Dünya Gıda Sorunu ve Topraksız Tarım Teknolojileri

Elinde patates tutan çiftçi
Kaynak: Agence Producteurs Locaux Damien Kühn – Unsplash

Topraksız tarım teknolojileri yaklaşık 2 yıldır üzerine okumalar yaptığım bir konu. İşin detayına indikçe içinde bulunduğumuz durumunun vehametini daha iyi gördüm. Dünya ENERJİ , GIDA , SU gibi yaşamsal kaynaklarda yaşanacak büyük krizlerin eşiğinde. Örneğin; dünya nüfusunun beslenebilmesi için gıda üretiminin 2050 yılına kadar 70% oranında arttırılması gerekiyor. Bu nasıl mümkün olacak?

Petrol için çıkan / çıkartılan savaşlara hepimiz alışkınız. Ancak yakın gelecek Gıda ve İçme Suyu gibi çok daha “hayati” konularda yaşanacak krizlere gebe. Gündelik hayatın koşuşturması ve instagram’ın pembe dünyası içerisinde kaybolduğumuz sıralarda pek de fark etmediğimiz bu gerçekler hakkında kısa bir durum değerlendirmesi yapalım.

Problem Nedir ?

Nerede çokluk; orada PROBLEM” demiş atalarımız 🙂 Tüm dünyada geçerli olan, doğru bir tespit yapmışlar. Öncelikle gıda krizinin çıkış noktasını ortaya koyalım: Dünya nüfusunun 2030’da 8,5 milyar; 2050’de 9,7 milyar olması öngörülüyor. Çok kalabalık !

Birleşmiş Milletler dünyadaki nüfusun beslenebilmesi için gıda üretiminin 2050 yılına kadar 70% oranında arttırılması gerektiğini öngörüyor. Bunu gerçekleştirebilmek için konvansiyonel tarım uygulamalarını en verimli halde kullanmanın yanısıra inovatif tarım teknolojilerinin devreye alınması ve sürdürülebilir tarım süreçlerinin düzenlenmesi gerekli olacaktır.

Sürekli kalabalıklaşıyoruz. Sürekli daha fazla yemek istiyoruz. Her tür ürünü her an bulabilmek istiyoruz. Peki bunun için yeterli toprak, su kaynağı ve iş gücümüz var mı?

Ekilebilir Tarım Arazileri

Dünya üzerindeki arazilerin yaklaşık 40%’ı tarım ve hayvan yetiştiriciliği için uygun niteliktedir. Bu değer TUIK verilerine göre ülkemiz için 30%’un biraz üzerindedir. Yani her boş gördüğümüz arazide endüstriyel boyutlarda yetiştiricilik veya tarım yapamıyoruz.

Yenilebilir 30.000’den fazla gıda ürünün 4 tanedi toplam alınan kalorinin 60%’ını oluşturur.
Mısır, Pirinç, Buğday, Patates

Dünya genelindeki insanlar ihtiyaç duydukları toplam kalorinin 99,7%’ini toprakta yetişen gıdalardan sağlamaktadırlar. Özet olarak bu topraklara bağımlıyız.

Toprak bozunma oranı
Verimli Arazilerde Yaşanan Degradasyon Oranı

Üstelik elimizdeki bu kısıtlı araziye çok iyi baktığımız da söylenemez. Dünya genelinde tarım amacıyla kullanılan arazilerin 40%’ı toprak bozunumu yaşamış durumdadır. FAO’a göre 2050’deki ekilebilir araziler 1960’daki toplam ekilebilir alanın ¼’ü kadar olacak. Az arazi, az yemek !

Toprak bozunumunun (degradasyon) temel sebepleri:
• Aşırı otlatma – 35%
• Tarımsal faaliyetler – 28%
• Ormanların tahrip edilmesi – 30%
• Aşırı yakacak odun ihtiyacı – 7%
• Endüstrileşme – 1%

Toprak degradasyonu toprakların fiziksel, kimyasal ve biyolojik özelliklerinin toprağın verim gücünü olumsuz yönde etkileyecek düzeyde bozulmasını ifade eder.

Cumhur Aydınalp

Toprak degradasyonunun temel sebeplerinin yine toprağa bağlı olarak yapılan tarım ve hayvancılık faaliyetleri olduğu görünüyor. Yani bir başka değişle şu anda yürüttüğümüz düzen kendi kendini yok edecek bir sarmala girmiş durumda.

Örneğin verim arttırmak amacıyla yapılan aşırı gübre kullanımı tam anlamıyla bindiğimiz dalı kesmek olarak tanımlanabilir. Hektar başına suni gübre kullanımı 2002’de 105kg iken 2013’de 135 kg’a çıkmış. Bu topraktaki makro ve micro elementlerin aşırı tüketimini dengelemek için yapılsa da karşılığında toprakta kimyasal özelliklerinin kötüleşmesine sebep olmaktadır.

