ayrı kaydeder.Bu yöntemle belirlenen verim değeri yer belirleme verisiyle birleşirse, seçilen birim alan için Hassas Uygulamalı Tarımsal Üretim Yönteminde kullanılmak üzere verim haritaları oluşturulabilir.
İlerleme Hızı Duyargası Ürün Nem Duyargası Ürün Miktarı Duyargası
DPGS
PCMCIA Kartı
Bilgisayar ve Monitör
Hasat Başlığı Duyargası Haritalama Yazılımı
Ürün Başlığı Duyargası İş Genişliği Duyargası Ürün Yoğunluğu Duyargası Verim Haritası
Şekil 4. Verim Görüntüleme Haritalama Sisteminin Elemanları
TOPRAK ÖRNEKLEME
Verim açısından önemli olan toprak örnekleme ve analizi; toprak organik madde içeriği gibi bir çok faktörün ölçümü ile ilgilidir.
Otomatik olarak çalışan ve DPGS sistemiyle donatılmış bir araç, üzerinde bulunan hidrolik esaslı bir sondayı toprağa daldırmakta ve istenilen derinlikten aldığı toprağı etiketlendirmektedir.Bu tip araçların kullanılmasıyla toprak örnekleme işlemi daha kısa sürede ve standart olarak gerçekleştirilebilmektedir.
Uzaktan Algılama
Uzaktan algılama, farklı amaçlı yerel ve zamansal değişimler üzerinde değerlendirmeler yapmak üzere fiziksel temas olmaksızın nesnelerin durumunu görüntüleme ve değerlendirme olarak tanımlanabilir. Uzaktan algılama, hassas uygulamalı tarım için önemli bir işletmecilik aracı olma özelliğine sahiptir. Uzaktan algılama tarımda son 30 yıldan beri kullanılmaktadır.
Uzaktan algılama; bitki ile fiziksel temasın zor olduğu veya bitkiye zarar verme durumunun söz konusu olduğu durumlarda bitkilerin uzaktan algılanabilmesi, geniş alanların görüntüsünün hızlı ve tekrarlanabilir bir şekilde daha az işgücü ile alınabilmesi ve tüm yetiştirme periyodu boyunca kullanılabilmesi nedeniyle geleneksel tarla gözlemlemesine alternatif olarak kullanılabilmektedir. Sorunların önceden saptanması ve gereğinin yapılmasıyla muhtemel ürün kayıplarının önlenmesi uzaktan algılama görüntülerinin kullanılmasıyla mümkün olabilir.
Coğrafik bilgi sistemleri
Hassas uygulamalı tarımda; verim, toprak özellikleri, hastalık ve zararlı durumu vb. birçok veri elde edilmektedir. Bu verilerin elle işlenmesi ve analizi çok zor ve zaman alıcı olduğu için, verilerin işleme tabi tutulması, görüntülenmesi ve analiz edilmesi için vazı özel bilgisayar sistemleri kullanılır. Verilerin saklanması ve analizini sağlayan bu tip sistemler, Coğrafik Bilgi Sistemleri (Geographic Information Systems, GIS) olarak adlandırılır.GIS, basit bir bilgisayar yazılımından çok, oldukça gelişmiş bir teknolojidir. Bir GIS veri tabanı sistemi, konumsal bilgi ve koordinat sistemi ile tarla sınırları, verim, pH, besin elementi düzeylerinin vb. gibi tarlaya ve bitkiye ait özelliklerini (veri bileşenlerini) içerir.
Değişken Düzeyli Uygulama (VRA)
- Değişken düzeyli uygulama yöntemleri
Değişken düzeyli uygulamaları ( VRA) yerine getirilmesi ile ilgili olarak iki temel yöntem vardır.
- Harita esaslı ( map-based) ve
- Duyarga esaslı ( sensor-based) yöntem
Her iki yöntem de tarla ve ürün koşullarını, tarlanın her yerinde eşit duruma getirmek için girdilerin değişik miktarda uygulanmasının amaçlamaktadır.
Harita esaslı VRA sistemi, tarlanın elektronik haritasında bulunan bilgileri ( konum ve uygulama miktarı bilgisi) esas alarak, girdi ile ilgili uygulama miktarını değiştirir.
Duyarga esaslı VRA sistemi, uygulama haritası uygulama aracına yerleştirilen duyargalardan elde edilen verileri kullanır. Duyargalar, toprak veya ürünle ilgili özellikleri algılar ve bunu bilgisayara aktarır.
Bir değişken oranlı sistem.taşınır bilgisayar uygulama haritasını saklar ve traktörde yer alır.Kontrol sistemi (solda)hidrolik ünite sağda yer almaktadır
SONUÇ
Daha önce sadece sivil toplum örgütlerinin faaliyet alanları ile sınırlı kalan çevre bilinci son yıllarda ulusal ve uluslar arası referansları olan bir duyarlılık halini almıştır.Diğer taraftan,tarımsal üretim alanlarında tarım dışına kayma ile meydana gelen gerileme ve ulusların artan nüfuslarının beslenme ve barınma gereksinimlerini karşılamak amacıyla, optimum girdi kullanımına olanak sağlayacak etkin işletmecilik uygulamalarına olan gereksiniminde bilinmektedir.
Tarımsal üretimle ilgili 1980‘li yıllarda yapılan toplantılarda yüksek sesle dile getirilen kavram; Sürdürülebilir Tarım(Sustainable Agriculture, ) olmuştur.Sürdürülebilirlik kavramı ; ülkeleri aşarak dünya genelini ilgilendiren ve hükümetlerin çevre politikasının esasını oluşturan bir olgu haline gelmiştir.Buna göre, sürdürülebilir ürün yetiştirmede çevrenin korunması ve mümkün olduğu kadar az zarar verilmesi temel amaçtır.
Bir değişken oranlı sistem.taşınır bilgisayar uygulama haritasını saklar ve traktörde yer alır.Kontrol sistemi (solda)hidrolik ünite sağda yer almaktadır
LİTERATÜR
1. Hassas tarım ders notları Yrd.Doç.Dr.Ufuk TÜRKER
2. Ziraat Mühendisleri Odası Sunum-2005 Prof.Dr.Mustafa VATANDAŞ- Prof.Dr.MetinGÜNER-Yrd.Doç.Dr.Ufuk TÜRKER
3. ‘Tarımda Yeni Teknolojiler’ Kamil Okyay SINDIR
4. ‘Alansal Değişikliğin Hassas Tarım Teknolojilerinden Yararlanarak Belirlenmesi’ Ufuk TÜRKER,İbrahim GÜÇDEMİR,Armağan KARABULUT,Çetin ARCAK.
Kaynak: Bu okuduğunuz içerik internet üzerinden derlenmiştir. Sitemizde yer alan içerikler özgün içerik değildir. Bu içerik sizin içeriğinizse iletişim seçeneklerinden bize ulaşıp atıfta bulunabilirsiniz.
0 yorum:
Yorum Gönder