Dikey Tarım

Dikey tarım, dikey olarak yığılmış katmanlarda bitki yetiştirmek anlamına gelir. Bitki büyümesini optimize etmek amacıyla hidroponik, akuaponik ve aeroponik gibi topraksız tarım tekniklerini ve kontrollü çevresel tarımı birleştirir. Dikey tarım sistemleri için uygun olan bazı yaygın inşaat seçenekleri arasında binalar, nakliye konteynırları, tüneller ve terk edilmiş madenler bulunur.

Dikey tarım, dikey olarak istiflenmiş ürünlerin üretimini içerir. Bu sistem, verimli toprakların kıt veya kullanılamaz olduğu zorlu koşullarda mahsul yetiştirmek amacıyla geliştirildi. Bu yöntem, hedeflenen tarım yöntemleri ve farklı türde meyve ve sebzelerin dağlık alanlarda, çöllerde ve şehirlerde yetiştirilmesine izin veren gökdelen benzeri binalar kullanılarak uygulanmaktadır.

Birçok dikey alan, seralara benzer iç ortamlar olarak tasarlanır ve daha iyi ışık alabilmeleri için istiflenir veya açılı olarak tasarlanır. Yerden tasarrufa öncelik verilmesi durumunda, yer üstü üretimi nedeniyle düşük yüklerin kullanılması ve %70'e varan su tasarrufu yapılması tercih edilir. Çoğu dikey alanda, ağırlığın bir sorun olma olasılığını ortadan kaldırmak için topraksız yöntem kullanılır.

Dikey tarımda genellikle doğal gün ışığı ve yapay ışık birlikte kullanılır. Yapay aydınlatma, genellikle LED teknolojisini kullanan sistemlerden oluşur ve güneş veya rüzgâr enerjisi gibi yenilenebilir enerjiyle çalışır.

Dikey Tarımın Tarihsel Gelişimi

Columbia Üniversitesi'nde halk sağlığı ve çevre profesörü olan Dickson Despommier, dikey tarım kavramının kurucusudur. 1999'da lisans üstü öğrencilerine New York çatılarında ne kadar yiyecek yetiştirebileceklerini hesaplamaları için ödev vermiştir. Öğrenciler, bunun yalnızca 1.000 kişiyi besleyebileceği sonucuna vardılar. Sonuçlardan memnun olmayan Profesör Despommier, ev bitkisini dikey katmanlar halinde yetiştirmeyi önerdi. 

Despommier ve öğrencileri daha sonra yapay aydınlatma, gelişmiş hidroponik ve aeroponik sistemlerle donatılmış, 50.000 kişiye yetecek kadar yiyecek üretebilecek 30 katlı dikey bir çiftlik tasarladı. Ayrıca üst katlarda yaklaşık 100 çeşit meyve ve sebze yetiştirileceğini, alt katlarda ise bitki atıklarıyla yetiştirilen tavuk ve balıkların yetiştirileceğini söylediler.

Dikey Tarım Hakkında Genel Bilgiler

Mevcut dikey tarım yöntemleri, özel LED ışıklar gibi diğer ileri teknolojilerle birleşerek geleneksel tarım yöntemlerinden 10 kat daha fazla verim sağlar. Bu sistemi uygulamanın birkaç yolu vardır. Dikey tarım teknolojisini kullanmanın ana avantajı, artan mahsul veriminin daha az arazi kullanma ihtiyacı ile birlikte gelmesidir. Aynı anda birden fazla ürün yetiştirme yeteneği artar. Çünkü ekinler aynı arazideyse, aynı anda tarlaları paylaşmazlar.

Ayrıca, bitkiler iç mekanlarda yetiştirildiği için aşırı veya beklenmedik hava olayları sırasında daha az bitki kaybı olur. Tarımsal zararlılar ve ilaçlar olmaz. Son olarak, sınırlı arazi kullanımı nedeniyle dikey tarım, yerel flora ve faunaya daha az zarar verir ve yerel flora ve faunanın daha iyi korunmasına yol açar.

Dikey tarım teknolojisi, geleneksel çiftliklere kıyasla önemli maliyeti yüksektir. İnşaat gereksinimleri varsayım olarak, 10 katlı dikey bir çiftlik, geleneksel bir kırsal çiftliğe göre üst toprağın metrekaresi başına 850 kat daha pahalıya mal olur. Dikey çiftlikler ayrıca LED'ler gibi ek aydınlatma kullanımı nedeniyle büyük enerji ve havalandırma gereksinimleriyle maliyeti epey yükseltir. 

