Tarımsal Uygulamalarda Verimlilik Artışı Üzerine

21 Aralık 2020

İnsan nüfusu şu anda 7.8 milyar olmak ile beraber 2030 yılına kadar 8.5 milyara ulaşması beklenmektedir. Bu rakam 1500 yılında 450 milyon, 1900’lü yılların başında ise 1.6 milyar seviyelerindeydi. Artışın böylesine yüksek bir ivme ile devam etmesi pek çok alanda risklerin oluşmasını ve dikkatlerin bu yöne çekilmesine sebep olmuştur. Bu alanların başında gıda sektörü ve bağlantılı olarak tarım gelmektedir. Popülasyondaki artışın aksine dünyada tarımsal alanlar ve su kaynakları azalmakta, iklimde değişiklikler olumsuz etkilerini artırarak hissettirmektedir. Dolayısı ile daha az kaynak ile daha fazla insanı doyuracak bir denklemin oluşturulması gerekmektedir. Bu denkleme bu yılın başında hayatımıza giren Covid-19 kriznin de eklenmesi ile beraber, sektördeki üretim ve tedarik zincirindeki kırılganıklar daha da belirginleşmiş ve çözüme yönelik girişimler artmıştır.

Genel Olarak Şu Anda Öne Çıkan Çözüm Başlıkları:

Dijitalleşme: Pek çok firma geliştirdiği aplikasyonlarla; çiftçinin tarladaki yabancı otları tanımlamasında ve iklim konusunda yardımcı olmaktadır. Bunun yanında geliştirilmekte olan bio ve nano sensörler ile çiftçinin toprak ve bitkiyi anlık olarak takip edebilmesine imakan verecektir.
Makina Sistmeleri: Makinalar her alanda olduğu gibi tarımda da çok önemli roller oynamıştır. Geliştirilen yeni robotik uygulamalar, sulama sistemleri ve dronların devreye girmesi ile hala önemlerini korumaktadırlar.
• Kimyasallar: Bu başlık altında geleneksel, nano ilaç ve gübre teknolojileri, mikrobiyolojik formülasyoları, biostümülanları ve adjuvantları toplayabiliriz. Bu yazı çerçevesinde de üzerinde duracağımız başlık burasıdır.

Tarımda Kimyasal Kullanımı

Tarımda kimyasal kullanımı geçen yüzyılın başlarında, bilimsel gelişmelere paralel olarak hızlanmış ve artık tarımın vazgeçilmez unsurlarından birisi olmuştur. Tarımsal ürünler dünya genelinde, otuz bin üzerinde herbisit, on bin üzerinde insektisit ile rekabet halindedir. Bu rekabet üretim kapasitesini aşağıya çekmektedir. İlaçlar ve diğer yardımcı enstrümanlar ile birlikte kayıplar düşürülmektedir.

Tüm bu pozitif etkilerinin yanında kimyasal kullanımı kısıtlanmaya çalışılmaktadır ve buna yönelik sıkı regülasyonlar uygulanmaktadır. Pek çok insan kullanılan ilaç kalıntıları konusunda bilinçli olup, mutfaklarına bu kimyasalların doğrudan ve ya dolaylı olarak girmesini istememektedir. Aşırı ve bilinçsiz ilaç kullanımı ayrıca çevreye de zarar vermekte ve mücadele edilen türlerin bu ilaçlara toleransını artırmaktadır. Zirai ilaç endüstrüsünde şu ana kadar basit moleküller keşfedilmiş olup mevcutta daha kompleks yapıda olan aktifler üzerinde çalışılmaktadır. Bu süreç daha uzun olduğu için tolerans gösteren türlerin verdiği zararlar artmaktadır. En hızlı çözüm olarak farklı aktiflerin kombinasyonu ve formülasyon tipi ile oynanarak ilerlenmektedir.

Gübre konusu, pek çok yeni gelişmelerin kaydedildiği ayrıca çiftçinin en önemli yardımcılarındandır. FAO (Food and Agriculture Organization) verilerine göre 2003 yılında, 105 milyon ton Azot, 20 milyon ton Fosfor, 23 milyon ton Kalsiyum bazlı gübre kullanılmıştır. Kullanılan bu büyük miktarlarda ki gübrenin tamamı bitkiler tarafınadan alınamamaktadır.

Yapılan araştırmalar ortalamada alım oranlarının Azot için %50, Fosfor için %10, Potasyum için %40 seviyelerinde kaldığını ortaya koymaktadır. Buharlaşma, yıkanma, toprak tarafından bitkinin alım yapamayacağı formlara dönüştürülmesi gibi sebeblerle su ve toprağa karışan bu girdiler çevresel ve ekonomik olarak kayıplara yol açmaktadır. Bu kayıpları belirleyebilmek için Gübre Kullanım Etkinliği kavramı oluşturulmuş ve buradan yola çıkarak matematiksel olarak kayıplar ölçülmektedir. Görece gübre maliyetlerinin düşük olması, daha fazla uygulamanın verimliliği artıracağına yönelik inanç, bilinçsiz kullanım sonucunda faydanın yanında zararları da sürüklemekteyiz.

Adjuvantlar

Yukarıda bahsedildiği üzere kimyasal kullanımı bir noktaya kadar gerekli ve faydalı olmakla beraber, bir noktadan sonra sürdürülebilirlik açısından önemli bir sorun olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu sorunların aşılması ve ya en azından minimize edilmesi açısında faydası gittikçe belirginleşen adjuvant başlığı altında ki ürünler öne çıkmaya başlamıştır. Adjuvanlar; aktif maddenin etkinliğini artırarak ürünün genel performansını iyileştiren yardımcı kimyasallardır. Bu tanımdan anlaşılacağı üzere adjuvantların kendisi bitki tarafından besleyici olarak alınmamakta, bir ziraai ilaç gibi zararlılara doğrudan etki etmemektedir. Bu ürünlerin etki noktaları ve sonuçlarının bir özeti Şekil 1’de verilmiştir. Bu genel tanımdan yola çıkarak adjuvantları kullanım tipi ve etki mekanizmalarına göre inceleyebiliriz.

