Pamuk Sürdürülebilirliği Temelleri

Sürdürülebilir Pamuk Üretimi

 

Sürdürülebilir bir pamuk üretimi su, toprak ve enerji gibi doğal kaynaklarımızı daha verimli bir şekilde kullanmak anlamına gelir. ABD’ndeki pamuk üreticileri, toprak sağlığını ve dönüm başına verimi artırırken su kullanımını, arazi kullanımını, toprak kaybını ve enerji kullanımını önemli ölçüde azaltan sağduyulu pamuk üretimi uygulamalarına öncülük etmektedir. Sürdürülebilir pamuk üretimindeki bu ilerlemelerin kilit noktası, bilime dayalı çevre amaç ve hedeflerince yönlendirilen yenilikçi teknolojilerin, yönetim sistemlerinin ve koruyucu yaklaşımların geliştirilmesi olmuştur.

 

Pamuk üretiminde üç temel doğal kaynağın kullanımında artırılmış verimlilik için konulara, ilerlemeye, beklentilere ve hedeflere daha yakından bakalım:

 

Su Yönetimi

 

Pamuk, yoğun sulama gerektiren bir ürün değildir.Pamuk bitkileri doğal olarak kuraklığa ve sıcağa karşı dirençlidir; su kaynaklarının sınırlı olduğu bölgelerde yetiştirilebilir. Tarım küresel su kullanımının yaklaşık % 70’ini oluşturmaktadır.1 Ancak pamuk üretimi, mahsul üretimi için kullanılan tüm suyun yaklaşık olarak sadece % 3’üne tekabül etmektedir.2 ABD’de, yağış miktarı pamuğun su ihtiyacını karşılamak için yeterli olduğundan, pamuk arazilerinin %64’ünün sulanmaya ihtiyacı yoktur. Diğer % 36’nın çoğunda ise sulama yalnızca kurak dönemlerde yapılır. 2018’de ABD’deki pamuk arazilerinin sadece %5’i tamamen sulanmıştır.3

 

ABD pamuk yetiştiricileri su yönetiminde muazzam bir ilerleme kaydetti; şöyle ki 1980’den 2015’e kadar sulama suyu kullanımının verimliliği %82 oranında arttı.4 Gelişmiş yağmurlama sistemleri ve tarlalardaki lazerli tesviye su kaybını azalttı.

 

Su tüketimi, yüzey sulamadan yağmurlama veya damla sulama sistemlerine geçilmesi ve geliştirilmiş su dağıtım sistemleri ve sulama zamanlama araçlarının uygulanması ile azaltılmıştır.

 

Yetiştiriciler sulama yapıp yapmayacaklarına ve ne zaman yapacaklarına karar vermek için bitki gelişimi ve hava kalitesi bilgisayar modellemesi, toprak nem ölçümleri ve yaprak sıcaklığının termal kızılötesi ölçümleri gibi teknolojileri kullanabilir.

 

 

 

 

 

Sulama suyu tüketimi (m3/ha)

ABD pamuk üretim verimi, sulama suyu tüketimi %38 azalırken

%50 oranında artış göstermiştir.

 

   Sulama suyu tüketimi

– –   Elyaf verimi

 

 

 

 

Elyaf verimi (kg/ha). 5 yıllık hareketli ortalama.

 

 

Su Kullanımı vs. Su Tüketimi

 

Pamuk üretiminin su kaynakları üzerindeki etkisini tam olarak anlamak için, su kullanımı ve su tüketimi arasındaki farkı anlamak önemlidir.

 

Su kullanımı (veya “su çekilmesi”), aynı havzaya geri dönsün ya da dönmesin, bir havzadan çekilen tüm suyu kapsar.

 

Su tüketimi ise örneğin buharlaşma nedeniyle kaybolan veya bir ürüne (pamuk bitkisi gibi) katılan su gibi sadece belirli bir havzadan kalıcı olarak çıkarılan suyu kapsamaktadır. Bu su telef olmaz; ana su kaynağından çıkarılmış olabilir ancak başka bir yerde küresel su döngüsüne yeniden katılır.

 

Standart bir pamuklu giysinin hayat döngüsünde su kullanımına ve su tüketimine bakarsak, su tüketiminin çoğu pamuk bitkilerinin sulanmasından kaynaklanır, ancak tekstil ve hazır giyim üretimindeki su kullanımı, tarımsal pamuk üretimindeki su tüketimini oldukça aşmaktadır.

