TOPRAKSIZ TARIM ARAŞTIRMALARI
Dr. Hanife Baş
Dünya’nın geleceğinde karşılaşılacak en önemli sorunların başında ‘toprak ve su’ gelir. Toprak ve suyun giderek azalması veya etkinliğini kaybetmesi beraberinde ‘gıda’ sorununu getirecektir. Bu nedenle araştırma ve uygulama projeleri yeni tarım yöntemleri üzerine yoğunlaşmaktadır. Hidroponik tarım (topraksız tarım), akuaponik tarım (balık yetiştiriciliğiyle topraksız tarım) ve aeroponik tarım (bitkilerin köpük panellere yerleştirildiği ve bitki köklerinin panelin altındaki havada asılı kaldığı yetiştirme tekniği) yeni tarım yöntemlerinden başlıcalarıdır.
Şekil 1: (a) Hidroponik tarım (b) Akuaponik tarım (c) Aeroponik tarım
Topraksız tarım yöntemlerinde bitki kökleri izole edilir veya askıda bırakılır ve köklere belirli aralıklarla besleyici çözeltiler püskürtülür/gönderilir. Yöntemler birbirinden çözelti gönderim tipiyle ayrılır. Geleneksel tarım yöntemlerine göre topraksız tarım yöntemleriyle,
· Bitkiler besin elementlerine ve suya daha kolay ulaştıklarından toprakta yetiştirilmeye göre daha hızlı büyürler.
· Evlerde, işyerlerinde, kapalı alanlarda… vs. Güneş ışığı veya suni ışık kullanılarak dört mevsim yetiştiricilik yapılabilir.
· Toprak yetiştiriciliğinin aksine daha az beden gücü kullanılır.
· Toprakta bulunan bitki zararlısı canlılar olmayacağından ve kapalı ortama böcek girişi azalacağından toprak kaynaklı hastalıklar azalır dolayısıyla tarım ilacı kullanımı azalır.
Şekil 2: Günlük kullanıma uygun topraksız tarım sistemi örnekleri
Temel olarak uygulama prosedürleri ve teknikleri standartlaştırılmış olsa da küresel ısınmanın ve iklim değişikliğinin de etkisiyle topraksız tarım üzerine araştırma ve geliştirme çalışmaları önem kazanarak devam etmektedir. Araştırmalarda özellikle kullanılacak çözelti tipleri, ışık kaynağı, verimlilik, bitki besin değerleri, uygulanabilen bitki türleri, uzayda uygulanabilirlik… gibi konular öne çıkmaktadır.
Işık kaynağı seçiminin verime etkisi ve topraksız tarımın uzayda uygulanabilirliği; insan neslinin devamı, Dünya’mızın geleceği ve araştırmalar açısından çok önemlidir. Işık kaynağı olarak Güneş ışığı kullanılabileceği gibi suni ışık da kullanılabilir. Bu da topraksız tarımın uzayda dahi uygulanabilirliğinin önünü açar. Gelişen yarıiletken teknolojisiyle LED aydınlatma sistemleri topraksız tarım araştırmalarında da yerini almıştır. Smart Garden Sistemi olarak bilinen LED aydınlatmalı bitki yetiştirme sisteminin evlerde kolaylıkla kullanılabilen portatif uygulamaları mevcuttur.
Şekil 3: Ev tipi Smart Garden Uygulama Örnekleri
Ev tipi kullanımın dışında Smart Garden teknolojisinin geliştirilmesi ve yaygınlaştırılması için Türkiye’de ve Dünya’da çalışmalar yapılmaktadır. ‘Smart Garden’ başlığı altında yapılan projelerden birinde; geliştirilen LED aydınlatma sistemi ile bitkide normale oranla 2.5 kat daha hızlı büyüme sağlandığı ve topraklı tarıma oranla % 30 verim artışı tespit edilmiştir.
Şekil 4: Türkiye’deki Smart Garden Araştırma Laboratuvarından bir fotoğraf
Smart Garden sistemiyle;
• Bitkisel üretimde yüzde 95 su tasarruf sağlanır.
• Yaz ve kış mevsimi fark etmeksizin aynı miktarda üretim yapılabilir.
• Her yerde üretim yapılabilir.
• 30 kata kadar verim artışı elde edilebilir.
• Bitkide 2,5 kat daha hızlı büyüme sağlanabilir.
Smart Garden sistemiyle ilgili araştırma ve geliştirme çalışmaları bir yandan devam ederken bir yandan da geniş alanlara yayılmış Smart Garden tesislerinin sayısı gün geçtikçe artmaktadır. Türkiye’de de İzmir Ekonomi Üniversitesi bünyesindeki bir araştırma grubunun TÜBİTAK desteğiyle başlattığı Smart Garden Projesi’nin, İzmir BilimPark ve ODTÜ Teknokent’teki şirketler aracılığıyla tesisleştirilme çalışmalarına başlanmıştır. Ayrıca proje ile kurulacak olan Smart Garden Tesisi’nin ihtiyacı olan elektriğin tesisin çatısına yerleştirilecek olan güneş panelleriyle karşılanması planlanmaktadır.
Topraksız Tarımın Dünya ve insan neslinin geleceği açısından öneminden bahsetmeye çalıştım. Bu ve bunun gibi önemli olan birçok konu var. Dünya’nın ve insan neslinin geleceği için dikkatli tüketmeye, özenli davranmaya, duyarlı olmaya, araştırmaya ve geliştirmeye devam…
Araştırmaların ve bilimin ışığında, aydınlık bir gelecek dileğiyle…
Önerilen Kaynaklar:
[1] El-Kazzaz, K. A., & El-Kazzaz, A. A. (2017). Soilless agriculture a new and advanced method for agriculture development: an introduction. Agric. Res. Technol. Open Access J, 3, 63-72.
[2] Dhanasekar, S., Abarna, V. K., Gayathri, V., Valarmathi, G., Madhumita, D., & Jeevitha, R. (2023, March). An Efficient Smart Agriculture System Based on The Internet of Things Using Aeroponics Method. In 2023 9th International Conference on Advanced Computing and Communication Systems (ICACCS) (Vol. 1, pp. 1386-1391). IEEE.
[9] Lightning.philips. (2018). Retrieved from lightning.philips: [Online]. Available at
https://www.lighting.philips.com/main/products/horticulture/vegetables-andfruits#
vegetable s_and_fruits(Accessed: 27 January 2019).
Dr. Hanife BAŞ
Araştırmacı/Fizikçi
1950 lerden beri ailesi Konaklar Mahallesi’nde yaşayan Hanife BAŞ 1987 yılında Beşiktaş Konaklar Mahallesi’ndeki müstakil evlerden birinde Dünyaya geldi. Babası ve iki kardeşinin de mezunu olduğu Yenilevent Lisesi’nden 2005 yılında mezun oldu. Lisans ve Yüksek lisansını İstanbul Üniversitesi Fizik Bölümü’nde tamamladı. Doktora derecesini Yıldız Teknik Üniversitesi Fizik Bölümü’nde Yarıiletken Teknolojisi alanında Çoklu Kuantum Kuyulu yapıdaki LED aygıtlar üzerine yaptığı çalışmayla aldı. Şuanda TÜBİTAK Marmara Araştırma Merkezi Malzeme Enstitüsünde Doktora Sonrası Araştırmacı olarak Uzay, Askeri ve Sağlık alanlarında çeşitli aygıt geliştirilmesi ile ilgili projelerde görev almaktadır.
