Menuju Masa Depan Pertanian: Menghadapi Era Pertanian Presisi

Ilustrasi petani. Foto: Shutterstock

Pertanian adalah praktik untuk menghasilkan makanan. Mengingat peningkatan populasi, sektor ini harus memenuhi banyak permintaan makanan sambil mempertimbangkan masalah sosial (seperti tenaga kerja), lingkungan (kelangkaan air, hilangnya keanekaragaman hayati, degradasi lahan, dll), dan ekonomi.

Kendala pengembangannya menjadi banyak karena variabilitas musim dan iklim yang ekstrem. Integrasi digital telah secara signifikan mengubah pengetahuan petani tentang manajemen lapangan dengan teknologi inovatif seperti komputasi cerdas, robotika, drone, atau sensor yang terintregasi dengan mesin pertanian.

Menggunakan teknologi ini mendorong ilmuwan data dan ahli agronomi untuk merancang alat dan teknik analitik untuk mengatur pengelolaan lapangan secara akurat dan mengatasi tantangan baru yang ada. Praktik baru ini memerlukan bantuan teknis petani untuk mendukung kebutuhan mereka dan membantu mereka memaksimalkan hasil panen berdasarkan data dan otomatisasi tugas.

Kemajuan terbaru dalam aplikasi berbasis kecerdasan buatan (AI) memiliki dampak yang kuat di berbagai bidang. AI telah berkontribusi pada kemajuan signifikan visi komputer, pembelajaran mesin, dan solusi pembelajaran mendalam dalam pengembangan sistem otomatis dan kuat.

Pasar AI di bidang pertanian bernilai USD 518,7 juta pada tahun 2017. Dengan tingkat pertumbuhan 32,7 persen, akan mencapai USD 312,4 miliar pada tahun 2027. Dengan meningkatnya penggunaan computer vision, aplikasi pertanian telah mengubah praktik pertanian tradisional menjadi sesuatu yang luar biasa lebih produktif.

Penggunaannya telah berhasil berdampak pada produksi dan ekonomi sektor ini. Manfaat ini dalam pertanian termasuk dioptimalkan dan penggunaan bahan kimia yang akurat (pestisida, insektisida, dan pupuk), perencanaan pekerjaan petani, pengenalan gambar tanaman, pemantauan dan analisis kesehatan tanaman secara online, dan pengurangan degradasi lingkungan.

Dengan demikian, pertanian dapat mengatasi kendala baru, mendorong ahli agronomi (atau pakar) untuk menemukan alat baru dalam rantai nilai pertanian yang menawarkan prospek yang lebih baik.

Informasi pada Lahan Pertanian

Ilustrasi petani di sawah. Foto: Pixabay

Kurangnya pengetahuan tentang jenis tanah, hasil panen, tanaman, dan kondisi cuaca, penggunaan intrant yang tidak tepat, masalah irigasi, dan gagal panen membuat petani melakukan penyesuaian pertanian secara intuitif. Sekarang, kegagalan untuk memantau informasi ini dapat menyebabkan masalah baru dan biaya tambahan untuk produksi.

Keadaan ini perlu diubah ketika lahan pertanian diperluas dan dibagi menjadi beberapa satuan hektare. Peluang yang ditawarkan oleh teknologi digital terbaru telah sangat mendorong kemajuan pertanian menuju industrialisasi. Mekanisasi telah mengubah pertanian menjadi era baru, pertanian 4.0, di mana pertanian intensif kini menjadi penyumbang utama efisiensi proses produksi pertanian.

Ini termasuk sistem pemosisian global, big data, internet of things, komputasi awan, dan ekstraksi fitur gambar. Dari fitur gambar, dimungkinkan untuk menentukan penyakit tanaman. Pemikiran seperti inilah yang menjadi cikal bakal konsep pertanian presisi, yang diterjemahkan menjadi intervensi yang tepat di tempat dan waktu yang tepat.

