Para peneliti yang mengembangkannya menyebut terobosan inovatif mereka sebagai Kontrol Pengawasan Penjadwalan dan Akuisisi Data, atau ISSCADA. Bisa juga disebut Irigasi Otomatis, karena sistem memungkinkan “menerapkan jumlah air yang tepat pada waktu yang tepat dan di lokasi yang tepat di lapangan, ” jelas Susan O’Shaughnessy, seorang insinyur pertanian di Unit Penelitian Pengelolaan Tanah dan Air ARS di Bushland, Texas.
O'Shaughnessy adalah bagian dari tim insinyur yang menciptakan sistem pendukung keputusan berbasis sensor nirkabel yang dapat membantu mengotomatiskan tingkat aplikasi ke area tertentu dari ladang tanaman dengan cepat menggunakan data real-time pada pivot yang dilengkapi dengan variabel- teknologi irigasi tingkat (VRI).
Tentukan tingkat penyiraman untuk kebutuhan tanaman
Keragaman yang cukup besar dapat terjadi tidak hanya di medan lapangan dan komposisi tanah tetapi juga dalam kebutuhan air masing-masing tanaman, menunjukkan Paul Colaizzi, yang juga merupakan bagian dari tim pengembangan ARS. Menerapkan terlalu banyak air dapat mendorong pencucian nutrisi di bawah zona akar, menempatkan mereka di luar jangkauan tanaman dan lebih dekat ke penyimpanan air bawah tanah. Di atas tanah, kelebihan air menciptakan kondisi bagi gulma dan hama untuk berkembang. Tanaman yang kelebihan air rentan terhadap tempat tinggal (jatuh) dan lebih rentan terhadap pembusukan dan penyakit lainnya.
“Irigasi dengan laju variabel dapat mempermudah penyebaran air, tanpa risiko bawah air yang tidak semestinya, atau untuk mengkonsentrasikan air dengan risiko overwatering yang lebih kecil, ” kata O’Shaughnessy.
Meskipun teknologi VRI tersedia secara komersial, masih ada biaya kurva belajar, dan masalah lain yang terkait dengan penerapannya, para peneliti mencatat.
“Hambatan ini termasuk kebutuhan akan internet pedesaan berkecepatan tinggi dan layanan seluler, model tanah-tanaman-atmosfer canggih, sistem pendukung keputusan yang tepat, komputer genggam yang cukup kuat, dan sensor nirkabel yang dapat bertahan dalam kondisi lapangan yang keras, ” kata O’Shaughnessy. “Ini mungkin merupakan hambatan teknis yang paling sulit diselesaikan sejauh ini.”
Bagaimana mereka membuat air otomatis bekerja
Sistem otomatis tim ARS adalah puncak dari berbagai upaya untuk mengatasi rintangan tersebut. Upaya tim tidak hanya mencakup pengembangan baru, sensor tanah-air nirkabel dan termometer kanopi tanaman tetapi juga algoritma matematika. Menggunakan data yang diperoleh dari sensor, algoritme membuat indeks stres tanaman harian dan tingkat ambang batas yang dapat diintegrasikan dengan kode warna, peta sistem informasi geografis (SIG). Peta GIS menunjukkan di mana, Kapan, dan seberapa banyak Anda harus mengairi atau jika Anda harus menahan irigasi.
Dalam uji coba lapangan dengan jagung, kapas, sorgum, dan kedelai, Pivot yang dikendalikan ISSCADA dilakukan serta pivot yang telah diprogram secara manual oleh tim. Pengujian ISSCADA dalam kondisi yang berbeda juga sedang dilakukan di lokasi penelitian ARS lainnya di Missouri, Mississippi, dan Carolina Selatan.
Para peneliti bekerja sama dengan tiga perusahaan (Valmont, Dinamax, dan Acclima) untuk menyempurnakan sistem penjadwalan irigasi yang telah mereka kembangkan dan mengintegrasikannya dengan sistem VRI yang ada. Di bawah perjanjian kerjasama penelitian dan pengembangan, “Kami sedang mengembangkan paket perangkat lunak yang mengintegrasikan sistem jaringan sensor dengan perangkat keras VRI sehingga petani dapat dengan mudah menggunakan sistem untuk irigasi presisi, O'Shaughnessy menjelaskan. Hibah dari Institut Pangan dan Pertanian Nasional USDA juga mendanai pekerjaan ini.
Colaizzi mengharapkan kemampuan ini menjadi penting, mengingat meningkatnya persaingan off-farm untuk air untuk perumahan, rekreasi, kota, dan kegunaan lainnya.
Dengan alat yang tepat di tangan, Anda dapat membuat keputusan terbaik.
“Selama kamu bercocok tanam dan harus makan, air akan menjadi salah satu variabel utama yang harus dikelola – apakah itu lebih banyak panen per tetes atau lebih sedikit tetes per tanaman, Kata Colaizzi.
Oleh Jan Suszkiw dan Dave Mowitz, Editor eksekutif
