Akıllı Tarım Uygulamaları

Uygulamada toprak analizi, toprak işleme, ekim, gübreleme, ilaçlama, ürün koşullarını izleme ve hasat işlemlerinin daha etkin bir şekilde yerine getirilmesinde “bu tekniklerden” yararlanılabilmektedir. Bitkisel üretimde akılı tarımın önemli unsurlarının pratikte uygulanabilmesi, arazideki değişkenliğin farklı girdi kullanımını mümkün kılacak yeterli büyüklükte olması şartına bağlıdır.

Yapılan ekonomik değerlendirmeler sonucu değişken oranlı uygulama sistemlerinin maliyetlerinin geri dönüşümü için 160 hektarlık bir alanın yeterli olduğunu ortaya koymaktadır. Yapılan güncel değerlendirmeler Türkiye’de 30-40 hektarlık bir alanda bile yapılacak otomatik dümenleme yatırımlarının geri dönüşünün 2-3 sene olduğu yönündedir.

Bitkisel üretim yönetimi ve işletmeciliğinde, araziye ait fiziksel ve coğrafi değişkenliklerin anlaşılabilmesi ve yorumlanabilmesi için çeşitli görüşler ortaya atılmaktadır. Bu görüşlerin uygulamaya konulabilmesi ve değişken oranlı uygulamaların gerçekleştirilebilmesi için, bir karar destek sistemine gereksinim duyulmaktadır. Bunun yanında algılama, izleme, kontrol ve veri transfer sistemleri, hassas tarım uygulamaları için gerekli olan teknolojilerdir

Teknoloji kullanımında dünyanın yaşadığı son endüstriyel devrimin yani Endüstri 4.0 sürecinin, tarım teknolojilerine olan yansıması ile tarımsal verimlilik, çok daha üst bir seviyeye çıkmaktadır. 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 görebilmektedir.

Aslında birbirleriyle konuşan ve senkronize çalışan tarım makineleri bir süreden beri tarımda kullanılmaktadır. Biçerdöverler, traktörler ve diğer tarımsal mekanizasyon araçlarının bir kısmı, artık birer “akıllı makine” haline gelmiştir. Daha büyük, daha ağır, daha karmaşık ama daha akıllı tarım makinaları, çiftçinin üzerinden iş yükünü aldığı gibi, çevreyi korumakta ve verimi arttırmaktadır. Bu makineler sayesinde deyim yerindeyse “nokta atışı” yapılabilmektedir. Uydudan bilgi alan tarımsal mekanizasyon araçları santimetre doğruluğunda tarlayı işlemektedir. Sensörlerin gözlemlemesiyle, zirai ilaçlar, sadece gerekli yerlere, gereken miktarlarda atılmaktadır. Akıllı tarım kapsamından bilgisayar tarafından yönlendirilen araçlar, sürücüsüz bir şekilde çalışabilmektedir. Otomatik dümenleme sistemleri ile hava şartlarından etkilenmeden (gece bile), hiç aralık bırakmadan ya da üst üste bindirmeden daha hızlı ama hassas işleme, hep aynı yoldan gidildiği için daha az toprak sıkışması, neredeyse sıfıra inmiş operatör yorgunluğu, sıfır hata riski ve operatör memnuniyeti, sonraki işlerde (hasat vs) kolaylık ve yakıt, ilaç, tohum, gübre ve işçilikten tasarruf mümkün olmaktadır (Üst üste binmeden İşlenen sıralar arası mesafe 2cm’ye kadar inmiştir). Yapılan bazı akademik çalışmalar göre otomatik dümenleme ile toplam maliyette %10, yakıtta %9 ve zamanda %17 tasarrufa ulaşmak mümkündür. Bu kısımda operatör memnuniyetine ayrı bir parantez açılması önemlidir. Çiftçiliğin zor bir meslek olması nedeniyle tarımsal nüfusun giderek azalması, kırsal alanda kalifiye eleman çalıştırmanın zorluğu özellikle Avrupa’da “çalışanın memnuniyeti” kavramını ön plana çıkarmaktadır.

Birbiriyle aynı dili kullanan yani ortak bir protokol üzerinden veri alışverişinde bulunan traktör ve bağlı ekipmanlar sayesinde (ISOBUS standardı, farklı ekipmanların aynı terminali kullanmasını sağlar ve traktörler bağlanan ekipman ekstra bir ekipman terminaline gerek duymadan mevcut traktör terminalini kullanır. Bu da operatör için daha fazla kolaylık sağlar ve kabindeki dağınıklığı azaltır. Ekipmanlar, tek bir ISO fiş üzerinden bağlanarak bağlantı süresi azaltılır ve verimlilik arttırılır), seyir bilgilerinin (işleme derinliği, ilerleme hızı vs) sisteme girilmesinin ardından, sıfır hata ve yüksek operatör memnuniyeti ile (doğa şartlarından bağımsız olarak) maksimum verime ulaşmak mümkün olduğu gibi, doğanın da yapılan işten en az hasarla etkilenmesi sağlanmaktadır.

