Topraksız tarım

Bitkisel üretim yapabilmek için eskiden beri kullanılan yetiştirme ortamı olan toprağın, zamanla verimliliği azalmakta çevresel kirleticiler sonucu kirlilik meydana gelmekte toprak kalitesi bozulmaktadır. Sürekli aynı bitkilerin yetiştirilmesi, azalan sulama suyu miktarı ve dengesiz gübre-ilaç kullanımı bu bozulmanın meydana gelmesindeki sebeplerin temelini oluşturmaktadır (Putra ve Yuliando, 2015). Toprak kalitesinin azalmasına ilave olarak dünya nüfusunun giderek artması da mevcut bitkisel üretim yöntemlerinin önümüzdeki yıllarda yetersiz kalacağının bir işaretidir (Pardossi vd., 2011).

Bitkisel üretim yapabilmek için eskiden beri kullanılan yetiştirme ortamı olan toprağın, zamanla verimliliği azalmakta çevresel kirleticiler sonucu kirlilik meydana gelmekte toprak kalitesi bozulmaktadır. Sürekli aynı bitkilerin yetiştirilmesi, azalan sulama suyu miktarı ve dengesiz gübre-ilaç kullanımı bu bozulmanın meydana gelmesindeki sebeplerin temelini oluşturmaktadır (Putra ve Yuliando, 2015). Toprak kalitesinin azalmasına ilave olarak dünya nüfusunun giderek artması da mevcut bitkisel üretim yöntemlerinin önümüzdeki yıllarda yetersiz kalacağının bir işaretidir (Pardossi vd., 2011).

Dünya nüfusu son 50 yılda yaklaşık 2 katına çıkmıştır. Dünya nüfusunda meydana gelen bu hızlı artış tarım ve gıda ürünlerine olan ihtiyacın da artmasına neden olmuştur. Yapılan çalışmalar göstermektedir ki önümüzdeki 40 yıl da üretmemiz gereken tarım ve gıda ürünleri son 10 bin yılda ürettiğimiz tarım ve gıda ürünlerinden daha fazla olmak zorundadır. İnsanlığın yaşamını idame ettirebilmesi için gıdaya dolayısıyla tarım yapmaya ihtiyacı vardır. Her ne kadar tarımsal üretimde engellerle karşılaşılıyor olsa da bu engellere rağmen bitkisel üretim yapılmaya devam edilmektedir (Hazar vd., 2013).

1930’lu yılların başında ilk olarak ABD’de, 1960’lı yıllarda ise Avrupa’da bitkilerin yetiştirilebileceği yeni, toprağa ikame bir ortam kullanılmaya başlanmıştır; topraksız tarım. Toprakta gerçekleştirilen bitkisel üretimde karşılaşılan sorunlara karşı iyi bir alternatif olan topraksız tarım, 1970’li yıllarda ticari faaliyetlerde kullanılmaya başlanmıştır (Hazar vd., 2013). Topraksız tarımda sürekli aynı bitki yetiştirilmesine rağmen herhangi bir dezenfekte işlemi gerektirmemesi, gübre-ilaç kullanımının olmaması ve topraklı üretimde yaşanan toprak bünyesinde herhangi bir nematod, hastalık ve zararlı ihtiva etmemesi topraksız tarımı cazip kılan sebepler arasındadır (Demirsoy vd., 2017).

Ayrıca toprağın verimsiz, su kaynaklarının yetersiz olduğu, sürekli aynı bitkilerin yetiştirilerek bazı hastalıkların meydana geldiği bölgelerde topraksız tarım iyi bir alternatif bitkisel üretim aracı olarak karşımıza çıkmaktadır (Gül, 2008). Dünyada ve ülkemizde topraksız tarıma duyulan ilgi son yıllarda çok fazla artış göstermiş ve gelişmeye başlamıştır fakat bu gelişim yeterli düzeyde değildir. Bunun sebepleri arasında topraksız tarım seralarının enerji bağımlılığı ve ilk kurulum maliyetlerinin yüksek olması gösterilebilir (Hazar vd., 2013).

