Açlıkla mücadelede ileri teknoloji çözümler
Dünyanın nüfusu artarken gıda kaynakları gün geçtikçe daha da azalıyor. Yenilikte büyük adımlar atılmadıkça gıda talebinin arz miktarını geçmesi muhtemel görünüyor. Dikey tarım, kentsel tarım, mobil analiz laboratuvarlar olan biçerdöverler ve son olarak bir o kadar da önemli akıllı telefon: Geleceğin tarımcılığı için bir umut burada yatıyor.
Bereketli ve dolgun tahıl ambarlarının olduğu seneler sona erdi. Dünyanın kendi kendini besleyebileceğinin en temel göstergesi olan dünya tahıl stokları, geçtiğimiz on sene içerisinde endişe verici bir şekilde küçüldü. 2013 yılında depolarda bulunan mısır, buğday ve pirinç miktarı, 76 günlük global talebi ucu ucuna karşılıyorken 10 yıl önce ise bu rakam 107 gündü.
İklim değişikliği, su kıtlığı, erozyon ve nüfus artışı, herkese yetecek kadar gıda üretimini gün geçtikçe daha zor hale getiriyor. Tarımcılık, 21. yüzyılın temel sanayisi olma yolunda ilerliyor. Lester R.Brown, Full Planet, Empty Plates adlı kitabında yükselen fiyatlar ve artan kıtlığın olduğu yeni bir dönemin başlamasının yakın olduğunu belirtiyor. Kendisi, Merkezi Washington D.C.'de bulunan Earth Policy Institute'ün kurucu başkanı ve en ünlü öncü çevrecilerden birisi. “Gıda yeni petrol, toprak yeni altındır” yorumunda bulunan Brown, ülkelerin mümkün olduğunca kendi çıkarlarını korumak için çabalayacakları bir gıda jeopolitiğine dikkat çekiyor.
Toprak yeni altındır
Her sekiz kişiden birinin kronik açlıktan muzdarip olduğu dünyada, halen üretilenden daha fazlası tüketiliyor.Tahminler, 2050 yılı itibarıyla 2 milyardan fazla insanın daha fazla gıda ihtiyacının olacağını gösteriyor. En azından teoride, dünyada kimsenin açlıkla yaşamak zorunda kalmaması için tarımcılık üretiminin en azından 70%1 oranında yükselmesi gerekiyor. Birleşmiş Milletler Gıda ve Tarım Organizasyonu (FAO) tarafından ortaya koyulan bu değerler aslında olduğundan daha az gösteriliyor çünkü bu verilere hayvan yemi ve biyoyakıt dahil edilmiyor.
Tarım, enerji politikalarındaki değişikliğe benzer şekilde köklü bir değişiklikle karşı karşıyadır. Verimli toprak miktarı az ve çölleşme her yıl İngiltere’nin yaklaşık yarısına tekabül eden tarıma elverişli on iki milyon hektar araziyi kullanılamaz hale getiriyor. Tarıma elverişli arazi talebi artarken, birçok insan batılılaşmış, ete dayalı bir yaşam tarzına döndüğünden sığır ve domuzların da beslenmesi gerekiyor. "Tarım ürünlerine tahsis edilmiş toprakların miktarının artırılmasıyla küresel çaplı ek talebin %10'luk bir kısmı karşılanabilir. Geriye kalan kısmı ise verimliliği artırarak karşılamalıyız" diyor Berlin Humboldt Üniversitesi Uluslararası Tarım Ticareti Gelişimi Bölümünde öğretim üyesi olan Dr. Harald von Witzke. Yiyeceğimizi sadece daha verimli değil, aynı zamanda daha sürdürülebilir şekilde üretmezsek, hayatımızı sürdürmemiz için gereken doğal kaynaklardan kendimizi mahrum edeceğiz.
“Gıda yeni petrol, toprak yeni altındır.”
