Vaka Çalışması: Bağcılara destek olan haritalar ve modeller

Giriş

Bağcılık, ilk uygarlıkların ortaya çıkışıyla örtüşen kadim köklere sahiptir ve toplumumuzun gelişiminde önemli bir etkisi olmuştur. Binyıllar boyunca, hem yetiştirilen üzüm çeşitleri hem de yetiştirmede kullanılan tarımsal yöntemler açısından önemli dönüşümlere tanık olduk. Günümüzde, özellikle hızlı iklim değişikliği ve güçlü çevresel etki nedeniyle, önemli ölçekte zorluklarla karşı karşıyayız. Bağların korunması ve dolu, don ve hastalıklar gibi zararlı olayların çevreye saygılı bir şekilde önlenmesi giderek daha zor hale gelmektedir. Bu sorunlarla daha iyi mücadele edebilmek için, işletmelerin bağ yönetiminde ve nihai ürün kalitesinin artırılmasında yardımcı olan bir dizi yenilikçi araç mevcuttur.

Şek.1: Çardaklı (telli terbiye sistemli) bağ

iDrone: drone ile oluşturulan değişkenlik haritaları

Drone ile çekilen görünür (RGB), çok bantlı ve/veya termal görüntülerin analiziyle (bkz. iDrone hizmeti), bağın tematik haritalarını yeniden oluşturmak mümkündür; örneğin bağın vigorunu izlemek ve değerlendirmek için kullanılan önemli bir araç olan NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) haritaları (Şek. 2).

Haritalar çeşitli amaçlarla kullanılabilir:

1. Rasyonelleştirilmiş bitki koruma uygulamaları

Vigor haritaları, tarladaki değişkenliğin belirlenmesini ve karakterize edilmesini sağlar; bu da değişken oranlı (VRT) makinelere yüklendiğinde uygulamaların daha güçlü alanlarda yoğunlaştırılmasını ve daha az güçlü alanlarda daha az ürün uygulanmasını sağlayarak su ve tarım ilacı kullanımını optimize eden bölgeleme haritalarının oluşturulmasına olanak tanır.

2. Seçici hasat

NDVI tabanlı haritalar, üzümlerin farklı olgunluk derecelerine ulaştığı tarladaki farklı vigor bölgelerinin belirlenmesine yardımcı olabilir. Bu, farklı üzüm çeşitleri yetiştirilirken veya yüksek kaliteli şaraplar üretmek istendiğinde özellikle faydalıdır. Vigor haritaları, çiftçilerin hasadı daha verimli bir şekilde planlamasını sağlar; en olgun bölgelerdeki üzümler belirli zamanlarda hasat edilerek nihai ürünün kalitesi artırılır. Daha fazla bilgi için, bu konuda düzenlediğimiz web seminerini izleyebilirsiniz -> Hassas hasat için bağ bölgelemesi

3. Farklılaştırılmış gübreleme

Vigor haritalarıyla, gübrelemeyi bağın her bölgesindeki asmaların özel ihtiyaçlarına uyarlamak mümkündür. Bu, besin ihtiyacının en yüksek olduğu yerlere göre dağıtımı iyileştirerek israfı önleyen daha hassas bir besin yönetimi sağlar. Doğru şekilde uygulandığında, vigor haritalarına dayalı farklılaştırılmış gübreleme, gübre kullanımının optimize edilmesine yardımcı olur. Nitekim, zaten güçlü olan alanlara daha az, güçsüz alanlara ise daha fazla gübre dağıtılarak tarladaki yeniden dağılım iyileştirilir ve değişkenlik azaltılır.

