Tarım Makineleri

1. Tarımsal mekanizasyon

Tarımsal mekanizasyon, tarımsal üretimde insan ve hayvan gücünün yerine ya da yanında motorlu güç kaynaklarının ve alet-makinelerin kullanılmasıdır. Tarımda makineleşmenin yararları şunlardır:

• İşlerin zamanında ve daha kısa sürede yapılması; ekim ve hasatta gecikmelerin önlenmesi,
• İş kalitesinin ve verimin artması, ürün kayıplarının azalması,
• Ağır ve yorucu bedensel işlerin azalması, iş güvenliği ve çalışma koşullarının iyileşmesi,
• Birim ürün maliyetinin düşmesi ve daha geniş alanların işlenebilmesi.

Mekanizasyon düzeyi

Bir ülke ya da bölgenin mekanizasyon düzeyi şu ölçütlerle belirlenir: birim alana düşen traktör gücü (kW/ha), 1.000 hektara düşen traktör sayısı, traktör başına işlenen alan, traktör başına düşen ekipman sayısı, birim alana düşen mekanik enerji ve özellikle hayvancılık işletmeleri ile seralarda birim alana düşen elektrik enerjisi tüketimi. Türkiye birim alandaki traktör yoğunluğu bakımından birçok gelişmekte olan ülkenin önündedir, ancak Avrupa ülkelerinin gerisindedir; ülke içinde de mekanizasyon düzeyi bölgeden bölgeye büyük farklılıklar gösterir.

Türkiye’de tarımsal mekanizasyon eğitiminin tarihi, 1846’da İstanbul Yeşilköy’de kurulan Ayamama Çiftliği’ne kadar uzanır.

2. Makine seçimi, iş başarısı ve masraflar

Bir makine seçilirken işletmenin büyüklüğü, yetiştirilen ürünler, toprak ve arazi yapısı, eldeki traktörün gücü, işin yapılması gereken süre, makinenin fiyatı ve yedek parça ile servis olanakları birlikte değerlendirilir. Traktör ile ekipmanların güçlerinin birbirine uyumlu olması gerekir.

İş başarısı

Bir makinenin birim zamanda yaptığı iş miktarına iş başarısı (iş verimi) denir. Günlük alan iş başarısı şöyle hesaplanır:

Q = b × v × t × z (Q: da/gün; b: makinenin etkin iş genişliği, m; v: gerçek ilerleme hızı, km/h; t: günlük çalışma süresi, h; z: zamandan yararlanma katsayısı)

Masraflar

Yıllık kullanım süresi arttıkça birim alana düşen sabit masraf azalır. Bu yüzden küçük işletmelerde pahalı makinelerin birkaç işletme tarafından ortak kullanılması, kooperatifler ya da makine kiralama ve hizmet satın alma, mekanizasyonu ekonomik hâle getirir.

3. Traktörler

Traktör, tarım alet ve makinelerini çeken, taşıyan ya da onlara hareket ve güç veren güç makinesidir. Tekerlek yapısına göre iki ya da dört tekerlekten çekişli tekerlekli traktörler ve paletli traktörler olarak sınıflandırılır; bağ-bahçe, sera ve tek akslı (motorlu çapa) traktörler gibi özel tipleri de vardır.

Ana kısımlar

• Motor: Traktörlerde dizel motorlar kullanılır. Dizel motorda silindire alınan hava yüksek basınçla sıkıştırılarak ısınır; yakıt, püskürtme pompası ve enjektör yardımıyla bu sıcak havanın içine püskürtülür ve kendiliğinden tutuşur.
• Güç aktarma organları: Kavrama, vites kutusu, diferansiyel ve son tahrik, motorun gücünü tekerleklere iletir.
• Üç nokta askı düzeni ve hidrolik kaldırıcı: Pulluk, kültivatör gibi asılır tip ekipmanların bağlanmasını ve kaldırılıp indirilmesini sağlar.
• Kuyruk mili (PTO): Traktörün arkasındaki dönen mildir; freze, pülverizatör, gübre dağıtıcı ve balya makinesi gibi makineleri çalıştırır. Devir sayısı dakikada 540 ya da 1.000 olarak standartlaştırılmıştır.
• Çeki demiri ve hidrolik çıkışlar.

Güç türleri

Tarım makinelerinin güç ihtiyacı dört yolla karşılanır: pulluk gibi çekilen ekipmanlar için çeki gücü, döner parçalı makineler için kuyruk mili gücü, kaldırma ve hidrolik motorlar için hidrolik güç ve sabit makineler için kasnak gücü.

