Tarım 4.0’a Giriş

Tarım 1.0, tarımsal evrimin ilk adımı ve küçük çiftçilerin emek yoğun bir üretim modeliyle genel ihtiyaçlarını karşılamaya odaklandığı bir dönemi

Tarım sektörünün 2.0 dönemi  “Yeşil Devrim” olarak da adlandırılmıştır.

Tarımın daha verimli hâle gelmesi amacıyla yeni tohum çeşitleri, sentetik pestisitler ve daha etkili tarım makineleri kullanılmaya başlanmıştır. Bu önemli adımlar, ürün verimlerinde gözle görülür bir artışa ve maliyetlerde düşüşe yol açmıştır.

Yirminci yüzyılın sonlarında başlayan Tarım 3.0 dönemi, Küresel Konumlama Sistemi (GPS) teknolojisinin yaygınlaşmasıyla birlikte ortaya çıkmış ve Hassas Tarım olarak adlandırılmıştır.

Hassas tarım uygulamalarının sunduğu avantajlar arasında;

• Girdi maliyetlerinin azaltılması,

• Çevre kirliliğinin en aza indirilmesi,

• Ürün veriminde artış,

• Doğru işletmecilik kararlarının alınabilmesi ve

• Satış ve satış sonrası üretim periyotları için gerekli olan işletme kayıtlarının daha etkin bir şekilde tutulabilmesi

Endüstri 4.0’ın sanayi sektöründe başlattığı dönüşüm, 2010 yılından sonra tarım sektörüne de yansımış ve böylece Tarım 4.0’ın temelleri atılmıştır.

Bu dönemde, siber-fiziksel sistemler, nesnelerin interneti (Internet of Things-IoT), büyük veri ve analitiği ve bulut bilişim gibi bileşenlerle şekillenen Endüstri 4.0, tarım sektöründe de etkisini göstererek Tarım 4.0’ı başlatmıştır. Hassas Tarımın devamı olarak nitelendirilen Tarım 4.0, “Akıllı Tarım”

Türkiye’de ilk kimyasal gübre üretimi, 1939 yılında

Karabük Demir Çelik Fabrikalarında taş kömürünün

koklaşması sırasında elde edilen gazlar içerisindeki

amonyak gazının sülfürik asit ile birleşmesi

sonucu amonyum sülfat (%21 Azot) elde edilmesi

 koruma amaçlı üretim faaliyetlerinde kullanılmasıdır.

Drone ile ilaçlama uygulamasının başlıca avantajları :

• Düzensiz ve küçük parçalı arazilerde, istenmeyen tarla trafiğini azaltarak daha etkili ilaçlama yapmak,

• Daha kısa sürede daha geniş arazileri ilaçlayarak iş gücünden tasarruf etmek,

• Sadece ihtiyaç duyulan bölgelere ilaçlama yaparak çevreyi daha az kirletmek

• Daha az miktarda ilaç kullanarak maliyetleri

Akıllı sulama sistemlerinin etkileri çevresel, ekonomik ve sosyal olmak üzere üç başlık altında incelenebilir.

 Bunlar:

Çevresel etkiler

• Topraktaki bitki besin elementlerinin artırılması,

• Ekosistemin korunması,

• Su tasarrufu ve pestisit kullanımının azaltılması ya da ortadan kaldırılması,

• Karbon ayak izini azaltılması,

• Azalan atık su miktarı sayesinde su kirliliğinin azalması,

Ekonomik etkiler

• Bitkinin yapısına göre kullanılacak su miktarının belirlenmesi sayesinde su kullanımında önemli maliyet tasarrufu sağlaması,

• Ürün veriminin artması sonucu gelirde artış,

• İşgücü ihtiyacının azalması ile maliyetlerde tasarruf,

• Harcanan su miktarı, sulama zamanı gibi verilerin kayıt altına alınarak, gelecek yıllarda yapılan işlemlerin karşılaştırılabilmesi ve daha etkin planlama yapılabilmesi,

Sosyal Etkiler

• Gıda ve atık kirliliğini en aza indirgemek ve gıda tedariğini korumak,

• Çiftçilerin iş yükünün hafifletilmesiyle birlikte

Tarımsal istihdamın azalmasının nedenleri arasında;

tarımda sanayileşme ve makineleşme, tarımsal

alanların giderek daralması,

miras yoluyla arazilerin parçalanması,

tarımsal girdi maliyetlerinin yükselmesi gibi nedenler olmakla birlikte

 kırdan kente göçün son yıllarda artması da çok önemli bir

etkendir.

