Tarımsal Üretimde Enerji Tasarrufu ve Enerji Verimliliği

ÖNSÖZ

Sanayi devriminden sonra, esas olarak makinalaşmanın ortaya çıkmasından bu yana ve yeşil devrim sürecinde, insanlar ve makinalar, insanları beslemek için ürün yetiştirmek amacıyla verimli bir şekilde işbirliği yapmaktadır. Ancak, önümüzdeki yıllarda nüfus artışıyla yüzleşmek için, sadece üretkenliği artırarak insanları beslemek değil, aynı zamanda bunu mümkün olan en verimli ve saygılı şekilde yapmak, diğer bir deyişle sürdürülebilir olarak üretmek amacıyla da başarılı olmak için ekstra bir çaba gerekmektedir. Bu zorlukla yüzleşmek için, son on yılda, özellikle güvenilir tarımsal verilere erişim ve bunlardan en uygun anlamı çıkarmak için, gelişmiş bilgisayar teknikleri gibi teknolojide dikkate değer gelişmeler ortaya çıkmaktadır. Dijital teknoloji tarafından yönlendirilen bu yeni yaklaşım, yetiştiricilerin tekrarlayan, fiziksel olarak zorlu ve sıkıcı saha görevlerinden kaçınma girişiminde işçilerden ziyade ürünlerinin denetçisi olarak hareket etmeleri gerektiğini ima etmektedir. Bu modern tarımsal çerçevede, veri çok önemlidir ve bilgi tabanlı yönetim döngüsü, kavram ve görevleri birleştiren pratik bir yaklaşım sağlar.

Tarım 5.0’dan en iyi şekilde yararlanmak için, kullanıcılara, ideal olarak modern teknolojileri öğrenmeye ve tarıma uygulamaya istekli genç çiftçilere derin eğitim verilmesi ve gelecek nesillere bir yenilenme sağlanması gerekmektedir. 21. yüzyılda gıda üretiminin getirdiği zorluklarla yüzleşmek için, veriye dayalı yönetimin tüm gücünü gösterebilen modern ve sürdürülebilir bir tarıma doğru ilerlemek amacıyla doğru zaman gibi görünmektedir. Tarım 5.0’a geçiş, önümüzdeki on yıl için çoğu büyük tarım ekipmanı imalatçısının gündeminde yer almaktadır. Bu nedenle, tarım robotlarının bir sonraki - daha akıllı-nesil tarım makinaları olarak kabul edilmesi durumunda, ekipman imalatçıları bu hamlede kilit bir rol oynayacaktır.

Tarımsal üretimin yaygınlaşması, insanlığın çevre üzerindeki en büyük etkilerinden biri olmuştur. Birçok habitatlar tarımsal üretim için dönüştürülmüştür. Tarımsal üretim, biyoçeşitlilik için en büyük baskılardan birisidir. Tarımsal üretimin, iklim değişikliğini azaltacak şekilde enerji üretme ve kullanma konusunda önemli bir işlevi vardır. Tarımsal üretim işletmelerinde, fosil yakıtlar yerine düşük karbonlu yenilenebilir enerjiler kullanmak, çiftlik sahiplerinin enerji kaynakları üzerindeki kontrolünü artırabilir, maliyetleri azaltabilir ve iklim değişikliği ile mücadele edilebilir. Tarım temelli biyoyakıtların üretimi ve kullanımı konusunda, çevresel ve sosyal sorumluluğun dikkatle değerlendirilmesi ve biyolojik kökenli enerji üretiminden kaynaklanan emisyonların titiz ve kapsamlı bir şekilde değerlendirilmesi gereklidir.

Türkiye Cumhuriyeti’nin 100. kuruluş yılı anısına hazırlamış olduğum bu bilgi seti, başta kurucu lider ve bilge önder Mareşal Gazi Mustafa Kemal ATATÜRK olmak üzere, kurtuluş savaşı ve kuruluş mücadelesinde büyük bir özveri ile görev alan bütün insanlara ve ülkemizde tarımsal mekanizasyon eğitim ve araştırmalarının öncülerine ithaf olunur. Değerli eserleri ve önemli katkıları için en içten teşekkürlerimi ve sonsuz saygılarımı sunarım.
Prof.Dr. Hasan Hüseyin ÖZTÜRK
Adana, Ekim-2023

