Sensor tanah adalah salah satu solusi yang telah terbukti keunggulannya dalam skala kecil dan dapat menjadi sangat berharga untuk keperluan pertanian.
Apa Itu Sensor Tanah?
Sensor melacak kondisi tanah, memungkinkan pengumpulan dan analisis data secara real-time. Sensor dapat melacak hampir semua karakteristik tanah, seperti DNA mikroorganisme yang ada, untuk menggeser keseimbangan menuju mikrobioma tanah yang lebih sehat, peningkatan hasil panen, dan pengurangan penggunaan sumber daya.
Berbagai jenis sensor di bidang pertanian menggunakan beragam metode, seperti sinyal listrik dan pengukuran pantulan gelombang cahaya, untuk memastikan karakteristik lahan penting yang dapat mengubah operasi pertanian.
Jenis-Jenis Sensor Tanah
Sensor tanah dapat mengukur karakteristik tanah seperti kadar air, suhu, pH, salinitas, kelembapan, radiasi fotosintesis, dan keseimbangan nutrisi.—terutama unsur-unsur vital seperti nitrogen, fosfor, dan kalium (NPK).
Selain manfaatnya dalam pengelolaan tanaman, seperti kualitas biji-bijian yang lebih baik dan pengurangan pelarutan unsur hara, sensor tanah dapat memberikan informasi untuk perkiraan terkait sumber daya air, stabilitas lahan, dan perubahan iklim.
Kasus penggunaan lainnya meliputi penjadwalan irigasi, penilaian daerah aliran sungai, profil ekologi mikroba, dan pencegahan penyakit tanaman.
Manfaat Menggunakan Sensor Tanah
Pemantauan kondisi tanah memberikan banyak manfaat bagi petani dan pekebun, termasuk peningkatan hasil panen dan peningkatan efisiensi sumber daya. Integrasi IoT, layanan cloud, dan AI memungkinkan petani untuk membuat keputusan berdasarkan data.
Sensor mengoptimalkan penggunaan pupuk, menjaga kesehatan tanaman, memaksimalkan sumber daya, dan meminimalkan limpasan dan pelepasan gas yang merusak lingkungan. Pemantauan terus-menerus juga mencegah masalah, seperti wabah patogen atau pemadatan tanah.
Pemantauan kondisi tanah menggunakan sensor tanah juga dapat mengoptimalkan penggunaan pupuk dan air.'Diperkirakan bahwa sekitar 30% pupuk nitrat yang digunakan di AS hanyut dan mencemari sumber air. Bahkan sistem irigasi yang canggih pun dapat mencapai hingga 50% pemborosan air, dan pertanian bertanggung jawab atas 70% penggunaan air tawar global. Kemampuan untuk secara efisien dan efektif mengisi kembali kelembapan tanah dapat memberikan dampak yang besar.
Memasang dan Mengkalibrasi Sensor Tanah
Setiap sensor akan memiliki panduan pemasangannya sendiri, tetapi pemasangan biasanya memerlukan penggalian lubang atau parit di dalam barisan tanaman dan menempatkan sensor pada beberapa kedalaman, termasuk di dekat akar tanaman.
Di area yang luas, praktik terbaik menetapkan penempatan di lokasi yang menunjukkan karakteristik lahan atau jenis tanah yang akan dikelola, dekat dengan sumber air, dan bersentuhan langsung dengan tanah (yaitu, tanpa rongga udara). Lokasi sensor juga harus ditandai atau diberi tanda di permukaan untuk menghindari kerusakan yang tidak disengaja.
Selain pemasangan yang tepat, kalibrasi sensor sangat penting. Sensor tanah mencatat data kelembaban tanah sebagai Kandungan Air Volumetrik (VWC), dan setiap jenis tanah memiliki VWC-nya sendiri. Sensor kelembaban tanah seringkali memiliki sensitivitas yang berbeda, dan mungkin perlu dikalibrasi secara individual.
Penyelesaian Masalah
Kerusakan peralatan dapat terjadi karena masalah kelistrikan, gangguan dari satwa liar, atau kabel yang salah sambung. Udara yang bocor ke dalam tensiometer akan membuatnya tidak andal. Memastikan kedalaman pemasangan yang benar dan metode kedap air dapat membantu menghindari masalah di masa mendatang.
Teknik pemecahan masalah yang umum meliputi:
Memeriksa catu daya dan rangkaian listrik
Membersihkan sensor tanpa menggunakan bahan kimia.
