Gelişmiş entegre mücadele stratejilerinin teşvik edilmesi

Entegre mücadele uygulamalarını kullanmak, tarım üreticileri ve danışmanlar için oldukça zor olabilir. Karar Destek Sistemleri, işletmelerde EM için karar verme sürecine yardımcı olabilir. Karar destek sistemleri, entegre bitki korumanın ilerlemesi için önemli bir kaynaktır.

SPO, yetiştiricilerin ve danışmanlarının olası ürün riskleri hakkındaki bilgilere dayanarak karar almalarına yardımcı olur. Çoğu sistem, özellikle taktik ve operasyonel sistemler, ürünü izlemekle içsel olarak bağlantılıdır, çünkü modeli çalıştırmak için genellikle gözlemsel veriler gerekir ve sonuçlar genellikle nihai sonucu tanımlamak için daha hedef odaklı izleme gerektirir. İzleme zaten EM'nin önemli bir parçasıdır, ancak zaman alıcı ve pahalı olabilir. SPO, kullanıcıların en savunmasız olan ve etkili korumanın ekonomik fayda sağlayacağı ürünlerin izlenmesine odaklanmayı sağlar. Böyle bir SPO, kullanıcılara hedefli ürün izlemenin gerekli olup olmadığını ve bunun nasıl yapılacağına dair bilgi edinme konusunda güven verir. İster önleyici isterse tedavi edici olsun bu iki adımlı karar verme süreci, tüm IPM tekniklerinin kullanılmasına olanak tanır. IPM için gelişmiş SPO'nun geliştirilmesi genellikle yeni zararlıya özgü sistemler biçimini alır, bu nedenle bunların kullanımı bölge ve/veya kaynaklara erişim (ör. iklim verileri) ile sınırlı olabilir. EM Kararları projesinin (H2020 No. 817617) bir parçası olarak araştırmacılar, çok uluslu ölçekte mevcut ve gelecekteki sistemlere daha geniş erişim sağlayan bir çevrimiçi platform geliştiriyorlar. "EM Kararları" platformu, üreticilere entegre zararlı yönetiminde karar desteği sağlıyor. Çiftçilerin, danışmanların ve araştırmacıların dört gösterge paneli aracılığıyla Avrupa genelinde çok çeşitli karar destek sistemlerine ve hava durumu verilerine erişmesini sağlayan web tabanlı bir çerçevedir. Platform, farklı karar destek sistemlerinin güvenilirliğini ve uygunluğunu değerlendirmeyi mümkün kılıyor, böylece ihtiyaçlarına en uygun olanları seçebiliyorlar.

"IPM-Works - Geniş IPM Çiftlik Demo Ağı" projesinin amacı, bilgi paylaşımı ve karşılıklı öğrenme yoluyla EM stratejilerinin benimsenmesini göstermek ve teşvik etmek için AB genelinde çiftçilerden oluşan bir ağ kurmaktır. Şu anda, Avrupa tarımı bitki koruma ürünlerinin kullanımına büyük ölçüde bağımlıdır. Çoğu Avrupa ülkesinde tarımsal işletmelerde, verim kaybını önlemek için hastalık ve zararlılara karşı ürünlerin korunması esas olarak (ve bazen yalnızca) pestisit kullanımına bağlıdır. Pestisitlerin bu kadar yüksek düzeyde kullanımı, bunların çevre ve insan sağlığı üzerindeki etkileri konusunda artan endişelere yol açmıştır. Ayrıca, aynı etki mekanizmasına sahip pestisitin tekrar tekrar kullanılması, direnç gelişimi nedeniyle genellikle etkinliğin azalmasına neden olduğundan, çiftçiler için uzun vadeli sorunlara da neden olabilirler. Avrupa Yeşil Mutabakatına, daha doğrusu çiftlikten tabağa stratejisine göre, AB pestisit kullanımını 2030 yılına kadar %50 oranında azaltmayı planlıyor. Bu, başarılması son derece zor olacak çok iddialı bir hedeftir. Aynı zamanda ve sürdürülebilir pestisit kullanımına (SUD) ilişkin 2009/128/EC Direktifi uyarınca, AB üye ülkeleri pestisit kullanımına olan bağımlılığı azaltmayı amaçlayan ulusal eylem planları (NAP) formüle ettiler. Bu nedenle, önümüzdeki yıllarda pestisit kullanımını azaltmak Avrupa genelindeki tarım politikaları için önemli bir öncelik olacak ve çiftçilerin bu dönüşümün ön saflarında yer alması gerekecek. Avrupa genelindeki çiftçiler, pestisitlere daha az bağımlı olarak gelişmiş EM stratejilerini başarıyla deniyor ve uyguluyor. Avrupa tarımının karşılaştığı zorluk, bu grubu genişletmek ve gelişmiş EM stratejilerinin daha yaygın bir şekilde benimsenmesini teşvik etmektir. IPM-Works projesi, başarı hikayeleri paylaşarak, akranlar arası bilgi paylaşım etkinlikleri düzenleyerek, çiftlik gösterilerini teşvik ederek ve çiftçilere ve danışmanlara EM konusunda eğitim vererek bu hedefe ulaşmayı amaçlamaktadır. Geçmişte, bu etkinlikler bilgi yaymak için mükemmel araçlar olduğunu kanıtlamışlardır.