Tarımsal Faaliyetler ve Su Kullanımı

Dünya su kullanımının sektörlere göre dağılımı
Dünya Genelinde Kullanılan Suyun 70%’i Tarım Faaliyetlerine Harcanıyor

Gelelim işin olmazsa olmaz diğer bileşini olan suya. Dünyadaki tatlı su kaynaklarının 70%’i tarımsal amaçlarla kullanılmaktadır. Bunu 22% ile sanayi amaçlı kullanımlar ve 8% içme-kullanma suları takip etmektedir. Gelir düzeyi yüksek ülkelerde bu oran sırasıyla 30%, 59% ve 11% şeklindedir. Ülkemizdeki tatlı su kaynaklarının 72%’i tarım, 10%’u sanayi, 18% içme-kullanma suyu alanlarında kullanılmaktadır.

Elebette bu rakamlara bakıp tüm sorumluluğu çiftçilere atmamak lazım. Yarınlarımızın su sorunu yaşamaması için bizim yapabileceklerimiz de var.

2010 yılında 290 milyon hektar alanda sulamalı tarım yapıldı. 2025 yılında sulamalı tarım yapılan alanının 330 milyon hektara ulaşması bekleniyor. Artan sulamalı tarım 2050 yılına kadar tarımın ihtiyacı olan su miktarının 19% oranında artacağını gösteriyor.

Durum Özeti

Artan ihtiyacı karşılamak için endüstriyel tarım kendisini daha da zorluyor ve sürdürülebilirlikten giderek uzaklaşıyor. Su tüketimi fazla, kimyasal girdisi yüksek, yörenin ekosistem özelliklerini dikkate almayan bir karaktere sahip oluyor.

Bu durum toplam gıda üretimini, gıda güvenliğini olumsuz etkilemektedir. Gıda fiyatlarındaki dalgalanamaları arttırmakta ve dünya genelindeki açlığa zemin oluşturmaktadır.

Çözüm Nedir?

Yukarıda verilen tüm bilgiler şunu net olarak gösteriyor ki elimizdeki sınırlı su ve toprak kaynağından mümkün olduğunca fazla ürün elde etmek zorundayız. Üstelik bunu sürdürülebilir bir şekilde yapmanın yolunu bulmalıyız. Yani toprak ve su kaynaklarını kullanılamayacak hale getirmeden işleyen bir mekanizma kurmalıyız. Geçmiş hatalı uygulamalar sebebiyle kimyasal, fiziksel ve biyolojik özelliklerini kaybetmiş topraklarımızı da rehabilite ederek ekilebilir arazi miktarımızı arttırmalıyız.

Çözüm için inovatif tarım teknolojilerinin devreye alınması ve sürdürebilir tarım süreçlerinin düzenlenmesi gereklidir.

Topraksız Tarım Teknolojileri

Topraksız tarım teknolojileri bizim topraktan bağımsız şekilde ürün yetiştirebilmemizi sağlayan uygulamalara verilen genel bir isim. Alt kırılımında HİDROPONİK, AEROPONİK ve AKUAPONİK gibi farklı prensiplerde çalışan metotlar mevcut. Hepsinin amacı topraktan bağımsız şekilde, daha az su ve gübre kullanarak birim alandan mümkün olan en yüksek ürün verimini alabilmek.

Hidroponik marul yetiştiriciliği
Kaynak: www.rimolgreenhouses.com

Tüm bu teknolojiler toprağa olan bağımlılığımızı ortadan kaldırdığı gibi su tüketimini azaltmamıza ve konvansiyonel tarım uygulamaları ile yorulmuş, tükenmiş tarım arazilerimizi rehabilite etmemize de fırsat yaratacaklardır.

Bir çok topraksız tarım tesisinde ortam şartlarının (sıcaklık, nem, pH vb.) kontrol edildiğini ve fotosentez süreçlerinin yapay ışıklarla (örneğin özel spektrumlu LED lambalarla) desteklendiğini görüyoruz. Bu hem birim alandan alınacak verimi artırıyor hem de bir yılda birden fazla kez hasat yapılabilmesine olanak veriyor.

Topraksız Tarım Teknolojilerinin Avantajları
• Tarıma elverişli olmayan arazilerde / şehir merkezlerinde yetiştiricilik yapılması ve birim alandan alınan ürün miktarını 2-3 kat arttırmak mümkün olmaktadır.
• Kullanılan su miktarını 90% oranında azaltmaktadır.
• Daha az ilaç ve kimyasal kullanılmaktadır.
• Tarım ürünlerinde depolama ve nakliye aşamalarında 30% fire verilmektedir. Yerli ve yerinde üretim bunun önüne geçecektir.

Toprak Rehabilitasyonu

Toprak rehabilitasyonunda amaç yorgun ve tükenmiş tarım arazilerinin yeniden makro ve mikro elementler açısından zengin, tarıma elverişli kimyasal ve biyolojik niteliklere sahip yerler haline getirmektir.

