İklim değişikliği, güneş aktivitesindeki değişiklik, volkanik patlama, deniz suyu sıcaklığı, buz örtüsü dağılımı gibi doğal nedenlerle veya insan faaliyetinin bir sonucu olarak zaman içinde iklimde meydana gelen herhangi bir değişikliği ifade etmektedir. İklim değişikliği, esas olarak atmosferde sera gazı etkisinin artmasına neden olan sera gazlarının birikmesinden kaynaklı olup küresel ısınma ile sonuçlanmaktadır. Sera etkisi nedeniyle Dünya’nın sıcaklığının sürekli artması anlamına gelen küresel ısınma, fosil yakıt tüketiminin hızla artmasıyla birlikte Sanayi Devriminden itibaren başlamıştır. İklim değişikliği tarımsal ekosistemi bozarak kuraklık, sıcaklık, yağış, şiddetli hava olayları ve güneş ışığı gibi tarımsal iklim öğelerinde beklenmedik değişiklere neden olarak ürün verim ve kalitesinin düşmesine, organik madde ayrışmasını hızlandırarak toprak verimliliğinin azalmasına, artan yağış nedeniyle toprak erozyonunun artmasına, üretim alanlarının yer değiştirmesi gibi biyolojik değişimlere, hastalık ve zararlıların artışına yol açmaktadır. İklim değişikliğinin tarımsal üretimdeki dalgalanmayı arttırdığı ve farklı bölgelerde farklı etkilere sahip olduğu, genel olarak tarımsal üretime zarar verdiği bilinmektedir.
Artan Dünya nüfusunun gıda güvenliği dikkate alındığında, iklim değişikliğine dayanıklı tarımsal üretim sistemlerinin kullanılması teknolojik, yenilikçi tarımsal mekanizasyon uygulamalarının oluşturulmasına bağlıdır.
Tarımsal mekanizasyon, tarımsal üretimde toprak işleme, ekim, gübreleme, çapalama, ilaçlama, sulama, hasat, harman ve hasat sonrası işlemler gibi çeşitli tarımsal işlemleri içine alan geniş bir uygulamadır. Tarımsal faaliyetlerin zamanında ve etkin yapılmasında, işin kalitesinde ve tarımsal üretimde kilit rol oynar. Diğer yandan tarım makinalarının tükettiği fosil yakıtları ve tarımsal üretimin gübre, ilaç, sulama gibi diğer yoğun teknolojik girdileri tarımsal kaynaklı karbon emisyonlarının önemli bir nedenidir. Tarımsal uygulamalar, küresel yıllık karbondioksit emisyonunun yaklaşık %20'sini içermektedir. Tarımsal mekanizasyon uygulamalarının neden olduğu enerji tüketimi, tarımsal üretimde önemli bir C kaynağı haline gelmiştir.
İklim değişikliği sonucunda artan şiddetli yağışlar ya da kuraklıklar nedeniyle tarım alet ve makinalarının çalışılabilir gün sayıları ve süreleri değişmektedir. Beklenmedik ani ve sık yağışlar toprak işleme ve ekim zamanlarının daralmasına yol açmaktadır. Bu durum tarımsal üretimde işlemlerin zamanında tamamlanması için tarım alet ve makinalarının daha yüksek hızlarda ve daha yüksek alan kapasiteli çalışmasını zorunlu hale getirmektedir. İklim değişikliğinin tarımsal mekanizasyon ve tarımın karbon emisyonları üzerindeki uzun vadeli etkileri sürdürülebilir tarım uygulamalarının benimsenmesiyle azaltılabilir. Doğru tarımsal mekanizasyon uygulamaları ile işlerin zamanında yapılması, hassasiyet, maliyet etkinliği, kaynak ve girdi verimliliği, toprak ve su gibi yaşamsal öneme sahip doğal kaynakların korunmasını sağlayabilir.
1. Toprak İşleme ve Ekim Mekanizasyonu
Toprak işleme, verim üzerinde önemli bir etkiye sahip olan tarımsal üretimin ilk aşamasıdır. Toprak işleme, yabancı ot kontrolü, tohum yatağı hazırlığı, sulama, gübreleme, toprağı havalandırma gibi amaçlarla toprağın mekanik olarak hareketlendirilmesidir. Koruyucu toprak işleme sistemi, toprak işleme yoğunluğunun azaltılması, ürün kalıntısının toprağa karıştırılması veya örtü bitkisi yoluyla toprak, su ve hava gibi doğal kaynakların korunumunu sağlar. Koruyucu toprak işleme yöntemleri, sıfır toprak işleme (doğrudan ekim), şerit toprak işleme, daimi sırt toprak işleme ve malçlı (azaltılmış) toprak işlemeyi içermektedir. Toprak yüzeyindeki buharlaşmayı azaltan bitki kalıntıları nedeniyle geleneksel uygulamalara kıyasla birim alan başına su tasarruf edilebilmektedir. Doğrudan ekim uygulanması, toprakta organik karbonun geleneksel toprak işlemeye göre daha yüksek tutulmasına yol açar. Yapılan bir çalışmada, pirinç-buğday ekim sisteminde sıfır toprak işleme kullanımının bir milyon litre sulama suyu ve bunların dışında yaklaşık 98 litre mazot tüketimini, 0.25 mg karbondioksit emisyonunu azalttığı bildirilmiştir. Yoğun toprak işleme, atmosfere CO2 salınımına yol açan organik madde ayrışmasını arttırır ve toprakta C tutumunu azaltır. Uzun dönemde koruyucu toprak işleme uygulamaları çevresel kaliteyi ve ürün verimini artırırken, sera gazı emisyonunu azaltır. Toprağı işlemede tarla işlemlerinin sayısını ve süresini azaltmak için iki veya daha fazla farklı toprak işleme aletinin aynı anda çalıştırılması olarak tanımlanan kombine toprak işleme, geçiş sayısını azalttığı için toprak sıkışıklığını, işçilik, zaman ve yakıt tüketimini düşürür.
