Hassas Uygulamalı Tarım – Faydaları ve Engelleri

Hassas uygulamalı tarım nedir?

1990’larda Küresel Navigasyon Sistemleri ilk kez ticarileştirildi ve Aussie Agriculture’da yeni bir aşama başladı. Dijital bilgileri jeo-uzamsal araçlarla birlikte kullanabilme sayesinde, çiftçiler ve tarımcılar hassas tarım uygulamalarını geliştirmeye başlayabildiler.

Hassas uygulamalı tarım, uydular tarafından toplanan verileri alır ve daha sonra bunları yerdeki kararları destekleyebilecek ve bilgilendirebilecek bilgilere dönüştürür. AB Kopernik programı, takımyıldızı olarak bilinen ve Sentinel adı verilen bir grup uydu kullanır. Bu uydular, insan gözlerinin görebileceği ışığı (kırmızı, yeşil, mavi) ve göremediğimiz kızılötesi ışığı kullanan aletleri ve teknolojiyi tutar. 

Sentinel görüntüleri, kalibrasyon ve doğrulama için dronlardan ve yerdeki sensörlerden gelen verilerle yeryüzünde doğrulanabilir. Bu veriler, ziraatçilerin üst toprak özelliklerini ve mahsul koşullarını, mahsul evapotranspirasyonunu, mahsul suyu gereksinimlerini ve topraktaki azot içeriğini hassas bir şekilde izlemelerini sağlar. Sentinel görüntüleri ve verileri, çiftçilerin su ve besin tasarrufu kararları vermelerine yardımcı olmak için büyük potansiyele sahip haritalar olarak geliştirilebilir.

Yapay Zeka (AI) ve büyük verilerdeki gelişmeler, tarımsal verilerin veri odaklı hale gelmesine yol açtı. Veriye dayalı tarımdaki artışın üretim değerinin artmasına yol açabileceğini öne süren araştırmalar var. AgTech, verimliliği, karlılığı ve/veya sürdürülebilirliği artırmak için değer zinciri boyunca kullanılan bir yeniliktir. 

AgTech çeşitlidir ve donanımın yanı sıra yazılımı da içerebilir, ancak AgTech’in daha teorik uygulamaları da iş modellerini ve halihazırda kullanılan teknolojinin yeni uygulamalarını içerir. AgTech hala nispeten yeni olmasına rağmen, Avustralya’da, tarıma geleneksel katılımı olmayan sektörlerde bile, alana artan bir ilgi var.  

Geleneksel yöntemlerden farkı nedir?

Hassas uygulamalı tarım, geleneksel yetiştirme yöntemlerinden sapmalar içerir. Bununla birlikte, çiftçilerin zaten kullandığı yöntemlerle çalışmak üzere tasarlanmıştır. Uydulardan elde edilen veriler, büyüme mevsimi boyunca daha büyük bir zamansal dayanak noktası sunabilir ve mevsim verimlerini yıldan yıla karşılaştırma yeteneği sunabilir.

Hassas tarımın benimsenmesiyle ilgili olarak sıklıkla ifade edilen bir endişe, verilerin ne sıklıkta toplandığıdır.  Sentinel-2 uyduları her beş günde bir Dünya’yı dolanıyor ve her döngüde yeni bir veri seti oluşturuyor. Büyük ölçekli bir çiftlikte, yerde araçla seyahat ediyorsanız bu bilgilerin toplanması çok daha uzun sürecektir. Sentinel-2 uyduları, diğer kritik metriklerle birlikte yaprak alanı indeksi, NDVI, toprak suyu durumu ve fraksiyonel örtü hakkında bilgi toplar. Bu bilgi, uydunun bölgeyi yeniden düzenlemesinden sonraki gün yetiştiriciler tarafından kullanılabilir. Bu sık sık gözden geçirme, yetiştiricinin son uydu verileri ve meteorolojik veri tahminine dayanarak evapotranspirasyon (ET), mahsul ve sulama suyu gereksinimi (CWR, IWR) gibi metrikleri hesaplamasına olanak tanır. Bu nedenle, 5-10 güne kadar bir tahminle güncel olarak her gün kullanılabilirler.

Çiftlikte ve bölgesel olarak faydaları nelerdir?

Hassas uygulamalı tarım, yetiştiricilere büyük bir doğrulukla bilgi sağlayabilir. Ne kadar sulama yapmalıyım? Ne zaman sulama yapmalıyım? Yetiştiricilerin başarılı bir büyüme mevsimi yaratmak istediklerinde yaptıkları günlük temel seçimler vardır – örneğin, ne kadar sulama yapılması gerektiği ve mahsullerin ne zaman sulanması gerektiği.

Hassas sulama, sulu tarımda su ayak izini azaltarak su kullanım verimliliğini artırmaya yardımcı olabilir. Örneğin, La Mancha Oriental, İspanya’daki uzaktan algılama, ~ 18400 odunsu mahsul arazisinde su kullanımını kontrol etmeye yardımcı olur ve 9968 km2 içindeki 3700 su sayacının izlenmesini destekler. Uzaktan algılama bilgileri, objektif bir seçim kriteri ile denetlenmesi gereken arsa ve kuyuların bulunmasını mümkün kılarak, işçilik ve malzeme kaynaklarından tasarruf sağlar.

