Penanam stroberi sekarang memiliki alat aplikasi ponsel pintar gratis untuk memprediksi cakupan semprotan untuk memerangi hama seperti tungau laba-laba berbintik dua, serangga lygus, dan penggulung daun, berkat proyek kolaboratif tiga tahun yang melibatkan ahli entomologi pertanian UC Davis Christian Nansen dan beberapa jurusan ilmu komputer UC Davis.
"Banyak variabel diketahui mempengaruhi cakupan semprotan aktual di ladang tanaman," kata Nansen, seorang profesor di Departemen Entomologi dan Nematologi UC Davis. “Ini termasuk kecepatan traktor, nozel semprot, volume semprotan, tinggi boom, adjuvant, dan kondisi cuaca. Tapi mana yang paling penting? Dan apakah ada kemungkinan interaksi di antara beberapa variabel ini?”
Melalui Semprotan Cerdas, sebuah aplikasi yang dirancang untuk ponsel iOS dan Android, petani dapat mengoptimalkan dan melakukan kontrol kualitas aplikasi semprotan pestisida di ladang stroberi mereka, kata Nansen.
Jurusan ilmu komputer Krishna Chennapragada, sekarang menjadi alumni, meluncurkan pemrograman dan desain awal, menghitung sekitar 500 jam sebelum kelulusannya. Tim hari ini, selain Nansen, terdiri dari rekrutan Gabriel Del Villar, lulusan ilmu komputer 2019, dan Alexander Recalde, seorang senior jurusan ilmu komputer. Bersama-sama mereka telah mengumpulkan hampir 400 jam untuk proyek tersebut.
“Proyek ini benar-benar multidisiplin,” kata Nansen, menambahkan “Salah satu hal hebat tentang UC Davis adalah bahwa hambatan antar perguruan tinggi sangat, sangat dangkal.”
Ilmuwan komputer “tidak memiliki pengalaman di bidang pertanian tetapi mereka sangat tertarik dengan proyek ini dan bagaimana mereka dapat berkontribusi pada produksi pangan yang berkelanjutan,” kata Nansen, menambahkan “Mereka sangat, sangat bagus. Kami membutuhkan orang-orang dengan keterampilan mereka dan pekerjaan yang mereka lakukan juga memperkaya karir mereka.”
Aplikasi Smart Spray, kata mereka, memungkinkan pengguna untuk memprediksi cakupan semprotan di bawah skenario operasional yang berbeda, termasuk jenis nozel, volume semprotan, dan kecepatan traktor, serta data cuaca, seperti suhu, kelembaban relatif, dan angin. Bagian penting dari proses: pengguna menempatkan kartu peka air di lapangan sebelum aplikasi semprot, memotretnya, dan mengunggahnya ke dalam aplikasi.
“Jika Anda seorang petani, Anda mungkin berharap bahwa ketika Anda keluar untuk menyemprot, semakin banyak yang keluar dari nosel, semakin baik cakupan yang akan Anda dapatkan,” kata Nansen. “Tapi, misalnya, jika angin terlalu kencang, kemanusiaan relatif terlalu rendah, tekanan terlalu tinggi, atau Anda melaju terlalu cepat—bahkan saat Anda menyemprotkan volume besar—Anda bisa mendapatkan cakupan yang sangat buruk dan itu mahal. Semprotan yang berlebihan juga dapat mencapai ladang lain atau perkembangan kota terdekat karena apa yang disebut "penyemprotan".
“Biasanya, seorang petani akan menyemprotkan 100 hingga 150 galon per hektar saat dia menyemprot,” Nansen menjelaskan. Kartu yang peka terhadap air berwarna kuning, tetapi kodenya berwarna biru saat berinteraksi dengan kelembapan. “Kartu-kartu ini sudah ada sejak lama,” katanya. “Harganya sekitar $1 per kartu, tidak murah. Tapi itu murah bila Anda menghabiskan ribuan dolar untuk mengendalikan hama. Dan perusahaan pestisida dapat membayar kartunya.”
“Katakanlah Anda ingin memprediksi cakupan Anda sebelum Anda menyemprot malam ini atau besok,” Nansen menjelaskan. “Lihatlah kondisi cuaca; apa ramalannya? Lalu bagaimana Anda akan melakukan ini? Bagaimana jika Anda menyemprotkan 100 galon dan ingin pergi dua mil per jam. Anda memasukkan data – dan semua data lain yang berlaku – di aplikasi Smart Spray. Ini akan memprediksi cakupan yang akan Anda dapatkan dengan sembilan nozel yang berbeda. Itu adalah nozel yang biasa digunakan petani stroberi, jumlah yang kami buat berdasarkan hampir 3000 semprotan eksperimental selama tiga tahun. Jadi kami melakukan banyak pekerjaan rumah untuk hal ini, misalnya – alat penyemprot yang berbeda, ukuran tanaman yang berbeda, jarak tanam yang berbeda, dan dalam kondisi cuaca yang berbeda. Kami membahas semua rentang yang bisa kami pikirkan. Kami mengumpulkan air dan data operasional dan kami melakukan analisis perkembangan (untuk pemodelan).”