İÇİNDEKİLER

1. TARIMDA ENERJİ: TANIM VE KAVRAMLAR.…………… 1
1.1. Avrupa Birliği Tarım Politikaları ……………………………. 2
1.2. Son Gelişeler ve Eğilimler……………………......................... 4
1.3. Yeni Bir Bakış Açısı………………………………………….. 4
2. TARIMSALDA ENTEGRE KAYNAK KULLANIMI……….. 6
2.1. Giriş……………………………………………………........... 6
2.2. Yöntem……………………………………………………...... 7
2.2.1. Enerji Girdilerinin Belirlenmesi……………………...... 7
2.2.1.1. Doğrudan Enerji Girdilerinin Belirlenmesi…… 9
2.2.1.2. Dolaylı Enerji Girdilerinin Belirlenmesi……… 10
2.2.1.2.1. Bitkisel Üretim…………………….. 11
2.2.1.2.2. Hayvansal Üretim………………..... 11
2.2.2. Enerji Çıktılarının Belirlenmesi……………………...... 11
2.2.3. Enerji Verimliliğinin Belirlenmesi…………………….. 12
3. BİTKİSEL ÜRETİMDE ENERJİ KULLANIMI……………... 13
3.1. Tarla Bitkileri Üretiminde Enerji Kullanımı……………….. 13
3.1.1. Buğday Üretiminde Enerji Kullanımı……………….. 14
3.1.2. Şekerpancarı Üretiminde Enerji Kullanımı………….. 18
3.1.3. Patates Üretiminde Enerji Kullanımı………………… 20
3.1.4. Ayçiçeği Üretiminde Enerji Kullanımı………………. 22
3.1.5. Pamuk Üretiminde Enerji Kullanımı………………… 24
3.2. Örtü Altı Tarımında Enerji Kullanımı……………………… 25
3.2.1. Domates Üretiminde Enerji Kullanımı………………. 26
3.2.2. Hıyar Üretiminde Enerji Kullanımı………………….. 29
3.2.3. Tatlı Biber Üretiminde Enerji Kullanımı…………….. 30
3.3. Çok Yıllık Bitkisel Üretimde Enerji Kullanımı…………….. 31
3.2.1. Zeytin Üretiminde Enerji Kullanımı…………………. 32
3.2.2. Üzüm Üretiminde Enerji Kullanımı…………………. 35
3.4. Hayvansal Üretimde Enerji Kullanımı……………………... 38
3.4.1. Süt Sığırı Yetiştiriciliğinde Enerji Kullanımı………... 39
3.4.2. Etlik Piliç Yetiştiriciliğinde Enerji Kullanımı……….. 42
4. TARIMSAL ÜRETİMDE YAKIT TÜKETİMİ………………. 46
4.1. Petrol Ürünleri Tüketimi…………….……………………... 46
4.1.1. Dizel Yakıt Tüketimi………........................................ 46
4.1.1.1. Alan İş Verimi………………………………. 47
4.1.1.2. Yakıt Tüketim Hızı…………………………. 47
4.1.2. Yağ Tüketimi……….................................................... 49
4.2. Petrol Ürünleri Enerjisi Tüketimi…………….…………….. 49
4.3. Petrol Ürünleri Tüketimine İlişkin Karbondioksit Salımı….. 51
4.3.1. Eşdeğer Karbondioksit Salımının Hesaplanması……. 55
4.3.1.1. Dizel Kullanımında Karbondioksit Salımı….. 55
4.3.1.2. Doğal Gaz Kullanımı Karbondioksit Salımı... 55
4.3.1.3. Kömür Kullanımında Karbondioksit Salımı... 55
5. TARIM SEKTÖRÜNÜN SERA GAZI SALIMINA KATKISI 56
5.1. Giriş…………………………….…………….…………….. 56
5.2. Türkiye’de Tarım Sektörü………………………………….. 57
5.3. Tarım Sektörünün Sera Gazı Salımlarına Katkısı………….. 59
5.3.1. Karbondioksit Kaynakları……………………………. 61
5.3.1.1. Arazi Kullanım Değişiklikleri……………… 62
5.3.1.2. Tarımsal Ürün Deseninin Değişmesi………. 62
5.3.1.3. Tarımsal Ürün Atıklarının Yakılması………. 63
5.3.1.4. Doğal Etmenler……………………………... 63
5.3.1.5. Fosil Yakıt Kullanımı……………………….. 64
5.3.2. Metan Kaynakları……………………………………. 64
5.3.2.1. Toprak Kökenli Metan Kaynakları…………. 64
5.3.2.2. Hayvancılık Kökenli Metan Kaynakları……. 64