Hassas uygulamalı tarımı kullanmanın bir diğer yararı, uydu görüntü serisinin, büyüyen bir arsanın tarihini gösteren haritaları hızlı bir şekilde üretmek için kullanılabilmesidir. Bu haritalara Yönetim Bölgesi Haritaları denir. Bir zaman dizisi, arsanın mevsimden mevsime anlaşılmasını mümkün kılar. Bu araç, yönetimin bir yıldaki farklılıkları etkileyip etkilemediğini veya toprak sınırlamalarından kaynaklanabilecek olguların tekrarlanıp tekrarlanmadığını incelemeyi mümkün kılar. Bu haritalar, arsanın farklı bölgelerinde numune almak veya değişken oranlı gübreleme, hasat (üretim ve kalite) veya ekim gibi farklı yönetim görevleri için kritik öneme sahiptir.

İberya tarafından İspanya’nın bir tarım alanı için Sentinel-2 görüntülerinden türetilen Yönetim Bölgeleri Haritalarının Bir Başka Örneği Agrisat’dır. Haritalar, mahsulün besin gereksinimlerini (örneğin azot) belirlemek için kullanılır. Küçük çayırlık alanlarda gübrelerin değişken dozlarının (değişken oranlı tedaviler) uygulanmasına rehberlik edebilirler. Bu haritalar, çiftçilerin toprak besin maddelerinin ihtiyaçlarını, toprak ve gölgelik su durumunu değerlendirmelerine, hasatları tahmin etmelerine, bitki örtüsündeki mevsimsel değişiklikleri izlemelerine yardımcı olur. Bu verileri, sürdürülebilir su yönetimi için stratejilerin ve müdahalelerin uygulanmasında ve izlenmesinde bilinçli kararlar almak için kullanabilirler.  Bölgesel, eyalet veya ulusal düzeyde, Yönetim Bölgesi Haritaları, örneğin savunmasız bölgelerde gıda güvenliğini sağlama çabalarını desteklemek gibi, ekim kapsamının bağımsız ve objektif tahminlerine izin verir.

Sentinel verilerinin sulama ve besin uygulaması dışında başka kullanımları da vardır. Bu veriler, kuraklığın neden olduğu tarımsal üretim ve mera verimliliği değişiklikleri gibi çevresel izlemede de hayati önem taşıyabilir. Aşırı ekim, aşırı otlatma veya yanlış sulama nedeniyle arazi verimliliğindeki düşüş ve toprak bozulması da izlenebilir.

Kabul görmesinin önündeki engeller nelerdir?

Hassas uygulamalı tarımın yetiştiricilere birçok faydası olsa da, bu teknolojinin önünde engeller vardır. Dijital okuryazarlık, sınırlı internet ve algılanan alaka düzeyi veya para için değer eksikliği gibi zorluklar.  Yetiştiriciler bunalmış hissettiklerini bildiriyorlar çünkü çok fazla veri ve çok sayıda rakip ürün var.

COALA nasıl uyum sağlar?

COALA projesi, Kopernik uydularının Avustralyalı tarım profesyonellerini daha önce Avrupa’da doğrulanmış Kopernik tabanlı ürün ve hizmetleri kullanmada nasıl destekleyebileceğini geliştirmek için çalışıyor. COALA teknolojileri ve hizmetleri, yetiştiricilerin Avustralya’daki sulanan ve yağmurla beslenen tarım sistemlerinde daha sürdürülebilir miktarlarda su ve besin (yani azot uygulaması) kullanmalarına yardımcı olmak için tasarlanmıştır. Verilerimiz, Avrupa’dan aktarımın Avustralya bağlamına uygulanabilir olmasını sağlamak için Avustralya’da temelden doğrulanmaktadır. Avustralya tarımında sürdürülebilir bir geleceği desteklemeye yardımcı olmak istediğimiz için bu yeryüzü gözlem verilerinin güvenilir olduğunu sürekli olarak gösteriyoruz.

COALA ortakları, Avustralyalı çiftçilerle doğrulama ve istişare içinde geliştirilen yeryüzü gözlem ürünlerine güven oluşturmaya yardımcı olan ürünler ve hizmetler oluşturmak için çalışıyorlar. Melbourne Üniversitesi’ndeki ortaklarımız, verilerimizi doğrulamak için havadan ve sahadan kampanyalar yürütmektedir. Havadaki kampanyaları multispektral ve termal kameralarla donatılmıştır. Buna karşılık, bu veriler temel COALA algoritmalarını geliştirmek için kullanılır. Kalibrasyon ve doğrulama süreci, mahsulü büyümesi, besin ve su stresi koşulları ve mekansal olarak ayrıntılı su tüketimi ve bulut bilişim hakkında kapsamlı bilgi sağlamamıza olanak tanır.