IPM-Works, gelişmiş EM stratejilerini teşvik eden alanda hali hazırda var olan mevcut ağları koordine edecek ve ayrıca EM öncülerinin henüz ilgili bir ağda yer almadığı bölgelerde veya sektörlerde yeni üretim merkezleri oluşturacaktır. Proje, farklı üretim sistemlerinde gerçek işletmelerde benimsenen EM tabanlı stratejilerin bitki koruma ürünlerine bağımlılığı ve insanların maruz kalmalarını azalttığını göstermek için çiftçileri, danışmanları, politika yapıcıları, tüketicileri ve diğer kilit aktörleri içerecektir. Proje, EM'nin bir tarımsal işletmede ekonomik karlılığı koruyabileceğini veya iyileştirebileceğini ve tarımın çevresel etkilerini azaltabileceğini gösterecektir. Projenin işe yaradığının gösterimi hem işletme çapında hem de bölgesel, ulusal ve AB düzeyinde gerçekleşecektir. IPM-Works, çiftçiler, danışmanlar ve diğer yenilikçi aktörlerle çalışacak ve Avrupa yeşil teklifini ve çiftçilik stratejisini gerçekleştirecek girişimlere odaklanacaktır.

Tarımda yeni teknolojiler ve dijitalleşme

Son yıllarda hassas ölçüm ekipmanları, sensörler, sondalar, coğrafi konumlama sistemleri, dronlar, robotlar gibi modern bilgi ve iletişim teknolojisinin yanı sıra büyük veritabanları gibi şeyler ve yapay zeka tarım alanlarında giderek daha fazla kullanılmaktadır. "Akıllı tarım", daha doğru ve verimli bir yaklaşıma dayanması nedeniyle daha verimli ve sürdürülebilir tarımsal üretime ulaşma konusunda büyük bir potansiyele sahiptir. Dijitalleşmenin getirilmesinin en önemli nedeni ekonomik olmakla birlikte başka ihtiyaçlardan dolayı da tanıtılmaktadır. Suyun daha verimli kullanılması, daha az gübre ve zirai ilaç kullanımı, daha az yakıt tüketimi, işleme optimizasyonu gibi çevresel konularla ilgili olarak büyük faydalar sağlayabilir.

Tarımsal işletmelere, Küresel Konumlandırma Sistemi GNSS'ye dayalı tarım makinelerini yönlendirmek veya ekim ve ürün rotasyonunu planlamak için kullanabilecekleri tarımsal araziler ve arazi kullanımına ilişkin grafik veriler sağlanır. Bazı işletmeler bitki hastalıkları, besin eksiklikleri veya bitkilerdeki su eksikliği belirtilerini daha hızlı tespit etmek amacıyla havadan gözetleme (uydu görüntülerinin veya daha küçük dronlarla elde edilen görüntülerin analizi) kullanmaktadırlar. İşletmeler aynı zamanda tarımda su tüketimini azaltmak ve hastalıklara ve zararlılara karşı zamanında koruma sağlamak amacıyla doğru yerel hava durumu verilerini kullanabilir. Zamanında harekete geçilirse kuraklığın sonuçları azaltılabilir, hatta ortadan kaldırılabilir. Tarımda etkili dijitalleşme, bölgenin temel dijital kayıtlarını, iyi gelişmiş bir agrometeorolojik istasyon ağını, çeşitli prognostik modeller ve doğrudan izleme yardımıyla hastalıkların ve zararlıların gelişimini tahmin eden ve tavsiyelerde bulunan etkili bir kamu bitki sağlığı hizmetini gerektirir. Uzaktan algılama (dronlarla uydu ve hava fotoğrafçılığı), ürün durumuna ilişkin verileri yakalamak için merkezi yaklaşımlardan birini temsil eder. Hassas tarımın uygulanması için verileri kaydedebilen ve/veya kullanabilen tarım makinelerinin (biçerdöverler, mineral gübre serpme makineleri, püskürtücüler, ekim makineleri...) yelpazesi giderek artıyor ve bu, tarımda dijitalleşmenin daha hızlı başlatılmasını sağlıyor.

