Bitkiler hayatsal faaliyetlerini devam ettirebilmek için güneş, su, hava ve toprak kaynaklarına bağımlıdır. Bu kaynakların bir kısmı insan tarafından doğrudan müdahale edilebilir kaynaklarken bir kısmı kısmen, bir kısmı da hiç müdahale edilemez kaynaklardır.
Tablodaki yabancı ifadelerin anlamları
Nature’s Miracle: Bitkisel Üretim Mekanizması
Solar Energy: Solar Enerji (Güneş)
Xilema: Ksilem
Water; Nutrients: Su, Besinler
Fertilizer Residues: Gübre Artıkları
Nutrients Besinler
Water: Su
Rain:Yağmur
İrrigation: Sulama
Pholoem: Floem
CHO’s Storage: CHO Deposu
Işık kaynağı olarak “güneş”, bitkilerde fotosentez tepkimesinin tetikleyicisi olarak rol alır. Sadece Hollanda’da yüksek teknolojik seralarda üretimi devam eden topraksız kültür üretiminde suni ışıklandırma ile doğal ışık karşılanmaya çalışılırken, güneş veya ışık kaynağımız; denilebilir ki vazgeçilmez yegâne kaynaklardan birisidir. Keza bitkisel üretim yapılan devasa açık tarla alanlarında suni ışıklandırmadan bahsedilemez. Maalesef, bitkisel üretimde ışık kaynağı, var olmadığında yerini dolduramadığımız bir kaynaktır.
Bitkisel üretim için “hava” bir diğer vazgeçilmez ve yeri doldurulamaz kaynaktır. Kısıtlı alanlarda uygulanan CO2 zenginleştirmesi geniş alanlarda pratik bir uygulama olamaz.
Bitkisel üretimde insan ancak su/sulama ve toprak/gübreleme kaynaklarına müdahale edebilir, doğrudan bunların rollerini değiştirebilir ve/veya etkileyebilir durumdadır. İşte bu makalede bitkisel üretimde varlığına ve pratik uygulamalarına müdahale edebildiğimiz, sulama ve gübreleme üzerine; hayati önem taşıdığına inandığımız “Sulama ve gübreleme etkinliğinin arttırılması ve otomasyon” konularına değineceğiz.
Sulama ve Gübrelemede Etkinliğin Arttırılması
Yağmur veya tarımsal sulama ile bitkilere kazanılan suyun %90’ı bitkinin nefes alıp verdiği transpirasyon mekanizmasında kalan kısmı da fotosentez tepkimelerinde Hidrojen (H) ve Oksijen (O2) kaynağı olarak kullanılır. Tüm bu bahsi geçen hususlar bitkisel üretim için hayatsal önem taşır. Bitki yeşil aksamının veya bir diğer değişle bitki iskeletinin ayakta kalabilmesi için turgor basıncı sulama ile sağlanır, transpirasyon mekanizması ile gerçekleşir. Sulama yeterli miktarda ve doğru zamanda uygulanmaz ise bitkiler solar, çöker ve üretim kalite ile kantitesi düşer.
Bitkisel üretimde maksimum verim ve kalite için gerekli besin elementleri bitkilerin kökleri vasıtası ile topraktan veya topraksız üretim materyalinden sağlanır. Ortamda üretim için gerekli bitki besin elementleri noksan ise bu elementler gübreleme ile bitkilere kazandırılır. Gübreler ile bitkilere kazandırılan bitki besin elementlerinin besin eriği şeklinde kök bölgesine uygulanması uygundur ki bu da sulama ile gerçekleştirilir. İşte bu noktada su ve sulamanın bir diğer önemi ortaya çıkmaktadır. Besin elementleri bitkilere su yardımı ile taşınır ve yararlı olur. Bu sebepten ötürü günümüz tarımsal bitki besleme teknolojileri sulama ve gübrelemeyi tek bir konsept olarak ele alıp uygulanmaktadır. Bu bağlamda sulama ve gübreleme tek bir isim ile ifade edilmekte; gübreli sulama anlamına gelen “fertigasyon” terimi ile tanımlanmaktadır.
