İhtiyaç duyduğunuz meyve ve sebzeleri şehrin tam ortasında, dalından kopararak satın aldığınızı hayal edin. Üstelik aldığınız bu ürünlerin taze ve organik olduğunu aynı zamanda uygulanan geleneksel tarımın aksine doğaya herhangi bir zararı olmadan üretildiğini düşünün. Evet tüm bunlar Dikey Tarım sistemeleri ile mümkün. Hatta Türkiye ve diğer ülkelerde de uygulanmaya başlandı bile. Bu yazımda topraksız tarım olarak da adlandırılan, tarımı daha verimli ve sürdürülebilir hale getiren Dikey Topraksız Tarım sistemlerini inceleyeceğiz. Dikey tarım nedir? Nasıl yapılır? Yöntemleri nelerdir? Hangi ürünler üretilir? gibi tüm soruların cevaplarını arayacağız. Ayrıca dikey topraksız tarım hakkında girişim seviyesindeki yerel ve global firmaları öğreneceksiniz. O zaman geleceğin tarımını incelemeye başlayalım.
Anahtar Kelimeler: Dikey tarım, Aeroponik, Akuaponik, Hidroponik, Topraksız tarım, Dikey topraksız tarım ürünleri, Kentsel tarım
Yazımızda Neler Var?
Dikey Tarım Nedir?
Dikey tarım, mahsullerin geleneksel yatay sıralar yerine üst üste yetiştirildiği kapalı bir alanda, güneşe ve toprağa ihtiyaç duymadan yapılan yenilikçi bir tarımsal yöntemdir. Dikey olarak yetiştirme, alandan tasarruf edilmesini sağlayarak kullanılan arazinin metrekaresi başına daha yüksek mahsul verimi elde edilmesini sağlar.
Topraksiz tarım sistemleri çoğunlukla, bitkilerin daha verimli ve kaliteli olması için çevresel koşulların kontrol edebildiği bir depo gibi iç mekanlarda uygulanmaktadır. Işık, CO₂, sıcaklık, nem, hava sirkülasyonu, su, pH seviyeleri ve besin maddelerini kontrol eden bir ortamda mahsul koruması sağlamayı ve optimum yetiştirme koşullarını sürdürmeyi amaçlamaktadır. Dikey tarım tipik olarak doğal ışık ve yapay ışığın bir karışımını kullanır. Yapay aydınlatma genellikle LED tabanlıdır ve güneş enerjisi veya rüzgar türbinleri gibi yenilenebilir bir güç kaynağı ile çalıştırılabilir.
Dikey çiftlikler ofis binaları, kullanılmayan atıl kalan depolar ve hatta yeraltındaki kullanılmayan alanlar gibi mevcut yapılara entegre edilebileceği gibi, örneğin nakliye konteynerlerinde amaca yönelik olarak inşa edilmiş tesisler de olabilir. Dikey tarım, yetiştirme ve tüketme şeklimizi değiştirmek için bir fırsat sunuyor. Mevcut tarımsal uygulamalar, nüfusumuzu sürdürülebilir bir şekilde beslemek için gerekli verim artışını sağlayamamaktadır. Dikey tarım, tarıma hem yenilik hem de gelişme getirmesi beklenen yüksek düzeyde izleme, uzaktan kontrol edebilme ve artan verimlilik nedeniyle ‘tarımın geleceği’ olarak kabul görmektedir.
Topraksız tarım sistemi, toprakta yapılan yetiştiriciliğe göre önemli üstünlükler sağlıyor. Modern işletmelerde yıl boyu sürekli üretim yapılabilmesi ve birim alanda daha fazla bitkinin bulunmasından dolayı toprakta yapılan üretime göre daha yüksek verim ve kalitede ürün alınıyor.
Dikey Tarım Sistemelerinde Uygulanan Yöntemler Nelerdir?