Topraksız tarım bitkilerin besin madde gereksinimlerinin karşılanması esasında dayanmaktadır. Topraksız tarımda bitki beslenmesi klasik topraklı yetiştiriciliğe göre daha farklıdır. Topraksız tarımda bitki başına kullanılan üretim hacmi çok daha azdır. Topraktaki kil minerallerinin yüksek katyon değişim kapasitesi nedeniyle besin elementleri tutulmakta ve bitkiler bu elementlerden yararlanamamaktadır. Fakat topraksız tarımda bitki yetişme ortamında katyon değişim kapasitesi düşük olduğundan dolayı bitkiler kolaylıkla besin elementlerinden yararlanabilmektedir. Toprakta yapılan bitkisel üretimde genel de üreticiler toprak analizi yaptırmadığı için ihtiyacını olmayacağını düşünerek mikro element gübrelemesi yapmazken topraksız tarımda bitki gelişimi için gerekli olan bütün besin elementleri dengeli bir şekilde yetiştirme ortamına verilerek bitkilerin sağlıklı gelişmesi ve sonucunda kaliteli ürün elde edilebilmektedir.

Toprakta bitki kökleri geniş bir alana yayılmakta fakat kök bölgesine yarayışlı besin elementi miktarı topraksız tarımdaki kadar yüksek olmamaktadır. Topraksız tarımda bitkilerin yetiştirme ortamındaki değişikliklere verdiği tepkiler çok daha hızlıdır bunun sonucunda doğru veya hatalı uygulamaların sonuçları hızlı bir şekilde ortaya çıkmaktadır. Ayrıca bu tepkinin bir diğer yararı bitki kök bölgesinin kontrol edilebilmesidir (Hazar vd., 2013).

Topraksız tarımın alışılagelmiş topraklı/klasik tarıma göre bazı avantajları ve dezavantajları vardır. Topraksız tarım topraklı/klasik tarıma göre daha az iş gücü ile yapılabilir. Topraklı/klasik tarımda sulama esnasında ve sonrasında suyun bir kısmı toprakta tutulurken bir kısmı buharlaşmakta bitkinin yararlanabileceği su miktarı azalmaktadır. Buna karşın topraksız tarımda su daha etkin ve verimli kullanılabilmektedir. Topraksız tarımda üretim maliyetleri klasik/topraklı tarıma göre daha düşüktür. Bunun sebebi ise kullanılan su ve gübrenin daha etkin kullanılmasından dolayı olmaktadır. Hastalık ve zararlı gibi olumsuz faktörler az olduğu için ilaç kullanımı da düşüktür. Herbisit kullanımının olmamasının sebebi ise topraksız tarımda herhangi bir yabancı ot olmamasıdır. İlaçlama sadece hastalık ve zararlılara karşı yapılmaktadır.

Topraksız tarımın bir diğer avantajı ise topraksız tarım seraları tam otomasyonla çalışmaya daha uygun ve elverişlidir. Bitkiler topraksız tarım seralarında ihtiyaç duydukları besin elementlerini besin solüsyonu içerisinde bulabildikleri için daha sağlıklı ve dengeli beslenmektedir (Gül, 2008). Bir diğer avantaj ise birim alanda topraklı/klasik tarıma göre daha fazla bitki yetiştirilebilmesi ve ekim nöbetine ihtiyaç duyulmamasıdır. Örneğin bir bitki büyüyüp ürün elde edildikten sonra sökülüp yerine başka bir bitki ekilebilir. Topraksız tarım seralarında yetiştirilen bitkiler ilaç kullanımının çok az olmamasından dolayı daha temiz ve sağlıklıdır (Büyükaksu vd., 2014).

