18’İNCİ YÜZYILIN İKİNCİ YARISINDA BAŞLAYAN İLK SANAYİ DEVRİMİNDEN BUGÜNE 250 YILDAN UZUN SÜRE GEÇTİ. BUHARIN MAKİNELERE GÜÇ VERDİĞİ BU İLK SANAYİ DEVRİMİNDEN BUGÜN MAKİNELERİN BİRBİRLERİYLE HABERLEŞTİĞİ ENDÜSTRİ 4.0 ÇAĞINA ULAŞTIK. PEKİ, AYNI SÜRECİ TARIM MAKİNELERİ ÖLÇEĞİNDE NASIL İZLEYEBİLİRİZ? TARMAKBİR GENEL SEKRETERİ SELAMİ İLERİ, SABANIN YERİNİ ALAN İLK BUHARLI TRAKTÖRLERDEN GÜNÜMÜZ HASSAS TARIM SÜREÇLERİNE ULAŞAN İKİ YÜZYILLIK TARİHİ, MOMENT EXPO OKURLARI İÇİN ANLATIYOR.

Feodal düzen sonrası Avrupa’nın yaşadığı en önemli değişim, kuşkusuz Sanayi Devrimi olmuştur. James Watt’ın İskoçya’da 1763 yılında buharla çalışan makineyi icadı sonrasında insan ve hayvan gücüne dayalı üretim tarzından makine gücüne dayalı üretim tarzına geçildi. Bu değişim, bir anlamda makine çağının da başlangıç noktasını oluşturdu. Büyük Britanya’da başlayan bu değişim zamanla Avrupa ve ABD’ye yayıldı. Buhar makineleri ilk kez 1812 yılında, yani ürünün icadından yaklaşık 50 yıl sonra tarımda da kullanılmaya başlandı. İngiliz mucit Richard Trevithick tarafından tasarlanan sistem, bir kayış yardımıyla mısır harman makinesini çalıştırıyordu. Ancak bu ilk makineler kendi yürür olamadıkları için at ve öküzlerin kullanımıyla bir yerden başka bir yere taşınıyorlardı. Tarımsal kullanım için kendinden tahrikli ilk portatif buhar motorları, geliştirildiği 1850’lerden itibaren sanayileşmiş ülkelerde hızla popülerleştiler. Üretim, içten yanmalı motorla çalışan traktörlerin onları rekabette geriye düşürdüğü 20’nci yüzyılın başlarına kadar devam etti. Tarımsal mekanizasyonda dönemin öncü ülkesi Birleşik Krallık buhar gücüne odaklanırken, ABD benzin motorlu traktörlere yöneldi ve 1892 yılında John Froelich ilk benzinli traktörü icat etti. Tarım 1.0 dönemi olarak adlandırılan, tarım makinelerinin gelişkin ve yaygın olmadığı, emek yoğun bir üretimin olduğu bu dönemde tarımsal üretim nüfusu doyurabilmekle birlikte halkın üçte birinin de tarlada çalışmasını gerektiriyordu. Verimliliğin düşük olduğu bu dönemde üretim tamamen doğa ve iklim koşullarına bağlıydı. 1940’lı yıllarda başlayan ama esas etkisi 1950’lerin sonlarına doğru görülmeye başlanan ve “Yeşil Devrim” olarak bilinen dönem ise aynı zamanda tarımın “2.0” evresini temsil ediyor. Azot takviyesinin, sentetik pestisitlerin, suni gübrelerin ve daha gelişmiş tarım makinelerinin kullanılmaya başlandığı bu dönemde, verim ve kârlılık oranı da kayda değer seviyelerde arttı. Hibrid tohumların geliştirildiği bu dönemde, modern sulama sistemlerinin ilk örnekleri de kullanılırken, bu dönemde ayrıca küçük aile çiftliklerinin yerini büyük işletmeler almaya başladı. Askeri alanda kullanılan GPS teknolojilerinin 1990’lı yıllarda halkın kullanımına açılmasıyla başlayan Tarım 3.0 dönemi, aslında hassas tarım dönemi olarak da biliniyor. 2010’lardan itibaren ismi söylenmeye başlanan Tarım 4.0 dönemi ise, Tarım 3.0’da kullanılan teknolojilerin gelişimini ve bütün bir çiftliği ele alacak şekilde bütünsel bir bakış açısını ve yeni teknolojilerin eklenmesini ifade ediyor. Bu açıdan Tarım 3.0, bir bakıma, Tarım 4.0’daki bütüncül sistemlerde yer alan tekil ürünlerin ilk örneklerinin kademeli olarak tanıtıldığı bir dönem sayılabilir. Tarımın bu evrelerinden sonra seri olarak yayınlanacak yazı dizisinin bu ilk bölümünde hassas tarım teknolojilerine bir giriş yapmış olacağız.