4. Toprak işleme makineleri

Esas toprak işleme

• Kulaklı pulluklar: Toprağı keser, kaldırır ve devirir; en yaygın pulluk tipidir. Gövde; ök demiri (kesici bıçak), kulak, taban ve göğüsten oluşur. Devrilen toprağın genişliği ve derinliği ayarlanabilir.
• Diskli pulluklar: Kesici olarak dönen diskler kullanır; taşlı, köklü ve sert topraklarda iyi çalışır.
• Döner kulaklı pulluklar: Gövdeler her dönüşte ters çevrilerek toprak hep aynı yöne devrilir; tarlada açık çizi ve sırt bırakmaz.
• Dipkazanlar (dipkazar): Toprağı devirmeden 40–80 cm derinlikte yırtarak, uzun yıllar aynı derinlikte işlemeyle oluşan sıkışmış katmanı (pulluk tabanı) kırar.
• Toprak frezeleri: Kuyruk milinden hareket alan dönen bıçaklarla toprağı ufalar; tek geçişte tohum yatağı hazırlayabilir, ama toprak yapısını bozabileceği için sık kullanılmamalıdır.

Yüzeysel toprak işleme

Pulluktan sonra tohum yatağını hazırlamak ve yabancı otları temizlemek için kültivatörler, tırmıklar (dişli, yaylı ve döner tırmıklar), diskli tırmıklar (diskarolar), toprağı bastıran ve kesekleri kıran merdaneler ve toprak yüzeyini düzleyen tapanlar kullanılır. Birden fazla işlemi tek geçişte yapan kombine makineler toprağın daha az çiğnenmesini ve yakıt tasarrufunu sağlar. Koruyucu toprak işlemede ise toprak devrilmeden işlenir ve doğrudan ekim makineleriyle anız üzerine ekim yapılır.

5. Ekim, dikim ve gübreleme makineleri

Ekim makinelerinin görevi tohumu istenen miktarda (ekim normu), derinlikte ve sıra aralığında toprağa yerleştirmektir.

• Serpme ekim makineleri: Tohumu toprak yüzeyine rastgele dağıtır; ardından tohum tırmık ya da diskle kapatılır. Çayır-mera ve bazı tahıl ekimlerinde kullanılır.
• Sıraya ekim makineleri (mibzerler): Hububat mibzerleri buğday ve arpa gibi sık ekilen tohumları sıralara sürekli bir akışla bırakır; tohum miktarı makaralı ya da oluklu dağıtma düzenleriyle ayarlanır.
• Hassas (tek dane) ekim makineleri: Mısır, ayçiçeği, pamuk ve şeker pancarı gibi geniş sıralı bitkilerde tohumları sıra üzerinde eşit aralıklarla tek tek bırakır. Pnömatik tiplerde tohumlar delikli bir diske vakumla tutunur; seyreltme ihtiyacını ortadan kaldırır.
• Dikim makineleri: Patates yumrusu, fide ve çelik gibi materyallerin dikiminde kullanılır.

Ekimden önce makinenin kalibrasyonu (ayarının kontrolü) yapılmalıdır: makine kaldırılıp tekerlekleri belirli bir alana karşılık gelen sayıda döndürülür, düşen tohum tartılarak dekara atılan miktar hesaplanır ve gerekirse ayar düzeltilir.

Gübreleme makineleri

Granül kimyasal gübreler genellikle dönen disklerle fırlatan santrifüjlü gübre dağıtıcılarla ya da sıraya veren gübre dağıtma düzenleriyle uygulanır; mibzer ve gübre dağıtıcının birleştiği kombine mibzerler tohumla gübreyi aynı anda verir. Sıvı gübreler pülverizatörlerle, çiftlik gübresi ise gübre serpme römorklarıyla dağıtılır. Dağıtımın düzgünlüğü, gübrenin etkinliği ve çevrenin korunması için önemlidir.

6. Bitki koruma makineleri

İlaçlama makineleri ilacı sıvı damlacıklar hâlinde püskürten sıvı ilaçlama makineleri ve toz ilaç dağıtan tozlama makineleri olarak ikiye ayrılır. Sıvı ilaçlamada başarıyı damla çapı ve damlaların bitki yüzeyini kaplama oranı belirler.

İnce damlalar yüzeyi iyi kaplar ama rüzgârla kolayca sürüklenir (drift); kaba damlalar ise sürüklenmeye dayanıklıdır ama kaplama oranı düşüktür.