Sulama ve gübreleme uygulamaları bilimsel gerçeklerle desteklenen bir takım kurallar çerçevesinde gerçekleştirilmesi gereken önemli tarımsal bir girdidir. Doğru sulama ve gübreleme yönetimi ile ancak ürün verimi ve kalitesi arttırılabilir.
Su bitkilere ihtiyacı olduğu kadar ve ihtiyacı olduğu zaman verilmelidir. Daha açık bir ifade ile denilebilir ki su bitkilere gün içinde birkaç defa verilebilir, sulama süreleri; iklim ve bitki durumuna göre arttırılabilir yâda azaltılabilir.
Aynı şekilde gübreler bitkilere doğru miktarda ve doğru zamanda verilmelidir. Aksi takdirde gübre hiçbir fayda sağlamadığı gibi zararlı etkileri de olabilir. İşte tüm bu konuların önemine bağlı olarak bilim adamları doğru miktarda gübrenin bitkilere verilebilmesi ve bu miktarların ölçülebilir olabilmesi için bazı teknikler geliştirmişlerdir. Böylece gübreleme hesapları “miktar/alan” yöntemlerinin unutulup, yeni yöntemler ile daha faydalı olacak şekilde gelişmiştir. Gübreleme hesabı yaparken kilogram/dekar şeklinde verilen tavsiyeler yeterli olmamaktadır. Çünkü gübre su ile uygulanır ve sulama ile uygulanan su miktarına bağlı olarak kg/da şeklinde tavsiye edilen aynı miktardaki gübrenin etkinliği değişir. Her iki yönde de (Az su veya çok su ile uygulama) gübrenin bitki üzerindeki etkisi olumsuz olur. İşte bu sebeplerden ötürü günümüz tarımsal teknolojileri gübre miktarı ile ilgili tavsiyelerini uygulanması lazım gelen su miktarı/hacmi ile birlikte verir. Bu yöntemde gübreleme tavsiyeleri mg / litre veya meq/litre olarak verilir. Burada bitkilere uygulanması gerekli gübre; 1 litre’de bulunması gerekli miligram cinsinden gübre miktarı olarak tanımlanır.
UYGUN EC DEĞERLERİ (mS / cm)
Domates : 2.5
Biber : 2.4
Hıyar : 2.0
Patlıcan : 2.0
Marul : 2.3
Tablo 1. Değerler bitkinin gelişim dönemi, vejetatif/generatif denge, hava koşulları ve arzu edilen verim/kalite unsurlarına göre % ±25-30 değişir.
Bu noktada ne kadar suya ne kadar gübre uygulanması gerektiği konuları ve uygulama teknikleri ön plana çıkmaktadır. Bitkilerin verilen gübreden maksimum derecede faydalanabilmesi için kök bölgesine uygulanan su içerisinde belirli miktarda gübre olması gerekir. Belirli miktarda su içine uygulanan bu gübre su içinde bir nevi tuzdur ve su içine karıştırılan tuz su içinde uygulanan miktarlarına bağlı olarak belli bir elektriksel iletkenlik oluşturur. Bu elektriksel iletkenlik değeri kısaca “EC” olarak ifade edilir ve ölçülebilir bir değerdir. 1 litre su içinde eritilen her çeşit 1 gram gübrenin kendine özel bir EC değeri oluşur ve bu iletkenlik yaygın olarak mS/cm cinsinden ifade edilir.
Aynı şekilde sulama suyunda veya gübreli suda olması gerekli asitlik dereceleri mevcuttur. Bu da ayarlanması gerekli bir diğer husustur.