Kırsal kesimlerde eğitime olan ilginin artması,

meslek olarak çiftçiliğin tercih edilmemesi,

ulaşım imkânlarının artması, kentin çekiciliği gibi

Tarım 4.0 uygulamalarının tarımsal iş gücüne katkıları;

• Otomasyon, robotik sistemler ve diğer gelişmiş tarım teknolojileri, birçok manuel işi otomatikleştirerek iş gücü tasarrufu sağlamak,

• Teknoloji ile aynı miktarda iş gücü ile daha yüksek verim elde etmek,

• Teknoloji ile tarım işçilerine yeni ve farklı yetenekler kazandırmak,

• Yıllar içinde kırsal nüfustaki payı azalan gençlerin, teknolojinin çekiciliğini kullanarak kırsala geri dönmesini teşvik etmek,

• Teknolojik tarım sistemlerinin kurulumu, bakımı ve yönetimi için uzmanlık gerektiren yeni iş gücü kolları yaratmak (Drone pilotları, veri analistleri, tarım robotları için operatörler gibi) şeklinde sıralanabilir.

IoT tabanlı akıllı tarım, tarlayı gerçek zamanlı olarak izleyerek tüm tarım sistemini iyileştirmeyi amaçlar.

 Sensörler yardımıyla toplanan veriler IoT cihazlarında depolanarak sadece çiftçilere zaman kazandırmakla kalmayıp, aynı zamanda su ve elektrik gibi kaynakların israfını da azaltmaktadır. IoT, nem, sıcaklık,

Tarım sektöründe IoT kullanımının avantajları;

• Gerçek zamanlı hava koşulları tespit edilerek, sürdürülebilir tarım için doğru ürün tercihinde bulunulmasında yardımcı olmak,

• Sulama yönetimi, hayvan takibi, araç takibi gibi birçok konuda çiftçilere yönlendirici bilgiler sunmak,

• Gerçek zamanlı, doğru verilerin toplanmasına yardımcı olarak Tarım 4.0’ın diğer bileşenlerinin kullanılması amacıyla büyük veri tabanlarının oluşturulmasına katkı sağlamak,

• IoT sayesinde tarımsal ürünlerin üretimden tüketime kadar olan tedarik zincirindeki tüm veriler kayıt altına alınarak gıda güvenliğine

Tarım robotlarının, tarımsal faaliyetlerdeki bazı kullanım alanları;

• Hasat,

• Yabancı ot ayıklama,

• İlaçlama,

• Tohumlama,

• Böcek ve hastalık tespiti,

Yapay zekâ tarımsal faaliyetlerde toprak yönetimi ve yabancı ot yönetimi aşamalarında katkı sağlarken, özellikle nesnelerin interneti gibi Tarım 4.0’ın diğer bileşenlerine yardımcı olarak veriye dayalı üretim kararlarının verilmesine olanak sağlar.

 Yapay zekânın faydaları şu şekilde sıralanabilir:

• Çiftçilere en karlı ürünleri belirleme konusunda yardımcı olabilir.

• Çiftçiler, tahmin ve tahmine dayalı veri analitiği kullanarak, üretim süreçlerindeki hataları azaltarak riski en aza indirgeyebilir.

• Hastalıklara karşı daha dirençli ve iklim koşullarına daha uygun ürünler geliştirmek için gerekli verileri toplayıp analiz edebilir.

• Bitki sağlığını izleyebilir, hastalıkları tespit edebilir ve etkili haşere kontrol yöntemleri önerebilir.

• Bitkinin ihtiyacı olan optimum su miktarını ve bitki besin elementlerini belirleyebilir.

• Hasat için en uygun zamanı belirleme konusunda yardımcı olabilir.

• Çiftçilerin geleceğe yönelik işletme kararlarını destekleyebilir.

Tarımsal faaliyetlerde robot kullanımının faydaları;

• Verim riski, yaralanma riski veya dinlenme ihtiyacı olmadan insanlardan daha hızlı ve daha uzun

süre çalışabilme,

• İlaçlama, meyve toplama vb. tarım işçisi bulmanın zor olduğu mevsimlik işlerde, ihtiyaç duyulduğu anda ürünü toplayabilme ve hasat kayıplarını en aza indirgeyebilme,

• Tarımsal faaliyetlerde karşılaşılabilecek insan hatası riskini ortadan kaldırarak daha hassas ve doğru bir uygulama yapma olanağı sunma,