• Tarla pülverizatörleri: Yatay bir bum (çubuk) üzerindeki memelerle tarla bitkilerini ilaçlar.
• Bahçe pülverizatörleri (atomizörler): İlaç damlacıklarını güçlü bir hava akımıyla ağaçların içine taşır.
• Havadan ilaçlama: Uçak ve son yıllarda insansız hava araçlarıyla (İHA) yapılır.
• Değişken oranlı uygulama: Sensör ve konum bilgisine göre ilaç miktarının tarlanın her noktasında ihtiyaca göre ayarlanmasıdır.

Pülverizatör her sezon başında kalibre edilmeli, aşınmış memeler değiştirilmelidir. Uygulama sırasında koruyucu giysi kullanılmalı, rüzgârlı havada ilaçlama yapılmamalı ve artan ilaç ile yıkama suları su kaynaklarına bırakılmamalıdır.

7. Sulama makineleri

Sulama sistemleri suyu kaynaktan alan pompalarla başlar; santrifüj pompalar yüzey suyunda, derin kuyu pompaları ise yeraltı suyunda kullanılır. Başlıca basınçlı sulama sistemleri şunlardır:

• Yağmurlama sulama: Su borularla taşınır ve yağmurlama başlıklarıyla yağmur gibi dağıtılır. Taşınabilir boru hatları, tamburlu sulama makineleri ve büyük alanlarda merkezi bir nokta etrafında dönen merkezi pivot (center pivot) ile doğrusal hareket eden lineer sistemler kullanılır.
• Damla sulama: Su, lateral borular üzerindeki damlatıcılarla doğrudan bitki kök bölgesine verilir. Suyu en verimli kullanan yöntemdir; gübre de sulama suyuyla birlikte verilebilir (fertigasyon). Filtre ve basınç düzenleyiciler sistemin temel parçalarıdır.
• Mikro yağmurlama ve toprak altı damla sulama gibi özel sistemler de bahçe ve seralarda kullanılır.

Sulama makinelerinde suyun düzgün dağılması, enerji tüketiminin azaltılması ve sistemin bakımı önemlidir.

8. Hasat ve harman makineleri

Hasat, olgunlaşmış ürünün bozulmadan, en az kayıpla ve zamanında toplanmasıdır; harman ise tanenin sap ve başaktan ayrılması, temizlenmesidir.

• Yem bitkileri hasadı: Ot, çayır biçme makineleriyle biçilir, tırmıklarla çevrilip namlu hâline getirilir ve balya makineleriyle sıkıştırılır. Silajlık mısır ve sorgum ise bitkiyi biçip parçalayan silaj makineleriyle hasat edilir.
• Biçerdöver: Tahıl ve baklagillerin biçme, harmanlama, sap ve samanı ayırma ve tane temizleme işlemlerini tek geçişte yapar. Başlıca bölümleri; tablalı biçme düzeni, harman düzeni (batör ve kontrbatör), sap ayırma (sarsak) ve temizleme düzeni (elek ve vantilatör) ile tane deposudur. Biçerdöverin ayarları (batör devri, batör-kontrbatör aralığı, vantilatör hızı), tane kırılmasını ve hasat kayıplarını doğrudan belirler.
• Özel hasat makineleri: Şeker pancarı hasadı iki ya da üç kademeli ya da kombine makinelerle; patates hasadı söküm makineleri ve kombine hasat makineleriyle; pamuk hasadı ise lifi toplayan pamuk hasat makineleriyle yapılır.

9. Hasat sonrası makineler

Hasat edilen ürünün kalitesini koruyup pazara hazırlamak için çeşitli makineler kullanılır:

• Temizleme ve sınıflandırma: Elekler, hava akımı ve trieurler tohum ve taneleri yabancı maddelerden ayırır ve büyüklüklerine göre sınıflandırır; tohumluk hazırlamada tohum ilaçlama makineleri de kullanılır.
• Kurutma: Tane ürünler güvenli depolama nemine kadar sıcak havalı kurutucularda kurutulur; kurutma sıcaklığı ürünün kalitesini ve çimlenme gücünü bozmayacak şekilde ayarlanmalıdır.
• Taşıma ve depolama: Helezon, elevatör ve bantlı taşıyıcılar ürünü depolara taşır; silolarda havalandırma ve sıcaklık izleme yapılır.
• Meyve ve sebzelerde: Yıkama, boylama, ambalajlama ve soğuk muhafaza tesisleri.

10. Hayvancılık mekanizasyonu

Hayvancılık işletmelerinde ve seralarda yürütülen kapalı üretime içsel tarım denir; bu alanda makineleşme, işgücü ihtiyacını ve üretim maliyetlerini önemli ölçüde azaltır.