 

Ölçümler ve Araçlar

 

Su kullanımı ve tüketiminin çevresel etkileri meydana geldikleri ortama bağlı olarak değişecektir. Çeşitli ortamlardaki su tüketiminin etkilerini değerlendirmeye yardımcı olmak, sürdürülebilirliğe yönelik bilim temelli yaklaşımları desteklemek için ölçü ve araçlar geliştirilmiştir:

 

Su ayak izi, belirli bir ürün veya hizmet için veya belirli bir tüketici grubu tarafından tüketilen tatlı su miktarını ölçer. Bu, yağışlardan (“yeşil su”), yüzey sularından veya yeraltı sularından (“mavi su”) tüketilen suyu ve ayrıca kirleticileri güvenli seviyelere indirmek için gereken suyu (“gri su”) içerir.

 

AWARE (FARKINDALIK) yöntemi, ilgili yerlerdeki su mevcudiyetini veya kıtlığını karşılaştıran bir yaşam döngüsü değerlendirme (LCA) ölçütüdür.İnsanların ve sucul ekosistemlerin talepleri karşılandıktan sonra bir su havzasındaki tüketime hazır nispi “Mevcut Kalan Su” miktarını gösterir; örneğin dünya ortalamasının üstünde veya altında olup olmadığını ölçer.

 

Higg Materials Sustainability Index (MSI), tekstil malzemeleri üretmenin “beşikten kumaşa” etkisini tahmin etmek için kullanılan bir araçtır. Dört çevresel etki kategorisinin (iklim değişikliği, suyun nitrojen ve fosforla kirlenmesi, fosil temelli kaynakların tükenmesi ve su kıtlığı) eşit ağırlıklandırılması ile tek bir puan elde edilir. Bu puan aynı zamanda nitelikli bir kimya puanı içerir. MSI giyim endüstrisinde yaygın olarak kullanılmasına rağmen yöntem oldukça özneldir ve tek bir puan kullanımı malzemeler arasındaki karşılaştırmaları fazla basite indirger. MSI, bilhassa, potansiyel olarak önemli bazı etkileri (mikroplastik kirliliği gibi) hesaba katmaz ve dikkate aldığı etkileri ise eşit şekilde önceliklendirir. En önemlisi ise ürünün tüm yaşam döngüsünü dikkate almaz.Yöntemler ISO 14000 karşılaştırmalı LCA standartları ve kılavuzuna uymadığından, materyalleri halka açık olarak karşılaştırmak için MSI verilerinin kullanılmasına izin verilmez.6

 

Pamuk üretiminin sürdürülebilirliği için su kullanım verimliliğindeki sürekli iyileştirmeler çok önemlidir. Uzun süreli kuraklıklar ve toprağa karışmak yerine akıp giden şiddetli yağmur fırtınalarını beraberinde getirdiği için iklim değişikliği ayrıca bir zorluk teşkil etmektedir. Mahsullerin su ihtiyaçlarını daha doğru bir şekilde belirlemek, sulamayı en iyi şekilde planlamak, su dağıtımının hassasiyetini artırmak ve su kaybını azaltmak adına teknolojiler üzerindeki araştırma ve geliştirme devam etmektedir. Pamuğun yüksek tuz toleransından yararlanmak için atık su ve yüksek tuzluluk oranına sahip drenaj suyunun tarımsal kullanımı araştırılmaktadır. Tohum şirketleri de geleneksel ıslah veya genetik mühendisliği aracılığıyla kuraklığa daha dayanıklı çeşitler geliştirmeye devam ediyor.

 

İki bölümden oluşan bu web semineri dizisinde pamuk ve su hakkındaki gerçekleri, efsaneleri ve ölçümleri keşfedin.

Tarımda Su Yönetimi Gün ışığına Çıkıyor

Pamuk ve Su Dizisi, 1. Bölüm

 

Cotton Incorporated’ın Tarım ve Çevre Araştırmaları Kıdemli Direktörü Dr. Ed Barnes, pamuk üretiminde su kullanım verimliliğini artırmak için devam eden araştırmaları tartışıyor.

Endüstriyel Araçlarda Ölçütleri ve Kullanımı Anlamak

Pamuk ve Su Dizisi, 2. Bölüm

 

Cotton Incorporated’ın Sürdürülebilirlik Baş Sorumlusu Dr. Jesse Daystar, su kullanımı etkilerini nasıl ölçtüğümüze, karşılaştırdığımıza ve ilettiğimize odaklanıyor.

