Çevre Kontrollü Dikey Tarım İçin Karar Destek Sistemi Geliştirilmesi : Hibrit Afrika Menekşesi Örneği = Development of a decision support system for controlled environment vertical farming : The case of hybrid African violet

Abstract

Geleneksel tarım uygulamaları, artan küresel nüfus, değişen iklim ve kaynak kıtlığı gibi birçok zorlukla karşı karşıyadır. Kuraklık, seller ve öngörülemeyen hava koşulları hasatları tehdit ederken, değerli toprak aşınır, haşereler ve hastalıklar mahsullere zarar verir. Bu kritik noktada, tarımsal üretimde devrim niteliğinde bir yaklaşım ortaya çıkmıştır: Çevre Kontrollü Tarım (ÇKT). ÇKT, geleneksel sera yetiştiriciliği kavramının ötesine geçerek bitki büyümesi için sadece kapalı bir ortama geçişi değil, aynı zamanda optimum fotosentez için güneşin spektrumunu taklit eden hassas bir şekilde kalibre edilmiş LED aydınlatma ile bitkilere hayat veren bir yaklaşımdır. ÇKT sistemlerinde sıcaklık ve nem titizlikle dengelenerek ideal yetiştirme koşulları taklit edilir. Gelişmiş sulama sistemleri su ve besin maddelerini doğrudan köklere ulaştırarak kaynak israfını ortadan kaldırır ve verimliliği en üst düzeye çıkarır. Sensörler ortamdaki bütün büyüme parametrelerini sürekli izleyerek çiftçilerin veya üreticilerin her bir ürün için üretim ve yetiştirme koşullarına ince ayar yapmasına olanak tanır. Bu kontrol seviyesi, ÇKT'yi 21. yüzyılda gıda güvenliğini, verimliliği ve sürdürülebilirliği sağlamak için güçlü bir araca dönüştürür. ÇKT yalnızca gıda ürünleri üretiminde değil aynı zamanda yüksek katma değerli süs bitkileri üretiminde de uygulanabilir teknikler sunmaktadır. Bu çalışmada Hibrit Afrika menekşelerini yıl boyunca yetiştirmek için titizlikle kontrol edilen bir kapalı alan sunularak, bitkilerin canlılıklarını ve sağlıklarını en üst düzeye çıkaran dönüştürücü bir çözüm önerisi sunulmuştur. Çalışma aynı zamanda süs bitkisi üretiminde karar vericilerin hızlı ve doğru karar almalarına yardımcı olabilecek, hataları, kayıpları ve maliyetleri minimize edebilecek ve karlılığı artırabilecek yapay zekâ, makine öğrenmesi, görüntü işleme ve uzman görüşü temelli bir karar destek sistemi modeli önerilmiştir. Bu sistem düşük ölçekli bir pilot çalışma olarak ele alındığında, sistemin büyük ölçekli projeler veya tesislere de uygulanabilir olacağı öngörülmektedir. Çalışmadan elde edilen "know-how" gerek kapalı gerekse açık alanda yapılacak farklı bitki kültürü yetiştiriciliğinde de karar vericilere bitki yetiştiriciliğinde hızlı ve doğru karar alma konularında destek olabilecek ve ufuk açabilecek temel çalışmaları içermektedir. Çalışmamızın sonucunda geliştirdiğimiz karar destek sistemi denemeye dahil edilen bitkilerde erken çiçeklenme, gelişim eksikliği, kök çürüklüğü gibi kritik büyüme semptomları tespit etmiştir. Bu sayede gerekli izolasyon veya ilaçlama tedbirleri alınarak diğer bitkilerdeki kayıplar önlenmiştir. Ayrıca çeşide özel veri tabanı oluşturularak ilerde yapılacak üretim çalışmaları için yetiştiricilere referans olacak bilgiler sağlanmıştır.