4. Su stresi yönetimi

Drone’lara monte edilmiş termal kameralar sayesinde, su stresini bilinçli bir şekilde yönetmek için sıcaklık haritaları oluşturulabilir. Bu haritalar, asmaların ve toprağın sıcaklığı hakkında bilgi sağlayarak su stresine maruz kalan alanların belirlenmesine yardımcı olur. Bu kritik bölgeler, önleyici tedbirler almak ve hedefe yönelik bir sulama planlaması tanımlamak amacıyla zamanında tespit edilebilir; bu da bağcının su kaynağının daha bilinçli kullanımı için sulama konusunda daha bilinçli kararlar almasını sağlar. Su stresi indeksi CWSI (Crop Water Stress Index), mahsullerin su stresi düzeyini değerlendirmek için tarımda kullanılan bir göstergedir. Haritalar, bağın sulamaya ihtiyaç duyan veya drenaj ya da su birikintisi sorunları yaşayan bölgelerini gösterebilir; bu da bitkilerin sağlığını iyileştirmek ve hatalı sulama yönetimi riskini azaltmak amacıyla su kaynaklarının hedefe yönelik yönetimini sağlar.

Şek.2: Bir bağın üç sınıfta vigor haritası: düşük, orta, yüksek

iAgro: akıllı telefondan hassas bağcılık

Agrobit çözümleri arasında, sadece akıllı telefonunuzu kullanarak bitki koruma uygulamalarını optimize edebilen ve bağın vigor haritalarını oluşturabilen ilk saha bazlı mobil DSS uygulaması olan iAgro da yer almaktadır.

iAgro ile, bir asmanın veya bir sıra bölümünün fotoğrafik taraması sayesinde (Şek. 3), çeşitli parametreler hızlı ve nesnel bir şekilde ölçülebilir; özellikle:

• taranan bitkinin yüksekliği, kalınlığı ve taç hacmi;
• Leaf Area Index (LAI);
• Leaf Wall Area (LWA);
• Tree Row Volume (TRV);
• her fenolojik aşamada bitki koruma uygulamaları için optimal su dozu.

Şek.3: iAgro uygulaması tarafından oluşturulan bir asmanın 3D nokta bulutu

Tarlada iyi dağıtılmış yeterli sayıda bitkinin örneklenmesiyle (her parsel için en az 5 nokta), uygulama otomatik olarak vejetatif vigor haritaları (LAI indeksi) oluşturur; bu haritalar, bağın gerçek ihtiyaçlarına ve kaydedilen her fenolojik aşamaya göre gübrelemeyi veya üzüm hasadını optimize etmek, ayrıca değişken ve optimize edilmiş bitki koruma uygulamaları için reçete haritaları oluşturmak amacıyla kullanılabilir (Şek. 4).

Şek.4: iAgro uygulaması tarafından oluşturulan 3 sınıflı vigor haritası (LAI indeksi) (sarı ile, uygulamayla taranan noktalar); gübreleme ve üzüm hasadını optimize etmek için kullanılabilir. Daha beyaz bölgeler, daha yüksek vejetatif vigora sahip daha yeşil bölgelere kıyasla daha düşük vigora karşılık gelir.

Uygulama türüne ve işletmenin atomizörüne bağlı olarak, uygulama her zaman üretici etiketine uygun şekilde, uygulanacak doğru su ve tarım ilacı dozu için bir reçete haritası oluşturabilecektir (Şek. 5). iAgro sayesinde, uygulama başına %60’a varan su tasarrufu sağlamak ve tarım ilaçlarını daha iyi dağıtmak mümkündür; bu da olumlu ekonomik, çevresel ve sosyal etkiler doğurur.

Şek.5: iAgro uygulaması tarafından oluşturulan 3 sınıflı su dozu reçete haritası (l/ha) (sarı ile, uygulamayla taranan noktalar); bitki koruma uygulamalarının optimizasyonu için kullanılabilir, ayrıca doğrudan değişken oranlı (VRT) makinelere yüklenebilir

Hava istasyonları, DSS ve tahmin modelleri

Kaliteli bağcılık bağlamında, hava istasyonları ve tahmin modelleri, gerçek agronomik karar destek sistemlerini (DSS, Decision Support System) oluşturan vazgeçilmez araçlardır. Önemleri son derece kritiktir, çünkü bağın optimum yönetimi ve tarladan (toprak ve mikroiklim) gelen bilgilere dayalı bilinçli kararlar alınması için gerekli verileri sağlarlar.