Arazi Kullanımı ve Toprak Sağlığı

 

Pamuk arazi kullanımında sürdürülebilirlik, artırılmış üretkenlik (dönüm başına verim) gerektirir ve verim büyük ölçüde toprağın korunmasına ve toprak sağlığına bağlıdır. Toprak devamlı ve doğal uzun bir süreç sonucu oluşur, ancak yağmur ve rüzgar nedeniyle sürekli erozyona uğrar. Modern üretim uygulamaları toprak sağlığını iyileştirirken pamuk yetiştiricilerinin toprağı daha etkin bir şekilde korumasını sağlar. İyileştirilmiş ABD mahsul üretim ve yönetim uygulamalarının bir sonucu olarak, günümüzde 1980’de bir ton pamuk üretmek için gerekli olan arazinin yaklaşık yarısına kadar ihtiyaç vardır.7

 

Federal hükümet, toprak erozyonunu en aza indirmeye yönelik Koruma Uyumluluk programı da dahil olmak üzere, çeşitli USDA programları aracılığıyla toprak korumasında önemli bir rol oynamıştır.10

 

Onaylanmış federal koruma planları aşınması yüksek arazilerin korunmasına yardımcı olur ve ABD Tarım Bakanlığı bünyesindeki Doğal Kaynakları Koruma Hizmeti, yetiştiricilere örtü bitkileri ve rüzgar önleyiciler dikme, kontur çiftçilik ve koruma amaçlı toprak işleme (toprağın bozulmasını en aza indirme) gibi toprak koruma uygulamalarını uygulamada yardımcı olur.

 

 

 

 

 

Bir ton elyaf üretimi için arazi (ha)

 

5 yıllık hareketli ortalama

Verimlilik kazanımları bir ton pamuk lifi üretmek için gerekli arazi miktarını

büyük ölçüde düşürmüştür.7

 

 

İklim Değişikliği ve Erozyon Kontrolü

 

İklim değişikliği daha yoğun yağışlı olaylar getirdikçe erozyon kontrolü daha da zor bir hale gelmektedir.

 

Son 30 yılda çapalama gerektirmeyen tarımın benimsenmesi dönüm başına toprak kaybını %37 oranında azaltmıştır.4 Tohum tedavisinde mantar ilaçları ve herbisitlere karşı dirençli pamuğun geliştirilmesi, hastalıkları ve yabani otları kontrol etmek için çapalama ihtiyacını azaltmıştır. Koruma amaçlı toprak sürme, mahsul rotasyonu ve koruyucu bitki kullanımında olduğu gibi besin döngüsünü ve bulunabilirliğini de artırmaktadır. Bu uygulamalar topraktaki karbon ve azot içeriğini, toprak ve bitki sağlığına fayda sağlayan mikrobiyal aktiviteyi artırabilir. Bir çalışma, toprağı sürmeden tarımla birlikte koruyucu bitki yetiştirmenin de toprağın karbon içeriğini ikiye katladığı sonucuna ulaşmıştır.8 Ayrıca koruma amaçlı toprak sürme toprak akışını azaltarak suyun gübre ve böcek ilaçları ile kirlenmesini azaltır.

 

Öncelikle azot, fosfor ve potasyum gibi besin maddelerinin iletimi için daha verimli sistemler iyileştirilmiş toprak sağlığına katkıda bulunur. Fazla besin maddelerinin uygulanması su kalitesini tehdit eden sızıntı ve akışa neden olur. GPS alıcıları, çoklu izgesel görüntüler, örneğin, toprak türündeki değişiklikleri tespit etmek için zemin tabanlı sensörler ve değişken oranlı gübreleme yoluyla mahsul besin ihtiyaçlarını tespit etme ve yönetmeye yönelik modern teknolojiler, hassas tarımı mümkün kılmıştır; yetiştiriciler bu sayede besin maddelerinin mahsullere verilmesini daha kesin bir şekilde amaçlayabilirler. 2013 yılında yapılan bir ankette, ABD’nin güneyindeki pamuk üreticilerinin %74’ü, bir çeşit hassas tarım yönetimi kullandıklarını rapor etti.9

 

Böcek öldürücü ve herbisitlerin karışmasından kaynaklanan kirlilik, ABD Tarım Bakanlığı tarafından yürütülen pamuk böceği yok etme programı, entegre zararlı böcek yönetimi uygulamalarının kapsamlı bir şekilde benimsenmesi, koruma amaçlı toprak işleme ve böceklere ve herbisite dayanıklı pamuk bitkilerinin geliştirilmesi aracılığıyla da azaltılmış durumdadır.