Lester R. Brown - Earth Policy Institute, kurucu ve başkanı
Dikey tarım gelişiyor
R. Brown, "Tüm zamanların en kıt kaynakları” diye uyarıyor. Zorunluluk, sadece birkaç yıl önce saçma olduğunu düşündüğümüz çözümleri aniden cazip hale getiriyor. Beş milyondan fazla insanın 700 kilometre karelik bir alanda sıkıştığı Singapur'da, tarım gittikçe dikeye doğru dönüşüyor. Sky Greens adlı bir firma tarafından şehirde işletilen dikey çiftlikte, ıspanak, lahana ve marul bitkileri güneşi daha iyi görmeleri için 120 adet dokuz metre yüksekliğindeki alüminyum raf içinde döndürülüyor. Fukushima nükleer felaketinin hem tarıma elverişli alanları tahrip etmesi hem de yerli tarım üretiminin kalitesine olan güveni sarsması nedeniyle Japonya’da da benzer projelerde bir artış görülüyor. En büyük Japon sebze fabrikası olan Spread Co., her yıl seradan daha çok hangara benzeyen penceresiz fabrika alanlarında 7,3 milyon adet demet marul üretiyor. Bitkiler, güneş ve toprak görmeden kırmızı ve mavi LED ışıklar altında yüzen yataklar üzerinde sulu ve besleyici bir ortamda büyüyor.
1990’lı yılların sonlarından itibaren Dr.Dickson Despommier tarafından savunulan dikey tarım gökdeleninin 30 katlı lüks versiyonu henüz gerçekleştirilmemiş olsa da, New York Columbia Üniversitesi'nden emekli olan biyoloji profesörü bu konuda haklı olduğunu düşünüyor. Despommier, "On yıllık bir sürede, Japonya'da üretilen gıdaların yarısının bitki fabrikalarından geleceğine" inanıyor. "Dikey tarım sadece Japonya'nın geleceği değildir, diiğer ülkeler de onu takip edecektir." diyen Despommier, ortalama bir hektarlık kapalı mekânın kabaca on hektarlık bir tarlaya tekabül ettiğini söylüyor. Fabrikada üretilen sebzeler mevsim değişiklikleri, böcek istilası ve kuraklıktan etkilenmiyor. Aslında, suni ortam her bir tohumun tüm genetik potansiyelini açığa çıkarıyor. Dahası, bunu sadece suyun üçte biri ve gübrenin dörtte birini kullanarak gerçekleştiriyor. Sebze fabrikaları tarım ilaçlarına hiç ihtiyaç duymuyor.
Ancak, sebze fabrikaları global açlığa karşı mücadele bulmacasının sadece tek bir parçasını oluşturuyor. Global gıda güvencesine katkılarının boyutunun temelde maliyetle ilgili olduğunu söyleyen ziraat profesörü von Witzke şöyle devam ediyor: "Hali hazırda sadece ekonomik açıdan güçlü ülkelerin sebze fabrikalarına maddi olarak gücü yetebilecektir."
Fakat dünyanın daha fazla insanı besleyecek kadar üretebilmesi için, yüksek verimli sebze fabrikaları kaçınılmaz hale geliyor. "Bu yoldan gitmek zorunda olduğumuzu" ifade eden von Witzke'nin hesaplamalarına göre, AB sebze fabrikalarındaki tarım kaynaklarında sadece %1'lik bir artış sağlanması, diğer ülkelerdeki 1,2 milyon hektarlık tarıma elverişli toprağın kullanıma açılmasını sağlayarak bu ülkelerin kendi gıda gereksinimlerini karşılamalarına imkân verecek. Bu şekilde 600.000 hektarlık tropik yağmur ormanına karşılık gelen biyoçeşitlilik de korunabilecektir.
“Çiftçiler ne kadar eş zamanlı bilgilere sahip olurlarsa ve bu bilgi ne kadar iyi olursa, o kadar etkili kararlar alacaklardır."
Profesör Simon Blackmore, Harper Adams Üniversitesi, Shropshire, İngiltere
%50 daha iyi hasat ihtimali
Ancak, daha dayanıklı mahsul ve özel bitki koruması elde etmek için, profesör bitki yetiştirme konusuna büyük umut bağlıyor. Almanya'daki gibi yüksek endüstrileşmiş tarım sisteminde bile, ekimden hasada kadar %50'lik bir verim artışının hala mümkün olduğuna inanan von Witzke "Mahsullerin genetik potansiyeli şimdi bile daha yüksek verimli olacak şekilde tasarlanmıştır" diyor. Havanın ve toprak kalitesinin her zaman hasadı etkiliyor olması doğrudur ancak akıllı tarım makineleri ve robotları, gelecekte her bir bitkiye özel bakım sağlayabilecek.