2. Bakım Mekanizasyonu
Bitkisel üretimde yabani otlar su, besin ve güneş ışığı için kültür bitkisi ile rekabet eder ve kontrol edilmezse ürün verimini ve kalitesini olumsuz etkileyebilir. Yabancı otlar ile mücadelede mekanik ve kimyasal olmak üzere yaygın yöntem kullanılmaktadır. Herbisitler, yabancı otları yok etmeye etkin uygulama gibi görünse de, insanlar başta olmak üzere bitki ve hayvanlar için de toksik etkiye sahiptir. Herbisitlerin aşırı kullanımından kaynaklanan küresel çevre kirliliği sorunu alternatif mücadele yöntemlerini gerektirmekte, mekanik ve otonom yabancı ot temizleme teknolojilerini ön plana çıkarmaktadır. Bitki sıra üzeri ve sıra aralarındaki yabancı otlarla mücadelede çevre dostu farklı mekanik ot temizleme alet ve makinaları kullanılmakla birlikte, kültür bitkilerine zarar vermeden daha karmaşık akıllı yabancı ot makineleri, robotik yabancı ot kontrol sistemleri, yapay görme, GPS yönlendirme sistemleri gibi yenilikçi teknolojilerin yabancı ot kontrolünde öne çıkacağı da bir gerçektir.
Gübre uygulamaları, toprak ve bitkinin test edilerek besin maddesi gereksinimine dayanmalı, verimliliği artırmak için çeşitli derinliklerde doğru miktarda verilmelidir. Gübre mekanizasyonunda geçiş sayısını azaltan alet ve makine kombinasyonlarının kullanımı ile C salınımı azaltılabilecektir. Gübrenin dozunu ve zamanlamasını kontrol etmek için uzaktan algılamanın kullanılması, çevreyi koruyabilir ve sürdürülebilir tarımın en iyi şekilde uygulanmasını sağlar.
Hastalık ve zararlılarla mücadelede yüksek etkinlik ve düşük sürüklenme sağlayacak elektrostatik püskürtme teknolojisi gibi hedef odaklı tarımsal savaş tekniklerinin kullanılması çevresel kirliliği ve insan sağlığı üzerindeki olumsuz etkisini azaltacaktır.
Su azlığının küresel bir sorun haline geldiği günümüzde damlama ve yağmurlama gibi basınçlı sulama yöntemlerinin kullanımı sulama verimliliği açısından ve toprak yüzeyini çıplak bırakmayan bitki kalıntılı uygulamalar ise toprak neminin korunumu açısından önemli olacaktır. Ayrıca sulama sistemleri gerçek zamanlı saat, nem sensörü ve sıcaklık sensörü kullanılarak otomatikleştirilebilir.
3. Hasat Harman Mekanizasyonu
Tarımsal üretimde hemen hemen tüm bitkilerin makineli hasadı yapılabilmektedir. Özellikle tahılların hasat ve harmanlama mekanizasyonuna, sap-saman parçalama gibi mekanik bileşenlerin eklenmesi, ürünlerin kombine hasadının performansını iyileştirerek, biçerdöverden yüksek kaliteli harmanlanmış ürün ve biçerdöverden aynı anda saman çıkışı ile karbon emisyonlarında azalmaya neden olacaktır.
Akıllı tarım mekanizasyonu, değişen iklim koşulları altında tarımı yönlendirmek için gelişmiş ülkelerde yaygın olarak teşvik edilen bir tarımsal kalkınma uygulamasıdır. İklim dostu tarım alet ve makinalarının benimsenmesi sera gazı salınımını azaltacak, karbonu toprakta depolayacak, toprak bozulmasını engelleyecek ve tarımsal girdilerin kullanımını azaltacaktır.
Sürdürülebilir tarımsal mekanizasyon teknolojilerinin kullanımı ile doğal kaynaklar korunup geliştirirken, gıda güvenliği güvence altına alınabilecektir. Ayrıca tarım alet ve makinalarının yenilenmesi ve yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımı da, tarımsal üretim kaynaklı C salınımının azaltılmasını sağlayacaktır.
Kaynak: Growmach