Bu dönemde kullanım alanı genişleyen drone teknolojisi ile havadan görüntüleme, topraktaki nem oranının tespiti (sulama zamanı), ürün izleme (zaman serisi animasyonları, verim değerlendirme, hastalıkların teşhisi) gibi işlemlerin yanı sıra ilaçlama gibi tarımsal faaliyetler de hız kazanmıştır. Yine drone’lar sayesinde erken toprak analizi için haritalar oluşturulmakta, böylece ekim, sulama ve azot takviyesi için planlama yapılabilmektedir.

Akıllı sulama sistemleri sayesinde ise sensörler vasıtasıyla bitkinin ihtiyacına göre sulama yapılmakta, böylece hem su israfının önüne geçilmekte hem de daha sağlıklı bitki gelişimine imkan oluşturulmaktadır. Çiftliklerde kurulan meteoroloji istasyonları sayesinde güneş ve rüzgara göre buharlaşma oranı tespit edilmekte ve sulama saatleri ayarlanmaktadır.

Tabii dijital çağın nimetleri bunlarla sınırlı da değildir. Güncel hava durumu ve toprak parametreleri ile tarlanın önceki sezona ait verim haritası dikkate alınarak hazırlanan gübreleme ve ilaçlama hatta sulama reçeteleri ile tarlada heterojen bir uygulama yaparak (yani ihtiyacı olan bölgeye ihtiyacı kadar gübre veya ilaç vererek) daha az girdi kullanmak, böylece daha karlı üretim yaparak doğayı daha az kirletmek mümkündür. Örneğin, gübre açısından besin elementi kullanım etkinliği (bitki tarafından kullanılan gübre / atılan gübre) % 20-40 seviyesindedir. Yani, atılan her bir ton gübrenin ancak 200- 400 kilosu bitki tarafından kullanabilmekte, geri kalan kısmı zayi olmaktadır. Bu durum hep toprağın yapısını bozmakta hem de girdi maliyetini yükseltmektedir. Bu oranın dijital tarımla % 46-65 seviyesine çekilebilmektedir. Fransa’da hububatta basit bir sensörle yapılan ölçümlerin dikkate alınmasıyla üründe protein artışı, verimde artış ve daha az gübre kullanımı ile hektarda ortalama 70€ kazanç sağlanmıştır. Benzer kazançlar tohum, ilaç, su, vb girdiler içinde geçerlidir. Örneğin mısırda herbesit ilaçlamada hektarda 42€ kazanç sağlandığı tespit edilmiştir.

Diğer yandan bu yeni dönemde bulut bağlantılı ve kameralı İHA’larla tüm çiftliği görüntüleme, dijital sensörlerle nem, sıcaklık gibi doğal öğelerin kontrolü artık olağan bir uygulama haline gelmiştir. Ayrıca çiftçiler, bu sistemlerle gerçek zamanlı olarak rakip çiftliklerle karşılaştırmalı üretim performansı değerlendirmesini yapabilecek, tüm ürünlerini ve kaynaklarını detaylı bir şekilde analiz edebileceklerdir. Üreticiler, bir tablet ya da akıllı telefondan tüm çiftliği yönetebilmektedir. Robot teknolojisi çiftliklere girmeye başlamıştır. Çiftliklerdeki büyükbaş hayvanlar, robotlar tarafından sağılırken hayvanların takibi, yediği yem, verdiği sütteki yağ ve protein oranı, hastalık ihtimalleri de dijital olarak yönetilebilmektedir.