Melakukan perawatan rutin untuk mengganti suku cadang yang rusak sesuai petunjuk pabrikan.'panduan perbaikan s
Pemantauan Kesehatan Tanah
Sensor tanah menawarkan strategi yang lebih akurat dan efisien untuk penilaian kesehatan tanah. Penilaian tanah konvensional setara dengan biopsi, yang dapat memakan waktu berminggu-minggu atau berbulan-bulan, tergantung pada sifat-sifat tanah.
Pengukuran menggunakan sensor jauh lebih cepat, hanya membutuhkan satu atau dua jam per 50 hektar. Sensor menampilkan semua informasi yang diperlukan untuk pengelolaan tanaman yang efisien, termasuk kadar air, tekanan air, dan keberadaan bahan organik.—indikator yang bagus untuk kesehatan tanah secara keseluruhan—tanpa perlu mengambil sampel tanah secara fisik.
Integrasi dengan Sistem Manajemen Pertanian
Menurut laporan StartUS Insights, sensor tanah merupakan teknologi pemantauan tanah yang paling berdampak karena skalabilitas, efisiensi, dan kegunaannya. Menggabungkan sensor tanah dengan teknologi pertanian lain yang sedang berkembang, termasuk pemetaan tanah berbasis AI, pencitraan udara, robot pemantauan tanah otomatis, pelacak emisi, analisis tanah berbasis augmented reality, nanoteknologi, dan integrasi blockchain, dapat mengoptimalkan pengelolaan pertanian.
Tantangan dan Solusi dalam Teknologi Sensor Tanah
Berdasarkan laporan Universitas Nebraska tahun 2020, hanya 12% pertanian di AS yang menggunakan sensor kelembaban tanah untuk menentukan jadwal irigasi. Sensor tanah menjadi lebih layak digunakan karena peningkatan signifikan dalam aksesibilitas, kemudahan penggunaan, serta kemampuan pemrosesan dan tampilan data, tetapi kemajuan lebih lanjut masih diperlukan.
Sensor tanah harus menjadi lebih hemat biaya dan dapat dioperasikan secara bersamaan agar dapat diadopsi secara global. Banyak jenis sensor yang ada, sehingga menyebabkan kurangnya standardisasi dan kompatibilitas.
Banyak teknologi yang ada saat ini bergantung pada sensor milik perusahaan tertentu, yang dapat mempersulit kustomisasi. Kemajuan dalam teknologi sensor, seperti yang dikembangkan oleh UC Berkeley, menyederhanakan proses pengenalan untuk menyediakan pemantauan data secara langsung dan mendorong pengambilan keputusan yang gesit di berbagai bidang dan pasar.
Studi Kasus: Implementasi Sensor Tanah yang Sukses
Sensor Tanah Membantu Petani Menghemat Air dan Uang
Sebuah studi dari Universitas Clemson menemukan bahwa sensor kelembaban tanah dapat meningkatkan produktivitas petani.'Meningkatkan pendapatan bersih rata-rata sebesar 20% dengan meningkatkan efisiensi irigasi di lahan uji yang menanam kacang tanah, kedelai, atau kapas.
Lapangan Olahraga yang Lebih Berkelanjutan
Tempat-tempat olahraga juga mulai mengadopsi sensor tanah. Stadion Wembley dan Citizens Bank Park (markas tim Philadelphia Phillies) termasuk di antara tempat-tempat olahraga yang menggunakan sensor tanah untuk menjaga permukaan lapangan tetap subur sekaligus memaksimalkan penggunaan air dan energi, menurut produsen sensor tanah Soil Scout.
Tren Masa Depan dalam Teknologi Sensor Tanah
Tren yang muncul meliputi nanoteknologi, dengan nanopartikel berbasis emas atau perak yang meningkatkan sensitivitas sensor untuk mendeteksi polutan tanah seperti logam berat.
Sensor yang dilapisi dengan senyawa nano dapat melacak karakteristik tanah dan kemudian melepaskan nutrisi, seperti oksigen, sebagai respons terhadap fluktuasi kualitas tanah. Sensor lainnya menghitung bioindikator, seperti jumlah cacing tanah, atau keanekaragaman mikroorganisme, melalui analisis DNA, untuk meningkatkan mikrobioma tanah.
Waktu posting: 09-04-2024