Bitki korumada uzaktan algılamanın uygulanması

Bitki hastalık ve zararlılarını kontrol etme yöntemleri, bunların arazide eşit mekansal dağılımını varsayar, ancak pratikte çoğunlukla eşit olmayan bir şekilde dağılırlar. Bazı hastalık ve zararlılar ilk önce yerel olarak ortaya çıkar ve daha sonra plantasyon veya tarlanın daha büyük bir kısmına yayılır. Uygulamada etkili bitki koruması, bitkilerin düzenli olarak denetlenmesini gerektiren hastalıkların ve zararlıların ortaya çıkışına ilişkin gözle görülür belirtilerin en güncel ve zamanında izlenmesiyle bağlantılıdır. Bu izleme veya inceleme zaman alıcı ve pahalıdır ve bastırmanın etkinliği, denetçinin deneyimine ve olgunun ilk işaretlerini zamanında fark etme becerisine bağlıdır. Uzaktan algılama yöntemleri, hastalık veya zararlıların varlığının daha geniş yüzeylerde ve olayın farklı aşamalarında tespit edilmesini mümkün kılar. Uzaktan algılamada farklı desteklere monte edilen, zaman ve mekansal doğruluk sağlayan farklı sensörler kullanılır.

En yaygın sensör grupları şunlardır: RGB, hiperspektral, multispektral, termal ve floresan sensörler. Hastalık ve zararlıların tespiti beş grubun tamamındaki sensörlerle mümkün olsa da sensör seçimi platforma (sera, dron, uydu...) ve istenen doğruluğa bağlıdır. RGB sensörleri, yapraklarda değişikliklere neden olan hastalık etkenlerinin varlığının belirlenmesine olanak tanır, ancak bunların görünür semptomların gelişmesinden önce enfeksiyonların belirlenmesindeki yararlılığı sınırlıdır. İkincisi, çoklu ve hiperspektral ve termal sensörler ile mümkün olmaktadır. Bu dört sensör grubu, doğal ışıklandırmayla daha uzak mesafelerde de (örneğin uçakta) kullanılabilir. Floresan sensörler doğru hastalık tespitine olanak tanır ve bu nedenle seralar ve laboratuvarlar gibi sınırlı alanlarda kullanıma uygundur.

Tarımda kullanılan uzaktan algılama sensör montajları

Tarımda kullanılan uzaktan algılama sensörlerinin en yaygın taşıyıcıları uydular, insansız hava araçları, uçaklar, araziler, laboratuvarlar ve seralardır (Şekil 2). Hastalık ve zararlı etmenlerinin arazide homojen olarak dağılmamaları nedeniyle, optik sensörlerle uzaktan algılama, enfeksiyonların odakları ve boyutları hakkında bilgi sağlamak için en uygun teknolojidir. Bitki hastalık ve zararlılarını tespit etmek amacıyla uzaktan algılama verilerinin etkin bir şekilde kullanılması için gelişmiş veri analizi yöntemleri gereklidir.

