Hassas tarım, ekonomi ve çevre koruma ilkelerini göz önünde tutarak; bilişim çağının gelişen teknolojilerinin tarımsal üretimle bütünleştirilerek kullanılmasını ifade etmektedir.
Teknoloji bazında sağlanabilecek faydalar ise aşağıda özetlenmiştir.
Konum Belirleme Teknolojileri:
Bu teknolojiler arazide belli bir noktanın coğrafi konumu (enlem, boylam, yükselti) yanında yer hızı ve hassas zamanlama gibi bilgileri sağlar. Yer esaslı ve uydu esaslı olmak üzere ikiye ayrılabilir. Küresel Uydu Esaslı Konum Belirleme (Global Navigation Satellite Systems, GNSS) sistemleri tüm dünyada açık alanda konum bilgisi sunar. ABD'nin sahip olduğu sistem GPS, Rusya'nın sahip olduğu sistem GLONASS olarak isimlendirilir. GNSS alıcıları diğer Hassas Tarım Teknolojileri teknolojileri için temel veri sağlama özelliğine sahiptir. GNSS alıcıları ile arazide toprak örnekleme yerleri kolay bir şekilde belirlenebilir. Bu teknoloji uygun hata azaltma yöntemi ile cm düzeyinde konum bilgisi sağlayabilmektedir. Verim görüntüleme sistemlerinde hasat makinesinin yeri anlık olarak kaydedilebilir ve bu veriler daha sonra verim haritası ve kârlılık haritası oluşturmada kullanılır. Alıcı tarla sınırlarında dolaştırılarak anlık veriler kaydedildiğinde tarlanın kenar uzunluğu ve alanı hesaplanabilir. Harita esaslı değişken düzeyli gübre ve pestisit uygulamada makinenin tarladaki konumunun belirlenmesinde kullanılır. GNSS esaslı otomatik dümenlemede traktör ve kendi yürür makinelerin dümenlenmesi GNSS alıcıları sayesinde sağlanır. Otonom traktör ve tarım robotlarının rota planlamasında GNSS alıcıları kullanılmaktadır.
Toprak Örnekleme Teknolojileri:
Arazide GNSS alıcıları ile belirlenen konumlardan belli aralıklarla (5-10 da) örnekler alınarak ve kimyasal analize tabi tutularak toprak bünyesi, organik madde, pH, makro ve mikro element haritası çıkarılabilir. Bu haritalardan da tarlanın hangi bölgesine ne kadar gübre uygulanması gerektiği belirlenir. Bu şekilde sadece ihtiyaç duyulan yere ihtiyaç duyulan miktarda kimyasal gübre uygulanır ve aşırı gübreleme önlenebilir. Girdi tasarrufu sağlanabilir ve kârlılık artırılabilir. ABD Colorado eyaletinde mısır tarımında yapılan bir araştırmada değişken düzeyli azotlu gübre uygulaması ile %6-46 gübre tasarrufu ve 18-30 USD/ha kâr artışı elde edilmiştir. Aşırı gübreleme sebebiyle oluşabilecek çevre kirliliği önlenir. Arazi toprak bünyesi ve toprak verimliliğine göre işletme bölgelerine ayrılabilir.
Verim Görüntüleme Teknolojileri:
Ürün hasadı sırasında makine deposuna dolan ürün uygun algılayıcılarla coğrafi konum bilgisi ile birlikte kaydedilir ve daha sonra verim haritası çıkarılır (Keskin ve ark. 1999). Bu harita arazideki değişkenliği gösterir yani tarlanın hangi kısmından yüksek, hangi kısmından düşük verim alındığı görülebilir. Düşük verim alınan yerlerdeki sorun tespit edilerek sonraki üretim döneminde gerekli önlemler alınır. Toplam verim ve ortalama verim hassas bir şekilde hesaplanır. Ayrıca arazinin kârlılık haritası çıkarılarak arazinin neresinden kâr, neresinden zarar edildiği belirlenir. Hasat makinesi üzerinde kayıp sensörü bulunması durumunda anlık ve ortalama kayıp değeri belirlenebilir. Ülkemizde tahıl hasadında olması gereken kayıp oranı %2-3 iken uygulamada görülen kayıp değeri bunun çok üzerindedir. Bu teknoloji ile kayıp oranı izlenebilir ve azaltılabilir.
Uzaktan Algılama Teknolojileri:
Uydu, uçak, helikopter ve yer esaslı platformlara yerleştirilen kamera ve benzeri algılayıcılarla toprağa veya ürüne temas etmeden toprak ve ürün hakkında bilgi toplanabilir. Toprak verimliliği, ekim ve çimlenme etkinliği, bitki boyu, yabancı ot durumu, drenaj, hastalık, zararlı ve verim tahmini yapılabilir. Çamurlu zemin ve uzun bitki boyu gibi uygun olmayan koşullarda yukarıdan kolaylıkla görüntü alınarak tarla ve bitki durumu incelenebilir. Son yıllarda üzerinde uygun algılayıcılar bulunan insansız hava araçları (drone) ile çok kısa sürede arazinin her tarafını gezmeden hassas bir şekilde arazi ile ilgili bilgiler elde edilmektedir. Bitki gelişme durumunda elde edilen görüntülerden verim tahmini yapılabilmektedir. Bu uygulama, özellikle bahçe bitkilerinden elde edilecek yaklaşık toplam verimin önceden bilinmesi, hasatla ve pazarlama ile ilgili planların önceden yapılması açısından fayda sağlamaktadır (Keskin ve ark. 2017).
