Irigasi tanaman presisi - para ilmuwan mengusulkan perbaikan

Sebuah studi baru yang dipimpin Universitas Illinois mengidentifikasi hambatan dan solusi untuk meningkatkan kinerja dan adopsi alat pendukung keputusan irigasi pada skala lapangan.

Dengan ancaman kelangkaan air yang memperumit kebutuhan untuk memberi makan populasi global yang terus meningkat, sangatlah penting untuk mendapatkan irigasi tanaman yang benar. Namun hanya sedikit petani yang menggunakan alat berbasis sains untuk membantu mereka memutuskan kapan dan berapa banyak untuk menyiram tanaman mereka, menurut laporan terbaru Studi yang dipimpin Universitas Illinois.

Sensor dan kamera kelembaban tanah

Jika beberapa bidang dilengkapi dengan sensor atau kamera pengangkut tanah, jumlahnya tidak cukup untuk memberikan informasi yang akurat di seluruh bidang. Selain itu, resolusi spasial dan temporal dari citra satelit seringkali terlalu besar untuk membantu membuat keputusan pada skala lapangan, kata para peneliti. Oleh karena itu, para peneliti memelopori cara untuk menggabungkan data satelit resolusi tinggi dan frekuensi tinggi menjadi satu produk resolusi spasial-temporal tinggi yang terintegrasi untuk membantu melacak kondisi tanah dan tanaman.

Dapatkan solusi yang sepenuhnya dapat diskalakan dari jarak jauh

Berdasarkan teknologi fusi penginderaan jauh dan pemodelan canggih, para ilmuwan mengatakan bahwa mereka dapat membantu petani mendapatkan solusi yang dapat diskalakan sepenuhnya dari jarak jauh, yang bisa menjadi teknologi revolusioner bagi petani. “Tidak hanya di AS, tetapi juga petani kecil di negara berkembang”, Kaiyu Guan, asisten profesor di NRES, profesor Blue Waters dengan Pusat Aplikasi Superkomputer Nasional, dan pemimpin proyek dalam studi tersebut, mengatakan.

Definisikan ulang kekeringan

Dengan teknologi satelit modern dan model fusi Guan, akuisisi data tidak akan menjadi faktor pembatas dalam produk irigasi presisi di masa mendatang. Namun, para ilmuwan menekankan bahwa tetap penting untuk mendefinisikan stres air tanaman dengan tepat. Kelompok Guan baru-baru ini menyerukan industri pertanian untuk mendefinisikan kembali kekeringan, tidak berdasarkan kelembaban tanah saja, tetapi pada interaksinya dengan kekeringan di atmosfer.

Jingwen Zhang, peneliti pascadoktoral di Departemen Sumber Daya Alam dan Ilmu Lingkungan (NRES) di Illinois dan penulis utama di artikel di Environmental Research Letters, berkata: "Jika kita menganggap tanah-tanaman-atmosfer-kontinum sebagai sebuah sistem, yang mencerminkan baik pasokan air tanah dan permintaan air atmosfer, kita dapat menggunakan metrik yang berpusat pada tanaman tersebut untuk menentukan tekanan air tanaman untuk memicu irigasi."

“Jika kami menggunakan metode fusi data dan pemodelan berbasis proses, kami dapat mencapai irigasi presisi dengan akurasi yang sangat tinggi dan juga resolusi tinggi.”

Prototipe untuk petani

Para peneliti juga melihat tantangan terkait adopsi petani dari alat pendukung keputusan yang ada. Menurut studi tersebut, petani akan lebih cenderung mengadopsi alat keputusan irigasi yang presisi jika alat tersebut akurat hingga ke skala lapangan, fleksibel, dan mudah digunakan. Teknologi untuk memenuhi kebutuhan ini sedang dikembangkan dan diuji di ladang irigasi di Nebraska.

Para peneliti mengatakan mereka memiliki data evapotranspirasi real-time, dan mereka menambahkan komponen kelembaban tanah dan komponen irigasi. Sebuah prototipe diharapkan dapat diluncurkan dalam waktu kurang dari satu tahun, yang kemudian dapat diujicobakan kepada masyarakat petani.

Sensor kelembaban tanah

Tahun lalu, Swinkels juga mulai menggunakan empat sensor kelembapan tanah untuk memetakan jumlah kelembapan tanah dan kemampuan tanah dalam menyerap air. Tujuannya adalah agar ini dapat membantunya lebih menyempurnakan strategi irigasi. “Meskipun sensor memberi saya banyak informasi tambahan musim lalu, menafsirkan data dengan benar cukup merepotkan. Mereka menghitung dengan persentase kelembaban, sedangkan saya terbiasa bekerja dengan milimeter. Hasilnya, pengukur hujan tradisional dan pengamatan visual kami tetap menjadi indikator terpenting untuk strategi irigasi kami hingga saat ini."

/ irigasi-teknologi /