Sonuç olarak 1 litre sulama suyuna uygulanacak miligram cinsinden herhangi bir gübrenin su içerisinde belirli bir iletkenlik değeri vardır ve bu EC değerini uyguladığımız su hacmi ve/veya gübre miktarı ile ayarlayabilir ve ölçebiliriz. Buradan yola çıkarak bitkilerin sulama ihtiyaçlarına dair su hacmi/sulama süresi ve sulama frekansı/sulama sayısı iklim durumu, toprak yapısı ve yetiştirilen ürünün özel isteklerine göre ayarlanabilir. Aynı şekilde üretilen her bir ürünün kendine özel ve yetiştirme dönemlerine ait özel EC istekleri vardır. Tüm bu etkenler bir arada ayarlanıp ölçülerek bitkilere uygulanmak zorundadır. Bu şekilde ancak ürettiğimiz meyve veya sebzeden en yüksek verim ve kaliteyi elde edebiliriz. Yüksek kalite ve tonaj çiftçinin daha yüksek gelir elde etmesini sağlayacak, ihracatta kaliteye bağlı olarak satış hacmi büyüyecek ve şahıs ve ülke çıkarlarına pozitif etki yapacaktır.
Fertigasyon tüm uygulama kuralları çerçevesinde el yordamı ile uygulanamayacak kapsamlı bir işlemdir. Bu bağlamda teknolojik alet, makine ve bilgisayarlardan faydalanmamız gerekmektedir. Bitkiye doğru miktarda su ve gübre ölçülerek, istenilen sayıda uygulamalar ile ve geniş alanlarda ancak bilgisayarlı sulama ve gübreleme otomasyon sistemleri ile mümkündür. Daha küçük alanlarda Dosatron benzeri mekanik sulama cihazları, hat üstü EC/pH metre veya kalem tipi EC/pH metre yardımı ile fertigasyon gerçekleştirilebilir. Hatta küçük kapasiteli bilgisayarlı sulama ve gübreleme otomasyon cihazları kullanılabilir. Ancak işini ciddi manada yapmak isteyen her üretici; ister büyük ister küçük olsun, sulama ve gübrelemeyi teknolojiik imkânları kullanarak gerçekleştirmelidir.
Tablodaki yabancı ifadelerin anlamları
Fertilizer Tanks: Gübre Tankları
Agitator: Karıştırıcı
Automatic Fitler: Otomatik Filtre
Main Supply Pump: Ana Pompa
CDN Computer: CDN Kontrol Ünitesi
Sensors: Sensörler
Mixing Pipe: Karıştırma Borusu
Mixing Unit: Karıştırma Tankı
Dosing Pumps: Dozlama Pompası
Gübre Tankları: Gübrelerin suda eritilip hazırlandığı stok solüsyon tanklarıdır. CDN Kontol ünitesi 8 gübre tankından çözelti pompalayabilecek özelliktedir. Genel olarak 7 tank gübreler için, 1 tank asit çözeltisi ile pH’ı dengelemek üzere kullanılır
Sulama Pompaları: Yukarıdaki şemada sadece 1 pompa mevcut olmakla beraber CDN control ünitesi 3 pompayı kontrol edebilir: vana açma-kapama kontrolünden bağımsız olarak, ön çalıştırma veya geciktirme özellikli çalıştırılabilir.
Filtre İstasyonu: Sistem, filtrelerin otomatik temizliğini yapabilir. Temizlik farklı şekillerde başlatılabilir: basınç farkı, kullanılan su miktarı, sulama zamanı veya bunların kombinasyonundan.
Gübre enjeksiyonu için dozlama ünitesi: Bir enjektör ve kontrol solenoid vanasından oluşur.
Mix (Karışım) Tankı: Karıştırma tankında, gübre çözeltileri ve su bitkisel besin ihtiyacı ayarına gore karıştırılarak harmanlanır.
Sistem ana pompası: Ana pompa 2 şekilde sisteme dahil edilebilir: Tüm su karıştırma tankından geçebilir veya yukarıda şemada olduğu gibi suyun bir kısmı karıştırma tankından geçirilir ve daha doğru/yeterli bir çözelti sisteme dahil edilir.
EC ve pH control sensörleri: Bitki besin elementleri ve asit dozlaması için gerekli bir husustur. CDN pazarda bulunan en iyi sensörleri kullanmaktadır. İkinci bir EC sensörü (EC2) de sisteme dâhil edilerek nispi EC veya risirkülasyon EC’si de kontrol edilebilir.