Karar Verme Teknolojileri:
Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS),Haritalama yazılımları, Ekonomik analiz, Modelleme, Jeoistatistik, Karar destek sistemleri elde edilen verilerin işlenmesi ve uygun karar verilmesi amacıyla kullanılan teknolojilerdir. HTT sisteminin nihai fayda getirebilmesi için bu teknolojilerin kullanımı gereklidir.
Değişken Düzeyli Uygulama Teknolojileri:
Tarımsal girdi(tohum, su, pestisit) uygulayıcı ekipmanlara uygun elektronik kontrol sistemleri yerleştirilerek girdiler değişken düzeyli olarak uygulanabilir. Girdiler bir haritaya göre veya makine üzerindeki algılayıcıya göre olmak üzere iki farklı yöntemle (Harita esaslı ve Sensör esaslı) uygulanır. Değişken düzeyli ekimde; birim alana ekilen tohum miktarı, tohum çeşidi veya toprak nemine göre ekim derinliği değiştirilebilir. Sulama sistemlerinde toprak veya bitkide bulunan su içeriği algılanarak sulama sistemi otomatik olarak açılıp kapatılır ve bu sayede su tasarrufu sağlanır, bitki optimum düzeyde su gereksinimini karşılar. Herbisit uygulamada selektif (seçici) uygulama ile genellikle optik algılayıcılar ve selenoid valflar kullanılarak sadece yabancı ot olan yere herbisit uygulanır, bu sayede pestisit ve su tasarrufu sağlanır, aşırı ilaçlama sebebiyle çevreye verilecek olası zararlar azalır. Selektif herbisit uygulaması ile %70-80 tasarruf sağlanabilmektedir. Bağlarda ve bahçe bitkilerinde ultrasonik algılayıcılar ile asmaların ve ağaçların yeri ve boyutuna göre yapılan değişken düzeyli ilaçlama ile bir araştırmada %10-35 pestisit, diğer bir araştırmada ise %58 su tasarrufu sağlanmıştır. Ayrıca bitkiden yansıyan ışınıma göre çalışan azotsensörleri ile yapılan değişken düzeyli azotlu gübre uygulamasında; tahıl veriminde %3.5 artış, %14 azotlu gübre tasarrufu, azot kullanım etkinliğine bağlı olarak karbon ayak izinde %10-30 azalma, tahıl protein içeriğinde %0.2-0.5 artış, tahılda %80 oranında yatmada azalma sağlanmaktadır.
Kısmi Kontrol (Section Control) Teknolojisi:
Bu teknoloji ile GNSS esaslı alıcı yardımıyla arazinin kimyasal gübre ve pestisit uygulanan yerleri kaydedilerek aynı yerlere tekrar girdi uygulanmasının önüne geçilebilmektedir.
Otomatik Dümenleme Teknolojileri:
Bu sistemlerle traktör ve kendi yürür tarım makineleri uygun bir yöntemle istenen rotada hareket ettirilir. En yaygın kullanılan yöntem GNSS esaslı yöntemdir. Başlangıç hattı tespiti yapıldıktan sonra makine iş genişliği sisteme girilerek yan yana cm düzeyinde hassas geçişler sağlanmakta, bu sayede toprak işleme, kimyasal gübre ve pestisit uygulama ve hasatta boş kalan yerler veya üst üste işlem gören çakışan kısımlar minimum düzeye indirmektedir. Sürücünün iş yükünün azaltılması, kimyasal girdi tasarrufu, yakıt tasarrufu, zaman tasarrufu,
Birim alana düşen bitki sıra sayısının artması, daha yüksek verim, gece çalışma olanağı, daha yüksek hızda çalışma gibi faydalar sağlar. Keskin ve ark. (2018) Adana ilinde GNSS esaslı otomatik dümenleme kullanan 110 çiftçinin yarısı ile(n=55) yaptığı anket çalışmasında, bu teknolojinin sağladığı faydalar konusunda, çiftçilerin %98.2'si düz hat oluşturma,%92.7'si esnek çalışma zamanı, %80'i zaman tasarrufu,%80'i yakıt tasarrufu ve %50'sinin işgücü tasarrufu elde ettiğini belirtmiştir. Gelişmiş ve Türkiye'de dahil olmak üzere gelişmekte olan ülkelerde en yaygın kullanılan HTT teknolojisi otomatik dümenlemedir. Otomatik dümenleme sistemlerinin; kimyasal girdi maliyetini%10, yakıt tüketimini %9 ve çalışma süresini %17 kısalttığı bildirilmişti.
Otonom Traktör ve Tarım Robotları:
Artan şehirleşme sebebiyle kırsal alanda işgücü temininde yaşanan zorluklar ve işgücü masrafının artması gibi sebepler tarımda otonom araç ve robotların kullanımını gerekli kılmaktadır. Prototip sistemlerin denendiği ve genellikle GNSS veya görüntü işleme esasıyla çalışan bu araçların işgücü teminindeki zorlukların çözümünde fayda sağlayacağı düşünülmektedir.