Doğal kaynakları korumanın yolları için çok fazla fikir üretiliyor. İngiltere, Shropshire Harper Adams Üniversitesi profesörü Ph.D. Simon Blackmore, özellikle bitkilerin yapraklarını hedef alan kamera destekli püskürteçlerin, hasat koruma araçlarının daha etkili kullanımına katkı sağlayabileceğini söylüyor. Diğer robotlar lazer ışınları ile yabani otlara saldırıyor. Düzgün olmayan alan yüzeylerinin lazerlerin isabetliliği üzerindeki olumsuz etkilerini engellemek için araştırmacılar insansız çalışan tarım hava aracı konusunda çalışmalar yürütüyor. Kesin olan şey, birçok nesli beslemesi beklenen toprağın gelecekte daha iyi korunması gerektiğidir.
BASF hayvan beslenmesi konusunda gıda üretimine sürdürülebilir katkıda bulunacak yeni gelişmeler üzerinde çalışıyor. Besinlerine enzim karışımı eklemek, kümes hayvanları ve domuzların daha etkin beslenmesine olanak sağlıyor. Enzimler hazmedilemeyen polisakkaritleri parçalayarak hazmedilmelerini kolaylaştırıyor, böylece hayvanlar bu bileşenleri enerji kaynağı olarak kullanabiliyor ve dolayısıyla daha az yeme ihtiyaç duyuyor.
Bu zamana karşı yapılan bir yarıştı. 20. yüzyılın sonunda, önümüzdeki bir kaç on yıl süre içinde küresel sabit azot rezervlerinin tükeneceği belliydi dolayısıyla bu aslında zamana karşı yapılan bir yarıştı. Azot tüm yaşam formları, insan, bitki ve hayvan gelişimi için bir temel teşkil ediyordu.
Fritz Haber 1908 yılında, ilk defa sentetik amonyak üreterek ve atmosferik azotu sabitleyerek ilerleme kaydetti. Ancak, deneysel düzeneği seri üretime geçirmekte zorlukla karşılaşıldı çünkü reaktör ocaklarının yüksek ısı, basınç ve hidrojene dayanıklı olması gerekiyordu. İleride BASF'nin Yönetim Kurulu Başkanı olacak olan Carl Bosch bu sorunun cevabını sonunda buldu. 1913 yılında, BASF dünyanın ilk amonyak fabrikasını açtı. İki bilim adamı Kimya alanındaki başarılarından dolayı Nobel Ödülünü aldılar.
Haber-Bosch olarak bilinen süreç, günümüzde yüzlerce megatondan fazla azot gübresinin endüstriyel üretim için kullanılarak milyarlarca insanın gıda ihtiyacının karşılanmasını sağlıyor. Özellikle endüstriyel dünyada her bir kişi, bu iki mucidin mirasını taşıyor: Vücudumuzdaki azotun ortalama %40'ı bir noktada Haber-Bosch sürecinden geçmiş oluyor.
Daha fazla bilgi için: Öncü düşünür - öncesi ve sonrası: Amonyak Sentezi
Robotlar kaynakları koruyor
Maksimum ürün, minimum kaynak kullanımı ile birleşince: Tür seçimi, hasat koruması, gübreleme ve sulamaya modern teknoloji kullanarak ince ayar yapılabilir. Toprağa ek olarak, veri de üretimde giderek önemli bir faktör olmaya başladı. Bu günlerde en akıllı teknolojinin kullanılması, kimin hasadının daha iyi olacağını belirliyor. Simon Blackmore, on ila yirmi yıl içinde robotik araçların tarımı kökten değiştireceğinden emin. Blackmore, "Yeni güçlüklerle baş etmek için ciddi anlamda yeni yönetim sistemlerine ihtiyaç duyulduğunu" belirtiyor. "Çiftçiler ne kadar eş zamanlı bilgilere sahip olurlarsa ve bu bilgi ne kadar iyi olursa, o kadar etkili kararlar alacaklardır."
