Pemandangan alat penyiram berjalan pada hari hujan tidak jarang di Florida.
Hal yang sama berlaku untuk melihat pemandangan yang hangus oleh matahari selama salah satu hari terik Florida ketika jadwal irigasi dibiarkan tidak diubah karena hujan yang diharapkan.
Untuk pertanian, situasinya lebih kompleks di mana petani bergantung pada ilmu irigasi presisi untuk mengelola tanaman yang menghasilkan hasil yang sehat dari makanan yang kita makan dan tanaman yang kita beli.
Institut Nasional Pangan dan Pertanian (NIFA) Departemen Pertanian AS (USDA) baru saja memberikan hibah $374,999 kepada Haimanote Bayabil dari Universitas Florida, asisten profesor teknik pertanian dan biologi di Institut Ilmu Pangan dan Pertanian (UF/IFAS) ) Pusat Penelitian dan Pendidikan Tropis (TREC) di Wisma. Dengan hibah itu, ia akan memimpin tim ilmuwan dalam mengembangkan metodologi untuk sistem irigasi kecerdasan buatan (AI) yang memperkirakan evapotranspirasi, komponen utama dari siklus air yang sangat penting dalam pemeliharaan tanaman dari ladang pertanian.
“Evapotranspirasi merupakan proses intensif energi dan merupakan komponen penting dari siklus air, yang hingga saat ini belum terukur,” kata Bayabil. “Kami bermaksud mengembangkan metode untuk memperkirakan tingkat evapotranspirasi aktual tingkat lapangan dan tingkat stres air tanaman, berdasarkan seberapa haus tanaman, yang akan memungkinkan penerapan praktik pengelolaan irigasi presisi pada skala yang berbeda.”
Proyek ini akan menggunakan eksperimen lapangan, analisis data dan pengembangan AI untuk menghasilkan algoritma, serta pemodelan hidrologi dan tanaman, membawa ilmu pertanian ke tingkat berikutnya dan di tangan mereka yang paling membutuhkannya – petani dan petani.
Bayabil, yang mengajukan proposal, percaya bahwa metodologi tersebut akan memajukan teknologi penjadwalan irigasi saat ini – yang dilengkapi dengan sensor dan kecerdasan buatan dengan memberi petani dan petani teknologi yang dibutuhkan untuk menyeimbangkan irigasi presisi yang efektif yang meningkatkan produktivitas tanaman dan menghemat air sambil tetap memungkinkan mereka untuk melayani sebagai penjaga utama kualitas air dan lingkungan yang lebih baik
Menghitung evapotranspirasi pada skala lapangan akan memberikan informasi penting yang akan memiliki berbagai aplikasi dalam pemodelan cuaca, iklim, dan hidrologi dan pengelolaan sumber daya air, bukan hanya pertanian beririgasi.
“Kami mengantisipasi pengembangan alat web dengan kecerdasan buatan, dan dengan kemajuan teknologi penginderaan inframerah, kami berharap petani dapat mengumpulkan dan mengunggah gambar mereka sendiri ke situs web dan mendapatkan umpan balik,” tambahnya.
Selain itu, hasilnya juga akan digunakan untuk menyempurnakan model tanaman dan iklim yang dapat digunakan untuk memandu petani dan petani dalam mengambil keputusan pengelolaan irigasi.
Eksperimen lapangan akan segera dimulai di TREC dan terdiri dari 32 petak percobaan di mana kacang hijau dan jagung manis akan ditanam, dua komoditas yang paling banyak diproduksi di Florida. Eksperimen akan diatur untuk menyediakan berbagai rentang perawatan irigasi dengan kemampuan pemecahan masalah dengan remote control. Stasiun cuaca juga akan dipasang di lokasi percobaan untuk memantau kondisi cuaca dan interaksi yang terjadi sepanjang pengalaman.
“Mempelajari perlakuan irigasi yang berbeda akan memungkinkan kita untuk memahami respon tanaman dan perubahan tingkat evapotranspirasi sebagai fungsi dari tingkat irigasi,” kata Bayabil.
Puncak dari proyek ini akan mengembangkan situs web dengan alat AI yang tersedia untuk penggunaan umum. Infrastruktur penelitian yang dibangun di bawah proyek ini akan digunakan untuk dengan mudah menerapkan eksperimen yang lebih maju dan kompleks untuk melakukan penelitian jangka panjang dan kegiatan penyuluhan dalam pengelolaan air presisi untuk produksi sayuran.
“Saya berharap proyek ini akan memiliki dampak yang signifikan dan tahan lama pada upaya yang lebih besar untuk mengembangkan upaya pengelolaan lahan dan air yang realistis dan berkelanjutan yang tidak hanya menghemat air dan meningkatkan produktivitas tanaman tetapi juga meningkatkan kualitas air dan jasa ekosistem,” kata Bayabil .
Bayabil bergabung dengan tim peneliti yang sangat terspesialisasi yang berlokasi di seluruh negara bagian termasuk Bruce Schaffer, profesor ekofisiologi tanaman hortikultura subtropis dan tropis sebagai peneliti utama, dan Young Gu Her, asisten profesor hidrologi dan teknik pertanian dari TREC. Bergabung dengan tim dari Gainesville dan Immokalee, masing-masing, adalah Gerrit Hoogenboom, profesor dan UF Preeminent Scholar of crop modeling, decision support systems, and food security, dan Ioannis Ampatzidis, asisten profesor teknik pertanian presisi dari UF/IFAS Southwest Florida Research and Education Tengah. Kolaborasi tambahan akan datang dari Pusat Pengamatan dan Sains Sumber Daya Bumi Survei Geologi Amerika Serikat (USGS).
- Lourdes Rodriguez, Universitas Florida