Artan nüfus, iklim değişikliği ve azalan doğal kaynaklar, tarımın geleceğini yeniden şekillendiriyor. Birleşmiş Milletler Gıda ve Tarım Örgütü (FAO) ve Uluslararası Tarımsal Kalkınma Fonu’nun (IFAD) 2019–2028 Aile Çiftçiliği On Yılı raporuna göre, artan nüfusla beraber 2050’de yükselen gıda talebini karşılamak için tarımsal üretimin %50 kadar artması gerekiyor. Bu artışı karşılamak için hem doğal kaynakların korunmasını hem de biyoçeşitliliğin devamını sağlayan sürdürülebilir çözümler üretmeliyiz.
Günümüzde tarım ve hayvancılık sektörünün en önemli sorunlarının başında gıda güvenliğini sağlamak ve ekosistemi korumak geliyor. Ancak bu hedefleri gerçekleştirmek için geleneksel yöntemler artık tek başına yeterli olmuyor. Sektörün yenilikçi, sürdürülebilir çözümler üretmesi gerekiyor. Tam da bu noktada, yapay zekâ destekli tarım yönetim sistemlerinden arı polinasyonunu taklit eden biyomimetik robotlara, sensör tabanlı sulama teknolojilerinden biyoçeşitliliği artıran agrovoltaik uygulamalara kadar birçok teknoloji odaklı yaklaşım öne çıkıyor. Bu teknolojiler, üretim verimliliğini artırırken su ve toprak gibi doğal kaynakların daha verimli kullanılmasına, karbon salımının azaltılmasına ve ekosistemlerin korunmasına katkı sağlıyor.
Robotik arılarla tozlaşma krizi önlenebilir mi?
Tarım ve Orman Bakanlığı verilerine göre dünya gıda üretiminin yaklaşık %90'ını sağlayan 82 bitki türünden, 63’ü yani %77’si tozlaşma için polinatör böceklere (çoğunlukla bal arılarına) ihtiyaç duyuyor. Ayrıca, insan gıdasının üçte biri doğrudan ya da dolaylı olarak arı tozlaşmasına bağımlı türlerden oluşuyor. Ancak son yıllarda arı popülasyonu pestisit kullanımı, parazitler, iklim değişikliği gibi nedenlerle ciddi şekilde azalıyor. 2000’li yılların başından bu yana Avrupa ve Amerika’daki kovanların birçoğundaki arı popülasyonu, %30-90 arasında düştü. Bu durum gıdanın geleceği için önemli bir tehdit oluşturuyor.
Polonya’da geliştirilen B-Droid projesi, bu soruna GPS ve yapay zekâ ile donatılmış robotik arılar ile çözüm getirmeyi amaçlıyor. Mekanik bitki tozlaşması için otonom bir cihaz olan B-Droid, bitkiler arasında hassas tozlaşma yaparak arıların yokluğunda bile verimi artırabiliyor. Yapılan testler, bu sistemin özellikle meyve ve sebze üretiminde önemli bir destek sağlayabileceğini gösteriyor.
Yapay zekâ uygulamalarıyla verimi artırmak mümkün
Tarım teknolojilerindeki gelişmeler yalnızca tozlaşma ile sınırlı değil. Hassas tarım uygulamaları, dronlar ve uydu görüntüleme sistemleriyle tarlaların anlık durumunu izlemeyi mümkün kılıyor. Toprak nemi, besin değerleri, hastalık riski gibi veriler yapay zekâ algoritmalarıyla analiz edilerek, en verimli ekim, sulama ve gübreleme planları oluşturuluyor. Bu da hem çiftçinin maliyetlerini düşürüyor hem de doğal yaşam üzerindeki baskıyı azaltıyor. Yapay zekâyı kullanan bir uygulama çiftçilere ne zaman ve ne kadar sulama, ilaçlama veya gübreleme yapmaları gerektiği konusunda öneriler sunuyor. Böylece çiftçiler hem daha az su, ilaç ve gübre kullanarak kaynak tasarrufu sağlıyor hem de verimliliği artırıyor.
Sulama teknolojileriyle kaynakları korumak mümkün
Birleşmiş Milletler Gıda ve Tarım Örgütü’nün hazırladığı “Real water savings in agriculture” raporuna göre yüzey sulama sistemlerinde verimlilik %40 civarındayken, damla sulama gibi modern yöntemlerle sulama verimliliği %80–90’a çıkabiliyor. Yapılan çalışmalar pirinçte sensör tabanlı damla sulamanın %36,89'a varan su tasarrufu sağladığını, buğdayda ise sulama verimliliğini manuel sulamaya kıyasla %69,2'den %88'e yükselttiğini ortaya koyuyor. Bir tarım teknolojisi şirketi, toprak nemi sensörleri ve bulut tabanlı veri analizleriyle toprak nemini ve bitki su ihtiyacını hassas şekilde izleyerek sulama verimliliğini önemli ölçüde artırıyor.
Güneş panelleriyle tarımda hem enerji hem verim artışı
Agrovoltaik sistemler, tarım arazilerini güneş tarlasına dönüştürmeden hem tarımı hem doğayı destekliyor. Fransa merkezli bir girişim, tarla üzerinde bitkilerin ihtiyacına göre ayarlanabilen güneş panelleri kullanarak bitkilerin hem ışık hem de sıcaklık stresini azaltıyor. Bu sayede sulama ihtiyacı azalıyor ve mahsuller korunduğu için verim korunuyor. Sistemin sıcak hava dalgaları sırasında sıcaklıkları 5 dereceye kadar düşürebildiği, ilkbahar döneminde donu önleyerek gece sıcaklıkları 1 ila 4 derece daha yüksek tutabildiği belirlenmiş.
Japonya’da gerçekleştirilen bir çalışmada ise bir pirinç tarlasının üzerine çift eksenli güneş takipli bir fotovoltaik (PV) sistemi kurdu. Yerden üç metre yüksekte konumlandırılan güneş panelleri, pirinç ekiminin altta da devam etmesini sağlarken elektrik üretti. Sistem, panel açılarını günlük ve mevsimsel olarak ayarlayacak, ekim mevsiminde pirinç büyümesine öncelik verecek ve sezon dışında enerji üretimini en üst düzeye çıkaracak şekilde tasarlandı. İki yetiştirme sezonu boyunca tarımsal güneş enerjisi sistemi, yakındaki geleneksel pirinç tarlalarına kıyasla %75 ve %85 verim elde etti. Daha da önemlisi, pirinç aynı zamanda Japonya'nın en yüksek tahıl kalite standartlarını da karşıladı.
Özetle tarımın geleceği, teknoloji ile biyoçeşitliliğin uyum içinde çalıştığı bir modelde şekillenecek. Sensör tabanlı sulama sistemleri, agrovoltaik uygulamalar, yapay zekâ destekli tarım yönetimi çözümleri gibi yenilikler hem üretim verimliliğini artıracak hem de su, toprak ve ekosistem üzerindeki baskıyı azaltacak.