Topraksız tarımında dezavantajları da bulunmaktadır. Örneğin tam otomasyonla kurulan bir topraksız tarım serasının ilk kurulum maliyeti yüksektir. Bitki yetiştirilecek ortam, ısıtma için sistem gereksinimi gibi ihtiyaçlar maliyeti yükselten nedenlerdendir. Dezavantajlardan bir diğeri ise kesintisiz su ve elektrik enerjisi gereklidir. Belki de en önemli dezavantajı ise topraksız tarımda bitki yetiştiriciliği için özel bilgi ve deneyime sahip olunması gerekmesidir. Özellikle bitki fizyolojisi, bitki koruma ve bitki besleme konularında yeterli düzeyde bilgi sahibi olunması gerekmektedir. Bitkiler sera içerisinde bulundukları için hastalık ve zararlıların yayılması da daha hızlı olabilmektedir. Kullanılan bitki solüsyonlarının pH ve EC (tuzluluk) içeriği, soğuk ve sıcak gibi etmenler de bitkiler için olumsuz faktörler olmaktadır. Katı ortamlarda yetiştiricilik yapılan topraksız tarım seralarında katı ortamların kullanımı sonrası çevreye atılması da çevre kirliliği oluşturabilir (Hazar vd., 2013).

Topraksız tarımda yaşanabilecek dezavantajlar bu şekilde karşımıza çıkmaktadır. Topraksız tarım topraklı/klasik tarımda karşılaşılan sorunlara karşı alternatif bir bitki üretim yöntemi olarak ortaya çıkmış olsa da farklı alanlarda da kullanımı mümkündür. Örneğin uzun süren gemi seferlerinde çok fazla gıda depolamak yerine topraksız tarım ile bitki yetiştirilerek uzun süre gemideki insanların gıda ihtiyacı karşılanabilmektedir. Ayrıca son yıllarda uzay çalışmalarının artması, insanoğlunun uzaya çıkmak ve özellikle Mars’a gitmek istemesi fakat uzay araçlarının belli bir ağırlıkta olma mecburiyeti, uzay araçlarında topraksız tarımda üretim için gerekli materyallerin kolay taşınması bu üretim yöntemini daha cazip hale getirmektedir.

Günümüzde birçok uzay çalışması gerçekleştirilmektedir. Bu çalışmalara ilerde ziraat mühendislerinin de dahil edilerek uzayda insanların ihtiyacı olan gıdayı üretmek için çalışmalar yapması düşünülmektedir. Bu çalışmalarda üretim için tercih edilecek en iyi yöntem olarak karşımıza yine topraksız tarım çıkmaktadır (Ak, 2020). Sonuç olarak topraksız tarım topraklı/klasik tarımla karşılaştırıldığı zaman iyi bir alternatif olarak karşımıza çıkmaktadır. Bunun sebebi ise topraklı/klasik tarımda karşılaşılan hastalık ve zararlılar, su kaynaklarının azalması ve suyun verimsiz kullanımı, aşırı ve dengesiz gübreleme sonucu toprak kalitesinin olumsuz etkilenmesi gibi sebepler olurken uzay çalışmaları, uzun gemi seferleri gibi düzenli ve sağlıklı gıdaya sürekli ihtiyaç duyulan her yerde kullanılabilecek bir yöntem olmasıdır.

Günümüzde topraksız tarım serasının kurulum maliyetinin yüksek olması, teknik bilgiye yeterince sahip olunmaması gibi etkenlerden dolayı tercih edilmese de önümüzdeki yıllarda üreticiler ve hatta üretici olmayıp sonradan üretime başlayanlar da topraksız tarımı tercih edecektir. Topraksız tarım; modern ihtiyaçlara cevap verebilen, kaynak kullanımını optimize eden ve gelecekte daha da yaygınlaşması beklenen önemli bir üretim yöntemidir. Ancak unutulmamalıdır ki her ne kadar teknoloji ilerlese, yöntemler çeşitlense de doğanın bize sunduğu en kadim ve en cömert üretim ortamı yine de topraktır. Toprak sadece bir yetiştirme ortamı değil; ekosistemin temel taşı, yaşamın kaynağı ve kültürel belleğimizin bir parçasıdır. Bu nedenle teknolojinin sağladığı tüm kolaylıklara rağmen toprağın kıymeti hiçbir zaman unutulmamalı; geleneksel bilgelik günümüzde de kulak verilmelidir.