Hidroponik:
Dikey çiftliklerde en çok tercih edilen yetiştirme sistemi olan hidroponik, su bazlı, besin açısından zengin bir çözelti içinde bitki yetiştirme yöntemidir. Bitki kökleri, doğru kimyasal bileşimin korunduğundan emin olmak için sık sık izlenen ve sirküle edilen besin çözeltisine daldırılır. Bu yöntemde kök sistemi perlit, kil peletleri, turba yosunu veya vermikülit gibi inert bir ortam kullanılarak desteklenir. Ana amaç, düzgün büyüme için gerekli olan oksijene erişim sağlamaktır.
İlginizi Çekebilir! Isı Transferi Nedir? Etrafımızdaki Enerji Etkileşimleri
Aeroponik:
1990’larda NASA uzayda bitki yetiştirmenin verimli yollarını bulmakla ilgilenmiş ve “topraksız ve çok az suyla hava/sis ortamında bitki yetiştirme” olarak tanımlanan aeroponik terimini ortaya atmıştır. Aeroponik, köklerin havada asılı kaldığı ve bitkilerin topraksız nemli bir ortamda büyüdüğü çevre dostu bir tarım yöntemidir. Hem yetiştirme ortamının hem de akan suyun bulunmadığı bir hidroponik sisteminin türevidir. Bu yöntemde bitkilerin köklerine su ve besin çözeltisi püskürtülür.
İlginizi Çekebilir! Gıda Krizi Yaşanır Mı? Türkiye’ de Tarım Nereye Gidiyor?
Bir aeroponik sistem, dikey çiftlikler için açık ara en verimli bitki yetiştirme sistemidir. Hidroponik sistemlerden bile %90’a kadar daha az su kullanır. Aeroponik sistemlerde yetiştirilen bitkilerin daha fazla mineral ve vitamin aldığı dolasılıyla bitkilerin daha sağlıklı ve potansiyel olarak daha besleyici hale geldiği de gözlemlenmiştir.
Aeroponik sistemin dezavantajı ise köklerin asılı durduğu hazne devamlı nemli olduğu için zararlı bakteri ve mantar üremesini önlemek üzere bu havzaların hidrojen peroksit solüsyonuyla işlemden geçirilme zorunluluğudur. Sistemde köklerin asılı olduğu hazne ışık geçirmez olmalıdır. Çünkü kökler ışık sevmez, onlar toprak altında gelişmek üzere evrimleşmiştir. Günümüzde Aeroponik sistemlerde güneş ışığı yerine LED sistemler de kullanılmaktadır. Bitki ihtiyacını karşılamak üzere uzun sıralar halinde veya V şeklinde, yüksek yoğunluklu LED ışıkları ile farklı modüler sistemler tasarlanmaktadır. Fotosentez için gerekli kırmızı ve mavi dalga boyutlarını karşılayan LED sistemler enerji tasarrufu sağladığı gibi daha soğuk kalarak soğutma maliyetlerini de düşürmüştür
Akuaponik:
Akuaponik, hidroponik ve akuakültürü(balık yetiştiriciliği) kapalı bir sistem içinde birleştiren bir sistemdir. Akuaponik sistemde üç biyolojik bileşen vardır: balıklar, bitkiler ve bakteriler. Sistem, bitkiler ve balıklar arasında simbiyotik bir ilişkiyi temsil eder. Akuaponik sistem, hidroponik sistemi bir adım öteye taşıyarak bitkileri ve balıkları aynı ekosistemde birleştirir. Balıklar kapalı havuzlarda yetiştirilir ve dikey çiftlikteki bitkiler için yem kaynağı olarak kullanılan besin açısından zengin atık üretirler. Bitkiler de atık suyu filtreleyip arıtarak balık havuzlarına geri dönüştürür.