Pertanian Presisi

Ilustrasi petani modern. Foto: Pixabay

Dalam praktiknya, pertanian presisi didasarkan pada integrasi teknologi informasi dan komunikasi dalam pengelolaan pertanian. Ini bertujuan untuk memodulasi praktik pertanian sesuai dengan variabilitas intra-parsel (tekstur tanah, nilai kemiringan, tutupan vegetasi, dll) untuk mengontrol proses produksi pertanian dengan benar dan mengoptimalkan intervensi pertanian.

Seiring bertambahnya populasi dunia, tantangan saat ini adalah meningkatkan kualitas dan kuantitas produk pertanian pangan dengan tetap memperhatikan kesehatan manusia dan lingkungan. Oleh karena itu, pertanian presisi menjawab kebutuhan petani sebagai sistem pertanian terintegrasi yang berfokus pada informasi dan produksi.

Pertanian presisi memenuhi kebutuhan petani sebagai sistem pertanian terintegrasi yang dibangun di atas informasi dan produksi. Ini bertujuan untuk meningkatkan efisiensi, produktivitas, dan profitabilitas produksi dalam jangka panjang, baik secara spesifik lokasi maupun lahan pertanian, sambil meminimalkan dampak yang tidak diinginkan terhadap satwa liar dan lingkungan.

Di bidang pertanian, pengenalan dan identifikasi hama dan penyakit masih dilakukan secara visual oleh pemeriksaan oleh ahli atau pemeriksaan biologis. Ini akan memakan waktu dan menjadi hampir tidak mungkin bila lahan berukuran besar.

Di sektor pertanian, deteksi hama dan penyakit secara akurat dan dini serangan pada tanaman dapat membantu mengembangkan teknik perawatan yang efektif sekaligus mengurangi kerugian ekonomi secara substansial.

Oleh karena itu, pertanian presisi menawarkan seperangkat teknologi yang telah berkontribusi meluncurkan pertanian ke dunia yang digerakkan oleh informasi, dan yang dirancang untuk membantu petani mendapatkan kendali lebih besar dalam mengelola operasi pertanian. Akibatnya, pertanian presisi merupakan peningkatan dari sistem pendukung keputusan konvensional untuk produksi tanaman.

Selain itu, pertanian presisi dicirikan oleh beberapa tantangan agronomi, teknologi, dan ekonomi untuk merespons kebutuhan agribisnis secara tepat. Tantangan teknologi ditandai dengan penggunaan alat tertanam (sensor biomassa atau klorofil), sistem udara (drone atau satelit), dan sistem pemetaan.

Oleh karena itu, tujuannya adalah untuk mendorong pemupukan yang optimal dengan tetap menjaga kesehatan manusia dan lingkungan. Aspek ekonomi berkontribusi untuk mengamankan keuntungan bisnis pertanian dengan mengurangi biaya produksi dan membatasi penggunaan intrant yang berlebihan sambil menjaga kualitas dan hasil panen.

Pertanian presisi menghasilkan banyak informasi dari data yang dikumpulkan di petak tanah, objek yang terhubung, atau alat satelit. Oleh karena itu ada kebutuhan nyata untuk mengembangkan alat dan metode untuk menyimpan, menganalisis, menafsirkan, memvisualisasikan, dan menyebarkan data yang dikumpulkan untuk mendapatkan informasi baru darinya.

Variabilitas pada Lahan Pertanian

Pertanian presisi mengoptimalkan produksi pertanian dengan mempertimbangkan variabilitas yang ada di lahan. Variabilitas dalam pertanian merujuk pada perbedaan yang ada dalam kondisi pertumbuhan tanaman dan lingkungan di seluruh lahan pertanian.

Perlakuan harus diberikan secara presisi sesuai dengan tingkat kebutuhan di setiap titik di lahan. Variabilitas yang berpengaruh signifikan terhadap produksi pertanian dapat dikategorikan ke dalam enam kelompok, antara lain: