Topraksız tarım sistemleri konusunda araştırma ve geliştirme (AR-GE) çalışmaları yapan elektrik elektronik yüksek mühendisi Mert Kalaycı, daha az su kullanarak daha kaliteli ürünler yetiştirebilmek için "güneşin hareketini taklit eden aydınlatma sistemi" geliştirdi.
İzmir'de yaşayan Kalaycı, dünyanın artan nüfusu, tarım alanları ve su kaynaklarının azalması, iklimsel değişiklikler nedeniyle tarımda verimin düşmesi, tarımda ihtiyaç duyulan enerji maliyetlerinin artması gibi nedenlerle üniversitede topraksız tarım sistemleri üzerinde çalışmaya başladı.
İzmir Ekonomi Üniversitesi (İEÜ) Rektörü Prof. Dr. Murat Aşkar ile kurdukları şirket bünyesinde topraksız tarımı bitkisel aydınlatma ve yazılımla birleştiren Kalaycı, "Smart Garden" adlı çalışmalarında domatesten salatalığa, çilekten safrana farklı bitkileri, güneş görmeyen ortamlarda, geleneksel tarıma göre daha az su kullanarak topraksız tarımla yetiştirdi.
İEÜ İzmir Bilimpark ve ODTÜ Teknokent'te devam eden çalışmayla bitkiye fotosentez adına gerekli olan ışığı farklı dalga boylarıyla veren Aşkar, güneşlenme saatini artırarak bitkilerin hızlı büyümesini sağlayan sistem geliştirdi.
Güneşe ihtiyaç duymadığı ve olumsuz hava koşullarından etkilenmediği için dört mevsim aynı miktarda ürün elde edilebilen sistem, çeşitli sensörler, ekipmanlar ve yazılım sayesinde otomatik çalışıyor, akıllı telefon-tablet yardımıyla uzaktan kontrol edilebiliyor.
- Topraksız tarımı tohumdan başlattılar
Girişimci Mert Kalaycı, AA muhabirine, topraksız tarımın Türkiye'deki seralarda kullanıldığını ancak yaz ve kış aylarında güneşin farklı aydınlatma sürelerinden kaynaklı verim kayıpları yaşanabildiğini anlattı.
TÜBİTAK'tan aldıkları destekle 100 metrekarelik bir laboratuvarlarda bitkiler üzerine veri toplamaya ve akıllı aydınlatma sistemler geliştirmeye başladıklarını belirten Kalaycı, çalışmanın ilk aşamasında yüzde 95 daha az su isteyen, güneşe ihtiyaç duymayan tarım sistemi kurduklarını söyledi.
Kalaycı, topraksız tarımın genelde fideden büyütme şeklinde yapıldığını, kendilerinin iş maliyetini azaltmak için üretime tohumdan başladıklarını ifade ederek, laboratuvarda 104 farklı meyve ve sebze türünün tat ve aroma ile ilgili verilerini topladıklarını belirtti.
Bitkilerin güneş ışığı sayesinde fotosentez yaptığını, fotosentez ile ürettikleri besin maddelerinin de tatlarını etkilediğini anlatan Kalaycı, şöyle devam etti:
"Akıllı aydınlatma sistemlerinde bitkinin tadına da müdahale edebileceğimizi gördük. Bunu farklı foton ve spektrum algoritmalarıyla yapıyoruz. Foton dediğimiz şey ışık yoğunluğu, spektrum da rengin dalga boyu. Bu sektördeki firmalar genelde düz beyaz ışık kullanırlar. Bizim 34 farklı spektrum tasarımımız var. En verimsiz geliştirdiğimiz sistem beyaz ışık. Farklı foton algoritmaları ise bitkinin tadına müdahaleyi sağlıyor. Bu kapsamda biz anlık farklı foton miktarları uyguluyoruz bitkiye. Sistemin kopyalanması imkansız çünkü 16 milyon farklı olasılık var. Laboratuvarımızda seri deneme setleri var, orada deneniyor ve veriler gözlemlenerek mesela domates, roka, fesleğen, marul ya da kekik için en uygun tat algoritmaları çıkartıldı. Sistemimizde aynı bitki 20-30 günde de büyüyebiliyor, 17 günde de büyüyebiliyor. Farklı aroma ve tatlarda bu bitkiyi yetiştirebiliyoruz. Geliştirilen foton, spektrum algoritmalarıyla bitkinin tadına müdahale edebiliyoruz. Aynı bitkiyi daha tatlı, daha sulu, daha yoğun tatlı, daha aromatik bir şekilde yetiştirebiliriz. Yani İzmir kekiğini varsayalım; kekiğin 1 dalında 20 tane yaprak varsa biz 1 yaprakta 20 yapraklık aromayı konsantre bir şekilde size veriyoruz ya da domatesi daha şekerli, daha sulu bir şekilde size verebiliyoruz. Bunu tamamen doğal yollarla gerçekleştiriyoruz."
- Çalı ve ağaç türlerinde de benzer çalışma yapılması planlanıyor
Kalaycı, kapalı ortamda yapılan bu süreçlerde böcek ve hastalık gibi unsurlar olmadığı için zirai ilaçlamaya da gerek kalmadığını vurgulayarak, "İstenilen bitkiyi, istenilen kalite ve aromada, yüzde 95 daha az su kullanarak, 12 ay boyunca kesintisiz bir şekilde üretebiliyorsunuz. Bunu yaparken de zirai ilaç kullanmıyorsunuz. Büyüme süreçlerimiz de toprakta 95 günde büyüyen bir bitkiyi biz burada 35 günde büyütebiliyoruz." dedi.
Sistemin İstanbul, Ankara, Antalya, Muğla ve İzmir'deki bazı topraksız tarım işletmelerinde test amaçlı kullanımına başlandığını, İsrail, İngiltere ve Makedonya'ya da sistem gönderdiklerini dile getiren Kalaycı, benzer çalışmayı çalı ve ağaç türleri üzerinde de yapmayı planladıklarını, böylece Türkiye'de yetişmeyen ağaç türlerini yetiştirmeyi, endemik türleri korumayı ve tohum ıslahını daha hızlı yapmayı amaçladıklarını söyledi.
Kalaycı, kendi aydınlatma sistemlerinin rakiplerine göre daha az enerji tükettiğini belirterek, "Mesela bizim ev kitlerimiz 6 vat elektrik harcıyor. Türkiye'de satış gösteren bir yabancı firmanın ürünü yaklaşık olarak 33 vat elektrik harcıyor. Sera aydınlatma projektör sistemlerinde bize en yakın olan Hollanda'daki bir firmanın ürünü 300 vat kullanıyor, biz aynı alanı 44 vatla aydınlatıyoruz." ifadelerini kullandı.
Çalışmaların çeşitli kuruluşlardan ödül aldığını kaydeden Kalaycı, Türkiye Teknoloji Geliştirme Vakfının da çalışmalarına önemli destek sağladığını sözlerine ekledi.