• Ahırlar: Hayvanların bağlı tutulduğu duraklı ahırlar ve serbestçe dolaştığı serbest ahırlar başlıca sistemlerdir. Yemleme için yem karma ve dağıtma römorkları, gübre uzaklaştırmak için sıyırıcılar ve otomatik suluklar kullanılır.
• Sağım makineleri: Vakumla çalışan sağım üniteleri, sağımhaneler ve son yıllarda sağım robotları sütü hijyenik ve hızlı şekilde sağar; süt soğutma tankları sütün kalitesini korur.
• Kanatlı yetiştiriciliği: Kümeslerde otomatik yemlik ve suluklar, havalandırma ve ısıtma sistemleri ile yumurtacı kümeslerde yumurtanın kırılmadan toplanmasını sağlayan eğimli folluklar ve bantlar kullanılır.

11. Türkiye’de tarım makineleri sektörü ve akıllı tarım

Türkiye, traktör ve tarım makineleri üreten ve ihraç eden bir ülkedir. Tarım Makineleri ve Teknolojileri Sektör Politika Belgesi’ne göre 2022’de Türkiye 26.492 traktör ihraç etmiş (584,7 milyon dolar; en büyük alıcılar ABD ve İtalya) ve 14.960 traktör ithal etmiştir. Aynı yıl ekipman ihracatı yaklaşık 760–780 milyon dolar olmuştur; Türkiye dünya traktör ihracatında 13., ekipman ihracatında 18. sıradadır. Ülkedeki traktör varlığının 2023’te yaklaşık 1,48 milyon olduğu tahmin edilmektedir.

Sektörün başlıca sorunları; ekonomik ömrünü tamamlamış yaşlı bir traktör ve makine parkı, makine envanterinin tam bilinmemesi, küçük ve parçalı araziler, Ar-Ge yetersizliği, kayıt dışılık ve kamu kurumları arasındaki dağınık yapıdır.

Akıllı tarım (Tarım 4.0)

Makineler giderek uydu konumlama, sensörler ve yazılımlarla donatılmaktadır. Hassas tarım uygulamalarında GNSS ile otomatik dümenleme bindirme ve boşlukları önler; verim haritalama ve değişken oranlı ekim, gübreleme ve ilaçlama girdileri ihtiyaca göre dağıtır. İnsansız hava araçları ilaçlama ve bitki izlemede, sensörler toprak ve bitki durumunu izlemede, otonom robotlar ise ot mücadelesi ve hasatta kullanılmaya başlamıştır. Bu teknolojiler hem verimliliği artırır hem de gübre, ilaç ve yakıt tüketimini azaltarak çevrenin korunmasına katkı sağlar.

Kavramlar sözlüğü

Tarımsal mekanizasyon

Tarımsal üretimde motorlu güç kaynakları ve alet-makinelerin kullanılması.

Mekanizasyon düzeyi

Birim alana düşen traktör gücü gibi ölçütlerle belirlenen makineleşme derecesi.

İş başarısı

Bir makinenin birim zamanda yaptığı iş miktarı.

Zamandan yararlanma katsayısı

Fiilen iş yapılan sürenin toplam çalışma süresine oranı.

Sabit masraf

Makine çalışmasa da ortaya çıkan masraf (amortisman, faiz, sigorta).

Değişen masraf

Makinenin çalışmasıyla artan masraf (yakıt, bakım, tamir, işçilik).

Amortisman

Makinenin zamanla değer kaybı.

Kuyruk mili (PTO)

Traktörün arkasında, makinelere dönme hareketi veren mil.

Üç nokta askı düzeni

Asılır ekipmanların traktöre bağlandığı standart düzen.

Kulaklı pulluk

Toprağı keserek devirip ufalayan pulluk.

Dipkazan

Toprağı devirmeden derinden yırtarak sıkışmış katmanı kıran alet.

Diskaro

Dönen disklerle toprağı yüzeysel olarak işleyen tırmık.

Mibzer

Tohumu sıralara eken makine.

Pnömatik ekim makinesi

Tohumları vakumla delikli diske tutunarak tek tek bırakan hassas ekim makinesi.

Kalibrasyon

Makinenin atacağı tohum, gübre ya da ilaç miktarının kontrol edilip ayarlanması.

Pülverizatör

Sıvı ilacı damlacıklar hâlinde püskürten makine.

Drift

İlaç damlacıklarının rüzgârla hedef dışına sürüklenmesi.

Merkezi pivot

Bir merkez etrafında dönen büyük yağmurlama sulama makinesi.

Biçerdöver

Biçme, harman ve temizlemeyi tek geçişte yapan hasat makinesi.

Otomatik dümenleme

Traktörün uydu konumlamayla otomatik olarak yönlendirilmesi.

Kendini dene

Her soruda bir seçeneğe tıkla; doğru cevap ve açıklaması hemen görünür.