HASSAS TARIM 101

Peki, nedir bu hassas tarım? Tarımsal üretimin standardını bozan faktörden birisi, toprak yapısının bölgeden bölgeye değişkenlik göstermesidir. Bölgeden bölgeye değişkenliği bir yana, araziler kendi içinde bile homojen bir yapıya sahip değildir. Bir üretim arazisi dikkatli incelendiğinde, bitkilerin yer yer çok iyi gelişim gösterdiği, yer yer zayıf kaldığı hatta yer yer kuruma ve ölümlerin meydana geldiği rahatlıkla gözlemlenebilir. Peki, nedir aynı arazi içinde bu farklılıkları oluşturan? Bu farklılıkların temel sebebi, toprağın her dekarda hatta her metrekarede değişebilen fiziksel, kimyasal ve biyolojik yapısıdır. Hassas tarım teknolojilerinin birçok unsurunun ortaya çıkmasında da bu değişkenlik yatmaktadır. Hassas tarım, tarımsal verimliliği arttırmak için toprak ve ürün yönetimini, kaynakların daha ekonomik kullanımı ile çevreye verilen zararın en aza indirilmesini sağlayan tekniktir. Bu kapsamda klasik üretimden vazgeçilerek, araziyi homojen olmayan değişken bir yaklaşımla ele alan bir uygulama biçiminin hayata geçirilmesi hedeflenir. Burada amaçlanan ana unsur, tarımsal üretimde uygulanan girdilerin, ihtiyaç duyulduğu yerde, zamanda ve miktarda kullanılmasıdır. Böylece kaynak israfının önüne geçilerek, ürünün brüt getirisini arttırmak ve üretimden kaynaklanan çevresel kirliliği en aza indirmek amaçlanır. Hassas tarım teknolojileri, toprak işlemeden hasada kadar bitkisel üretimin hemen her döneminde kullanılabilir. Bu süreçte, traktörler ve bağlı oldukları ekipmanların tüm üretim süreci boyunca birbirleriyle iletişimi söz konusudur. Dijital tarımla tarlanın hangi bölgesine ne ölçüde ve ne tür gübreler koyulması gerektiği, nasıl bir ilaçlama yapılacağı, bitkilerin sulama zamanı, toprağın durumu, tahmini hasat zamanı, detaylı ve gerçek zamanlı bir şekilde görebilir. Tarla tarımında hassas tarımın veri toplama, değerlendirme ve uygulama safhaları söz konusudur. Yani girdilerin, ihtiyaç duyulduğu yerde, zamanda ve miktarda kullanılması için öncelikle elimizde bir önceki hasattan itibaren toplanmış veriler ve uygulama kılavuzunun olması gerekir. Sonrasında da sahada birbiriyle iletişim kuran “akıllı” makineler devreye girer. Aslında birbirleriyle konuşan ve eş zamanlı çalışan tarım makineleri uzun bir süreden beri tarımda kullanılıyor. Biçerdöverler, traktörler ve diğer tarımsal mekanizasyon araçlarının bir kısmı, artık birer “akıllı makine” haline geldi. Daha büyük, daha ağır, daha karmaşık ama daha akıllı tarım makineleri çiftçinin üzerinden iş yükünü aldığı gibi çevreyi de koruyor ve verimi arttırıyor. Bu makineler sayesinde, deyim yerindeyse “nokta atışı” yapılabiliyor: Uydudan bilgi alan tarımsal mekanizasyon araçları santimetre doğruluğunda tarlayı işleyebiliyor; sensörlerin gözlemlemesiyle zirai ilaçlar sadece gerekli yerlere, gereken miktarlarda atılabiliyor. Birbiriyle aynı dili kullanan yani ortak bir protokol üzerinden veri alışverişinde bulunan traktör ve bağlı ekipmanlar sayesinde seyir bilgilerinin (işleme derinliği, ilerleme hızı gibi) sisteme girilmesinin ardından, sıfır hata ve yüksek operatör memnuniyeti ile (doğa şartlarından bağımsız olarak) en yüksek verime ulaşmak mümkün olduğu gibi, doğanın da yapılan işten en az hasarla etkilenmesi sağlanıyor.

AKILLI TARIM KÜRESEL GSYİH’YE DEĞER KATACAK

Tarım endüstrisi son 50 yılda kökten bir dönüşüm geçirdi ve süreç halen devam ediyor. Makinelerdeki gelişmeler çiftlik ekipmanlarının ölçeğini, hızını ve üretkenliğini geliştirirken, böylece hem işlenen arazi miktarı hem de tarımsal verim anlamlı bir şekilde artıyor. Tohum, gübre ve sulama teknolojileri de büyük ölçüde gelişerek verime katkı sunuyor. Bununla birlikte tarım, merkezinde “veri ve bağlantı teknolojileri” bulunan başka bir dönemi yaşamaya başladı. Akıllı tarım teknolojileri, su ve diğer tüm girdilerin çok daha verimli kullanılmasını, tarımın kârlı ve sürdürülebilir olmasını sağlayabilir ama tarlada, çiftlikte sağlam bir bağlantı altyapısı olmadan bunların hiçbiri mümkün değildir. McKinsey & Company tarafından geçtiğimiz yıl yapılan bir araştırmaya göre, bağlantı teknolojileri tarımda başarılı bir şekilde uygulandığı takdirde, 2030 yılına kadar küresel GSYİH’ye 500 milyar dolar ek değer ekleyebilir. Bu, beklenen toplama göre yüzde 7 ila yüzde 9’luk bir iyileşme anlamına geliyor. Yazı dizisinin ikinci bölümünde, tarla tarımındaki akıllı tarım teknolojilerini ele alacak ve bu kapsamda otomatik dümenleme sistemlerinden zirai insansız hava araçlarına, tarım robotlarından otonom araçlara kadar akıllı teknolojilerin akıllı birçok unsurundan örnekler vermeye çalışacağım.