Ek olarak, bu enerji ihtiyaçlarını karşılamak için yenilenemeyen enerji kullanılırsa dikey çiftlikler, geleneksel çiftliklere veya seralara göre daha fazla sera gazı üretebilir. Şehirlerde veya çevresinde dikey tarım yapıldığında, ulaşımdan kaynaklanan emisyonlar önemli ölçüde azalır. Bu çevreyi ve iklimi korur.

Dikey Tarım Teknikleri

Dikey tarım teknikleri şunlardır:

• Hidroponik suda bitki yetiştirme
• Aquaponik dikey tarım

Hidroponik suda bitki yetiştirme: Hidroponik, bitkileri topraksız olarak büyütme tekniğidir. Hidroponik bir sistemde bitki kökleri, demir, klor, manganez, bor, çinko, bakır ve molibden içeren eser minerallerin yanı sıra azot, fosfor, kükürt, potasyum, kalsiyum ve magnezyum gibi makro besinler içeren sıvı bir çözeltiye daldırılır. Ek olarak, kök desteği için toprak ikameleri olarak âtıl (kimyasal olarak aktif olmayan) çakıl, kum ve talaş kullanılır. Hidroponiğin avantajları, alan başına artan verim ve azaltılmış su tüketimidir. Bilimsel bir çalışma, hidroponik tarımın marul verimini yaklaşık 11 kat artırabildiğini ve alan başına geleneksel tarıma göre 13 kat daha az su kullanabildiğini göstermiştir. Bu avantajlarından dolayı hidroponik, dikey tarımda yaygın olarak kullanılan yetiştirme sistemidir

Aquaponik dikey tarım: Aquaponik terimi, iki kelimenin birleşiminden türetilmiştir: Balık yetiştirmeyi ifade eden su kültürü ve hidroponik bitki yetiştirme tekniği. 

Aquaponik, karasal bitkilerin üretimini, suda yaşayan organizmaların üretimini doğanın kendisini taklit eden kapalı bir sistemle birleştirerek hidroponiği bir adım daha ileri taşıyor. Akvaryumdaki besin açısından zengin atık su, bir katı giderme ünitesi tarafından filtrelenir ve daha sonra toksik amonyağın besleyici nitratlara dönüştürüldüğü bir biyofiltreden geçirilir. Bitkiler besinleri emdikçe, arıtılmış atık su akvaryuma geri dönüştürülür. 

Ayrıca bitkiler, balıkların ürettiği karbondioksiti tüketir, akvaryumdaki su ısıyı emer ve enerji tasarrufu için seranın gece sıcaklığını korumasına yardımcı olur. Su ürünleri yetiştiriciliği bileşenini içeren Aquaponik, şu anda geleneksel hidroponik kadar popüler değil çünkü çoğu ticari üretici sebze üretiminde Hidroponik tekniğine odaklandığından buraya yatırım yapmayı şimdilik düşünmüyor.

Aeroponik Dikey Tarım

NASA'nın bir ürünüdür. Aeroponiğin icadı, 1990'larda NASA'nın (Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi) girişimiyle uzayda bitki yetiştirmek amacıyla keşfedildi. Geleneksel hidroponik ve akuaponiklerin aksine, aeroponik yetiştirmek için sıvı veya katı ortam gerekmez. Bunun yerine, besinleri içeren sıvı bir çözelti, bitkinin asılı olduğu hava boşluklarında bir buğu oluşturacaktır. 

Aeroponik, açık ara farkla en sürdürülebilir hidroponik yetiştirme tekniğidir ve en verimli geleneksel hidroponik sistemlerden daha az su kullandığından hiçbir ortam değişikliği gerektirmez. 

Ek olarak, bir büyüme ortamının olmaması, aeroponik sistemlerin enerji açısından verimli bir dikey tasarımı benimsemesine izin verirken, yer çekimi otomatik olarak fazla sıvıyı boşaltırken, geleneksel yatay hidroponik sistemler genellikle fazla sıvıyı kontrol etmek için bir su pompası gerektirir. Günümüzde aeroponik sistemler dikey tarımda yaygın olarak benimsenmemiş ancak önemli ölçüde gelişen teknoloji ile dikkat çekmeye başlamıştır.

