Hepimizin aşina olduğu gibi bitkiler toprakta yetiştir. Peki ya toprak bitkilerin yetişmesi için olmazsa olmaz nitelikte midir?
Toprak dünya üzerinde en bol bulunan yetiştirme ortamımızdır. Aynı zamanda bitki büyümesi için gerekli olan makro ve mikro besinleri içerir. Su topraktan bitkiye alınırken topraktaki bu besin maddeleri de alınır. Toprak geleneksel tarım için olmazsa olmaz bitki yetiştirme ortamı olsa da bu yöntemle artan dünya nüfusunu beslemeye yetecek kadar bitki yetiştirmek gün geçtikçe daha zor bir hal alabilmektedir. Geleneksel tarım uygulamaları çok fazla su tüketilmesine, ormansızlaşmaya ve toprak erozyonuna neden olabilir ve aşırı pestisit kullanımına yol açabilir niteliktedir. Peki geleneksel tarıma alternatif bir şekilde bitki yetiştirebilir miyiz, mesela toprak kullanmadan? Kesinlikle evet! Topraksız tarım modeli işte tam da bu noktada karşımıza kurtarıcı bir cevap olarak çıkar. Günümüzde topraksız tarım yani hidroponik tarım olarak bilinen tarım modelleri tüm dünyada uygulanmaktadır. Topraksız tarım modelinde ürünler besin maddelerini toprak yoluyla değil, su ve hava yoluyla alır. Bitki yetiştirilmesinde toprağın, atığın, böcek ilacının olmadığı yeni bir sistem olarak görülmektedir. Daha uygun maliyetli, daha az kimyasal kullanılan, daha dar alanda yapılan, kaynakları tasarruflu kullanan bir bitkisel üretimi mümkün kılan topraksız tarım sistemleri dik veya yatay uygulanabilmektedir.
Topraksız tarım modeli aynı zamanda hidroponik tarım olarakta bilinmektedir. Topraksız tarımı su veya hava tarımı olarak tanımlamak yanlış olmaz. Hidraponik tarım bitkilerin topraktan değil, hava ve su yoluyla beslenmesini amaçlamaktadır. Bu bitkiler kendileri için gerekli besin maddelerini içerisinde bulundukları sıvılardan alırlar. Topraksız tarımda, bir su rezervuarında önceden karıştırılmış olan besin maddelerinin yüksek düzeyde oksijenle birlikte verimli bir şekilde bitki köklerine iletilmesi de amaçlanır. Hidroponik tarım yöntemi alışılmadık bir yöntemdir. Açık alanlarda uygulanabildiği gibi kapalı alanlarda da uygulanabilmektedir. Topraksız tarım birçok farklı yöntemle uygulanmaktadır. Özellikle dar alanlarda uygulanabilecek bir tarım modeli olması açısından oldukça avantajlıdır. Kaynakların tasarruflu kullanılması emek ve zamandan tasarruf sağlarken aynı zamanda çiftçinin üretim üzerinde kontrol sahibi olmasını sağlar. Özellikle maliyetinin az olması ve kullanılan kimyasal ürünlerin daha az olması nedeniyle bitkisel üretim açısından oldukça sağlıklı bir yöntemdir.
Hidroponik tarımda bitkilerin daha çok su aracılığıyla beslenmesi amaçlanır. Topraksız tarım modelinde ekim alanı olarak: perlit, kokpit, taş yünü veya kum kullanılabilir. Bu maddelerin temel görevi besin ve oksijeni bitki köküne ileterek bitkinin konumunu korumaktır. Kullanılan suya besin maddeleri eklenerek bitkilerin içine konumlandırılacağı besin çözeltileri elde edilir. Aktif topraksız tarım modeli olarak değerlendirilen modelde hazırlanan bu besin içerikli su, su pompaları yardımıyla bitkinin köküne enjekte edilir. Besleyici solüsyonlar su pompaları ile taşınırken oksijen hava pompaları yardımıyla bitkinin köküne iletilir. Bu sayede bitki besinleri zamanında ve ihtiyaç duyduğu kadar alır. Pasif topraksız tarım modelinde ise pompalar kullanılmaz bitkinin bu besleyici su içerisinden besinini kendisi alması beklenir. Topraksız tarım modeli açık alanlarda uygulanabildiği gibi kapalı alanlarda da uygulanabilir. Fakat genellikle sera gibi kapalı alanlar tercih edilmektedir. Bunun nedeni üretimi kontrol altında tutmak ve mevsimsel faktörleri göz ardı edebilmektir. Açık veya kapalı alanlarda yatay veya dikey olarak ve daha birçok farklı yöntemle de topraksız tarım uygulanmaları bulunmaktadır. Topraksız tarımın birçok türü vardır. Bu tipler daha öncede bahsettiğimiz gibi aktif ve pasif sistemlere ayrılır. Aktif sistemlerde besinler bir pompa vasıtasıyla bitkinin köküne iletilirken, pasif sistemlerde bitkinin sadece kökünün bulunduğu ortama verilerek bitkinin bu besinleri alması beklenir.
