AKILLI TARIM TEKNOLOJİLERİNE GENEL BİR BAKIŞ ENDÜSTRİ 1.0’DAN TARIM 4.0’A DİJİTAL VERİ VE KARAR DESTEK SİSTEMLERİ (BÖLÜM 3)

Sesli Oku

ÜLKEMİZDE AKILLI TARIMA YÖNELİK SAHADA, ÇİFTÇİ BAZINDAKİ UYGULAMALAR ŞU AN İÇİN DAHA ÇOK HİZMET UYGULAMALARIYLA SINIRLI KALIYOR. MAKALEMİN BU BÖLÜMÜNDE, UYDUDAN TARLA TAKİBİNDEN TARLA İSTASYONLARI VE ÇİFTÇİ BİLGİ SERVİSLERİNE KADAR GENİŞ BİR UYGULAMA ALANI OLAN “DİJİTAL VERİ VE KARAR DESTEK SİSTEMLERİNE” DEĞİNECEĞİM.

Dijital tarım ürünleri geliştiren Doktar adlı şirket, geçtiğimiz yılın sonunda Türkiye’nin 81 ilinde 464 ilçeden 3.000 üreticiyle yaptığı bir saha araştırması gerçekleştirdi. Bu çalışmanın sonuçlarına göre, dijital servisler dışında sadece traktör otomatik dümenleme sistemleri yüzdelik bir dilime girebiliyor. Bu bilgi, Türkiye’de akıllı tarıma yönelik genel bir bakış açısı sunuyor olsa da çiftçilerin dijital tarım servislerine yönelik ilgilerinin arttığı da bir gerçek. Özellikle tahıl üretiminde uydudan tarla takibi giderek daha fazla kullanılırken, çiftçi bilgi servislerine olan ilgi de giderek yükseliyor. Makalemin bu üçüncü bölümünde, tarım sektöründe “Dijital veri ve karar destek sistemlerine” değinmek istiyorum.

TARLA İSTASYONLARI VE SENSÖR UYGULAMALARI

Bu uygulamalar, çiftçilerin akıllı telefonlar ya da bilgisayarlardan -Dar Bant Nesnelerin İnterneti (NB IoT) kapsamında- istenilen yerden internete bağlanarak çeşitli akıllı tarım unsurlarını kontrol edebileceği çözümleri kapsıyor. Dar bant teknolojisi, insanların yanı sıra nesnelerin de internet üzerinden birbirleriyle haberleşmelerini ifade eden teknolojilerin bir üst halkası olarak tanımlanabilir. Dar bant teknolojisi sayesinde değerleri ölçen sensörler, 4,5G’nin sağladığı düşük gecikme süreleriyle ölçüm sonuçlarını buluta aktarıyor. Aktarılan bu veriler büyük veri analiziyle anlamlı ve faydalı bilgilere dönüşerek abonelere servis ediliyor. Örneğin toprak ve hava sıcaklığı, nem, basınç gibi kritik veriler sensörler aracılığıyla uzaktan takip edilebiliyor; böylece ürünlerde hastalık, kalite düşüklüğü gibi sorunların önüne geçilebiliyor. Bu kontrol ve yönetim sisteminde esas olarak toprak (nem, sıcaklık, su gerilimi, elektrik iletkenliği gibi), bitki, yaprak (sıcaklık ve buzlanma gibi), su, yağış, rüzgâr gibi değişkenlerin ölçümleri için sensörlerle donatılmış yerel istasyonlar ve veri kaydediciler kullanılıyor. Sensörlerden alınan veriler sayesinde örneğin bitkiye özgü hastalıkların riski hesaplanıyor, risk yükseldiğinde abone özel uyarı gönderilebiliyor. Sensörlerle ölçülen veriler, hiper-lokal hava durumu tahminleriyle birleştirilerek ilaçlama ya da gübreleme için en ideal zaman belirlenebiliyor. Toprak altında bulunan sensörler aracılığıyla toprak nemi ölçülürken, bitkilerin strese maruz kalmadan büyümeleri için gerekli olan en az toprak nem seviyesinin altına düşülmesi durumunda aboneye sulama ihtiyacı uyarısı gönderilebiliyor. Sulama işlemi de gerçek zamanlı evapotranspiration (bitki yüzeyinden terleme ve buharlaşma ile toprak yüzeyinden ise doğrudan buharlaşma ile meydana gelen su kaybı) kullanımına ve tahmini bitki suyu kullanımına göre planlanabiliyor. Benzer şekilde, tohum bölgesi toprak nemi, optimum sıcaklık ve diğer hava koşulları dikkate alınarak ürünün ekimi ya da hasadı için ideal zaman hesaplanıp kullanıcıya bildirilebiliyor; saatlik zaman aralıklarında güncellenen tahminlere göre ürünler dondan korunabiliyor.