 

Aşağıdaki alanlar, arazi kullanım verimliliğini ve toprak sağlığını daha da artırmak için ümit vadetmektedir:

 

  • Yabani ot kontrolü ve toprak sağlığı için artırılmış koruyucu bitki kullanımı.
  • Toprak kök bölgesinin kimyası ve mikrobiyolojisi üzerine araştırma.
  • Girişlerin hassas bir şekilde uygulanmasını desteklemek için jeo-uzamsal ve dijital teknolojilerin daha geniş bir şekilde benimsenmesi.
  • Performansı ve verimi artırmak için CRISPR gen düzenlemesinin kullanılması dahil bitki yetiştirme tekniklerinde iyileştirmeler.

 

Bu üç web semineri ile gelişmiş pamuk üretimi ve yönetimi uygulamalarının önemini ve çevresel faydalarını keşfedin.

Pamuk ve Toprak Sağlığı sunum slaytlarını indir

 

23.07.2020 tarihli web semineri

Pamuk ve Toprak Sağlığı: Küresel Zorluklara Çözüm

 

Toprak Sağlığı Enstitüsü Bilimsel Baş Sorumlusu Dr. Cristine Morgan, toprak sağlığıyla ilgili sorunları ve sera gazı emisyonlarını azaltmanın, toprakta karbon depolanmasını artırmanın ve iklim değişikliğinin etkileri ile mücadele için tarımsal sistemlerde dayanıklılığı geliştirmenin bir yolu olarak rejeneratif tarım yönetiminin önemini tartışıyor.

Pamuk ve Bilim-Temelli Hedefler: Endüstrideki Gelişmeler ve Net Sıfıra Giden Yol

 

Dünya Kaynakları Enstitüsü’nde bağımsız bir danışman olan Michael Sadowski, Bilim Temelli Hedefler Girişimi’ni ve bu girişimin sera gazı emisyonlarını azaltmak için bilim-temelli hedefler belirleyen şirketleri desteklemeye yönelik rehberliğini tartışıyor.

Pamuk ve İklim Yol Haritası: Hazır Giyim Sektörünün Net Sıfıra Ulaşma Stratejileri

 

Michael Sadowski, hazır giyim endüstrisinin bilime dayalı sera gazı azaltma hedeflerine nasıl ulaşabileceğini tartışmak için geri dönüyor ve VF Corporation’da Küresel Sürdürülebilirlik ve Sorumlu Tedarik Başkan Yardımcısı Sean Cady, VF’in mevcut bilime dayalı hedefleri ve bu hedeflere ulaşmak için planladıkları eylemleri hakkında konuşuyor.

Enerji Verimliliği

 

Pamuk üretiminde birincil enerji harcamaları, tarım ekipmanları için yakıt, çırçırlama için elektrik enerjisini ve gübre üretiminde (özellikle azotlu gübre) kullanılan enerjiyi kapsamaktadır. Pamuk üretimi uygulamaları ayrıca sera gazı emisyonlarına sebep olur; pamuk bitkileri çevreden karbondioksiti uzaklaştırsa da pamuk üretiminde yakıt ve elektrik kullanımı sera gazı emisyonlarına neden olur ve azot gübre güçlü sera gazı nitröz oksit şeklinde atmosfere salınır.

 

Toprak sürmeyi gerektirmeyen tarım, sahaya özgü girdi yönetimi ve hassas uygulama teknolojileri gibi toprak kaybını azaltan ve toprak sağlığını iyileştiren bazı üretim uygulamaları da enerji harcamalarını azaltır.

