Tarımı Güçlendirmek: Kenya’nın Bungoma Bölgesinde SenseCAP LoRaWAN Çözümleri ile Yenileyici Deney

“`html

Kenya’nın Bungoma bölgesindeki bu girişim, One Planet Education Network (OPEN) ve Mabanga Tarım Eğitim Merkezi tarafından yürütülmekte olup, sürdürülebilir yenileyici tarım uygulamalarını hayata geçirmek için LoRaWAN tabanlı bir algılama ağı kullanmaktadır. Sınırlı internet erişimi ve yüksek veri maliyetleri gibi zorlukların üstesinden gelerek, proje, hava ve toprak koşullarına ilişkin gerçek zamanlı verileri toplamak için SenseCAP sensörlerini kullanmakta ve bu verileri Helium LoRaWAN Ağı üzerinden iletmektedir. Dört büyüme sezonu boyunca gösterilen sonuçlar, toprak sağlığı ve erozyon önleme konularında olağanüstü iyileşmeler ortaya koymaktadır. Yerel çiftçiler, veri odaklı uygulamalarla yönlendirilerek, mahsul verimlerini artırmak için stratejik ürün rotasyonu ve no-till yöntemlerini benimsemektedir.

Çözüm: Yenileyici Tarım için Tarım Uygulamalarını İzlemek Üzere LoRaWAN Algılama Ağı

Katılımcı Ortaklar: One Planet Education Network (OPEN), Mabanga Tarım Eğitim Merkezi (ATC)
Kullanılan Seeed Ürünleri: SenseCAP S2105 – LoRaWAN® Toprak Nem, Sıcaklık ve EC Sensörü, SenseCAP S2103 LoRaWAN® CO2, Sıcaklık ve Nem Sensörü, Dış Mekan ve İç Mekan Hava Kalitesi, CO2 Ölçer, Karbon Emisyonu, SenseCAP S2102 – LoRaWAN Kablosuz Işık Şiddeti Sensörü, SenseCAP M1 LoRaWAN İç Mekan Geçidi – EU868

Sektör: Tarım

Uygulanan Çözüm: Bungoma, Kenya

Tarım, dönüşüm geçiren bir dönemden geçmektedir. Yeşil devrim, hızla büyüyen insan nüfusunu besleme sorununu başarıyla çözmüş olsa da, aynı zamanda Dünya’nın toprağının, suyunun ve biyolojik çeşitliliğinin tükenmesine yol açmış ve iklim değişikliğine katkıda bulunmuştur. Birleşmiş Milletler Gıda ve Tarım Örgütü’ne (FAO) göre, tarım, küresel tatlı su çekiminin yaklaşık %70’ini oluşturarak, aşırı sulama ve verimsiz uygulamalar nedeniyle su kaynakları üzerinde önemli bir baskı oluşturmaktadır; bu da su israfına ve yer altı suyu tükenmesine neden olmaktadır. Ayrıca, Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli (IPCC), tarım, ormancılık ve diğer arazi kullanımlarının insan kaynaklı sera gazlarının yaklaşık %22’sine katkıda bulunduğunu rapor etmektedir.

Bungoma’nın kalbinde, ülkenin en yüksek ortalama yağış miktarına sahip tarım bölgelerinden birinde, yenileyici tarımın dönüşümcü bir denemesi ortaya çıkmaktadır. One Planet Education Network (OPEN) ve Mabanga Tarım Eğitim Merkezi (ATC), Bungoma İlçesi Tarım, Balıkçılık ve Hayvancılık Bakanlığı’nın kararlı desteğiyle, IoT cihazlarını kullanarak veri odaklı tarım uygulamaları ile bölge genelinde yenileyici tarımı yaymak için yeni bir yolculuğa öncülük etmektedir.

Zorluklar

Veri odaklı hassas tarım, yenileyici tarımda kritik bir rol oynamaktadır. Sensörler gibi dijital araçlardan yararlanarak, çiftçiler kapsamlı tarla haritaları oluşturabilir ve gübrelerin ve bitki koruma ürünlerinin uygulanmasını özelleştirebilir. Bu yaklaşım, yüksek verimli ürünler yetiştirmek için gerekli olan ideal miktar ve uygun türde ürünlerin hassas bir şekilde kullanılmasını sağlamaktadır.

“““html

Bungoma’da, teknoloji tabanlı yenileyici tarım uygulamalarının cesur benimsenmesi, sınırlı internet erişimi ve yüksek veri maliyetleri nedeniyle önemli bir engelle karşı karşıya. Ne yazık ki, Kenya da dahil olmak üzere birçok Afrika ülkesinde, çiftçi hanelerinin %40’ından daha azı internet bağlantısına sahip (Mehrabi ve diğ., 2020).

Bu dijital uçurum, veri odaklı hassas tarım tekniklerinin uygulanmasında büyük bir engel teşkil etmektedir; bu teknikler dijital araçlar ve çevrimiçi kaynaklara büyük ölçüde bağımlıdır. Veri maliyetinin yüksekliği, çiftçilerin yenileyici tarım uygulamalarındaki teknolojik gelişmelerin tam potansiyelinden yararlanmalarını engelleyerek zorluğu daha da artırmaktadır.

