Pramuka drone siap untuk membuat pertanian presisi menjadi lebih tepat seiring kemajuan teknologi drone.
Drone telah tiba di peternakan, menurut Administrasi Penerbangan Federal. Tujuh belas persen dari semua drone komersial terdaftar pada tahun 2017 digunakan untuk pertanian, menjadikannya penggunaan tertinggi ketiga untuk mesin di belakang fotografi real estat/udara, sebesar 48 persen, dan inspeksi industri, sebesar 28 persen.
Pertanian khusus adalah bagian dari pasar pertanian presisi untuk drone. Perusahaan aeronautika seperti perusahaan Delair-Tech yang berbasis di Prancis dan kontraktor drone pertahanan Amerika AeroVironment memasarkan drone pertanian sensor terintegrasi mereka ke produsen tanaman khusus, dan Northwest adalah target pasar.
MicaSense yang berbasis di Seattle, yang menjual sensor drone multi-spektral yang disebut RedEdge-M, telah menghadiri pertemuan petani seperti pertemuan petani pohon buah yang berlangsung di Kennewick, Washington. Pada pertemuan itu, CEO MicaSense Gabriel Torres membahas analitik manajemen cropload yang sedang dikerjakan perusahaan.
“Kami terus bekerja dengan petani dan pemimpin industri dalam mengeksplorasi bagaimana citra dapat memengaruhi praktik manajemen tertentu atau membantu menyelesaikan beberapa subjektivitas di sekitar pengambilan keputusan,” kata Direktur Solusi Perusahaan MicaSense, Manal Elarab. “Kami berkomitmen untuk terus mengeksplorasi cara-cara baru untuk menerapkan analisis citra dalam keputusan pertanian sehari-hari.”
Akademisi juga sedang mempelajari penggunaan drone untuk tanaman khusus. Vegetable Growers News pada Februari 2018 menulis tentang kemitraan antara Institut Teknologi Rochester dan Universitas Cornell untuk mengembangkan program drone untuk mengidentifikasi kerentanan kacang buncis terhadap jamur putih. Di Penn State University, dua peneliti - seorang insinyur dan ahli hortikultura - sedang mengerjakan program drone untuk menentukan cakupan bunga individu dan beban panen dalam buah pohon.
Dari tentara hingga kedelai
Teknologi drone yang berkembang melintasi dari satu sektor ke sektor lainnya. AeroVironment ag drone Pendahulu Quantix adalah drone militer bernama Pointer yang digunakan Angkatan Darat AS dan Korps Marinir 30 tahun lalu. Perusahaan ini menjadi pemasok utama Departemen Pertahanan AS setelah 9/11 dan selama Perang Teluk dan memiliki lima program yang tercatat hingga saat ini dengan DOD.
Meskipun Quantix dimaksudkan untuk mensurvei tanaman daripada musuh, konsep lepas landas dan pendaratan vertikalnya berasal dari program militer. Drone sayap tetap diluncurkan dari posisi vertikal, seperti pesawat ulang-alik, tetapi mendatar seperti pesawat terbang untuk sapuan panjang citra tanaman.
“Ini benar-benar yang terbaik dari kedua dunia,” kata Direktur Penjualan Komersial AeroVironment Mark Dufau.
Teknologi terus berkembang dan perusahaan menemukan fitur baru yang paling cocok untuk pertanian presisi. Salah satu teknologi dasar penginderaan jauh, Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), berasal dari program satelit pada 1960-an dan 1970-an, kata John Sulik, Spesialis Aplikasi Penginderaan Jauh MicaSense.
“Ada banyak yang bisa Anda lakukan,” kata Sulik. “Hanya saja banyak teknik penginderaan jauh yang lebih tua tidak relevan dengan tanaman bernilai lebih tinggi ini. Mereka tidak memberi tahu Anda sebanyak mungkin cerita yang perlu Anda ketahui.”
RedEdge-M MicaSense memiliki lima kamera yang mengukur tepi merah, hijau, biru, inframerah-dekat, dan merah.