5.3.3. Azotdioksit Kaynakları………………………………. 64
5.3.4. Aerosollar……………………………………………. 65
5.3.5. Su Buharı…………………………………………….. 65
5.4. Sonuç Ve Öneriler………………………………………….. 65
6. TARIMSAL ÜRETİMDE ENERJİ VERİMLİLİĞİ………….. 66
6.1. Tarımda Enerji Verimliliği Uygulamaları………………….. 66
6.2. Ulusal Enerji Verimliliği Eylem Planı……………………… 68
6.2.1. Tarım Sektörü………………………………………... 69
6.2.1.1. Tarım Sektörü İçin Önlemler………………... 70
6.3. Tarımsal Üretimde Enerji Verimliliğini Artırmak………….. 70
6.4. Tarımsal Üretimde Enerji Verimliliği Önlemleri…………... 71
6.4.1. Tek Yıllık Bitkisel Üretimde Önlemler……………… 71
6.4.2. Çok Yıllık Bitkisel Üretimde Önlemleri…………….. 76
6.4.3. Sera Üretiminde Enerji Verimliliği Önlemleri………. 77
6.4.4. Hayvansal Üretiminde Enerji Verimliliği Önlemleri... 79
6.5. Tarımda Enerji Verimliliğini Etkileyen Faktörler………….. 81
6.5.1. Uzun Dönemde Etkili Faktörler……………………… 81
6.5.2. Orta Dönemde Etkili Faktörler………………………. 82
6.6. Tarımda Enerji Verimliliğinde Etkili Paydaşlar……………. 82
6.6.1. Avrupa Birliği Ülkelerindeki Faktörler Ve Paydaşlar.. 84
6.6.1.1. Finlandiya…………………………………… 84
6.6.1.2. Almanya…………………………………….. 84
6.7. Tarımda Enerji Verimliliğine İlişkin Sonuç Ve Öneriler…... 85
7. GIDA TEDARİK ZİNCİRİNDE ENERJİ TÜKETİMİ………. 86
7.1. Gıda Ve Enerji: Genel Bakış….............................................. 86
8. GIDA SEKTÖRÜNDE ENERJİ TÜKETİMİ…………………. 91
8.1. Gıda Sektöründeki Enerji Akışları …..................................... 91
8.2. Yöntem……………………………………………………... 91
8.3. Yaşam Döngüsü Analizi……………………………………. 93
8.3.1. Gıda Sepeti: Veri Kaynakları Ve Seçim Yöntemi…… 93
8.3.2. Gıda Sepetinin Bileşimi……………………………… 94
8.4. Enerji Akışları ……………………………………………… 94
8.4.1. Yöntem………………………………………………. 94
8.4.2. Enerji Tüketimi………………………………………. 97
8.5. Gıda Ürünlerinin Tedarikinden Kaynaklanan Emisyonlar…. 100
8.6. Gıda Tedarik Zincirinde Enerji Tüketimi Ve Emisyonlar….. 102
8.6.1. Gıda Tedarik Zincirinde Enerji Tüketimi…………… 102
8.6.2. Gıda Tedarik Zincirinde Sera Gazı Emisyonları……. 103
9. GIDA ÜRETİMİNDE ENERJİ İLE İLGİLİ ZORLUKLAR
VE ÇÖZÜM ÖNERİLERİ: ÇİFTLİKTEN ÖNCE……………105
9.1. Tarım, Hayvancılık Ve Su Ürünleri Sektöründe Enerji Kullanımı: Mevcut Durum Ve Son Gelişmeler…105
9.2. Tarımda Enerji Verimliliği…………………………………. 108
9.2.1. Kimyasal Gübre Üretiminin Optimize Edilmesi…….. 108
9.2.2. Enerji Verimliliği Sağlayan Üretim Uygulamaları…... 109
9.2.3. Su Kullanımının İyileştirilmesi……………………… 111
9.2.4. Hayvan Yetiştirmenin İyileştirilmesi………………… 112
9.2.5. Su Ürünleri Yetiştiriciliğini İyileştirmek……………. 113
9.3. Gıda- Su Ve Enerji İlişkileri ……………………………….. 113
9.4. Fosil Yakıt Ve Gıda Fiyatları………………………………. 116
10. TARIMDA YENİLENEBİLİR ENERJİ KULLANIMI…….... 120
10.1. Enerji Tüketiminde Yenilenebilir Enerjinin Payı …………. 120
10.2. Tarımda Yenilenebilir Enerji Kullanımı…………………… 122
10.3. Çiftlikte Yenilenebilir Enerji Üretimi……………………… 123
10.4. AB Ülkelerinde Bazı Yenilenebilir Enerji Projeleri……….. 126
KAYNAKLAR…………………………………………………….... 127