Çözüm

OPEN, Bungoma ve Afrika’daki çiftçilerin koşullarını iyileştirmek için, bölgedeki sürdürülebilir yenileyici tarım uygulamalarını kurmak üzere özel olarak tasarlanmış ölçeklenebilir bir LoRaWAN tabanlı çözüm uygulama girişiminde bulunmuştur.

LoRaWAN, düşük güç tüketimi ile geniş alanlarda ağ kurmayı sağlayan bir protokoldür ve pil ile çalışan cihazlar ile internet arasında kablosuz bağlantı sağlar; bu da onu kırsal Afrika tarım bölgeleri için ideal bir seçenek haline getirir. LoRaWAN’ın önemli avantajlarından biri maliyet etkinliğidir; çünkü minimal altyapı ile çalışır ve düşük maliyetli veri iletimini kolaylaştırır.

Bu çözümü uygulamak için, OPEN, Helium LoRaWAN Ağı altyapısının temeli olarak hizmet eden bir SenseCAP M1 LoRaWAN İç Mekan Ağ Geçidi – EU868 kurmuştur. Bu yenileyici tarım araştırması, Mabanga ATC, Machwele Mesleki Tarım Eğitim Merkezi ve Kitinda Lisesi olmak üzere üç test alanını kapsamaktadır. Ayrıca, OPEN, Mabanga ATC’de hava sıcaklığı, hava nemi, toprak sıcaklığı, nem, elektriksel iletkenlik (EC), ışık yoğunluğu ve CO2 seviyeleri hakkında temel verileri toplamak için dört SenseCAP LoRaWAN Sensörü kurmuştur.

Bu sensörler, toplanan verileri güvenli bir şekilde Helium LoRaWAN Ağı üzerinden buluta iletmektedir. Veriler daha sonra OPEN’in ortağı Ubidots tarafından geliştirilen özelleştirilmiş bir gösterge panelinde görselleştirilmektedir; bu, Bungoma İlçe Tarım Bakanlığı ekipleri de dahil olmak üzere tüm katılımcı kuruluşlar için erişilebilirliği sağlamaktadır.

Çiftçilerin ve yerel kurumların iklim değişikliği etkilerine daha iyi uyum sağlamalarını sağlamak için, OPEN ayrıca toprakların ve çevresindeki ekosistemlerin karbon tutma yeteneklerini ölçmek ve karşılaştırmak amacıyla SenseCAP LoRaWAN CO2 Sensörlerini de entegre etmiştir.

Son hedef, sürdürülebilir yenileyici tarım uygulamaları kullanarak mahsul verimlerini artırmak, toprak verimliliğini iyileştirmek ve kuraklıkla mücadele etmektir. Sentetik kimyasallardan kaçınarak, girişim çevre dostu tarım yöntemlerini öncülük etmektedir. Karbonu toprakta tutmanın etkinliğini araştırmak, no-till tarımı ve örtü bitkileri kullanmak temel bir odak noktasıdır.

Bir sonraki aşamada, her sensör türünden toplanan verileri kullanarak tarım uzmanları ve AI/ML sistemleri ile birlikte çalışmak ve bu verileri analiz etmek ve yorumlamak hedeflenmektedir. Bu analiz, çiftçilerin bilinçli kararlar almasını ve zamanında müdahalelerde bulunmasını sağlayarak toprak kalitesinin, su tasarrufunun ve mahsul verimlerinin artmasına yol açacaktır.

“`

Neden SenseCAP

SenseCAP sensörleri güvenilirlik, doğruluk ve gerçek zamanlı veri yetenekleri için seçilmiştir. Bu sensörler, tarım uzmanlarına, çiftçilere ve öğrencilere toprak sağlığı, mahsul koşulları ve çevresel faktörler hakkında değerli veriler sunarak anlayışlarını artırmıştır.

“Kenya, dünyanın diğer ülkeleri gibi, iklim değişikliği sorunlarıyla karşı karşıya ve uluslararası bağışçı ve kalkınma ortaklarının desteğiyle, bu durumu ele almak için farklı projeler başlatmıştır. Tanıtılan teknolojiler, tarım faaliyetlerini hedef alarak, çevresel ve toprak kaynaklarını daha etkili bir şekilde kullanarak verimliliği artıran ve sürdüren değişikliklerden yararlanmaktadır. OPEN, ortaklarının yazılımını ve Seeed Studio sensörlerini Bungoma’daki test alanlarında kullanarak, etkileşim halindeki çevresel ve toprak faktörlerinin ek hassas ölçümlerini sağlayarak ne yapılması gerektiği ve ne zaman yapılması gerektiği konusunda kanıt sunacaktır – gerçek zamanlı veri odaklı tarımsal yönetim. OPEN ile birlikte çalışmaya devam etmeyi ve destekleyici veriler toplarken, yenileyici çözümlerimizi daha da geliştirmeyi ve verimi artırmayı ve topraklarımızı iyileştirmeyi hedefliyoruz.