Topraksız tarım sisteminde hemen hemen her türlü bitki yetiştirebilmektedir. Bunlara spesifik örnekler verecek olursak sebze türleriden özellikle lahana, ıspanak, marul ve domates ; otlardan nane, fesleğen, kekik ; meyvelerden çilek ve biber verilebilir. Her bitki topraksız sistemde yetişebildiği gibi bu sisteme pek de uygun olmayan bitkiler de mevcuttur. Örneğin patates, turp, havuç gibi kök bitkileri daha derin alanlara ihtiyaç duyarlar bu ihtiyacı hidraponik tarım ile karşılamak oldukça zordur. Kavun, mısır ve karpuz bitkileri de oldukça büyük bitkiler olduğundan ihtiyaç duyulan geniş alanı yine topraksız tarım uygulamalarıyla sağlamak oldukça maliyetli ve zordur.
Hidroponik tarım modelinde gübreleme, ilaçlama gibi faktörlere ihtiyaç duymadan bitkileri yetiştirirken kontrolün daha çok elde tutulması sağlanır. Toprak tarımına göre alandan tasarruf sağlanır ve bu tasarruf sayesinde birim alandan elde edilen ürün miktarı daha fazla olur. Topraksız tarım yönteminde yetiştirilen bitkiler, normal toprakta ve klasik yöntemle yetiştirilen bitkilere göre kısa sürede büyüyeceğinden hasat süresi kısadır. Klasik tarım yönteminde bitki besin bulmak için enerji harcar. Topraksız tarım modelinde ise bitkiler besin maddelerini doğrudan sudan karşılayacağından bunun için ayrıca enerji tüketmeyecek ve tüm enerjisini meyve ve çiçek gelişimi için kullanacaktır. Aynı zamanda topraksız tarımda kontrol çiftçinin elinde olacağından bitkinin ihtiyaç duyduğu ışık, sıcaklık gibi faktörler zamanında ve istenildiği oranda sağlanacaktır. Böylece bitkiler hızlı bir büyüme sürecine gireceklerdir. Bitkilerin besin ihtiyaçları kontrollü bir şekilde karşılanarak su stresi yaşamaları önlenecektir. Günümüzde tarım alanlarında kullanılan su miktarı oldukça fazladır. Ülkemizdeki suyun büyük bir kısmı tarım için kullanılmaktadır. Ülkemizde su sorununun önüne geçmek adına topraksız tarım oldukça avantajlı bir seçenek olacaktır. Topraksız tarım yönteminin suya dayalı olması daha fazla su kullanımı anlamına gelmemektedir. Bu sistemde kullanılan su miktarı, klasik tarımda kullanılan suyun sadece %10'u kadardır. Ayrıca kullanılan bu suyun geri dönüştürülmesiyle daha fazla verim de elde edilebilir. Topraksız tarım yönteminde ekim için verimli topraklara ihtiyaç duyulmadığından bu topraklar başka amaçlar için değerlendirilebilir. Toprak ihtiyacı azalacağından iklim koşullarının uygun olmadığı yerlerde dahi bitkisel üretim mümkün olacaktır. Öte yandan topraksız tarım sisteminde bitkiler yabani otlardan ve zararlı maddelerden daha az etkilenerek sağlıklı bir şekilde büyüyecek ve daha verimli ürünler elde edilecektir. Topraksız tarımda yüksek verim elde edilir. Yetiştiricinin tam kontrole sahip olması ve bitkinin ihtiyaç duyduğu faktörlerin zamanında karşılanması bitkinin daha verimli olmasını sağlar. Topraksız tarımda ürünlerdeki besin değerlerinin pH'ını kontrol etmek çok daha kolay olacaktır. Böylece besin maddelerinin içindeki elementlerin bitkiye kontrollü verilmesi besin ve element dengesi sağlanır. Bu sayede yetiştirilen ürünlerin kalitesi daha iyi olacak ve çiftçiye iyi bir pazar fırsatı sağlanacaktır. Üretimde sürekliliğin sağlanmasıyla da gıda sektöründe gelişmeler yaşanacaktır.
Topraksız tarım modelinin birçok avantajı olduğu gibi dezavantajları da vardır. Bu sistemlerin kurulum maliyetleri diğer sistemlere göre daha yüksektir. Ayrıca topraksız tarım kontrollü bir şekilde yapıldığından bir takım makinelere ihtiyaç duyulmaktadır. Topraksız tarımda bitki yetiştirmeyi amaçlayan çiftçilerin bu sisteme ve yetiştirilecek bitkinin ihtiyaçlarına dair yeterli teknik bilgiye sahip olması gerekir. Üretimin ölçeği ve büyüklüğü bir maliyet olacağı gibi bu konuda deneyim kazanmak da bir maliyettir. Topraksız tarım modelinde bitkilerin yaşamlarını sürdürebilmeleri için sistem sürekli olarak izlenmelidir. Küçük bir sistemsel arıza, üretimde sürekliliği sağlayamaz. Bunların yanı sıra bazı ürünlerin topraksız tarım modeline uygun olmaması bu sistemin doğallığı üzerine tartışmaları da beraberinde getirmektedir. Özellikle bazı yumrulu bitkilerin topraksız tarıma uygun olmaması halk arasında doğallık tartışmalarına sebep olmaktadır. Bu da piyasa açısından dezavantaj oluşturmaktadır.