Bu tam olarak BASF'nin ekipman üreticisi olan John Deere ile işbirliği içinde gerçekleştirdiği projeye örnek teşkil ediyor. 2013 yılının sonunda açıklanan çapraz endüstri iş birliği planlarına göre en iyi çözümlerin tarım ve teçhizat konusundaki uzmanlıkalrın bir araya gelmesiyle oluşuyor. Çiftçiler, bilgisayar, tablet bilgisayar veya akıllı telefon vasıtasıyla traktörlerinin eş zamanlı yerlerini takip etmek için myjohndeere.com gibi veri platformlarını kullanabiliyorlar. İleri teknolojik sensörlerle donatılmış, modern biçerdöver sahipleri GPS sayesinde herhangi bir zamanda makinelerin tam olarak nerede olduğunu biliyor ve her bir toprak parçası üzerindeki ürün kalitesini analiz edip uygun önlemleri alabiliyorlar.
Tarım makinalari akıllı hale geliyor
John Deere Teknoloji ve Bilgi Çözümleri Tarım ve Çim Bölümü Başkan Yardımcısı Patrick Pinkston heyecanını açık bir şekilde şöyle ifade ediyor: "Yüzölçümünün her bir metrekaresi test arazisi olacaktır". Akıllı tarım makinaleri "büyük veri" olarak düşünebileceğimiz muazzam veri kümeleri üretiyor. Çiftçiler iştirak etmeyi ve verilerini paylaşmayı kabul ettiklerinde, BASF'nin tarım bilimi uzmanları bu veri kümelerini otomatik olarak tavsiyeler üretmek için kullanabiliyor. Sezon ilerledikçe, çiftçiler aldıkları kararların hasat üzerinde ne gibi etkileri olacağına işaret eden daha güvenilir simülasyon sonuçları elde ediyor. "Gerekli ürün sensörü teknolojisi ticari olarak on yıldır mevcut” yorumunu yapan BASF agIT projesi takımının başkanı Dr. Matthias Nachtmann, “Amacın artık bunlardan ve diğer kaynaklardan elde edilen verileri karar verme sürecinde temel olarak kullanarak verimliliği sürdürülebilir bir şekilde arttırmak" olduğunu açıklıyor.BASF, çift haneli milyon avroluk yatırımı ile büyük verilere dayanan mobil karar alma araçlarının gelişimini ilerletmeyi planlıyor.
Akıllı tarım, yüksek teknolojiye dayanan sebze fabrikalarının aksine en fakir ülkelere bile hızlı kazanım olanağı sunuyor. Çünkü sadece tek bir akıllı telefon bir köye önemli bilgi getirmek için yeterli. Örneğin hava tahminleri, tarladaki yeni ekilmiş tohumları şiddetli yağmurdan koruyabiliyor. Diğer uygulamalar çiftçilere doğru gübre dozajının nasıl kullanılacağını anlatabilir ve aynı zamanda bitki hastalıklarını teşhis etmeye yardımcı olabilir. Brezilyalı çiftçiler ve danışmanlar şimdiden bunun gibi bir BASF servisini kullanıyorlar. Uygun bitki koruyucunun tavsiyesi için hastalıklı bir bitkinin fotoğrafı temel olarak kullanılıyor. Bir fotoğraf gübre gereksinimlerini de belirleyebiliyor. Başlangıçta İngiliz piyasası için geliştirilen uygulama, hali hazırda birçok Hintli ve Şilili çiftçi tarafından kullanılıyor.
Akıllı tarım, ileri teknolojik nişlerden kaynaklanan bir gelişim değildir. 2013 yılındaki bir çalışmaya göre, 1600'den fazla bu tipte IT destekli tarım aracı olduğu belirlenmiştir. Nachtmann şu sonuca varıyor: "Şu anda kullanılmakta olan IT araçları, çiftçilerin ihtiyaçlarını karşılamakta başarılı olamıyor. Çiftçiler gelecekte bütünleşmiş sonuçlardan büyük ölçüde faydalanacaklar”.