Ana debi/akış sayacı: Sera veya arazideki farklı bölgelere ne kadar su gönderildiğini veya su tüketildiğini tespit etmek üzere iyi bir araçtır. Ayrıca su hacmine gore yapılacak sulamaları programlamak içinde kullanılır. Akış alarmının aktivasyonunu da sağlar.
Gübre sayacı: Her bir ürün bölgesine basılan gübre miktarını belirlemek için faydalı bir araçtır.
Doktor Tarsa CDN Kontrol Ünitesi
CDN bitkisel üretim için gerekli besin çözeltisini uygun miktar ve zamanda bitkilere su ve gübre karışımını hazırlayıp verecek şekilde geliştirilmiş bir sistemdir. Sistem bitkisel üretimin gerektirdiği farklı dönemsel ihtiyaçlara göre optimum büyüme ve üretim koşullarını karşılamak üzere çalışmaktadır.
Aynı bölge veya grupta yer alan bitkiler için vana grupları bu bitkilerin benzer besin ihtiyaçlarını karşılayacak şekilde monte edilmiştir ve kontrol ünitesi de bu paralelde çalışır.
Kontrol ünitesi toplam 10 grup içerir ve her bir grup 1’den 32’ye kadar vana grubunu çalıştırmak üzere programlanabilir. Her bir vana için birbirinden bağımsız sulama zamanları programlanabilir ve bu sulamalar zaman veya hacme göre yapılabilir.
Start durumları ve sulama önceliği pozisyonu her bir gruptaki vanaların neye göre aktive olacağını belirler. Kontrol ünitesi sulama sayısının belirleneceği farklı ve/veya bir arada çalışabilecek kombinasyon opsiyonlarına sahiptir. Farklı sulama opsiyonları kapalı ve/veya açık alanda bitkisel üretimin ihtiyaçlarını karşılayabilmek üzere geliştirilmiştir.
Gübre dozlaması bizim istediğimiz ve ayarladığımız miktarda gübrenin EC, EC2 ve pH kontrollü olarak sisteme verilmesine de imkan verir. Oransal dozlama tabir ettiğimiz bu program sulama hacmi ile de kombine edilebilir.
Kontrol ünitesi su hacmiyle kombine edilmiş oransal gübreleme programında da EC kontrolü sunmaktadır. Örnek vermek gerekirse:
1,2,3 ve 4 nolu tanklardan EC kontrollü dozlama; ve 5 nolu tankdan oransal dozlamayı aynı anda programlayabilirsiniz. 5 nolu tankta sadece is element bulunması ve EC üzerinde bir etkisinin olmayışı sizi farklı kombinasyonlarda program yapmanıza yönlendirebilir.
Sistemde opsiyonel olarak sunulan gübre sayaçlarını dahil ederek her bir gübre tankından ne kadar gübre gönderildiğini veya kullanıldığını tespit edebilirsiniz.
Alarm sistemleri bitkisel üretimde güvenliği sağlayabilmek üzere yüksek hassasiyette geliştirilmiştir. EC ve pH alarmları dozlama veya enjeksiyonun ritmini takip ettiği gibi güvenli sınır dışında gelişmesi muhtemel durumlar içinde üretici ve ürünü garanti altına almakta, bilgi aktarmaktadır.
CDN ile 5 bölüme kadar risirküle su, temiz su ile karıştırılıp harmanlanabilir ve sisteme tekrar arzu edilen sabit değerlerlerde gönderilebilir.
Görüldüğü üzere sahip olduğunuz sistem çok farklı seçenekleriyle ve bunların kombinasyonları ile her türlü üretim desenine adapte edilebilmekte ve bütün ihtiyaçlarınızı karşılamaktadır.
CDN kontrol ünitesinde PC programı da bulunmaktadır. PC programı CDN’nin gerçekleştirdiği tüm faaliyetleri raporladığı gibi size daha rahat programlayabilme imkânı da sunmaktadır.
