Peneliti Universitas Negeri Washington akan menjelajahi citra selama lebih dari 20 tahun untuk mengetahui apakah teknik pertanian tanam ganda semakin meningkat di negara bagian tersebut.
Dengan menggunakan dana hibah sebesar $100,000 dari Kantor Aplikasi Air Barat di Jet Propulsion Lab NASA, para ilmuwan di Washington State University (WSU) akan menggunakan pembelajaran mesin untuk mempelajari citra satelit dalam upaya mempelajari apakah perubahan iklim dan musim tanam yang diperpanjang memungkinkan petani untuk menanam dua jenis tanaman. dalam satu musim di bidang yang sama.
Program Landsat NASA mengambil dan mengarsipkan foto permukaan bumi setiap 16 hari. Untuk hibah baru ini, Michael Brady, dari Fakultas Ilmu Ekonomi WSU, dan Kirti Rajagopalan, Departemen Teknik Sistem Biologi, akan menggunakan gambar Washington bagian tengah dan timur untuk mencari tanda-tanda peningkatan tanam ganda. Mingliang Liu dan Claudio Stockle dari WSU dan Perry Beale dari Departemen Pertanian Washington adalah kolaborator. Pekerjaan ini didasarkan pada hibah awal dari Pusat Penelitian Air Negara Bagian Washington.
“Selama sekitar 50 tahun terakhir, musim tanam pertanian beririgasi di Washington telah meningkat dua hingga tiga minggu,” kata Brady. “Dengan musim tanam yang lebih panjang, kini para petani lebih mungkin untuk dapat menanam, menanam, dan memanen dua kali panen dalam setahun.”
Peningkatan produksi tersebut membutuhkan lebih banyak air, dari situlah ide penelitian ini berasal. Kantor Columbia River di Departemen Ekologi Negara Bagian Washington ingin mengetahui apakah penanaman ganda menjadi lebih populer karena hal itu akan berdampak pada jumlah air yang tersedia untuk pertanian.
“Penanaman ganda menggunakan lebih banyak air secara signifikan dibandingkan menanam dan memanen satu tanaman,” kata Brady. “Tetapi saat ini belum ada cara untuk mengetahui berapa banyak petani yang melakukan panen ganda, apalagi berapa banyak yang ditingkatkan.”
Di sinilah peran citra satelit NASA. Dengan menggunakan pembelajaran mesin, para peneliti akan melihat foto masing-masing bidang dan mengukur seberapa hijau bidang tersebut.
Berdasarkan citra satelit, lahan yang mulai musim tanamnya berwarna coklat dan perlahan-lahan menjadi lebih hijau, kemudian berubah menjadi coklat lagi, diikuti oleh siklus peningkatan warna hijau lainnya kemungkinan besar sedang dilakukan pemangkasan ganda. Satu lahan yang ditanami hanya akan menunjukkan satu siklus peningkatan warna hijau, diikuti warna coklat hingga musim berikutnya, kata Brady.
“Tidak mungkin seseorang, atau selusin orang, dapat melihat semua foto dari semua bidang tersebut selama 20 tahun,” kata Brady. “Tetapi dengan menggunakan pembelajaran mesin, kita dapat melihat seberapa banyak peningkatan penanaman ganda di masing-masing lahan selama dua dekade.”
Tujuannya adalah menggunakan data 20 tahun terakhir untuk memprediksi berapa banyak peningkatan penanaman ganda dalam satu dekade mendatang atau lebih. Para peneliti juga akan melihat data yang sama untuk wilayah California dan Arizona, yang secara tradisional memiliki lebih banyak panen ganda karena musim tanam yang lebih panjang.
“Saat kita mulai memiliki iklim yang mirip dengan wilayah California, kita mungkin melihat produksi pangan beralih ke apa yang dilakukan di wilayah tersebut,” kata Brady.
Hal ini dapat berdampak besar pada hak atas air bagi petani di Lembah Sungai Columbia. Brady berharap hibah ini akan membantu para pengambil keputusan memiliki lebih banyak data sehingga mereka dapat merencanakan potensi peningkatan penggunaan air.
“Penanaman ganda merupakan salah satu cara potensial untuk membantu mengimbangi dampak perubahan iklim terhadap produksi pangan,” kata Brady. “Tetapi kita perlu merencanakan penggunaan air. Proyek ini adalah langkah awal yang baik dalam proses ini.”- Scott Weybright, Universitas Negeri Washington