DİJİTAL TOPRAK ANALİZİ

Akıllı telefon uygulamalarıyla bütünleşik çalışan mobil analiz cihazları ile topraktaki besin elementleri, toprağın ihtiyaç duyduğu gübre çeşitleri ve miktarları bir laboratuvara gitmeden tarlada anında öğrenilebilir. Üstelik bu analizler, laboratuvar ölçümlerinin üzerinde doğruluk payına bile sahip olabiliyor. Mobil cihazlar, tarlanın her gübreleme öncesi parça parça analiz edilerek hassas tarım yapabilme olanağı sağladığı gibi, NPK, pH, organik madde, azot, fosfor, potasyum, kil, katyon değişim kapasitesi, toprak sıcaklığı gibi farklı birçok değerlerin ölçümünü de yapabiliyor.

AKILLI SULAMA

Uzaktan kontrol edilebilir sulama sistemleri ile verimlilik artışı da artık mümkün. Çoğu kez otomatik sulama sistemleriyle karıştırılan akıllı sulamada ölçüm ve çevresel şartlar sürekli izlenerek anlık gelişen durumlara uygun senaryolar geliştiriliyor. Oluşturulan bu senaryolar kapsamında eğer ihtiyaç duyulursa sulama yapılırken, otomatik sulamada belirli limitlere göre ya da zamansal aralıklarla sulamanın gerçekleşmesi hedefleniyor. Akıllı sulama sistemleri esas olarak otomatik sulama sistemlerini kumanda ederken, akıllı sulama sistemleriyle daha az kaynak daha çok verim elde ediliyor; toprağın sulanması değil, bitkinin beslenmesi esas alınıyor. Dijital veri ve karar destek sistemlerinin önemli bir ekipmanı olan sensörler, akıllı sulamada da önemli bir rol oynuyor.

DEBİ VE DERİNLİK ÖLÇÜMÜ

Debi ve derinlik ölçümleriyle su kaynaklarının anlık ve sürekli olarak ölçülmesi ve takip edilmesi de günümüzde mümkün.

COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMLERİ (CBS)

Coğrafi Bilgi Sistemleri, araştırma, planlama ve karar organları için ihtiyaç duyulan bilgilerin coğrafi esaslara göre toplanması, depolanması, sorgulanması, analizi, sunulması ve değişimi fonksiyonları için bir araya gelen coğrafi veri tabanı, yazılım, donanım, personel, standartlar ve yöntemler bütünü olarak tanımlanıyor. CBS'nin popülaritesi, büyük oranda analiz gücünden kaynaklanıyor. Geleneksel yöntemlerle uzun bir süreci kapsayacak analizler çok daha basit ve hızlı bir biçimde yapılabilirken, bu yönüyle CBS, günümüzde “karar verme” mekanizmasında vazgeçilmez araçlarından birisi haline gelmiş durumda. Tarla tarımında bitki deseni tahmini, rekolte tahmini, çayır ve mera alanlarının belirlenmesi, nadasa bırakılan alanların belirlenmesi, bitki gelişiminin izlenmesi, toprak tasnifi, sulama ve drenaj etütleri, su kaynaklarını koruma planlaması, erozyon risk haritalarının hazırlanması gibi birçok tarımsal amaç için CBS kullanılabiliyor. Her gün kaydedilen yüksek çözünürlüklü güncel uydu görüntüleri sayesinde tarlanın yanına gitmeden bitki gelişimini (sağlığını) uzaktan kontrol etmek, renk değişimlerini takip ederek sorunları önceden tespit edebilmek, zirai uygulamaların ürün üzerindeki etkilerini gözlemleyebilmek ve değişimleri sezon boyunca takip etmek de CBS ile mümkün. Bu yönüyle CBS, aslında hayvancılık sektörü için de geniş bir kullanım alanı sunan çok önemli bir bilişim teknolojisi olarak dikkat çekiyor. Belirli bir bölgedeki hayvan sayılarının türlerine göre tespiti, buna ilişkin bölgesel haritaların oluşturulması ve hayvan hareketlerinin gözlenmesi, mera alanlarının tespiti ve doğru kullanımı, hayvancılığın en önemli girdisi olan yem bitkisi üretimi için uygun arazilerin tespiti gibi konular- da da CBS kullanılabiliyor.

