Sensor tanah adalah salah satu solusi yang telah terbukti manfaatnya pada skala yang lebih 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 di dalamnya, untuk mengubah keseimbangan menuju mikrobioma tanah yang lebih sehat, meningkatkan hasil panen, dan mengurangi penggunaan sumber daya.
Berbagai jenis sensor di bidang pertanian menggunakan metode yang beragam, seperti sinyal listrik dan pengukuran pantulan gelombang cahaya, untuk memastikan karakteristik lapangan penting yang dapat mengubah operasi pertanian.
Jenis Sensor Tanah
Sensor tanah dapat mengukur karakteristik tanah seperti kadar air, suhu, pH, salinitas, kelembapan, radiasi fotosintesis, dan keseimbangan unsur hara.—terutama nitrogen, fosfor, dan kalium (NPK) yang penting.
Selain manfaat pengelolaan tanaman, seperti kualitas biji-bijian yang lebih baik dan berkurangnya pencucian unsur hara, sensor tanah dapat memberikan informasi prakiraan seputar sumber daya air, stabilitas lahan, dan perubahan iklim.
Kasus penggunaan lainnya mencakup penjadwalan irigasi, penilaian daerah aliran sungai, pembuatan profil ekologi mikroba, dan pencegahan penyakit tanaman.
Manfaat Menggunakan Sensor Tanah
Melacak status tanah memberikan banyak manfaat bagi petani dan tukang kebun, termasuk peningkatan hasil panen dan peningkatan efisiensi sumber daya.IoT, layanan cloud, dan integrasi AI memungkinkan petani mengambil keputusan berdasarkan data.
Sensor mengoptimalkan penggunaan pupuk, menjaga tanaman tetap sehat, memaksimalkan sumber daya, dan meminimalkan limpasan dan pembuangan gas yang menyerang lingkungan.Pemantauan yang terus-menerus juga mencegah masalah, seperti wabah patogen atau pemadatan tanah.
Pemantauan kondisi tanah menggunakan sensor tanah juga dapat mengoptimalkan penggunaan pupuk dan air.Dia'Diperkirakan sekitar 30% pupuk nitrat yang digunakan di AS tersapu dan mencemari sumber air.Bahkan sistem irigasi yang canggih pun dapat menyebabkan pemborosan air hingga 50%, dan pertanian bertanggung jawab atas 70% penggunaan air tawar global.Kemampuan untuk mengisi kembali kelembaban tanah secara efisien dan efektif dapat memberikan dampak yang besar.
Memasang dan Mengkalibrasi Sensor Tanah
Setiap sensor memiliki panduan pemasangannya sendiri, namun pemasangan biasanya memerlukan penggalian lubang atau parit di dalam barisan tanaman dan menempatkan sensor pada berbagai kedalaman, termasuk di dekat akar tanaman.
Di wilayah yang luas, praktik terbaik menentukan penempatan di lokasi yang menunjukkan jenis lahan atau tanah lainnya yang akan dikelola, di dekat penghasil air, dan bersentuhan langsung dengan tanah (yaitu, tidak ada kantong udara).Lokasi sensor juga harus ditandai atau ditandai di permukaan untuk menghindari kerusakan yang tidak disengaja.
Selain pemasangan yang benar, kalibrasi sensor adalah kuncinya.Sensor tanah mencatat data kelembaban tanah sebagai Kadar Air Volumetrik (VWC), dan setiap jenis tanah mempunyai VWC sendiri-sendiri.Sensor kelembapan tanah seringkali memiliki sensitivitas yang berbeda-beda, dan mungkin perlu dikalibrasi satu per satu.
Penyelesaian masalah
Kegagalan peralatan dapat terjadi karena masalah kelistrikan, gangguan dari satwa liar, atau kabel yang salah sambungan.Udara yang bocor ke dalam tensiometer akan membuatnya tidak dapat diandalkan.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 sirkuit
Membersihkan sensor tanpa menggunakan bahan kimia
Melakukan perawatan rutin untuk mengganti bagian yang rusak sesuai dengan pabrikan's panduan perbaikan
Memantau Kesehatan Tanah
Sensor tanah menawarkan strategi penilaian kesehatan tanah yang lebih akurat dan efisien.Penilaian tanah konvensional setara dengan biopsi, yang dapat memakan waktu berminggu-minggu atau berbulan-bulan, bergantung pada sifat tanah.
Pengukuran sensor jauh lebih cepat, memakan waktu satu atau dua jam untuk setiap 50 hektar.Sensor menampilkan segala sesuatu yang diperlukan untuk pengelolaan tanaman yang efisien, termasuk kadar air, ketegangan 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 adalah teknologi pemantauan tanah yang paling berdampak karena skalabilitas, efisiensi, dan kegunaannya.Menggabungkan sensor tanah dengan teknologi pertanian lain yang sedang berkembang, termasuk pemetaan tanah bertenaga AI, pencitraan udara, robot pemantauan tanah otomatis, pelacak emisi, analisis tanah augmented reality, nanoteknologi, dan integrasi blockchain, dapat mengoptimalkan pengelolaan pertanian.
Tantangan dan Solusi 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 karena peningkatan yang signifikan dalam aksesibilitas, kemudahan penggunaan, serta kemampuan pemrosesan dan tampilan data, namun diperlukan lebih banyak kemajuan.
Sensor tanah harus menjadi lebih hemat biaya dan dapat dioperasikan agar dapat diadopsi secara global.Banyaknya jenis sensor yang ada, mengakibatkan kurangnya standarisasi dan kompatibilitas.
Banyak teknologi yang ada saat ini bergantung pada sensor yang dipatenkan, sehingga menyulitkan penyesuaian.Kemajuan dalam teknologi sensor, seperti yang dikembangkan oleh UC Berkeley, menyederhanakan orientasi untuk menyediakan pemantauan data langsung dan mendorong pengambilan keputusan yang tangkas di berbagai bidang dan pasar.
Studi Kasus: Keberhasilan Implementasi Sensor Tanah
Sensor Tanah Membantu Petani Menghemat Air dan Uang
Sebuah studi di Clemson University menemukan bahwa sensor kelembaban tanah dapat meningkatkan produktivitas petani'pendapatan bersih rata-rata sebesar 20% dengan meningkatkan efisiensi irigasi di lahan uji yang ditanami kacang tanah, kedelai, atau kapas.
Lapangan Olahraga yang Lebih Berkelanjutan
Tempat olahraga juga mengadopsi sensor tanah.Stadion Wembley dan Citizens Bank Park (markas Philadelphia Phillies) termasuk di antara tempat olahraga yang menggunakan sensor tanah untuk menjaga permukaan permainan tetap subur sekaligus memaksimalkan penggunaan air dan energi, menurut pembuat sensor tanah Soil Scout.
Tren Masa Depan dalam Teknologi Sensor Tanah
Tren yang muncul mencakup nanoteknologi, dengan partikel nano berbasis emas atau perak yang meningkatkan sensitivitas sensor untuk mendeteksi polutan tanah seperti logam berat.
Sensor yang dilapisi senyawa nano dapat melacak karakteristik tanah dan kemudian melepaskan nutrisi, seperti oksigen, sebagai respons terhadap fluktuasi kualitas tanah.Yang lain menghitung bioindikator, seperti jumlah cacing tanah, atau keanekaragaman mikroorganisme, melalui analisis DNA, untuk meningkatkan mikrobioma tanah.
Waktu posting: 09 April-2024