“Citra multispektral telah terbukti menjadi alat yang sangat berwawasan ketika datang ke pramuka bidang Anda untuk stres,” kata Elarab. “Indeks yang dibangun dari citra multispektral membantu dalam memahami variabilitas dalam bidang Anda dan dengan demikian memandu Anda ke lokasi stres sehingga Anda mengumpulkan sampel representatif yang dapat mempersempit penyebab stres.”
Beberapa sensor drone multi-spektral yang berbeda ada di pasaran untuk petani. Sentera yang berbasis di Minneapolis pada 28 Maret mengumumkan bahwa mereka menjual sensor gimbal AGX710 untuk penggunaan plug-and-play dengan drone industri Matrice 200 Series merek DJI. CEO Sentera Eric Taipale mengatakan pertandingan itu membuatnya “sangat sederhana bagi pelanggan kami untuk mengumpulkan data yang dapat ditindaklanjuti dari lapangan.”
“Pelanggan kami memproduksi lusinan produk indeks yang berbeda, dan menggunakan alat analisis otomatis di banyak aplikasi berbeda di bidang pertanian, kehutanan, dan perlindungan lingkungan,” katanya. Sensor Sentera dikemas dengan akses satu tahun ke platform analitik perangkat lunak yang disebut FieldAgent yang memberikan wawasan penelusuran tanaman untuk membantu mendeteksi penyakit, hama, dan tekanan lainnya, mengidentifikasi kekurangan, dan menilai status nutrisi.”
Drone juga melakukan perjalanan jarak jauh. Di Prancis, drone DT18 ag Delair disetujui untuk terbang di luar garis pandang visual, atau operasi BVLOS (FFA AS memerlukan pengabaian untuk terbang BVLOS). DT18 dapat dikendalikan oleh jaringan telepon nirkabel 3G dan dengan demikian dapat diterbangkan bermil-mil tanpa menara kontrol.
“Dalam satu penerbangan, Anda dapat menempuh lebih dari 2,500 hektar ketika peraturan mengizinkan Anda terbang tinggi,” kata Manajer Produk Pertanian dan Kehutanan Lenaic Grignard. “Kami menyinkronkan sistem kami sehingga produktivitas penilaian tanaman sangat tinggi.”
Cukup lebar untuk ditonton
Drone mahal dan sebagian besar berguna untuk menjelajahi daerah yang sulit dijangkau. Jadi seberapa besar sebuah peternakan harus untuk membenarkan biaya?
Secara independen, baik Grignard Delair dan Dufau AeroVironment menghasilkan angka rata-rata yang sama: 1,000 hektar.
“Di AS, ketika Anda mulai memiliki lebih dari 1,000 hektar, itu mulai menarik,” kata Grignard. Dufau mengatakan bahwa di ambang seribu hektar, "penumbuh melalui Midwest benar-benar mulai melihat utilitas dalam sistem."
Namun keduanya dengan cepat menambahkan bahwa dalam banyak hal tanaman khusus jauh berbeda dari tanaman baris dan menunjukkan pengembalian investasi yang lebih tinggi.
“Ini benar-benar turun ke pendapatan per hektar,” kata Dufau. “Ketika Anda terlibat dalam perbandingan antara tanaman baris Midwestern dan tanaman khusus, angka-angka itu berubah secara substansial karena jumlah usaha dan pendapatan yang dipertaruhkan dengan tanaman khusus vs jagung dan kacang-kacangan. Jumlah itu jauh lebih kecil saat Anda masuk ke tanaman khusus. ”
Salah satu contohnya, katanya, adalah petani anggur yang diketahui menggunakan drone untuk pemeriksaan terakhir dan cepat di kebun anggur seluas lima hektar.
“Itu belum tentu, 'Apa yang kamu temukan?'” kata Dufau. “Apa yang tidak Anda temukan yang memberi Anda tingkat kepastian bahwa Anda melakukan apa yang Anda bisa untuk mengelolanya. … (Tidak) hanya mereka dapat menemukan masalah di luar sana tetapi mereka juga dapat tidur lebih nyenyak di malam hari mengetahui bahwa tidak ada masalah.”
Nilai tanaman yang lebih tinggi adalah salah satu alasan perusahaan drone berpikir bahwa petani tanaman khusus lebih cenderung membeli teknologi tersebut.
“Tingkat adopsi lambat pada tanaman baris, dan salah satu alasannya adalah ketika Anda melihat harga jagung, Anda tidak memiliki kapasitas investasi untuk menggunakan teknologi semacam ini,” kata Grignard.
Elarab, dari MicaSense, mengatakan bahwa petani khusus tampaknya lebih cepat beradaptasi dengan teknologi.
“Tanaman bernilai tinggi telah menjadi adaptor awal teknologi, seperti kebun anggur dan pohon buah-buahan dan semacamnya,” katanya. “Ada juga banyak minat pada tanaman lain seperti kopi dan sayuran.
“Banyak orang tertarik pada ag presisi dan ada berbagai tingkat adopsi dalam tanaman tertentu. Pasarnya meningkat setiap tahun. Ada banyak orang yang semakin bersemangat untuk memasukkan citra ke dalam keputusan manajemen mereka, jadi pasti ada banyak pertumbuhan yang terjadi.”
Dari data ke keputusan
Membuat data dan citra drone relevan dengan keputusan manajemen petani sangatlah penting.
“Sensor membuat data,” kata Sulik dari MicaSense. “Yang dibutuhkan petani adalah informasi. Jadi, yang dibutuhkan industri adalah cara yang tepat waktu untuk mereduksi data menjadi informasi yang dapat ditindaklanjuti dan relevan. Itu yang perlu diluruskan. Dan kami sedang mengerjakannya.”
Grignard, dari Delair, menyebut tugas itu sebagai "kemacetan" data.
“Ide dari keseluruhan solusi adalah untuk menghilangkan beberapa hambatan dengan data pada langkah-langkah alur kerja yang berbeda, dari akuisisi hingga pemrosesan data – itu bukan beban konsultan tanaman atau petani.”
Salah satu alat analitik membuat peta untuk referensi petani.
“Kami menilai kesehatan tanaman dan kebutuhan nutrisi tanaman kemudian membuat petanya,” katanya. "Peta ini dapat dinilai untuk resep, misalnya, peta nitrogen." DT18Ag Delair juga memiliki kemampuan untuk menghitung tanaman atau mengidentifikasi celah dalam penanaman.
Tetapi Grignard menambahkan bahwa algoritme bukanlah satu ukuran yang cocok untuk semua dan hasilnya akan bervariasi di antara tanaman. Dengan tanaman stroberi, misalnya, algoritme penghitungan tanaman bekerja dengan baik pada tahap awal, tetapi kemudian algoritme gagal saat tanaman tumbuh dan kanopi mulai saling mengunci.
AeroVironment sedang mengerjakan algoritme penghitungan tanaman untuk tanaman buah-buahan, yang dikatakan Dufau pada bulan Maret sekitar dua hingga tiga bulan lagi tersedia sebagai tambahan untuk sistem saat ini.
Aplikator tingkat variabel adalah teknologi lain yang berkembang pesat dalam pertanian presisi. Kemungkinan penggunaan data drone, kata Dufau, adalah membuat data dapat ditransfer dari drone ke aplikator pupuk, pestisida, dan/atau fungisida tingkat variabel. Data drone pada masing-masing tanaman digabungkan ke aplikator tingkat variabel yang berarti masing-masing tanaman hanya mendapatkan bahan kimia yang mereka butuhkan.
Tetapi ke mana pun teknologi baru mengarah, Dufau mengatakan peta yang dibuat dengan drone akan menjadi lebih tepat di masa depan.
“Anda pergi dari daun ke daun, cabang ke cabang, akhirnya mengevaluasi kesehatan tanaman di luar sana,” katanya. “Peta presisi semacam itu hanya akan menjadi lebih baik dalam jangka panjang. Dan saya melihat jenis teknologi ini hanya mendorong beberapa area, terutama di tanaman khusus yang belum benar-benar diimplementasikan.”
- Stephen Kloosterman, Asisten Editor VGN
Foto atas: AeroVironment Quantix sayap tetap memiliki fitur lepas landas dan mendarat vertikal yang mirip dengan drone melayang.