Öncelikle şunu belirtmek isterim ki, araştırma konumuz hayatımızın her anında ve her yerinde bizi aydınlatan led teknolojisini kullanarak, tarım, hayvancılık ve gıda alanında, üretimden muhafazaya ve hatta bu ürünlerin pazarlanmasına kadar olan tüm süreçlerde, led teknolojisinin sunduğu üstün faydalar ve inovasyonunun değerlendirilmesidir.
Bitki büyümesi için ışık gereklidir. Doğal güneş ışığı mevcut en ucuz kaynaktır, ancak sera üretimlerinde ışık her zaman yeterli miktarlarda elde edilemez. Bu nedenle, üretim ve kaliteyi arttırmak için yapay ışığın kullanımı yaygınlaşmıştır.
Bitkiler insanlara göre açık renklere tamamen farklı bir hassasiyete sahiptir. Her bitkinin renkleri ve ışık yoğunluğu için kendi duyarlılıkları vardır. Bitkiler için farklı ışıkları kullanmak, bitki üretimindeki en iyi sonuçları elde etmek için önemlidir.
Işık, elektromanyetik radyasyonda spektrumun görünür kısmıdır. Güneş gibi her ışık kaynağından gelen tüm ışık, ultraviyole ile kızıl ötesi arasında, bitkilere her türlü büyümeyi etkileyen bir dizi ile başlayan birçok renk içerir.
Bir Bitki Neden Işığa İhtiyaç Duyar?
- Fotosentez, büyüme enerjisi
- Bitki gelişimi, çiçeklenme, morfoloji
Her ikisi de aynı anda bitkiler üzerinde yer alır ve birbirleriyle etkileşime girer.
Küresel Gıda Arz ve Taleplerin Değişim ve Gelişimleri
Nicelik Değerli Küresel Arz–Talep Değişimleri
Birleşmiş Milletler Gıda ve Tarım Örgütü (FAO) raporlarına göre, dünya nüfusunun %30 artışla, 2050 yılında 9,45 milyar nüfusa ulaşması bekleniyor. Bu rapora göre:
- Tarımsal toprak varlığı %23 azalacak.
- Tarımsal temiz su rezervi %27 azalacak.
- Küresel iklim değişikliği kaynaklı tarımsal üretim %12 azalacak.
Nitelik Değerli Küresel Değişimler
Öncelikle gelişmiş ve ardından gelişmekte olan ülkelerde gıda güvenliği konusu tüketimin en önemli yönlendirici hedefi olmaya başlamıştır.
Bilinçli tüketici;
Eğitimi, kültürü ve gelir seviyesiyle orantılı olarak gıda güvenliğini sorgulamaya ve üretim modelini değiştirmeye zorlamıştır.
Bu, önceleri organik gibi spesifik üretimlerle başlayıp ardından biyolojik ve çevre dostu üretim modelleri ile çok geniş alanlara yayılmıştır.
Öncelikle Japonya, Kore ve diğer bazı APAC ülkeleri, ardından Kuzey Avrupa, Kuzey Amerika, Arap ülkeleri gibi coğrafyalara da yayılmıştır.
Bu konuda en önemli kritik, güvenilir üretimin sertifikalı olarak sürdürebilirliği ve artan talebe cevap verebilmesidir. Bu ülkelerde gıda üretimleri de kanunlarla izlenebilmektedir. (GlobalGAP protokolleri ve gıda pasaportu uygulamaları)
Konvansiyonel tarım üretiminde gıda güvenliği sağlanması en zor konudur. Bu nedenle talep görmemektedir. Ülkemizde de son yıllarda artan gıda güvenliği trendi metropollerde hızla artmaktadır.
Tarımsal üretim maliyetleri bir çok bileşenin etkisiyle, farklı coğrafyalara göre değişiklik göstermektedir.
Gelişmiş ülkelerde;
- Tarım amaçlı arazilerin fiyatları çok yüksektir.
- İşçilik maliyetleri endüstriyel işçilikten daha yüksektir.(Sezonluk işçi)
- Enerji giderleri ise gelişmekte olan ülkelere göre daha düşüktür.
- Pazar fiyatları genelde sabit ve yüksek sayılır, satın alma gücü daha yüksektir .
- Üretim planlaması ve organizasyon yapıları ihtiyaca göre en üst düzeydedir.
- Doğru ve etkin tarım politikaları vardır.