Aslında bu ihtiyaç geçmiş zamanlarda nadasa bırakma yöntemi ile karşılanıyordu. Bu yöntem artan gıda ihtiyacı sebebiyle endüstriyel boyutlardaki işletmeler yapılması çok da mümkün olmayan bir uygulamaya dönüştü. Başka bir çözüm olan (aşırı) kimyasal kullanımının ise zamanla birikmeler yaptığından, toprak özelliklerini bozduğundan bahsetmiştik.

Bize lazım olan alternatif çözüm küçük arkadaşlarımızdan geldi. Amaç yan etkileri artık bariz şekilde anlaşılmış olan kimyasallara başvurmak yerine bu işi faydalı bakteriler ve mantarlar üzerinden çözmek. Bu canlıları içeren destek ürünlerini (toz olanları var, sıvı olanları var) toprağa ekleyerek rejenerasyon ihtiyacı sürdürülebilir bir şekilde karşılanabilir.

100 yılı aşkın süredir bilinen bu yöntem son dönemlerde popüler oldu ve pazarda kendine yer bulmaya başladı. Şu anda 150 kadar tescilli ürünün piyasaya sürüldüğünü öğrendim. A.B.D. ‘de 2015 yılındaki pazar büyük ise 2,17 milyar $ gibi ciddi bir boyuta ulaşmış.

Nem Koruma Teknolojileri

Kurumuş tarla yüzeyi
Kaynak: Markus Spiske – Unsplash

Tarım da sulamanın önemini açıklamak sanırım gereksiz olur 🙂 Peki; suyun kıt olduğu, sulamanın yetersiz olduğu yerlerde ne yapacağız? İnovatif tarım teknolojileri arasında dikkat çeken toprak nemlendirme / nem koruma teknolojileri toprağın bir sünger gibi davranarak suyu emmesine ve daha uzun süre nemli kalmasına olanak sağlıyor. Sık sulama yapılamayan ya da düzenli yağış almayan araziler için bir çözüm olabilir.

Piyasaya sunulan çözümlerin bir kısmı nanoteknoloji temellerine oturtulmuş. Nano kil partikülleri ilgili tarım arazisine uygulandığında su tutma özellikleri ile bir sünger gibi davranarak toprağın daha uzun süre nemli kalmasını sağlıyorlar.

Bir diğer uygulama ise yer altı membranları. Toprak profilinin derinliklerine uygulanan bu membranlar dipten süzülerek yaşanan su kaybını engellerken aynı zamanda köklerin gelişmesine de müsade eden özel bir yapıya sahipler.

Son olarak akıllı tarım uygulamaları arasında geçen toprak nemlilik sensörleri sayesinde araziler sürekli olarak izleniyor olacak. Eldeki sınırlı sulama kaynaklarının en verimli şekilde kullanılmasını sağlayacak bu veriler sayesinde çiftciler bilgilendirilecek. Big Data her yerde !

Sonuç

Tarlada çalışan tarım makineleri
Kaynak: Joao Marcelo Marques – Unsplash

Yukarıda özetlediğimiz sorun ve risklerin hepsi dünya genelinde olduğu gibi bizim ülkemizde de ilgililerin malumu. Buna paralel olarak onuncu kalkınma planında bu konuları işaret eden stratejik hedefler belirlenmiş durumda.

Örneğin;
Sorun Alanı 1 / Stratejik Amaç 4 – Toprak ve su kaynaklarının bilinçsiz kullanımının, toprak bozulumunun ve erozyonun önlenmesi.
Sorun Alanı 5 / Stratejik Amaç 2 – Toprak, su ve çevrenin korunmasına katkıda bulunacak tarımsal üretim sistemlerinin özendirilmesi.

Buna rağmen hepimiz biliyoruz ki bu tip belgelerde belirlenen stratejilerin bir çoğu sadece kağıt üzerinde kalıyor. Zaten kaçmış trenlerin peşinden koşmak alışkanlığımızı bırakıp orta vadeli ihtiyaç ve trendleri yakalayacak yatırımları yapıp; bu konularda dünya çapında söz sahibi olmalıyız.

Gıda maddelerinde ithalatçı olmak konumundan hızla çıkıp inovatif teknolojiler ile yetiştirilen tarım ürünlerinin ihracatcısı olmayı hedeflemeliyiz. İstendiğinde yapılamayacak şeyler değil!

Referanslar

Hitachi and Frost & Sullivan, “The Future of Agriculture” , www.social-innovation.hitachi/au/about/our-social-innovators/smart-farming.html , 2017.

DNV GL AS. , “Global Opportunity Report 2017” , www.globalopportunitynetwork.org , 2017.

Mark Dougan, “The Future of Mining and Agriculture” , Frost & Sullivan , 2017.

CBINSIGHTS, “Cultivating AG Tech”, Cultivating AG Tech Webinar, www.cbinsights.com , 2018.

TEMA, https://sutema.org/kirilgan-dongu/suyun-sektorlere-gore-kullanim-oranlari.9.aspx , 2019.

Avatar

Yazar: Berk Özoğuz

1983 Ankara. Makine Mühendisi. Baba. Araştırmaya meraklı.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir