Topraksız tarım, bitkilerin gelişmesi için gereken su ve besin elementlerinin, toprak dışındaki farklı katı veya sıvı ortamlarla sağlandığı üretim tekniğidir. Bu üretim modeliyle, yapay ortamda, bitkilere fiziksel destek ile kök bölgesinde en ideal besin, su ve hava dengesinin kurulması amaçlanır.
Topraksız tarımın ortaya çıkışı ve yaygınlaşmasında çok sayıda neden ön plana çıkıyor. Bunlardan en önemlileri, giderek artan nüfus ve toprak kaynaklı sorunlar.
Dünya genelindeki hızlı nüfus artışı yüzünden, tarımsal arazilerin artan nüfusun ihtiyaç duyduğu gıdayı sağlamaya yetmeyeceği düşüncesi, sorunların başında geliyor. Halihazırda 6.5 milyar olan dünya nüfusunun, 2050’ye gelindiğinde 9 milyara ulaşacağı tahmin ediliyor. Bu da % 60 – 70 daha fazla gıdaya ihtiyaç duyulacağı anlamına geliyor. Nüfusun gıda ihtiyacını karşılayabilmek, gübre ve su açısından daha az maliyetle daha yüksek verim alabilmek için topraksız tarım tercih ediliyor.
Hem ülkemizde, hem de dünyada, tarıma açılabilecek topraklar son derece sınırlı. Mevcut topraklar da, erozyon, çoraklaşma ve yerleşim yeri olarak kullanım sebebiyle tarım dışına çıkarıldığı için her geçen gün azalıyor. Bilhassa su ve toprak kaynakları yetersiz olan ülkeler, gıda bakımından dışarıya bağımlı olmamak için topraksız tarıma yöneliyor.
Bunların dışında, son yıllarda Metil bromit kullanımının yasaklanması da topraksız kültürün yaygınlaşmasında etkili oluyor. Metil bromit, toprak kökenli hastalıklar ve nematod mücadelesinde yaygın olarak kullanılan bir pestisit.
İlk kez, bitkileri meydana getiren maddelerin tespiti amacıyla kullanılan su kültürünün tarihi 1600’lü yıllara kadar dayanıyor. Laboratuvar koşulları dışında, tarımsal üretim içinse 1930 yılı sonrasında uygulanmaya başlanmış. Fakat bir çok ülkede, 1960’lı yılların sonundan itibaren, seralarda ticari üretim amacıyla yaygın olarak kullanılmış.
Türkiye’de ilk topraksız tarım sistemi, 1980’lerde, araştırma çalışmalarında denenmiş. Ticari anlamda ilk kullanımı ise 1990’larda Antalya ilimizdeki seralarda başlamış.
Tıpkı dünya genelinde olduğu gibi ülkemizde de, topraksız tarımla en çok sebze yetiştiriliyor. İşletmelerin % 92 oranında sebze, kalan alanlarda da daha çok süs bitkileri yetiştiriliyor. En çok yetiştirilen sebze olarak domates ön plana çıkıyor. Ardından biber, çilek ve marul, domatesi takip ediyor. Süs bitkisi olarak da en çok orkide, gül ve anthrium gibi kesme çiçek üretimi yapılıyor.
Topraksız üretimde gereken ana ekipmanlar
Bitki yetiştirmede kullanılan katı materyaller 2 şekilde sınıflandırılıyor
Organik ve inorganik ortamlar hem tek başlarına hem de birbirleriyle karıştırılarak Perlit – torf vb.) kullanılabiliyor.
Genellikle organik ortamların, inorganik ortamlara göre katyon değişim ve su tutma kapasiteleri daha yüksek. Bu nedenle organik ortamlı karışımlar, sulama ve gübrelemede yapılabilecek hataları tolere edebiliyor. En sık kullanılan organik ortamlar, torf ve kokopit (hindistan cevizi atığı). Bunların dışında mantar kompostu, çeltik kavuzu ve ağaç kabuğu da kullanılıyor.