Hava istasyonları sıcaklık, nem, yağış, yaprak ıslaklığı, rüzgar hızı ve yönü vb. gibi gerçek zamanlı hava verilerini toplarken, tahmin modelleri bu verileri doğru hava tahminleri ve asma biyolojisine dayalı mekanistik modellerle birlikte kullanarak aşağıdaki gibi karar destek için yararlı bilgiler sunar:

• mahsulün fenolojisi (gelişim aşaması veya olgunlaşma aşaması);
• yetiştirme döngüsünün her anındaki patojen istilası riski;
• beslenme ve su ihtiyacı.

Bağcılık için bir DSS örneği, çiftçi için çok yararlı bir dizi bilgi sunan Agricolus’un bir çözümü olan GrapeDSS’dir; bunlar arasında:

• Fenolojik model: zeytinliğin her gelişim aşamasındaki ihtiyaçlarını değerlendirmek için fenoloji tahmini;
• Sulama ihtiyacı tahmini: gerektiğinde optimal su temini ile müdahale etmek için;
• Gübreleme modeli: uygulanacak gübre dozlarına ilişkin öneriler sunmak amacıyla toplam azot, fosfor ve potasyum ihtiyacının hesaplanması;
• Hastalık (mildiyö, külleme, kurşuni küf) ve zararlı böcek (salkım güvesi) tahmin modelleri: mildiyö, külleme ve kurşuni küf gibi patojenlerden kaynaklanan riskler mikroiklim verileri analiz edilerek tahmin edilir (Şek. 6); model, sezon boyunca ortaya çıkan nesillerin gelişimini simüle edebildiğinden salkım güvesi istilaları da aynı şekilde tahmin edilir, bu da bağcının önleyici tedbirler almasını ve daha verimli ve etkili şekilde mücadele etmesini sağlar.

Şek.6: Plasmopara viticola (üstte) ve Lobesia botrana (altta) için tahmin modeli

Sonuçlar

Bağın tarım ilaçları ve gübrelerle yönetimi, bir işletmenin ekonomik ve çevresel dengesi üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Bağ yönetimini karakterize eden tarımsal uygulamaların rasyonelleştirilmesini, çevresel etkiyi azaltmaya olanak tanıyan araçlarla uygulamak önemlidir; bu da işletmeyi pazarda daha sürdürülebilir ve rekabetçi hale getirir ve yeni düzenlemelerle (Avrupa Yeşil Mutabakatı ve Tarladan Sofraya Stratejisi) uyumlu kılar.

iDrone hizmetiyle veya iAgro uygulamasıyla bağımsız olarak oluşturulan bağ vigor haritalarının kullanımı, çiftçilerin asma yönetimine daha hedefli ve sürdürülebilir bir yaklaşım benimsemesini, nihai ürünün kalitesini artırmasını ve kaynak israfını azaltmasını sağlar. Bu operasyonel strateji, bağın kendine özgü özelliklerini ortaya koymadaki dikkate değer sağlamlığıyla öne çıkar; özellikle tarlada doğal olarak var olan değişkenliğin tanımlanmasına odaklanarak, işletmenin giderek daha kesin bir kimlik oluşturmasını ve pazarda öne çıkmasını sağlar.

Hava istasyonları ve tahmin modellerinin kullanımı, bağcıların bilimsel verilere dayalı kararlar almasını ve riskleri azaltmasını sağlayarak üzüm kalitesini ve verimini, dolayısıyla şarap üretimini artırır. Sıcaklık değişimlerinin fenolojik ve fizyolojik gelişimi yöneten tüm fizyolojik süreçleri etkilediği şarapçılık sektöründe, bu tür bilgileri sürekli olarak tahmin etme ve izleme kapasitesi, üzüm kalitesi üzerinde yüksek düzeyde kontrol ve yeterli üretkenlik sağlamak için temel öneme sahiptir. Hava istasyonları ve tahmin modellerini kullanarak, bağcılar en uygun zamanlarda hareket edebilir; koruma işlemlerini ve kaynak kullanımını optimize ederek israfı azaltabilir ve üretim verimliliğini artırabilir.