Drone haritalarıyla yönlendirilen seçici hasat: Chianti Classico bölgesindeki Fattoria di Cinciano vaka analizi

Giriş

Son yıllarda bağcılık, giderek daha karmaşık bir zorlukla karşı karşıya: pazarın taleplerine uygun şekilde, verimli ve sürdürülebilir biçimde yüksek kaliteli şaraplar üretmek, bunu yaparken de agronomik kararlardaki öznellik payını azaltmak. Bu bağlamda, hassas tarım teknolojileri bağın doğal değişkenliğini okumak ve yönetmek için kilit bir araç haline gelmektedir. Günümüzde mevcut olan dijital çözümler arasında, drone tabanlı canlılık haritalarının kullanımı, agronomik bilgileri saha uygulamalarına dönüştürmeyi mümkün kılmaktadır. Bu yaklaşım, geleneksel olarak elle ve öznel biçimde yürütülen seçici hasat gibi bir aşama için bile yeni olanaklar sunmakta ve görsel deneyime dayalı seçimden, nesnel ve mekânsal verilerle yönlendirilen bir hasada geçişi mümkün kılmaktadır. Bu makalede sunulan vaka analizi, uzaktan algılama, bağ bölgelendirmesi ve farklılaştırılmış hasat yönetiminin entegrasyonunun, her biri bağın farklı gelişim ve üretim koşullarını yansıtan, birbirinden farklı şarapların üretilmesine nasıl katkı sağlayabileceğini göstermektedir.

Fattoria di Cinciano vakası

Chianti Classico DOCG bölgesi içinde yer alan Cinciano işletmesi, bu vaka analizinin konusudur. İşletmenin bağı 28 hektarlık bir alana yayılmakta olup, dikili alanın yaklaşık %90’ını kaplayan Sangiovese üzüm çeşidi hâkimdir. Parseller, oldukça yoğun bir alanda konumlanmış olsalar da, toprak yapısı ve rakım açısından güçlü bir değişkenlik göstermektedir. Nitekim 150 m rakımda güçlü bir siltli bileşene sahip topraklar bulunurken, orta kesimde galestro ve kile zengin arazilere geçilmekte, 360 m rakıma kadar uzanan alanlarda ise belirgin bir kumlu bileşen de görülmektedir.

Manuel seçimden otomatik seçime

Geçmişte, Chianti Classico “Gran Selezione” üretimi için üzümler, en iyi salkımların görsel olarak seçilmesi yoluyla toplanıyordu. Bu yöntemin, hasadı gerçekleştiren kişinin öznel değerlendirme kriterlerinden kaynaklanan değişkenliği de beraberinde getirdiği açıktır. Değerlendirmeyi nesnel hale getirmek için, canlılık indeksi, üretim yükü ve üzümlerin nicel-nitel özellikleri arasında ilişki kurulabilir. Bugün sunduğumuz vaka analizinde, incelenen bağın RGB (gerçek renkli) ve multispektral görüntülerini elde etmek amacıyla hava taramaları için bir DJI Mavic Multispectral drone kullanılmıştır. Fotogrametri yazılımı sayesinde, sahanın ortomozaiği oluşturulmuş ve buradan bitki örtüsü indekslerine dayalı haritalar çıkarılmıştır. Özellikle, NDVI indeksine dayalı bir harita ve 3 homojen alanı (yüksek, orta ve düşük canlılık) dikkate alan ilgili bölgelendirme haritası oluşturulmuştur. Ham veriden haritaya uzanan bu sürecin gelişimi Şekil 1’de gösterilmektedir.

Şekil 1: Görüntü işleme protokolü: homojen alanlar oluşturmak için RGB ortomozaiğinden NDVI haritasına geçiş (yeşil = yüksek canlılık; sarı = orta canlılık; kırmızı = düşük canlılık).

Bölgelendirme, üzüm örneklemesinin yapılacağı alanların seçilmesi açısından son derece önemlidir. Somut olarak, şekilde gösterilen her homojen alan için 3’er nokta olmak üzere toplam 9 örnekleme noktası belirlenmiştir (Şekil 2). Her noktada aşağıdaki ölçümler gerçekleştirilmiştir:

1. iAgro aracılığıyla asmanın 3D taraması;
2. bitki başına salkımların tartılması ve sayılması;
3. örneklerin akredite bir laboratuvarda analiz edilmesi.