Hedefimiz, paydaşları bir araya getirip, gıda mahsul performansını etkileyen yüzey ve alt yüzey etkileşimlerini haritalayabilen benzersiz teknolojilerimizi Bungoma’ya yaymaktır. Özetle, sensör verileri sayesinde daha iyi sonuçlar elde etmek ve sürdürülebilir yenileyici uygulamalarla iklim değişikliği etkilerine karşı daha büyük dayanıklılık sağlamak, tarımsal yönetim müdahalelerini daha bilinçli ve zamanında yaparak, OPEN ve ortaklarının akıllı tarım çözümlerinin benimsenmesini artıracaktır. Bu nedenle, bu girişimlerin ve teknolojik çözümlerin benimsenmesi, hem gençler hem de kadınlar için bir kazanç olacaktır, çünkü çabalarının karşılığını alacaklardır.” yorumları, Mr. Chrisantus Mangoli, Tarım Bakanlığı, Bungoma County, Kenya.

Sonuçlar

OPEN’in İl Müdürü Mr. Bonventure Masika, Mr. Chrisantus Mangoli, ve Mr. Maurice Emuria’nın destekleri sayesinde, OPEN’in okul ekosistemi, çiftlik ve profesyonel test alanları, dört büyüme sezonu boyunca toprak sağlığını hızla yeniden sağlama ve erozyona karşı koruma konusunda olağanüstü sonuçlar göstermiştir. Bu etkileyici sonuçlar, maliyet etkin yenileyici tarım uygulamalarının uygulanmasıyla elde edilmiştir.

Veri odaklı bir zihniyet benimseyerek, yerel çiftçiler, yan yana olan parsellerde kaplama bitkileri ve gıda mahsul karışımları ile stratejik mahsul rotasyonu yaparak, toprakta CO2’yi daha iyi tutmak için no-till yöntemlerini kullanarak, mevcut uygulamaların yaptığı kadar yüksek hacimlerde karbonu atmosfere salmadan, karbondioksiti sekuestre etmeye başlamışlardır.

OPEN’in Bungoma’daki STK Ortaklarından biri olan Small Solutions Big Ideas’ın kurucusu Sandra Thaxter, çözümün yerel tarım endüstrisine olumlu bir etki sağladığını belirtmektedir. “Kenya, büyük bir genç nüfusuna ve acil iklim baskılarına sahip bir ülkedir. Bu koşullar, OPEN teknolojisinin ve becerilerinin tarımsal uygulamalarda olası bir ilçe genelinde dönüşümün başlangıcını ateşlemesi için uygun bir konumda olmasını sağlamaktadır. Bu OPEN model alanları, bu uygulamaların uygulanması için eğitim dağıtımı ile birlikte yakıtı sağlamaktadır. İhtiyaçlar, zamanlama ve fırsatlar mevcuttur. Araçlar, hükümet katılımı, yerel liderlerin katılımı ve finansman ile bu motor hareket etmeye başlayacaktır.”

Bungoma’daki araştırmacılar artık farklı tamamlayıcı mevsimlik gıda ürünlerini karıştırarak, bitki kökleri ve mikrobiyal besinleri daha etkili bir şekilde döngüye sokmak için ara ekim uygulamaları da tanıtıyorlar. Ayrıca, baklagiller gibi azot bağlayan bitkiler ile mısır gibi azot tüketen bitkiler arasında dönüşümlü olarak ekim yapıyorlar. Bu uygulamalar, sentetik gübreye olan bağımlılığı etkili bir şekilde azaltmakta ve umarız tamamen ortadan kaldırmakta, bu da tarımda daha sürdürülebilir ve çevre dostu bir yaklaşım sağlamaktadır.

Referans

Mehrabi, Z., McDowell, M. J., Ricciardi, V., Levers, C., Martinez, J. D., Mehrabi, N., Wittman, H., Ramankutty, N., & Jarvis, A. (2020). Veri odaklı tarımda küresel ayrım. Nature Sustainability, 4(2), 154–160. https://doi.org/10.1038/s41893-020-00631-0

Ortaklar

One Planet Education Network (OPEN) dünya genelinde öğrencileri bilime ve farklı kültürleri anlamaya heveslendirmeyi amaçlayan bir organizasyondur. Öğrencilerin modern, teknoloji odaklı bir dünyada çalışmaya hazır olmalarını ve hepimizi etkileyen büyük sorunları çözmelerini sağlamak istemektedirler. OPEN, öğrencilere yeni teknolojileri kullanma, birbirleriyle ve uzmanlarla küresel ölçekte iletişim kurma ve kültürlerini ve tarihlerini paylaşma fırsatı sunar. Saygı, eşitlik ve herkesin, geleneksel kültürler de dahil olmak üzere, dinlenmesine değer verirler.

Mabanga Tarım Eğitim Merkezi Bungoma, Tarım Bakanlığı Ofisi’ne bağlıdır. ATC’nin misyonu, yeni tarım uygulamalarını araştırmak, test etmek ve başarılı olursa uygulamak ve yerel çiftçilere bu sektörü etkileyen en son gelişmeler ve yeni teknolojiler hakkında eğitim vermektir.