Skip to content Skip to navigation

Akıllı Tarımın Yeni Yardımcısı

Hayriye Yetiş Avcı

phys.org

Cornell Üniversitesinden araştırmacılar bitki dokularına takip sensörleri yerleştirmeyi ve genetik materyal aktarmayı mümkün kılan bir robot teknolojisi geliştirdi. Bitki yaprağına enjekte edilen takip sensörleri her bitkiye özel veri toplayıp bitkinin sağlık durumunu kısa sürede ve doğru şekilde izlemeyi mümkün hâle getiriyor. Ayrıca geliştirilen cihaz sayesinde bitkiye genetik materyal enjekte edilerek bitkideki biyolojik süreçler takip edilebiliyor.

Tarımda sürdürülebilirliği sağlamak amacıyla doğal kaynakları korumanın ve çevreye zarar vermeyen tarım teknolojileri kullanmanın önemi gün geçtikçe artıyor. Bununla birlikte sürdürülebilir tarımın hayata geçirilebilmesi için kritik öneme sahip tedbirler almak çoğu zaman bitki sağlığını ve gelişimini düzenli ve doğru bir şekilde izlemekle mümkün oluyor. Ancak bu amaçla geleneksel yöntemler kullanılarak bitkilerden tek tek veri toplamak hem zahmetli hem de bu durum bitkilere zarar verebiliyor. Geliştirilen yeni cihaz, zarar vermeden hassas şekilde bitkinin yapraklarını kavrayıp enjeksiyon yapabilen esnek bir tasarıma sahip. Cihaz sayesinde her bitkiye özel veri toplamak ve verilecek gübre miktarı ya da bitkinin ne kadar suya ihtiyaç duyduğu gibi bitki sağlığını etkileyen değişkenleri takip etmek mümkün.

Cihazın geliştirilme aşamasında önemli katkıları bulunan Manisa Celal Bayar Üniversitesinden Dr. Öğr. Üyesi Mehmet Mert İlman’ın yer aldığı ve TÜBİTAK tarafından desteklenen çalışmanın sonuçları, Science Robotics dergisinde yayımlandı. Araştırma ekibi, geliştirdikleri cihazla bitki yapraklarına iki tür materyal enjekte etti. İlki olan AquaDust, küçük jel parçacıklar içeriyor ve bitkideki su miktarına bağlı olarak ışık yayıyor. Böylece bitkinin sahip olduğu su miktarı takip edilerek suya ihtiyaç duyup duymadığı tespit edilebiliyor. Yaprağa ikinci olarak ise RUBY adlı genetik materyal enjekte edildi.

Bu gen sistemi bitki hücresinin normalde üretmediği kırmızı renkli bir pigmentin üretilmesini sağlıyor. Bu sayede genetik değişimin hangi hücrede gerçekleştiğini ve genetik materyalin ne kadar etkili olduğunu takip etmek mümkün oluyor. Araştırmacılar cihazı yaprak dokusu kalın, sert ve sıkı yapılı yani hücreler arası boşlukların az olduğu ayçiçeği ve pamuk bitkisinde test etti. Enjeksiyon denemelerinde cihazın genetik materyali ve jel parçacıklarını %91’in üzerinde başarı ile yaprak dokusuna aktarabildiği ve bitki dokularında geleneksel yöntemlere göre daha az hasara yol açtığı belirlendi. Ayrıca enjekte edilen materyalin 12 kat daha geniş bir alana yayıldığı anlaşıldı. Böylece daha az sayıda işlemle daha çok yaprak dokusuna ulaşılabiliyor.

İlk aşamada cihazın sera ortamında otonom tarım sistemlerinde kullanılabilecek robot kollara takılması hedefleniyor. İlerleyen süreçte ise bitki hastalıklarını ve bitkilerdeki anlık metabolik değişiklikleri tespit etmekte kullanılabilir. Elde edilen bilgiler, yenilikçi biyomühendislik uygulamaları sayesinde bitkilerden daha fazla ürün elde edilmesini ve akıllı tarımda çığır açabilecek gelişmeleri beraberinde getirebilir.

Kaynaklar: