Mempelajari cara mengendalikan aspek berisiko tinggi dari industri pertanian mengambil makna baru bagi siswa Negara Bagian Mississippi melalui realitas virtual 3-D dan Inisiatif Teknologi Penumbuh Masa Depan universitas.
Rumah kaca simulasi satu-of-a-kind, hampir selesai dan dikembangkan melalui upaya kolaborasi lintas-perguruan tinggi inisiatif, tidak hanya akan memberi petani masa depan alat canggih yang lebih aman, tetapi akan mendefinisikan kembali waktu yang diperlukan untuk menganalisis produksi tanaman. Proyek ini merupakan kemitraan dari Departemen Tanaman dan Ilmu Tanah MSU di Sekolah Tinggi Pertanian dan Ilmu Hayati dan Pusat Sistem Kendaraan Tingkat Lanjut.
Didanai melalui hibah federal, peneliti utama adalah Amelia Fox, profesor klinis dalam ilmu tanaman dan tanah, yang mengatakan bahwa tidak seperti rumah kaca konvensional di kampus, sistem kondisi terkontrol dalam 3-D ini akan memberi siswa akses lengkap untuk mengendalikan kontrol lingkungan.
“Dengan realitas virtual, kami dapat menangani pengajaran perusahaan pertanian berisiko tinggi, yang didefinisikan sebagai segala sesuatu yang dapat mengakibatkan kerugian yang signifikan—mulai dari hilangnya nyawa atau anggota tubuh hingga hilangnya produksi, peralatan, atau persediaan. Dari cara mengendalikan rumah kaca atau kandang unggas hingga cara mengoperasikan traktor, realitas virtual dapat membantu siswa belajar menavigasi situasi berisiko tinggi dengan aman,” kata Fox. “Kami ingin siswa memiliki akses ke kegagalan. Semakin Anda mengetahui tentang kegagalan, semakin besar kemungkinan Anda dapat menghindarinya.”
Fox mengatakan pandemi COVID-19 semakin menunjukkan perlunya jenis teknologi ini.
“Satu lapisan perak dari pandemi COVID-19 adalah bahwa hal itu menunjukkan kepada kita bagaimana teknologi dapat meningkatkan pembelajaran tatap muka, yang memiliki keterbatasan,” kata Fox.
Daniel Carruth, profesor peneliti asosiasi di CAVS, mengatakan tim mendekati prototipe dalam tiga bagian, memodelkan rumah kaca itu sendiri dengan pengaturan suhu, air dan nutrisi terlebih dahulu sebelum mengembangkan panel kontrol dan antarmuka pengguna.
“Tujuan dari realitas virtual adalah untuk memberikan siswa akses ke sesuatu yang mereka belum tentu memiliki akses dengan cara yang lebih cepat. Dengan sistem ini, siswa sekarang dapat menyelesaikan penanaman, pertumbuhan, dan panen dalam hitungan jam dibandingkan dengan bulan yang dibutuhkan di dunia nyata.”
Prototipe tim sekarang sedang disempurnakan oleh Pulseworks, LLC, pemimpin dunia dalam simulator gerak. Selanjutnya, Richard Harkess, seorang profesor ilmu tanaman dan tanah, akan menggunakan teknologi tersebut dalam kursus produksi tanaman rumah kaca, semoga pada semester musim gugur mendatang.
Siswa akan menanam bayam, selada, dan tomat di rumah kaca virtual dari benih hingga pasar, mengatur kontrol lingkungan dan kemudian memeriksa, memberi makan dan menyirami tanaman mereka, sambil memecahkan masalah tekanan serangga dan penyakit dan banyak lagi. Tim juga akan menguji kemanjuran sistem dengan mengukur seberapa banyak siswa belajar darinya.
Harkess mengatakan teknologi secara unik memposisikan siswa untuk mengumpulkan pengalaman langsung memanipulasi kontrol rumah kaca, sesuatu yang belum mereka akses hingga saat ini.
“Bahkan di lingkungan perguruan tinggi, siswa tidak mendapatkan akses ke kontrol di rumah kaca konvensional karena satu kesalahan kecil dapat membunuh banyak tanaman. Dalam lingkungan komersial, taruhannya bahkan lebih tinggi dengan potensi kehilangan puluhan ribu dolar dalam lingkungan produksi jika terjadi kerusakan tanaman,” kata Harkess. “Sementara setiap siswa saya menanam tanaman dari benih ke pasar dalam pengaturan rumah kaca konvensional, semua yang mereka pelajari tentang sistem kontrol telah teoretis sampai sekarang.”
Harkess mengatakan akses ke konsekuensi dunia nyata dalam lingkungan virtual adalah yang paling menggairahkannya tentang teknologi.
“Siswa akan dapat mempelajari seluk beluk kontrol lingkungan termasuk pencahayaan, pendinginan, pemanasan, shading dan banyak lagi. Mengembangkan keterampilan tingkat lanjut ini pada gilirannya membantu mereka tumbuh secara profesional, maju lebih cepat di dunia kerja, ”katanya. “Kemungkinan menempatkan siswa kami dalam situasi di mana mereka bertanggung jawab atas rumah kaca yang menanam banyak tanaman memberi mereka gambaran nyata tentang apa yang akan mereka lakukan begitu mereka berada di lapangan bekerja di lingkungan produksi.”
Proyek ini didanai oleh hibah Institut Pangan dan Pertanian Nasional USDA selama tiga tahun, yang berlangsung hingga Juli 2022 dan berasal dari inisiatif Food and Agriculture Cyberinformatics and Tools (FACT) organisasi.
Kolaborator termasuk Christopher Hudson, seorang insinyur riset CAVS yang menerapkan model suhu dan pertumbuhan tanaman untuk rumah kaca virtual, dan Shuchisnigdha Deb dari University of Texas di Arlington, yang bekerja dengan peneliti MSU untuk menilai desain dan penerapan rumah kaca virtual di kelas. Selain Pulseworks, mitra industri termasuk Wadsworth Control Systems, yang mengembangkan sistem otomatisasi rumah kaca, termasuk kontrol iklim, sistem tirai dan otomatisasi ventilasi dan Chore-Time, sebuah divisi dari Chore Time Brock, desainer global terkemuka, produsen dan pemasar sistem pertanian dan solusi.
Untuk informasi lebih lanjut tentang proyek ini, kunjungi www.futuregrowers.cals.msstate.edu. Untuk informasi lebih lanjut tentang Departemen Ilmu Tanaman dan Tanah, kunjungi www.pss.msstate.edu. CAVS sedang online di www.cavs.msstate.edu.