Şekil 2: Bölgelendirmeye dayalı üzüm örneklemesi.

iAgro uygulaması, bitkinin veya sıra bölümünün dijital ikizini oluşturur ve taç örtüsünün temel biyometrik parametrelerini ölçer: taç örtüsü yüksekliği, kalınlığı ve hacmi, LAI (Leaf Area Index) indeksi, TRV (Tree Row Volume) ve LWA (Leaf Wall Area). Bu veriler sayesinde, optimum bitki koruma karışımı dozu da hesaplanmaktadır. Seçilen her bitki için salkımlar sayılmış, tartılmış ve ardından bir dizi parametreyi değerlendirmek üzere analiz edilmiştir: ortalama tane ağırlığı, kabuk/şıra oranı, şeker konsantrasyonu, toplam asitlik, pH, malik asit, kolayca alınabilir azot (KAA), pH 1’de antosiyanin ekstraktabilite potansiyeli, pH 3,2’de ekstrakte edilebilir antosiyaninler ve ekstrakte edilebilir antosiyanin yüzdesi, fenol indeksi ve çekirdeklerdeki tanen yüzdesi.

Seçici üzüm hasadı

Chianti Classico “Gran Selezione” elde etmek için, düşük canlılıkla karakterize edilen alanlardan (kırmızı ile gösterilen) en iyi salkımlar toplanmıştır. En iyi salkımlar; küflenme, çürüme, ben düşmemiş taneler veya sıcaklık çarpması kaynaklı yanıklar içermeyen, orta ve küçük boyutlu, seyrek taneli salkımlar olarak tanımlanmaktadır. İkinci bir geçişte, yine kırmızı alanlarda kalan salkımlar toplanmıştır. Üçüncü geçişte ise yüksek canlılığa sahip alanlardaki (yeşil ile gösterilen) salkımlar toplanmıştır. Şekil 3’te, hasat sırasında traktör üzerinden uygulanan toplama şeması gösterilmektedir.

Şekil 3: Toplama şeması: kırmızı ile orta-düşük canlılık alanları, yeşil ile yüksek canlılık alanları gösterilmektedir.

Toplanan 3 partinin, 3 farklı şarabın üretiminde kullanıldığını belirtmek önemlidir. Üzümün özelliklerini etkilememek için, her bir vinifikasyon süreci aynı şekilde gerçekleştirilmiştir: aynı seçilmiş maya suşu, aynı aktivatör, besin ve enolojik katkı maddesi ilaveleri.

Sonuçlar: üzümler ve şarapların karşılaştırılması

Üzüm örnekleme verileri incelendiğinde, bağdaki farklı canlılık bölgelerinin çok farklı özelliklere sahip üzümler ürettiği açıkça görülmektedir (Şekil 4). Yüksek canlılığa sahip alanlar, ortalama olarak daha büyük salkım ve tanelerle ve daha düşük bir kabuk/şıra oranıyla daha yüksek bir üretim yükü göstermektedir. Bu koşullar, üzümün bileşimine doğrudan yansıyarak, daha düşük şeker ve toplam asitlik değerlerine yol açmaktadır. Orta-düşük canlılık bölgelerine doğru ilerledikçe üretim azalmakta, ancak temel kalite parametrelerinin konsantrasyonu artmaktadır. Dikkat çekici bir başka husus da, daha canlı bitkilerde daha yüksek miktarlarda bulunan malik asittir. Bu durum, esas olarak salkımın mikroklimasıyla ilişkilidir: yüksek canlılık bölgelerinde, daha gelişmiş taç örtüsü taneleri doğrudan güneş ışınımından ve yüksek sıcaklıklardan korumakta, bu da malik asidin bozunmasını daha açık alanlara kıyasla yavaşlatmaktadır. Son olarak, düşük canlılık bölgelerinde fenolik bileşiklerin daha yüksek bir konsantrasyonu kaydedilmektedir.

Şekil 4: Temel nicel parametrelerin (hektar başına verim, salkım sayısı, salkım verimi) ve nitel parametrelerin (şekerler, toplam asitlik, antosiyaninler) haritaları.