Hassas tarım ve tarımda dijitalleşme

Hassas tarım uygulamalarından en iyi şekilde yararlanabilmek için teknik olarak desteklenen uygun alet ve ekipmanlara ihtiyaç duyulmaktadır. Akıllı makineler (mineral gübre serpme makinesi, ekim makinesi, püskürtücü, tahıl biçerdöver, silo biçerdöver...), otomatik olarak açıp kapanan ve böylece üst üste binmeleri önleyen "Bölüm Kontrolü" gibi ek işlevlerle klasik makinelerden farklılık gösterir. Arazideki geçişler ve yan yana dönüşler için, özellikle tarla kenarında eşit ürün aralığı ve tutarlı büyüme koşulları sağlar ve tam olarak ihtiyaç duyulan yerde ve zamanda gübreleme ve ilaçlama yapmamıza olanak tanıyan "Değişken Oran Kontrolü" sağlar. Tüm makinelerin kendilerini kontrol edebilecek bir bilgisayara bağlanması gerekir, ancak bunlar genellikle traktörde bulunan ve gübre ve ilaçlama haritalarını kontrol etmek için gereken veriler buraya aktarılan ISOBUS kontrol cihazı aracılığıyla bağlanır. Makine ISOBUS kontrolörü aracılığıyla kontrol edilir. Başarılı bir çalışma için, çeşitli konum sistemlerinden elde edilebilecek tam konum bilgilerine de ihtiyacımız var; en iyi bilinenlerden biri, 3 ila 4 metrelik bir doğruluk elde ettiğimiz GPS sistemidir. İlaçlama ve ekim için daha fazla doğruluk gerekmekte olup bu bize 1 cm'ye kadar doğruluk sağlayan “Gerçek Zamanlı Kinematik” (RTK) ler aracılığıyla mümkün olmaktadır. Belirli bir alanda ne kadar dozlama yapacağımızı belirlemek için öncelikle alanın gereksinimlerine ve durumuna ilişkin verilere ihtiyaç duyulmaktadır. Gerekli veriler bir drone veya uydu ile elde edilebiliyor, burada multispektral sensörlerin yardımıyla bitkilerin durumunu tespit edebiliyor ve bize parselin depresif ve sağlıklı koşullarını gösteren özel bitki örtüsü indeksleri üretebiliyoruz. Görüntünün kendisine dayanarak kesin nedeni belirleyemediğimiz için sahaya giderek nedenlerin belirlenmesi ve bulgulara göre ilave önlemler alınması gerekmektedir.

Uzaktan algılama kullanarak sulama tahmini

Bitkilerin uygun şekilde büyümesi ve gelişmesi yeterli miktarda suya bağlıdır. Tarımsal üretimin düşük seviyesi, diğer şeylerin yanı sıra, su kullanımındaki düşük verimliliğin bir sonucudur. Sulamaya karar verdiğimizde ne çok fazla ne de çok az sulama yapmamak ve sulamanın doğru sürede yapılması önemlidir.

Profesyonel olmayan sulamanın sonuçları aşağıdakileri olumsuz etkiler:

- Bitki hastalıklarının boyutunu artıran ve bitki koruma ürünlerinin daha fazla tüketilmesini gerektiren bitkilerin sağlık durumu,

- Ürün miktarı,

- Ürünün kalitesi ve dayanıklılığı,

- Üretilen ürünün piyasa değeri ve dolayısıyla üretimin rekabet gücü,

- Besin maddelerinin bitkiye alımının azalması ve besin maddelerinin kök bölgesinden sızma olasılığının artması,

- Bitki koruma maddelerinin etkinliği ve bozulması ve bunların topraktan yıkanma olasılığının artması,

- Aşırı su tüketimi nedeniyle, su kullanım etkinliği ve tarımsal üretimin ekonomik ve çevresel sürdürülebilirliği olumsuz etkilenmektedir.

Zararlıların uzaktan algılanması

Son yıllarda, zararlı organizmaların izlenmesi alanında, elektronik tuzaklar kullanılmaya başlandı. Trapview elektronik tuzakları yardımıyla, Lepidoptera takımından zararlıların uzaktan izlenebilmesi mümkün olmaktadır. Cihaz, bir güneş paneli, bir dış kasa ve görüntü yakalama ve veri iletimi için elektronik aksam içeren bir iç kısım ve kullanıcının kendisi tarafından eklenen bir feromona sahip yapışkan bir panelden oluşur. Cihaz, GPRS protokolü üzerinden üreticinin sunucusuna veri iletir ve bu da kullanıcının yakalamaları bir web veya mobil uygulama üzerinden görüntülemesini sağlar. Bu yeni teknolojilerin prognostik hizmete dahil edilmesi, prosedürlerin rasyonelleştirilmesini sağlar, çünkü feromon tuzakların mevcut kullanımı sahada görsel incelemeler gerektirir ve böylece malzeme maliyetleri artar. Cihaz yüksek çözünürlüklü bir video kamera ile donatılmıştır, veriler mobil ağ üzerinden iletilir, böylece yakalamaları bir cep telefonu veya bilgisayardaki uygulamada izlemek mümkündür. Yakalanan kelebeklerin görüntüleri, kullanıcının sezon boyunca yakın ve geçmiş görüntüleri görüntülemesine de olanak tanıyan Trapview uygulaması üzerinden izlenebilir.