Şekil 1. Adjuvantların etki noktaları ve faydaları

Şekil 1. Adjuvantların etki noktaları ve faydaları

Kullanım Tipine Göre

Adjuvantlar formülatörler tarafından ürün içinde kullanılarak çiftçiye sunulabilir. Bu tip uygulamalar ‘In-can’ olarak geçmektedir. Bu şekilde formüle edilmiş ürünler emsallerine göre, sahada daha etkin bir çözüm sunarlar. Dünya çapında yabancı otlar ile mücadelede yaygın olarak kullanılan Glifosat, sistemik olarak etki eden bir herbisit türüdür. Şekil 2’de görüleceği üzere Glifosatın adjuvantlarla formüle edilmiş hali etkin bir mücadele imkanı tanımaktadır.

Şekil 2. Adjuvant kullanımının Glifosat etkinliğine katkısı

Şekil 2. Adjuvant kullanımının Glifosat etkinliğine katkısı

 

Adjuvantlar üreticiler tarafından doğrudan formülasyonlarına eklenebildiği gibi harici olarak çiftçiye de sunulabilmektedir. Bu durumda çiftçi önerilen aktif ve adjuvant kombinasyonlarını uygulama esnasında karıştırarak da sonuç alabilir.

Her iki uygulama tipi ülkeden ülkeye ve üreticilerin market konumlanmasına göre değişiklik göstermektedir. Ürün içi kullanımda firmalar ürünlerini farklılaştırabilme imakanı sağlamaktadır. Harici kullanımlarda ise çiftçiler kanıtlanmış ve daha yüksek verimlilik gösteren ürünleri seçebilme şansı yakalamaktadır. İki durumda da aktiflerin biyolojik etkinliği artırılmaktadır.

Etki Mekanizmalarına Göre

Adjuvantlar dolaylı yoldan fayda sağlayan girdilerdir. Kullanımı dolayısı ile maliyetleri yükseltmektedir. Fakat maliyet-fayda açısından değerlendirildiğinde hem çiftçiye hem de doğaya pozitif bir katma değer sağlamaktadır. Değer, kullanılan adjuvatların etkinliğinin test edilmiş ve doğru uygulamaya, doğru ürünün önerilmesinden geçmektedir. Pazarda bu açıdan pek çok ürün dolaşmaktadır.

Fakat, gerek kullanım noktalarında ki hatalardan gerekse bu işi bilinçsiz olarak yürütmeye çalışan kişiler tarafından, bazı durumlarda değerinin anlaşılmaması söz konusudur. Croda olarak elli yılı aşkın bir süredir tarım alanında çalışmalarımızı sürdürmekte ve bilgi birikimimiz ile müşterilerin yanında yer almaktayız. Adjuvantların etkisini en iyi gözlemleyebileceğimiz alanlar çiftçilerin tarlası olmakla beraber, yeni ürünleri geliştirirken bazı noktalara dikkat etmekte ve bunar ışığında ürünlerimizi kullanıma sunmaktayız.

Adjuvantlar yukarıda belirtildiği üzere uygulamanın tamamında performansı etkilemektedir. Bu etki nozul çıkışından başlayarak, aktifin hedef bölgeye ulaşması, burada kalıp etkisini göstermesine kadar olan tüm süreci kapsamaktadır. Bu mekanizmaların genel bir özeti Şekil 3’te görülebilir.

Şekil 3. Adjuvant seçiminde dikkat edilen parametreler

 

 

 

 

 

 

 

 

İlaçların ve gübrelerin etki mekanizmaları hala tam olarak aydınlatılabilmiş bir konu değil. Bu konu hakkında çalışmalar halen devam etmekte. Yukarıda bu çalışmalara yönelik küçük bir kesiti paylaştık. Saha denemeleri sonuçlarından gelen veriler adjuvant kullanımı ile verimlilik artışının sağlandığını kanıtlamaktadır. Sürdürülebilirlik açısından, kimyasal kullanımı düşürme noktasında, çiftçinin maliyetlerini düşürüp daha verimli sonuçlar alması bakımından, adjuvantlar olumlu bir resim çizmektedir. Yapılan araştırmalar uygulanan ilaçların sadece %0,1 gibi çok küçük bir kesiminin hedeflenen yere ulaşabildiğini göstermektedir. Bu bilgi bize katedilecek çok yolumuzun olduğunu anlatmaktadır.

Burada en büyük sorun konunun yeterince bilincinde olunmaması ve regülasyonların yetersiz kalmasıdır. Bu ürünlerden daha etkin yararlanmak için sektördeki her bir paydaşa görevler düşmektedir. Öncelikle çiftçi bu konuda bilinçlendirilmeli, üretici ve formülatörler daha yakın çalışıp en etkin çözümleri araştırmalı ve son olarak bu konuda görece daha katı regülasyonların uygulanması gerekmektedir.

Bu sayıda sadece adjuvantlara odaklanma fırsatımız oldu. Ama tarım alanındaki gelişmeler en az diğer sektörler kadar hızlanmış durumda. Bir başka yazımızda sensörler, nano teknoloji, biostümülanlar ve mikrobiyolojik formülasyonlar konusuna odaklanarak sektörün nereye evrildiğini inceleyebiliriz.

Hasan Onur Erdem

Hasan Onur Erdem

Satış Temsilcisi

Yaşam Bilimleri

Zirai Kimyasallar Croda Türkiye