Ketika petani bersiap untuk musim tanam setiap tahun, pertanyaan tertentu mungkin terlintas di benak mereka sebelum menanam benih di penanam:Bagaimana kita bisa lebih mampu memprediksi hasil musim gugur ini?
Para peneliti di Iowa State University (ISU) sedang menyelidiki hal itu. Dari menganalisis genetika, mengembangkan hibrida baru, membuat sensor yang dapat dikenakan tanaman, dan membangun alat baru, para profesor ini berharap dapat membuat terobosan bagi semua petani untuk memprediksi hasil panen dengan lebih baik jauh sebelum panen.
Gambar besar
Pat Schnable, seorang profesor ISU di bidang agronomi dan direktur Institut Ilmu Tanaman, mengatakan teknologi inovatif pada genetika tanaman dan manajemen lapangan membuat biologi lebih prediktif.
“Idenya adalah jika kita dapat sepenuhnya memahami sistem tanam, kita akan dapat memprediksi kinerja varietas tertentu di bidang tertentu di bawah praktik manajemen tertentu, ” kata Schnable. “Jika kita berhasil, kita akan dapat meningkatkan tingkat perolehan genetik, membiakkan tanaman untuk menahan variabilitas cuaca, dan meningkatkan akses ke petani dengan rekomendasi berbasis bukti.”
Keseluruhan, dia berkata, ini harus mengarah pada peningkatan hasil dan peningkatan stabilitas hasil dari ladang ke ladang dan dari tahun ke tahun.
Data yang dikumpulkan dari penelitian Schnable akan bermanfaat bagi petani kecil dan besar. Dengan memahami genetika, peneliti akan dapat menggabungkan mereka ke dalam hibrida komersial, membangun hasil yang lebih baik untuk semua orang.
Mempelajari prediksi hasil panen yang lebih baik termasuk memeriksa lingkungan tanaman dan curah hujan. “Jika kita benar-benar ingin memprediksi kehilangan hasil atau mengidentifikasi praktik pengelolaan untuk meningkatkan hasil, kita harus mulai dengan air, ” kata Sotirios Archontoulis, Profesor Agronomi ISU.
Archontoulis mengatakan sains memiliki pemahaman yang baik tentang presipitasi air, tetapi kurang memahami air di bawah permukaan tanah dan berupaya mempersempit kesenjangan di antara keduanya.
Sensor Tanaman dan 'Tato' Tanaman
Perangkat teknologi yang dikembangkan baru-baru ini mengukur asupan nitrogen dan kelembaban, menciptakan langkah luar biasa bagi para ilmuwan dan ahli biologi tanaman dalam memprediksi hasil.
Sensor nitrat implan, dikembangkan oleh Liang Dong, SU associate professor teknik listrik dan komputer, khusus untuk nitrat dan dapat ditanam langsung ke batang tanaman.
Dong mengatakan tujuan dari sensor nitrat adalah untuk mendapatkan data real-time, memungkinkan peneliti untuk memberikan rekomendasi kepada petani mengenai berapa banyak nitrogen yang dibutuhkan.
“Ini belum pernah dilakukan sebelumnya, ” kata Schnable. “Sensor tidak hanya dapat digunakan pada tanaman, tapi bisa mengukur nitrat dalam air ubin, kadar nitrat dalam tanah, serta nitrogen dalam pupuk kandang, yang dapat bermanfaat dalam mengetahui konsentrasi yang sebenarnya.”
Dia menggunakan perangkat itu untuk mengembangkan hibrida yang lebih efisien dalam menggunakan pupuk nitrogen.
Sensor kedua yang dikembangkan oleh Dong, dikenal sebagai tato tanaman, adalah sensor graphene perekat yang mengukur uap air tanaman atau berapa banyak air yang keluar dari tanaman.
Schnable mengatakan mereka dapat mengukur seberapa cepat air bergerak dari akar ke daun bagian bawah dan dari daun bagian bawah ke daun bagian atas tanaman. Ada perbedaan genetik di antara varietas, memberikan harapan bahwa akan dimungkinkan untuk mengembangkan varietas yang toleran kekeringan.
Sensor akan menjadi penting bagi para ilmuwan untuk mengukur toleransi kekeringan pada varietas tanaman dan hibrida yang berbeda. Namun, Schnable mengatakan dampak terbesar akan terjadi pada lahan pertanian.
“Petani akan dapat menggunakan ini untuk membuat keputusan pengelolaan air, " dia berkata. “Mereka akan dapat menempatkan sensor pada sejumlah tanaman dalam lingkaran pivot. Data yang diterima dari tanaman akan dapat dikomunikasikan ke poros dan memberitahunya berapa banyak air yang harus dimasukkan ke bagian-bagian tertentu dari lapangan.”
Penemuan ini akan memandu peneliti untuk lebih memahami kontrol genetik tanaman dan karakteristik agronomi, mengarah pada pengembangan hibrida yang lebih baik bagi petani di seluruh Midwest.
Alat Prediksi Hasil
Sementara sensor tanaman belum dirilis untuk penggunaan komersial, ada produk di pasar yang dapat digunakan petani untuk memprediksi hasil panen dengan lebih baik dan menghilangkan stres pada tanaman mereka.
Ag Pixel
Piksel Ag, berlokasi di Johnston, rendah, adalah perusahaan yang membantu petani dengan menggunakan kendaraan udara tak berawak seperti drone. Perusahaan dapat menemukan tanaman dan lahan pertanian potensial yang membutuhkan perhatian dengan kamera berperforma tinggi yang dapat mendeteksi air, gizi, penyakit, dan serangan serangga di depan mata manusia.
“Salah satu hal yang kami perjuangkan adalah memberikan data kepada petani dalam format yang dapat mereka gunakan, ” kata Kevin Harga, wakil presiden eksekutif Ag Pixel. “Hal terakhir yang ingin kami lakukan adalah memberi mereka informasi dan mengucapkan semoga berhasil, jadi kami mengonversi informasi tersebut ke dalam peta yang sangat detail dan sesuai dengan skala.”
Pramuka Pro
Dikembangkan oleh tiga mahasiswa Iowa State University, Scout Pro dirancang untuk pengecer, ahli agronomi independen, organisasi petani, dan perusahaan benih.
Program kepanduan ini memberikan gambar berkualitas tinggi untuk mengidentifikasi OPT serta siklus hidup dan ambang batasnya. Foto kemudian dapat ditambahkan ke laporan pramuka untuk mendiagnosis masalah yang memengaruhi hasil.
“Tujuan kami dengan sistem kami adalah menjadi perpanjangan dari apa yang sudah dilakukan orang-orang di lapangan, ” kata Stuart McCulloh, direktur kesuksesan pelanggan untuk Scout Pro. “Kami ingin memberikan konsistensi dan efisiensi, dan memiliki kualitas data yang baik.”
Pelanggan Scout Pro dapat dengan mudah mengakses platform dan informasi kepanduan dari Urbandale, Perusahaan yang berbasis di Iowa dengan mengunduh aplikasi dari Apple AppStore.