 

ABD’de 1980’den 2015’e kadar hem verim hem de toplam elyaf üretimi artarken üretilen elyafın pound başına enerji kullanımı %54 oranına kadar azalmış ve sera gazı emisyonları %38 oranına kadar düşüş göstermiştir.4

 

 

 

 

 

Bir pound pamuk elyafı için kullanılan enerji (BTU)

 

5 yıllık hareketli ortalama

Bir pound pamuk lifi üretmek için

1980 yılında gerekli olan enerjinin yarısı kadar yeterlidir.4

 

 

Koruma amaçlı toprak işleme uygulamalarının ve iyileştirilmiş azot kullanım verimliliğinin (uygulanan azotlu gübre birimi başına artan elyaf verimi) sürekli olarak benimsenmesi pamuk üretiminde enerji kullanımını ve sera gazı emisyonlarını azaltmaya devam edecektir. Mevcut araştırma, azotlu gübreleme karar destek araçlarını iyileştirmek amacıyla, uygulama zamanlaması, sulama uygulamaları, gübreleme türleri, hava durumu tahminleri veya bitki genetiği ile ilgili olabilecek azot kullanım verimliliğinin nasıl daha da iyileştirilebileceğini belirlemeyi amaçlamaktadır. İyileştirilmiş azot kullanım verimliliği nitröz oksit emisyonlarını azaltacaktır.

 

Hasat ve çırçır kısa vadeli enerji tasarrufu için çok az kapsam sunsa da, ufuktaki umut verici teknolojiler arasında pamuk hasadı için robotik aletler ve çiğite daha zayıf şekilde bağlı lifleri olan pamuk türleri geliştirmek ve çırçırlama için gereken enerjiyi azaltmak için CRISPR gen düzenlemesi yer almaktadır.

 

Pamuk çiftçiliğinin yalnızca elyaf değil, aynı zamanda kendisi bir enerji kaynağı olan pamuk çiğiti de ürettiğini belirtmek önemlidir. Yağlı bir tohum olarak pamuk çiğiti biyodizele dönüştürülebilir ve yan ürünleri hayvancılık için yem olarak kullanılabilir. Potansiyel olarak, dönüştürme verimliliği yeterince yüksekse, pamuk çiğitinden elde edilen enerji pamuk üretiminde enerji harcamalarını tamamen dengeleyebilir veya hatta aşabilir.

 

› Başa dön

1. Birleşmiş Milletler Gıda ve Tarım Örgütü (FAO). 2016. Sektörlere Göre Su Tüketimi, 2010.
2. Hoekstra, A.Y. & A.K. Chapagain. 2007. Ulusların su ayak izleri: Tüketim alışkanlıklarının bir fonksiyonu olarak insanlar tarafından su kullanımı.Water Resource Management (21)1:35–48.
3. Cotton Incorporated, ABD Tarım Bakanlığı Çiftlik Sulama ve Su Yönetimi Anketindeki veriler üzerinden hesaplanmıştır. 2018.USDA Farm and Ranch, Irrigation, and Water Management Survey. 2018.
4. Field to Market. 2016. Pamuk. Amerika Birleşik Devletleri’nde Çiftlik İçi Tarımsal Üretimin Sonuçlarını Ölçmek için Çevresel ve Sosyoekonomik Göstergeler. Üçüncü Baskı.
5. Barnes, E.M., B.T. Campbell, G. Vellidis, W.M. Porter, J.O. Payero, B.G. Leib, R. Sui, D.K. Fisher, S. Anapalli, P.D. Colaizzi, J.P. Bordovsky, D.O. Porter, S. Ale, J. Mahan, S. Taghvaeian & K.R. Thorp. 2020. Pamuğun kırk yıldır artan su üretkenliği ve bu eğilimin neden devam edeceği). Applied Engineering in Agriculture 35(4):457-478.
6. Sustainable Apparel Coalition. (Sürdürülebilir Hazır Giyim Koalisyonu). 2020. Higg Index Communication Yönergeleri. Beta sürümü.
7. Cotton Incorporated, Ulusal Tarım İstatistikleri Servisi Hızlı İstatistikler verileri üzerinden hesaplanmıştır: Pamuk. 2020.
8. Causarano, H.J., A.J. Franzluebbers, D.W. Reeves & J.N. Shaw. 2006. Güneydoğu Amerika Birleşik Devletleri pamuk üretim sistemlerinde toprak organik karbon tutumu: bir inceleme. Journal of Environmental Quality 35:1374–1383.
9. Zhou, X., BC English, JA Larson, DM Lambert, RK Roberts, CN Boyer, M. Velandia, LL Falconer & SW Martin. 2017. Güney ABD’de hassas tarım benimseme eğilimleri. Journal of Cotton Science 21: 143-155.
10. ABD Tarım Bakanlığı Doğal Kaynakları Koruma Hizmeti – Koruma Uyumluluğu
CLOSE
CLOSE