- Tarımsal üretim stratejik değerlendirilir.
Az gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerde;
Neredeyse gelişmiş ülkelere göre tam tersine durum ve uygulamalarla karşılaşırız.
Nicelik değerli küresel değişimlerdeki, hızlı nüfus artışı karşısında azalan toprak, su ve üretim miktarları, az gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerde daha çok gerçekleşmektedir.
İlgili Ürünler
Lojistik Etkenler
Bu etken, taze meyve ve sebzelerin hasadı, depolanması, paketlenmesi, nakliyesi, pazarlanması ve en sonunda tüketiciye arzına kadar olan süreci kapsar.
Tarladan sofraya gelene kadar, bu ürünlerde %12-%38 oranında kayıplar meydana gelmektedir. Yani bu süreçte ürünlerin %12-%38 i ÇÖP olmaktadır.
Tarımsal Üretimde NEDEN
Biz agronomistlere göre Ziraat Mühendisliğinin kısa tanımı:
Birim alandan en yüksek gıda üretimini sağlama tekniğidir.
Bu amaçla dünya da ilk avcılık ve toplayıcılık döneminden tarıma geçiş ülkemizin de coğrafyası içine girmiş olan MEZOPOTAMYA da başlamıştır.
İlk açık tarla sebzeciliğinde (konvansiyonel tarım) m2 birim alan başına 0,2–0,5 kg/m2 sebze üretimine ulaşmış; ardından sera üretiminde m2 başına 8-12 kg; intensive üretimde 18-28 kg, precision üretimde, 45-60 kg ve aydınlatmalı üretimde ise m2 de 75-90 kg üretim değerlerine ulaşılmıştır. (değerler yaklaşık olup, domates üretiminden alınmıştır)
Bunlar sadece nicelik verileridir.
Nitelik verileri günümüz tüketicilerinde daha da önemli yer tutmaktadır.
LD 50 olarak adlandırdığımız tehlike sınır değerleri "pestisit" kullanımında insan sağlığı için tolere edilebilme seviyesini gösterir. Özellikle konvansiyonel ve sera üretimin de kullanılan pestisit yoğunluğu ve mecburiyeti bilinçli tüketicileri tedirgin etmiş ve sağlıklı ürün arayışına yönlendirmiştir.
Led ile aydınlatılan seralarda dışarıya tamamen kapalı, hijyenik ortamlarda veya dünyanın herhangi bir hastalık etmeninin ulaşamayacağı yer ve iklimlerde dahi üretim yapabilineceği için yüksek gıda güvenliğine sahip ve sürdürülebilir olmuştur. Bugün Hollanda başta olmak üzere özellikle yazın güneş ışığının yetersiz kaldığı kuzey ülkelerinde ve daha sonra kışın güneş ışığının yetersiz olduğu yerlerde de aydınlatmalı seralar kullanılmaya başlamıştır.
Tarımsal Aydınlatma
İlk olarak NASA tarafından incelenen tekniğin, uzay istasyonları ve yaşam alanları için araştırmaları devam etmektedir.
İlk aydınlatmalı seralar önce florasan sonra HPS yüksek basınçlı sodyum lambaları ile ve sadece tepe aydınlatması olarak güneşi taklit etmek için başlamıştı. Oldukça iyi sonuçlar alındı ve yüksek verimler sağlandı. Bu devrim niteliğindeydi ve araştırmalar ışığın spektrumunda gizli başka güçlerin olduğunu gösteriyordu.
Verimle ilgili bitki davranışlarını ilk defa Hollanda'daki Wageningen University'deki bilim adamları incelemiştir.
Kendi deyimleri ile "GAME CHANGER LED" oyunun kurallarını tamamen değiştiren LED teknolojisi ile bitki doğasının extremlerini gördüler. Güneşin veya tepe aydınlatmasıyla ışığın ulaşamadığı yada azaldığı sık bitkiler arasına farklı renklerde LED ışığı denediler.
75 ile 90 kg/m2 domates verimi bugün Hollanda ortalamalarıdır. Rekor üretim 105 kg/m2 ile Hollanda özel girişimi olan Improving Center isimli araştırma serasına aittir. Elbetteki bu rekor başlı başına ışıklandırma etkisinden kaynaklanmamaktadır. Işıklandırma rekoru üst ve beklenmedik bir seviyeye taşımıştır.
Kaynaklar
Hakan ÖZTÜRK