İstanbul Teknik Üniversitesi (İTÜ) öncülüğünde yürütülen bilimsel bir çalışma, tarımda verimliliği artırmak adına geliştirilen nanogübre teknolojisinin, domates üretiminde yüzde 60 oranında daha fazla hasat elde edilmesini sağladığını ortaya koydu. Sürdürülebilir tarımın geleceğini şekillendirebilecek bu yenilikçi uygulama, küresel gıda krizine karşı umut vadediyor.
İTÜ Makina Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü Öğretim Üyesi Prof. Dr. Levent Trabzon ve İTÜ Fen-Edebiyat Fakültesi Kimya Bölümü Öğretim Üyesi Doç. Dr. Caner Ünlü'nün liderliğindeki ekip tarafından yürütülen “Sürdürülebilir ve Verimli Tarım için Kuantum Nokta Tabanlı Nanooptik Antenler” projesi, nanoteknolojiyi tarımsal üretimin merkezine taşıyor.
Küresel Gıda Güvencesine Bilimsel Çözüm
Birleşmiş Milletler verilerine göre, 2050 yılına kadar dünya nüfusunun 10 milyara ulaşması beklenirken, tarımsal üretimin artırılması ve kaynakların verimli kullanımı her zamankinden daha büyük önem taşıyor. Özellikle iklim değişikliği nedeniyle artan kuraklıklar, aşırı yağışlar ve toprak kayıpları, geleneksel tarım yöntemlerinin yetersiz kaldığını gösteriyor. Bu noktada, nanoteknoloji tabanlı çözümler sürdürülebilir gıda üretimi için alternatif bir yol sunuyor.
Prof. Dr. Levent Trabzon, konuya ilişkin yaptığı açıklamada, geliştirdikleri nanogübrenin, domates bitkilerinde klasik gübreleme yöntemlerine kıyasla çok daha etkili olduğunu belirtti. Yapılan deneylerde, hiç gübre verilmeyen ve geleneksel gübreyle aşırı beslenen bitkilerle karşılaştırıldığında, nanogübre kullanılan domateslerde erken çiçeklenme, yoğun yapraklanma ve kalın gövde oluşumu gibi gelişim avantajlarının gözlemlendiğini ve hasatta da yüzde 60’lık artış sağlandığını söyledi.
Kuantum Noktalı Gübre: Hem Verimli Hem Çevreci
Projenin temelinde yer alan “kuantum noktaları”, 3-4 nanometre çapında, karbon temelli ve gözle görülemeyecek kadar küçük parçacıklardan oluşuyor. Bu nano düzeydeki yapıların içine, bitkinin gelişimi için gerekli olan azot, fosfor ve potasyum gibi besin elementleri yerleştiriliyor. Böylece bitkilere yalnızca ihtiyaçları kadar besin sağlanıyor, aşırı gübre kullanımının önüne geçiliyor.
“Geleneksel gübreler bilinçsizce kullanıldığında çevreye zarar veriyor. Biz ise karbon kökenli nanomalzemeleri kontrollü bir şekilde bitkiyle buluşturuyoruz,” diyen Trabzon, nanogübrenin sadece verimi değil, çevresel sürdürülebilirliği de artırdığını vurguladı.
Hidrojel Teknolojisiyle Kontrollü Su ve Gübre Salınımı
Nanogübrenin en dikkat çekici yönlerinden biri de “hidrojel kapsüller” ile entegre edilmesi. Bitki atıklarından üretilen bu kapsüllerin içine kuantum noktaları ve su gömülüyor. Toprağa yerleştirilen bu kapsüller, bitkinin ihtiyacına göre hem gübreyi hem de suyu yavaş yavaş salıyor. Böylece hem su israfı engelleniyor hem de toprak kirliliği azaltılıyor.
“Bu sistem, aspirine benzetebileceğimiz küçük jellerin içinde su ve besini barındırıyor. Bitki ne zaman ihtiyacı olursa, o zaman alıyor,” diyen Trabzon, yöntemin hem ekonomik hem de pratik olduğunu dile getirdi.
Uluslararası İşbirliğiyle Küresel Yaygınlaşma Hedefleniyor
Projede, İTÜ’nün yanı sıra Endonezya Bandung Teknoloji Enstitüsü ve Malezya Malaya Üniversitesi gibi önemli akademik kurumlar da yer alıyor. İlk başarıların ardından Özbekistan’daki Semerkant Devlet Üniversitesi ve Çin’deki Qilu Teknoloji Üniversitesi ile de ortaklıklar başlatıldı. Bu uluslararası ağ sayesinde, teknolojinin farklı coğrafyalarda test edilmesi ve yaygınlaştırılması amaçlanıyor.
Prof. Dr. Trabzon, geliştirdikleri sistemin ölçeklenebilir yapısı sayesinde kısa sürede tarım teknolojisi firmalarının ilgisini çekebileceğini ve ticari uygulamaya geçebileceğini belirtti.
İTÜ’nün geliştirdiği kuantum nokta tabanlı nanogübre teknolojisi, tarımda hem verimi hem de çevre dostu yaklaşımıyla öne çıkıyor. Sürdürülebilir tarım arayışının giderek yoğunlaştığı günümüzde, bu tür bilimsel çözümler, sadece üretimi değil, aynı zamanda doğayı da korumayı hedefliyor. Tarımın geleceği, artık nano boyutta şekilleniyor.