Bu dijital dönemin uygulama sahası sadece çiftçilikle de sınırlı değildir. Lojistikten servis hizmetine kadar kapsam oldukça genişlemiştir. Örneğin traktörün yakıt filtresi tıkandığında (veya bu süreç kritik bir seviyeye geldiğinde) traktör tarafından üretilen bir kısa mesaj yetkili servise gitmekte, tedarik edilen yedek parça ile servis kısa bir süre içinde tarlada çalışan traktörün yanına gidip arızalı parçayı değiştirebilmektedir. Böylece saatler hatta günler sürebilecek bir kayıp zaman (servis süresi) ihtimali elimine edilmektedir. Sadece hata kodları değil, operasyona dair tüm parametreler (gezinti haritası, ortalama yakıt tüketimi, boşta geçen zaman, yolda geçen zaman, sahada geçen zaman vb birçok teknik veri*) sürücü tarafından, çiftlik yöneticileri tarafından, servis tarafından cep telefonundan** bile izlenebilmektedir. İşin lojistik ayağında ise örneğin hasatta ürünün römorka yüklenmesi, karayolunda nakliyesi ve depoya tesliminde bu zincirin kopmaması, sürecin aralıksız devamı yine akıllı tarımın bir unsurudur. Nakliye araçlarının nerede olduğu, yük durumu sürekli olarak gözlenmektedir. Böylece, mesela biçerdöverin boş römork beklemesi önlenmektedir. Bu da iş verimini olumlu etkilemektedir. İşin verimli olması ise daha fazla kazanç anlamına gelmektedir.

Akıllı tarımın değişken oranlı uygulamadan lojistiğe birçok unsuru olmakla birlikte aslında ideali her bir işletmenin komple çiftlik yönetim sistemine sahip olmasıdır. Yani toprak analizi, bir önceki sezonun verim haritası ve toprak analizine göre ilaç/gübre hesaplamaları (ilaç/ gübre reçetesi), otomatik dümenleme ile (değişken oranlı) ekim, değişken oranlı gübreleme ve ilaçlama uygulamaları, gübre sensörleriyle ölçüm, çiftçi bilgilendirme sistemleri (zira don, aşırı yağış, dolu, zararlı uyarısı, gübreleme takvimi, ilaçlama-sulama önerisi vs), hasat (dane kaybının ölçümü) ve güncel verim haritasının çıkarılması, verim haritalarının karşılaştırılması (başarı ölçümü), telematik sistemli lojistik, depolama ve satış sonrası hizmetlerinin bir bütün olarak uygulanması akıllı tarımda en ideal çözümdür.

Tabii tarla tarımının yanı sıra tarımın farklı konularında da akıllı tarımın unsurları söz konusudur. Örneğin seracılıkta uzaktan erişimle iklimlendirme ve sulama çözümleri, hayvancılıkta büyükbaş hayvanların adım ve lokasyon takibinin yanı sıra (Kendini iyi hissetmeyen bir ineğin adım sayısı azalmakta olup, verdiği süt miktarı düşebiliyor veya sütün kıvamı değişebiliyor) .vücut ısısı, nabız gibi biyomedikal verilen izlenmesi, süt ölçüm (Hayvanın sütünün içerisindeki iletkenlik değeri, tuz oranına bağlı olarak değişmekte olup iletkenliğin artması hayvanın hasta olma ihtimalini ortaya koymaktadır) ve takip çözümleri (sütün miktarı ve kalitesi, sütle ilgili değerlerin yakından izlenmesi) bunlar arasında yer almaktadır. Yem hazırlamada gelişigüzel değil de dengeli bir rasyonda hazırlanması yine akıllı tarımın bir unsuru olarak karşımıza çıkıyor.

* Sistem araçların konumunu, tarihini ve durumunu izleyip raporlayarak filo performansını optimize etmesini sağlar. Ayrıca işletim maliyetleri üzerine de rapor verebilir ve verimliliği artırabilir. Sistem, belirli aralıklarla (mesela her altmış saniyede bir) makine performans verilerini ve GPS konumunu alır ve daha sonra bu verileri GSM ağı aracılığıyla ileterek bir dizüstü bilgisayarda veya tablette görüntülenmesini sağlar.

** Uygulama, akıllı telefon veya tablet kullanarak işlemlerinizi dilediğiniz yerden izlemenize olanak sağlar. Uygulamayı kullanmak birden çok makinenin eşleştirilmesine ve radar aracılığıyla makinelerin bulunduğu yerdeki hava şartlarının görüntülenmesine olanak sağlar. Ayrıca bulunduğunuz konumdan makinelere her dönüş için direktifler verilebilir. Makine durumuna ve verilerine ilişkin verilen bir geçmiş raporu, yöneticilerin birden çok makinenin performansını ve araçlardan ve makinelerden gelen uyarıları karşılaştırmalarına olanak sağlar ve bu raporlar herhangi bir konumdan alınabilir. Bu, filonuzu uzaktan proaktif olarak yönetmenize olanak sağlar.

Derleyen: M. Selami İleri

Bu içerik 1797 defa okunmuştur.

Bizi Takip Edin

facebook twitter linkedin