İlginizi Çekebilir! Rüzgar Enerjisi İle Çalışan Araba Ve Racing Aelous Yarışması
Bu sistemin en büyük avantajı özellikle karasal ortamlarda yarı kapalı ya da kapalı devre sistemlerde balık yetiştiriciliğinde balıkların metabolik aktiviteleri sonucu ortaya çıkan atık ürünlerin doğal ortama direkt karışımını önlemek ya da azaltmak için kullanılmasıdır . Diğer avantajları ise yetiştirilebilecek gıda ürünü sayısının çok olması ve diğer sistemlerde olduğu gibi bitki köklerinin yeterli besini alması için özel besin çözeltilerine ihtiyaç duymamasıdır. Aşağıdaki videoda akuaponik yöntemi ile topraksız tarım ile ilgili kısa bir animasyonu izleyebilirsiniz.
Dikey Tarım Sistemleri Nasıl Yapılır?
Dikey topraksız tarımın nasıl çalıştığın aşaşıdaki 4 faktör üzerinden inceleyelim;
i. Fiziksel yerleşim,
ii. Aydınlatma,
iii. Yetiştirme ortamı ve
iv. Sürdürülebilirlik özellikleri.
İlk olarak, dikey tarımın birincil amacı metrekare başına daha fazla gıda üretir ve böylece ürünler büyümek için dikey olarak istiflenir. İkinci olarak, odadaki ideal ışık seviyesini korumak için doğal ve yapay ışıkların mükemmel bir kombinasyonu kullanılır. Üçüncü olarak, toprak yerine hidroponik (bitki köklerinin bir besin banyosunda yıkanması) ,aeroponik (bitki köklerine sprey sisleme) veya Akuaponik(balık eksistemi ile hidroponik sistemin birleşimi) kullananılır. Topraksız tarımda yetiştirme ara ortamları kullanılır. Turba yosunu veya hindistan cevizi kabuğu ve benzeri topraksız ortamlar dikey tarımda çok yaygındır. Son olarak, dikey tarım yöntemi, çiftçiliğin enerji maliyetini dengelemek için çeşitli sürdürülebilirlik özelliklerini kullanır. Sistemin enerji ihtiyacının karşılanması için güneş panelleri veya rüzgar türbinleri sisteme entegre edilebilir. Ayrıca yağmur sularını toplayıp, sistemin su ihtiyacı yağmur sulları ile karşılanabilir.
Dikey Tarım Sistemelerinin Avantajları
Dikey tarımın pek çok avantajı vardır. Başlıca avantajlardan bazıları şunlardır:
- Yıl Boyu Verim: Dikey tarım yöntemleriyle ürün yetiştirdiğinizde, yıl boyunca ürün elde edersiniz. Mahsuller kontrollü bir ortamda yetiştirildiği için her mevsim büyümeye devam edebilirler.
- Hava Koşullarına Dayanıklı: İç mekanda yetiştirilen ürünler sel, kuraklık veya haşerelerden zarar görmez! Dikey tarımın işe yaramasının ana nedenlerinden biri, çiftçilerin çevre üzerinde tam kontrole sahip olabilmeleridir.
- Organik Gıdalar Üretir: Dikey tarım sistemleri organik, sağlıklı gıdaların yetiştirilmesini teşvik eder. Bitki yetiştirmek için pestisit, herbisit veya gübre kullanmak zorunda değilsiniz.
- Dikey tarım, mahsulleri küçük ortamlarda hasat etmek için üst üste dikey katmanlar kullanır. Bu yöntemler gıda yetiştirmek için daha az arazi kullanır, bu da tarım arazilerinin doğal yaşam alanlarına dönmesini sağlar.
- Daha Az Su Kullanımı: Dikey tarım, normal yetiştiricilik için gerekenden %70 ila %95 daha az suyla ürün üretmemizi sağlar.
Dikey Tarım Sistemelerinin Dezavantajları
Dikey tarımın hem artıları hem de eksileri vardır. Bazen dikey tarımın eksileri değil artıları vurgulanır. Aşağıda dikey tarımın başlıca sınırlamaları yer almaktadır:
- Ekonomik Uygulanabilirlik – Dikey tarımla ilgili en büyük dezavantajlardan biri maliyetidir. Dikey bir çiftlik kurmanın ekonomik fizibilitesini hesaplamak bile mümkün değildir. Yatırımın büyük bir kısmı yüksek teknolojili aletlerin satın alınmasıyla ilgilidir. Böyle bir çiftliği işletmenin maliyeti de ürünün gereksinimlerine bağlı olarak dalgalanmaktadır.