Diğer çeşitler ise şunlardır;

• Kontrollü çevrede dikey tarım çiftlikleri
• Bina esaslı dikey çiftlikleri
• Nakliye konteynırından dikey çiftlikleri
• Derin çiftlikleri

Dünyada Dikey Tarım Uygulamaları

Birçok şehirde yatırımcılar ve yerel yönetimler dikey çiftlikler oluşturmakla ilgilenirler. Incheon (Kore), Abu Dabi (Birleşik Arap Emirlikleri), Dongtan (Çin), New York, Portland, Los Angeles, Las Vegas, Seattle, Surrey, Toronto, Paris, Bangalore, Dubai, Şanghay ve Pekin bu şehirlerden en önde gelenleridir.

2009 yılında dünyanın ilk pilot üretim sistemi, İngiltere'deki Paignton Hayvanat Bahçesi'ndeki çevre parkına kuruldu. Proje dikey tarım yöntemini tanıttı ve sürdürülebilir kentsel gıda üretimini keşfetmek için sağlam bilgi deposu sağladı. Ürünler hayvanat bahçesi hayvanlarını beslemek için kullanıldığından, proje bu sistemlerin değerlendirilmesine olanak tanır ve çevreyi etkileyen sürdürülebilir olmayan arazi kullanımı uygulamalarının değiştirilmesi için savunuculuk yapmak için eğitim kaynakları sağlar.

Dikey Tarım ve Tarımsal Verimlilik

Bugün dünyanın kaynakları, insanlığı besleyemez noktaya geldi. Dünyayı gelecek nesiller için sürdürülebilir kılmak için geleneksel tarımın ekilebilir araziye umutsuzca ihtiyacı var. Tarım alanları, doğal yaşam alanları değildir. Bu alanlar, insan eliyle püskürtülür ve sulanır. 

Bu nedenle tarım alanları, karbon yutağı olmakla birlikte doğal alanlardan uzaklaştırılmış ve kısmen hayvanların yaşamasına izin veren arazilerdir. Bundan dolayı da tarım hem emisyonları hem de arazi değişikliği nedeniyle önemli bir çevresel etki kaynağıdır. Tarım alanlarının genişlemesi ormanları ve doğal alanları yok etmektedir. Böylece artık, yeni tarım alanları açılmamalıdır.

Dikey tarım izole bir yerde yapılır. Farklı ürün alanları kullandığından çok çeşitli hasat edilebilir ürünlerin üretimine de olanak sağlar. Her sezon bir mahsulün hasat edildiği geleneksel çiftliklerin aksine, dikey çiftlikler, bireysel olarak ayarlanabilen araziler sayesinde aynı anda birçok farklı mahsulün yetiştirilmesine ve hasat edilmesine izin verir. Bu da piyasaya esneklik kazandırır.

Amerika Birleşik Devletleri Tarım Bakanlığı (USDA), dünya nüfusunun 2050 yılına kadar 9 milyarı aşacağını tahmin ediyor. Şu anki dünya nüfusu 8.250 milyar. 2050 yılına kadar nüfusun yüzde sekseninden fazlası şehirlerde yaşayacak. Dikey tarım, nüfus arttıkça olası gıda kıtlığına karşı büyük bir çözüm olmaktadır. Bu çiftçilik yöntemi, emisyonları azaltarak ve ihtiyaç duyulan su miktarını azaltarak çevre dostu üretim sağlayabilir. Bu tür kentsel çiftçilik, çiftlikten satış yerine ara dağıtım maliyetini de neredeyse anında azaltacaktır. Tarım ürünleri daha ucuza satın alınabilir.

USDA ve Enerji Bakanlığı tarafından düzenlenen dikey tarım konferansında dikey tarım uzmanları bitki yetiştirme, haşere yönetimi ve teknikleri tartıştı. Dikey çiftliklerde haşere, böcek, kuş, kemirgen ve hava kirliliği kontrolü kolayca yönetileceği açıklandı. Çünkü dikey tarım kontrolü çok kolay. Kimyasal böcek ilacı kullanmadan organik ürün yetiştirme yeteneği, geleneksel tarımdan çok daha verimli olmaktadır.

Sonuç

Zorluklarına rağmen kentsel tarım ve dikey tarım, insanları beslemek için temel ihtiyaçlar gibi görünmektedir. Türkiye bu konuyu incelemeye fazla önem vermemiştir. Gerçekten de üretim teknolojisi olmadan her alanda ve tüketimde ülkeler ve tarım kesimi eskime ile karşı karşıya. Kentsel tarım, sadece Çevre ve Şehircilik Bakanlığı'nın konferanslarında tartışılan, tanınmayan bir uygulama önerisi olarak öne çıkıyor. Dünya 20 yıldır kentsel tarım ve dikey bahçeler üzerinde çalışıyor ve tartışıyor.