İnorganik ortamların kök bölgesinin havalanma durumunu düzenleyici etkileri var. En sık kullanılan inorganik materyaller, perlit, pomza, kum, kaya yünü ve cüruf. Türkiye, önemli miktarda perlit ve pomza rezervine sahip bir ülke. Kokopit ve kaya yünü ise ithal ediliyor.
Topraksız kültür, dünya genelinde olduğu gibi ülkemizde de seralarda yapılıyor. Türkiye, 2018 yılı verilerine göre 77.209 hektar örtüaltı alanıyla Dünya’da 4., Akdeniz ülkeleri içerisinde de 2. sırada yer alıyor. Fakat topraksız tarım sadece yüksek teknolojiye sahip seralarda uygulanabiliyor. Günümüzde, ülkemizdeki seraların % 3’ünde yani 1255 hektar sera alanında topraksız kültür yapılıyor.
İllere bakıldığında, seracılığımızın başkenti Antalya, 1984 dekar alanla ilk sırada. Antalya’yı sırasıyla Mersin, İzmir, Manisa, Yalova ve Afyon izliyor. Başlangıçta Akdeniz sahil bölgesinde yaygın olan alanlar, sonrasında jeotermal kaynakların bulunduğu bölgelere doğru kaymış durumda.
Oransal nem, sıcaklık ve ışık gibi iklimsel faktörler, tüm bitki çeşitlerinin yetiştirilmesinde en önemli etkenler olarak dikkat ekmektedir. Bitkilerin örtü altına alınarak normal yetiştiricilik dönemleri dışında, uygunsuz iklim koşullarında yetiştirildiği seracılıkta, iklim faktörü daha çok önem kazanıyor. Sera içerisinde, yetiştirilen bitkinin isteğine uygun iklim koşulları sağlandığında, yıl boyunca üretim yapılabiliyor.
Topraksız tarımın yapıldığı modern seralarda, ışıklandırma, havalandırma, ısıtma ve karbondioksit uygulamasıyla uygun bir ortam sağlanıyor. Fakat, özellikle ısıtma işletmenin en önemli maliyet kalemi olduğu için, sınırlayıcı bit etkisi de var. Seraların ısıtılmasında enerji kaynağı olarak daha çok fueloil, LPG, kömür ve doğalgaz gibi fosil yakıtlar kullanılıyor.
Günümüzde biokütle, güneş enerjisi ve jeotermal enerji gibi yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımı yaygınlaşıyor. Fosil yakıtlar içinde kaliteli kömür kullanımı maliyeti düşürmekle beraber jeotermal sıcak su kaynaklarının kullanımı en ekonomik ısıtma yöntemi olarak göze çarpıyor. Türkiye’nin jeotermal kaynaklar açısından dünyada 7., Avrupa’da ise 1. sırada olması, büyük bir avantaj olarak öne çıkıyor.
Üretimin yapıldığı ortama göre 2 farklı tipte yapılır.
Üretimin doğrudan besin çözeltisinde yapıldığı sistemdir. 3 şekilde uygulanmaktadır :
Resim 1. Akan Su Kültürü
Resim 2. Aerofonik Sistem
Dünyada, ticari anlamda en sık kullanılan kültürdür. Bitkiler, besin solüsyonlarıyla zenginleştirilen ortamlarda büyürler. Bitkilerin kökleri, destek ve tampon görevi gören, katı bir ortamda yetiştirilir. Diğer topraksız kültür uygulamalarıyla kıyaslandığında, başlangıç maliyeti daha azdır ve uygulaması daha kolaydır. Yetiştirme ortamı olarak organik ve inorganik materyaller kullanılır. Genel olarak,
Resim 3. Katı Ortam Kültürü
İlk yatırım maliyeti, kullanılan tekniğe bağlı olarak değişiklik göstermektedir. Türkiye’de, topraksız kültür yapılacak modern seralarda maliyet, arazi bedeli hariç olmak üzere :