- Kırsal Toplum İçin Bir Tehdit- Hiç şüphe yok ki kırsal toplum geçimini sağlamak için büyük ölçüde tarıma dayanmaktadır. Ekonomilerini yönlendiren de budur. Çiftlikleri kırsal bölgelerden şehirlerin kentsel bölgelerine kaydırarak kırsal bölgelerin ekonomisini sekteye uğratarak sorunlara yol açabiliriz.
- Sürekli Enerji Gerektirir – Dikey tarım, tüm mekanizmasını çalıştırmak için çoğunlukla elektriğe bağlıdır. Bitkilere yeterli miktarda ışık sağlamak ve çeşitli yüksek teknoloji ekipmanlarını çalıştırmak için elektriğe ihtiyacınız vardır. Eğer burada kullanılan enerj yenilenebilir enerji kaynaklarından üretilmez ise bunu dezavantaj olarak kabul edebiliriz.
- Karmaşık Süreçler- Dikey tarım çok fazla otomasyon ve elektrikli ekipman gerektirdiğinden, bu konularda bilgisi olmayan bir insanın bu tür bir tarımla başa çıkması kolay bir iş değildir.
Dikey Topraksız Tarım ile Yetiştirebilen Meyve ve Sebzeler
Dikey topraksız tarımın ürün yelpazesi her ne kadar sınırlı olsa da, bu konuda yapılan araştırma ve geliştirme çalışmaları ile üretilebilecek mahsül sayısı artacaktır.
Bu Yazımızı İncelediniz Mi? Mantar Nasıl Yetiştirilir? İstiridye Mantarı Para Kazandırır Mı?
Dünya’da Dikey Topraksız Tarım
Birleşmiş Milletler, önümüzdeki 50 yıl içinde dünya nufusunun %65’inin şehir merkezlerine yerleşeceğini tahmin ediyor. Bu süre zarfında şuan 7 milyara yaklaşan dünya nufusunun ez az 10 milyarı bulması bekleniyor. Geleneksel tarım yöntemlerinin uygulanmasına devam edildiği takdirde, bu nufusu beslemek için Brezilya’nın kapladığı alandan daha büyük yeni tarım alanlarına ihtiyaç duyulacak. Oysa bügün tarıma alverişli alanların %80’i kullanılıyor, %15’i ise kötü idare nedeniyle heba edilmiş durumda. Yalnızca yarım asır içerisinde dünya nufusunun büyük bir çoğunluğunu bekleyen ciddi bir açlık tehlikesi ile karşı karşıyayız. Yaklaşan felakete dur demek ve artan nufusun gıda ihtiyacını karşılamak için birçok ülke dikey tarım gibi sürdürülebilir tarım teknolojilerine yöneliyor. Dikey tarım sistemleri gelecekte yaşanabilecek gıda krizini önlemek için birçok ülkenin ve girişimcinin radarına girmiş durumda. Gelin dikey çiftliklerin Türkiye’de ve diğer ülkelerde ne durumda olduğunu inceleyelim.
Singapur, Japonya, Amerika şu anda dikey tarım yaptıkları (hem de tonlarca ürün ürettikleri) tesislere sahipler ve bu tesislerin tamamı güneş enerjisini, rüzgar enerjisini ve yağmur sularını üretim alanlarında kaynak olarak kullanıyorlar. Böylece daha az yer kaplayarak çok daha fazla ürünü sağlıklı bir şekilde üretebiliyorlar. Örneğin şu anda dünyanın en büyük dikey tarım tesisi Japonya’da bulunuyor ve normal bir tarım arazisinde üretildiği zaman harcaması gereken suyun sadece %1’ini kullanarak aynı miktarda ürün üretiyor.
