Penggunaan pupuk yang berlebihan adalah salah satu masalah lingkungan terbesar yang dihasilkan oleh pertanian modern. Ada berbagai macam solusi yang diusulkan, dari tanaman penutup hingga sistem tanpa pengolahan hingga penyangga antara tanaman dan saluran air. Teknologi baru dari Imperial College London bertujuan untuk mengurangi jumlah limpasan pupuk dengan, yah, mengurangi jumlah pupuk yang sebenarnya digunakan petani.
Petani tidak ingin menggunakan pupuk secara berlebihan; itu biaya uang, setelah semua. Tetapi mencari tahu persis berapa banyak pupuk yang dibutuhkan tanaman tertentu adalah rumit dan terkadang tidak dapat dipahami. Pupuk bisa hilang melalui erosi dan hujan. Itu juga bisa hanyut sebelum sampai ke bakteri tanah yang mengubahnya menjadi makanan bagi tanaman. Jadi umumnya diasumsikan bahwa sejumlah pupuk akan hilang, dan harus diganti dengan volume, yang mengarah ke limpasan—sesuatu yang membawa malapetaka bagi saluran air, ikan, burung, serangga, dan habitat asli.
Studi Imperial College London, diterbitkan di Nature Food , melibatkan pembuatan sensor kecil yang mendeteksi amonia, bahan kimia dalam pupuk yang diubah oleh bakteri tanah menjadi makanan tanaman. Sensor itu sendiri terbuat dari kertas, yang tidak seaneh yang Anda kira; sensor berbasis kertas telah digunakan selama beberapa tahun sekarang, karena kualitasnya yang ringan, fleksibel, berbiaya rendah, dan dapat terurai secara hayati.
Untuk menekan biaya, sensor khusus ini sebenarnya tidak melakukan banyak hal dengan sendirinya, hanya mengukur amonium. Tetapi segala jenis prediksi tentang berapa banyak pupuk yang dibutuhkan membutuhkan banyak informasi lebih dari itu. Jadi sistem ini menggunakan pembelajaran mesin, suatu bentuk kecerdasan buatan, untuk menggabungkan kadar amonium dengan semua jenis data lainnya, termasuk suhu, kelembaban, prakiraan curah hujan, pH tanah, dan waktu sejak pupuk terakhir diterapkan.
Menggabungkan semua itu, sistem ini dapat menghasilkan angka yang memberi tahu petani berapa banyak nitrogen di dalam tanah dan berapa banyak yang akan ada di sana selama 12 hari berikutnya. Itu memungkinkannya untuk memprediksi dengan tepat kapan, di mana, dan berapa banyak pupuk yang dibutuhkan untuk meminimalkan jumlah kelebihan pupuk yang diterapkan.
Sayangnya, para peneliti mengatakan mereka sekitar tiga hingga lima tahun lagi dari ketersediaan komersial. Tetapi jika biayanya cukup rendah, sistem ini dapat menjadi cara yang terjangkau untuk memantau penggunaan pupuk.
