Akıllı Tarımın Yeni Yardımcısı
Paylaş
Cornell Üniversitesinden araştırmacılar bitki dokularına izleme sensörleri yerleştirmeyi ve genetik materyal aktarmayı olanaklı kılan bir robot teknolojisi geliştirdi. Bitki yaprağına enjekte edilen izleme sensörleri her bitkiye özel veri toplayıp bitkinin sağlık durmunu kısa sürede ve doğru biçimde izlemeyi olanaklı duruma getiriyor. Ayrıca geliştirilen aygıt aracılığıyla bitkiye genetik materyal enjekte edilerek bitkideki biyolojik süreçler izlenebiliyor.
Tarımda sürdürülebilirliği sağlamak amacıyla doğal kaynakları korumanın ve çevreye zarar vermeyen tarım teknolojileri kullanmanın önemi gün geçtikçe artıyor. Bununla birlikte sürdürülebilir tarımın yaşama geçirilebilmesi için çok önemli önlemler almak çoğu zaman bitki sağlığını ve gelişimini düzenli ve doğru bir biçimde izlemekle olanaklı oluyor. Ancak bu amaçla gelenekesel yöntemler kullanılarak bitkilerden tek tek veri toplamak hem zahmetli hem de bu durum bitkilere zarar verebiliyor. Geliştirilen yeni aygıt, zarar vermeden hassas biçimde bitkinin yapraklarını kavrayıp enjeksiyon yapabilen esnek bir tasarıma sahip. Aygıt aracılığıyla her bitkiye özel veri toplamak ve verilecek gübre miktarı ya da bitkinin ne kadar suya gereksinim duyduğu gibi bitki sağlığını etkileyen değişkenleri izlemek olanaklı.
Aygıtın 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 aygıtla 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 oldığı su miktarı izlenerek suya gereksinim duyup duymadığı belirlenebiliyor. Yaprağa ikinci olarak ise RUBY adlı genetik materyal enjekte edildi. Bu gen sistemi bitki hücresinin normalde üretmediği kırmızı renkli bir pigmentin üretilmesini sağlyır. Bu sayede genetik değişimin hangi hücrede gerçekleştiğini ve genetik materyalin ne denli etkili olduğunu izlemek olanaklı oluyor. Araştırmacılar aygıtı yaprak dokusu kalın, sert ve sıkı yapılı yani hücreler arası boşlukların az olduğu ayçiçeği ve pamuk bitkisinde denedi. Enjeksiyon denemelerinde aygıtın 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 aygıtın sera ortamında otonom tarım sistemlerinde kullanılabilecek robot kollara takılması amaçlanıyor. İlerleyen süreçte ise bitki hastalıklarını ve bitkilerdeki anlık metabolik değişiklikleri belirlemekte kullanılabilir. Elde edilen bilgiler, yenilikçi biyomühendislik uygulamaları sayesinde bitkilerden daha çok ürün elde edilmesini ve akıllı tarımda çığır açabilecek gelişmeleri beraberinde getirebilir.
Kaynak
Yetiş Avcı, Hayriye, Akıllı Tarımın Yeni Yardımcısı. Bilim ve Teknik 694(Eylül2025): 8-9.