Yenilikçi şirketlerden biri Urban Crops. Bu tesislerde topraksız (hydroponic) bir üretim modeli kullanılıyor. Direkt bitkilere bağlı bir yöntem ile özel besinler ve minerallerle bitkiler besleniyor. Bu teknik sayesinde normalde 500 m2 alana ihtiyaç duyulak üretim, 50 m2 alanda yapabiliyorlar. Ürünlerin daha iyi büyüyebilmesi için led mor ışıklar geliştirilmiş ve en iyi büyüme ortamı tesis edilmiş durumda. Tabi şirket bu işte tek başına değil bir çok farklı rakip girişim hayata geçmeye başlamış durumda.
Amerika’nın New Jersey eyaletinde hizmet vermeye başlayan Aerofarms tam kapasite çalışmaya başladığında dünyanın en büyüğü olacak. 3.5 dönüm arazi üzerinde kurulu olan bu girişim her yıl yaklaşık 1 milyon ton yeşillik (marul, ıspanak gibi…) üretim kapasitesine sahip ve bu da geleneksel tarım arazisi olarak 13.000 dönüme eşdeğer.
Türkiye’de Dikey Topraksız Tarım
Türkiye’den çıkan bir girişim olan Plant Factory, İstanbul Dragos’ta bulunan üretim tesisinde insanı ve doğayı birlikte düşünerek geliştirdiği tarım teknolojisi ile alandan, topraktan ve güneşten bağımsız 365 gün boyunca maksimum verimlilikle, yüksek besin değerine sahip temiz gıda üretiyor. Plant Factory geliştirdiği dikey tarım teknolojisini dünyaya ihraç etmek için de çalışmalarını da sürdürüyor.
Hem Türkiye’de hem de global ölçekte bu alandaki firmaları temel olarak ikiye ayırabiliriz. Birinci grup dikey tarım teknolojisini geliştirip satan firmalar (yerli örnekler: Forfarming, Hext tech Green ). İkinci grup ise bu teknolojiyi kullanarak dikey tarım çiftliği kuranlar. Böylelikle dikey tarım çiftliklerinde ürettikleri ürünleri doğrudan veya perakende kanaları aracılığıyla müşterileriyle buluşturuyorlar. Bu ikinci gruba girebilecek Türkiye’nin pekçok bölgesinde birçok dikey tarım çiftliği olduğunu söyleyebiliriz. Ayrıca girişim seviyesinde olup da bu işi ofislere ve evlere götürme hedefinde olan Vahaa ve Nemflora’yı sayabiliriz. Yurtdışında ise bu işi büyük ölçekli olarak yapan Bowery, Aerofarms, Brightfarms, Gotham Greens, Alesca life ve Freshbox gibi girişimler de mevcut.
Sonuç olarak yoğun ve bilinçsiz tarım yöntemleri ile yapılan günümüz tarımının doğaya birçok zararı bulunmaktadır. Bu zararlı etkileri minumum seviyeye indirgeyecek dikey topraksız tarım sistemlerini uygulamak ve yaygınlaşmasını sağlamak, iklim krizini ve yol açtığı diğer zararlı etkilerini önlemede büyük bir yapı taşı olacaktır. Bu yazımda geleceğin sürdürülebilir ve temiz tarım teknolojisi olan dikey topraksız tarımı inceledik. Umarım faydalı olmuştur. Bir sonraki yazılarda görüşmek üzere…. LEVTEMS
Kaynakça:
https://www.toros.com.tr/Documents/GenelIcerikler/3-Dikey%20Tar%C4%B1m-%20Yukar%C4%B1%20ve%20I%CC%87leri.pdf
https://www.researchgate.net/publication/339043438_Dikey_Tarim#:~:text=Abstract,sistemlerle%20tar%C4%B1m%20%C3%BCr%C3%BCnlerinin%20yeti%C5%9Ftirilmesini%20hedeflemektedir.
Webrazzi
https://www.infosys.com/industries/agriculture/insights/documents/vertical-farming-information-communication.pdf
Dikey tarım sistemleri ve çeşitleri hakkında harika bir yazı