“Dengan menggunakan prediksi ini, Anda dapat memberinya nama, katakanlah Field 6, dan akses dari database,” kata Nansen. “Ini tentang kontrol kualitas. Ini adalah alat untuk memprediksi dan melakukan kontrol kualitas. Ini memberdayakan petani dan juga penyemprot untuk melakukan pekerjaan yang lebih baik. Misalnya, jika kondisinya buruk dan aplikasi menunjukkan bahwa penyemprotan hanya akan efektif 20 persen, Anda tidak boleh menyemprot.”
“Semprot Cerdas tidak hanya – itu fungisida, herbisida, dan apa pun yang ingin Anda semprotkan,” Nansen mencatat. “Aplikasi ini dikembangkan untuk stroberi; jika digunakan untuk kedelai, bawang, dan kubis, itu akan tetap berguna tetapi akurasinya akan berkurang.” Aplikasi yang tertunda: almond, pistachio, dan tomat.
Para ilmuwan komputer senang mengerjakan proyek tersebut. Recalde menghadiri pertemuan penyemprot Central Coast untuk berbicara tentang aplikasi. “Saya mendengar 'Oh, wow, Anda terlihat sangat muda!' dia ingat. “Kemudian kami memberi tahu mereka tentang alat yang berguna ini, berbagai cara teknologi dapat diterapkan pada pertanian. Mereka benar-benar tertarik pada bagaimana teknologi dapat meningkatkan apa yang mereka lakukan.”
Del Villar, yang minat komputernya juga termasuk mengajar anak muda cara membuat kode, mengatakan bahwa dia sangat bersemangat untuk membuat aplikasi Smart Spray menjadi lebih baik dan lebih berguna. Fasih berbahasa Spanyol, serta Inggris, ia berencana untuk menerjemahkan aplikasi ke dalam bahasa Spanyol. Terjemahan bahasa lain juga sedang dikerjakan.
Sekarang tim mencari umpan balik untuk meningkatkan aplikasi. “Kami berharap petani akan menerimanya,” kata Nansen, “dan membantu kami menemukan cara untuk meningkatkannya.”
Satu umpan balik dari Eric Flora, pengembangan lapangan global dan manajer Crop Enhancement, Inc., Paso Robles: “Saya pikir Semprotan Cerdas adalah alat yang sangat membantu bagi penanam dan penasihat sebagai panduan untuk memilih tip semprot, volume semprotan, kecepatan traktor, dan faktor penting lainnya untuk memaksimalkan cakupan sprayer. Menggunakan kartu semprot adalah cara terbaik dan paling sederhana untuk mengetahui, jika Anda menembus di mana-mana di kanopi, target hama Anda adalah kartu penempatan masalah di mana hama spesifik menyerang inang memberikan informasi terbaik.
Hibah negara bagian, federal dan industri, termasuk California Strawberry Commission dan Floriculture and Nursery Research Initiative (FNRI) dari Layanan Penelitian Pertanian Departemen Pertanian AS, membantu mendanai proyek tersebut.
California menanam sekitar 88 persen stroberi negara di sekitar 34,000 hektar di sepanjang pantai California, menurut Komisi Strawberry. Stroberi tersedia sepanjang tahun di California.
Di seluruh negara bagian, produksi stroberi segar rata-rata 50,000 pon per acre setiap musim. Sekitar 300 petani stroberi berasal dari lima wilayah berbeda di California: Watsonville/Salinas, Santa Maria, Oxnard, Orange County/San Diego, dan Central Valley. Mereka termasuk keluarga petani multi-generasi yang menanam stroberi organik dan konvensional.
Untuk informasi lebih lanjut tentang aplikasi Smart Spray, akses manual di https://bit.ly/2q3lsL3 atau hubungi Nansen di chrnansen@ucdavis.edu atau 530-752-2728.
- Kathy Keatley Garvey, UC Davis
Foto di atas: Tim Smart Spray: ilmuwan komputer Gabriel Del Villar; ahli entomologi pertanian Christian Nansen dan ilmuwan/siswa komputer Alexander Recalde. Foto: Kathy Keatley Garvey