Toplanan 3 partiden elde edilen şaraplar açısından (Tablo 1), ilk belirgin fark, yüksek canlılık bölgesinde belirgin şekilde daha yüksek olan hektar başına üzüm üretimiyle ilgilidir; diğer iki partide ise bu değer benzerdir. Bununla birlikte, şarap verimi belirgin bir şekilde değişmekte ve net bir ölçek izlemektedir: yüksek canlılık alanlarında %71, orta-düşük canlılık alanlarında (“Gran Selezione” için seçilen salkımlar) %64 ve orta-düşük canlılık bölgesinde %56. Bu son ikisi arasındaki fark, esas olarak, en iyi salkımların seçiminde solma veya yanık belirtisi göstermeyen üzümlerin sağlık durumuyla ilişkilidir. Asitlik açısından, canlılığa göre ters bir eğilim gözlemlenmektedir: en düşük toplam asitlik, yüksek canlılık alanlarında toplanan üzümlerden elde edilen şarapta kaydedilmektedir. Düşük canlılık alanlarındaki daha yüksek asitlik, yüksek yaz sıcaklıklarına bağlı su kaybının yol açtığı konsantrasyon etkisinden kaynaklanmaktadır. Bu durum, hem alkol oranındaki artışı hem de asit bileşenini etkilemiştir. pH ise büyük ölçüde sabit kalmaktadır. Uçucu asitlik, üzümlerin daha iyi sağlık durumu sayesinde Gran Selezione’de daha düşüktür; malik asit ise daha yüksektir ve bu durum örnekleme aşamasında gözlemlenenleri doğrulamaktadır. Şekerler açısından ise, bunlar yüksek canlılık bölgelerinde daha düşük, düşük canlılık bölgelerinde daha yüksektir (daha az üzüm ama daha yüksek şeker konsantrasyonu).

Tablo 1: Seçici hasattan elde edilen şaraplar üzerinde yapılan analizlerin sonuçları.

Düşük-orta canlılık alanlarındaki kalan salkımlardan elde edilen şaraplar, iyi dengelenmiş, iyi bir asitliğe sahip, önemli bir yapı ve yumuşaklık göstermekte, ancak mevcut şarap piyasası standartlarının belirgin şekilde üzerinde, çok yüksek bir alkol oranına sahiptir. Buna karşılık, yüksek canlılık alanlarındaki üzümlerden elde edilen şaraplar, daha az baskın bir yapıya sahip olup, asit bileşenine, meyvemsi aromalara ve daha düşük bir alkol oranına yer bırakan daha dikey bir profil sergilemektedir. Son olarak, “Gran Selezione” bu iki şarap arasında yer almakta ve düşük-orta canlılık bölgelerinden toplanan sağlıklı üzümlerin, miktardan ödün vererek dengeli bir duyusal profil kazandırdığını göstermektedir.

Sonuçlar

Bu vaka analizi, drone tabanlı canlılık haritalarının, seçici hasadı daha nesnel ve sahada kolayca uygulanabilir hale getirerek yönlendirmek için somut bir şekilde nasıl kullanılabileceğini göstermektedir. Sonuçlar, bağın değişkenliğinin üzüm ve şarap kalitesine doğrudan yansıdığını doğrulamakta ve aynı parselden duyusal olarak farklı partiler elde edilmesini mümkün kılmaktadır. Özellikle, orta-düşük canlılık alanlarından elde edilen sağlıklı üzümler, şaraba daha dengeli bir profil kazandırırken, diğer bölgeler farklı ve tamamlayıcı profiller ortaya koymuştur. Genel olarak, drone verilerinin hasadın operasyonel yönetimiyle entegrasyonu, daha verimli ve veriye dayalı bir bağcılığa doğru somut bir adımı temsil etmektedir. Saha değişkenliği artık bir engel değil, değerlendirilmesi gereken bir kaynaktır.

Bu vaka analizi, hava haritaları için iDrone ve bitkilerin 3D taraması için iAgro birleştirilerek gerçekleştirilmiştir. Bir bağ işletiyorsanız ve aynı yaklaşımı kendi işletmenize uygulamak istiyorsanız, ücretsiz bir danışmanlık için bizimle iletişime geçin!