ÇİFTÇİ BİLGİ SERVİSLERİ

Abonelik sistemi ile ürün ve tarlanın izlenmesi (takibi), bölge bazında verim mukayesesi gibi işletmeye özel hizmetlerin yanı sıra bölgeye ve ekilen ürünlere (ya da hayvanlara) özel yetiştiricilik bilgileri, hibe desteklemelerle ilgili bilgilendirmeler, piyasa (hal ve borsa) fiyatları, güncel tarımsal haberler, hava durumu (lokasyon bazında 7 günlük tahmin verilerini içerecek şekilde günlük veya saatlik veriler) ve meteorolojik uyarılar (Erken uyarı sistemi ile don, aşırı sıcak, şiddetli yağış, dolu, fırtına uyarıları 24 saat önceden çiftçiye bildirilebiliyor) anlık olarak akıllı telefonlarından takip edebiliyor. Çiftçi bilgi sistemlerinin uygulama sahası, sadece çiftçilikle de sınırlı değil. Lojistikten servis hizmetine kadar kapsam oldukça genişlemiş durumda. Servis hizmetlerinde telematik sistemler ön plana çıkarken, telematik sistemler gerçek zamanlı veri aktarma ve izleme teknolojileri kullanan bir sistem olduğu için sunulan hizmetler nedeniyle bütünleşmiş bir iletişim altyapısına sahip olmak zorunluluğu da barındırıyor. Örneğin GPS için uydu bağlantısına ihtiyaç duyarken, trafik bilgi hizmetleri, uzaktan araç tanısı, acil yardım gibi mobil multimedya hizmetler için GSM gibi hücresel sistemlere, kablosuz genişbant sistemlerine ihtiyaç duyuluyor. Benzer şekilde, ACC (Adaptive Cruise Control, Uyarlamalı Takip Sistemi) ve benzeri araç güvenliği yardımcı sistemler için sensörlerin, kameraların, radarların eşgüdüm içinde çalışması gerekiyor. Telematik sistemler aracın (traktörün) fren balataları veya motor yağı gibi yıpranan önemli parçalarını da izleyebiliyor. Örneğin traktörün yakıt filtresi tıkanma eşiğine geldiğinde traktör tarafından üretilen bir uyarı mesajı (mobil kablosuz haberleşme şebekesi üzerinden) yetkili servise gidiyor, tedarik edilen yedek parça ile servis kısa bir süre içinde tarlada çalışan traktörün yanına gidip arızalı parçayı değiştirebiliyor. Böylece saatler hatta günler sürebilecek bir kayıp zaman (servis süresi) ihtimali önlenmiş oluyor. Üstelik sadece hata kodları değil, operasyona dair tüm parametreler (gezinti haritası, ortalama yakıt tüketimi, boşta geçen zaman, yolda geçen zaman, sahada geçen zaman gibi birçok teknik veri) sürücü tarafından, çiftlik yöneticileri tarafından, servis tarafından cep telefonundan bile izlenebiliyor. Sürüş bilgilerinin takip edilmesiyle de suiistimallerin önüne geçiliyor; sürücü profillerinin (iyi sürücü/kötü sürücü) tespiti kolaylaşıyor. İşin lojistik ayağında ise örneğin hasatta ürünün römorka yüklenmesi, kara yolunda nakliyesi ve depoya teslimindeki zincirin kopmaması, daha geniş bir anlamda sürecin aralıksız devamında yine telematik sistemler kullanılıyor. Nakliye araçlarının nerede olduğu, yük durumu sürekli olarak gözlenebilirken, böylece örneğin biçerdöverin tarlada boş römork beklemesi önlenebiliyor. Bu da iş verimini olumlu etkiliyor. İşin verimli olması ise daha fazla kazanç anlamına geliyor. Makalenin dördüncü ve son bölümünde, hayvancılık teknolojilerinde akıllı tarım uygulamalarını ele alıp yazı serisini tamamlamayı planlıyorum.

AKILLI TARIM TEKNOLOJİLERİNE GENEL BİR BAKIŞ ENDÜSTRİ 1.0’DAN TARIM 4.0’A DİJİTAL VERİ VE KARAR DESTEK SİSTEMLERİ (BÖLÜM 3)

İlişkili yazılar