Pertumbuhan Pertanian Lingkungan Terkendali

Di bawah tekanan dampak perubahan iklim, populasi berlebih, dan pembangunan yang terus meluas, sumber daya planet kita dan lahan subur terus menjadi semakin langka…namun permintaan pangan global terus meningkat. Daerah perkotaan yang padat penduduk, daerah pertanian yang kering dan tidak produktif, dan gagal panen akibat pola cuaca yang tidak dapat diprediksi meningkatkan tekanan untuk berproduksi guna memenuhi permintaan rantai pasokan pangan. Sebagai tanggapan, lanskap pertanian terus berkembang untuk memenuhi tantangan saat ini, mengembangkan solusi yang memaksimalkan hasil panen dan keuntungan sekaligus meminimalkan permintaan terhadap sumber daya.

Teknologi lingkungan pertanian terkendali (CEA atau CEAg) terus berkembang untuk memenuhi permintaan tersebut—solusi lingkungan pertanian dalam ruangan yang kreatif yang menghemat ruang dan sumber daya, sekaligus mampu memanipulasi dan mengendalikan kondisi pertumbuhan. Dengan memanfaatkan teknologi, petani, peneliti pertanian, dan pengelola rumah kaca dapat memantau variabel pertumbuhan seperti suhu, kelembapan, cahaya, dan CO2 untuk menyempurnakan lingkungan pertanian dalam ruangan guna mencapai produksi puncak.

Mari kita bahas sedikit tentang pertanian lingkungan terkendali, masalah yang dipecahkannya, contoh penerapan CEA, dan khususnya peran cahaya terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman CEA—dan terakhir, alat pemantauan yang dapat dimanfaatkan oleh petani dalam ruangan untuk mengoptimalkan operasi, hasil panen, dan efektivitas biaya.

Keunggulan Lingkungan Pertanian Terkendali

Solusi CEAg menawarkan beberapa keunggulan utama yang menjadikannya solusi pertanian yang semakin menarik di dunia saat ini:

• Produksi sepanjang tahun, tidak terpengaruh oleh musim dan pola cuaca yang tidak menentu
• Kualitas dan hasil panen yang konsisten
• Perlindungan dari hama dan cuaca ekstrem
• Pengurangan sisa polutan yang berasal dari pestisida dan herbisida
• Pemanfaatan sumber daya yang efisien, terutama air

Menurut para ahli industri, pertanian terkendali siap untuk berkembang melampaui tanaman khasnya saat ini—sayuran berdaun hijau dan rempah-rempah—menjadi tanaman utama yang mungkin diandalkan dunia karena perubahan iklim mengganggu pola dan produksi pertanian tradisional. Industri CEA dengan cepat mengadopsi teknologi baru untuk meningkatkan keuntungan dan keberlanjutan. Dan seiring dengan pertumbuhan populasi perkotaan dan meningkatnya masalah keberlanjutan… pertanian lingkungan terkendali diposisikan untuk memainkan peran penting.

“Setiap kali Anda mengendalikan sesuatu, bahkan rumah kaca, Anda mengendalikan suhu, curah hujan…semuanya. Jadi, istilah CEA berlaku untuk berbagai aplikasi, mulai dari rumah kaca sederhana hingga ruang tumbuh yang pada dasarnya mengendalikan setiap variabel pertumbuhan.” ~ Dave Johnson, Kepala Ilmuwan, LI-COR Environmental

Jenis-jenis Lingkungan Tumbuh Terkendali

Solusi Pertanian Dalam Ruangan, dari Rumah Kaca hingga Ladang Vertikal

Lingkungan pertanian terkendali hadir dalam berbagai bentuk. Yang paling umum adalah rumah kaca dan terowongan tinggi (atau rumah lengkung). Struktur ini memungkinkan petani untuk memperpanjang musim tanam dan melindungi tanaman dari kondisi cuaca buruk. Biasanya terbuat dari kaca atau plastik, lingkungan tumbuh dalam ruangan ini cenderung menjadi solusi berbiaya rendah untuk pemasangan dan pemeliharaan. Mari kita lihat jenis model CEA yang lebih canggih:

Rumah Kaca Komersial: Produksi Tanaman dalam Skala Besar

Rumah kaca komersial meningkatkan pertanian terkendali, menggunakan teknologi canggih dan sistem otomatis untuk memaksimalkan hasil panen dan memanipulasi kondisi pertumbuhan. Dengan mengoptimalkan kondisi, operasi komersial skala besar dapat secara tepat mengendalikan pengiriman air, nutrisi, dan lainnya untuk menghasilkan tanaman dengan efisiensi maksimum.

Pertanian Vertikal: Masa Depan Pertanian Perkotaan

Pendekatan mutakhir untuk pertanian terkendali, pertanian vertikal tengah naik daun di tengah lanskap gedung-gedung tinggi. Sangat cocok untuk daerah perkotaan, metode ini sering kali terjadi di bangunan terbengkalai yang dialihfungsikan atau bangunan yang dibangun dengan sengaja, dan melibatkan penanaman tanaman dalam lapisan dan menara bertumpuk. Pertanian vertikal telah terbukti menghasilkan hasil panen yang tinggi dari sayuran hijau dan rempah-rempah, tanaman yang paling banyak dipelajari dalam pertanian lingkungan terkendali.

Menguasai Elemen: Menyesuaikan PAR dan Parameter Pertumbuhan Lainnya untuk Hasil Panen Optimal

Dalam aplikasi pertanian terfokus seperti itu, setiap inci ruang tumbuh diperhitungkan—untuk hasil panen, kesehatan tanaman, dan efisiensi. Jadi, menguasai elemen pertumbuhan sangatlah penting. Dengan mengatur parameter utama secara cermat, petani dapat menciptakan dan mempertahankan kondisi ideal untuk pertumbuhan dan produktivitas tanaman yang optimal—sepanjang tahun. Mari kita bahas kekuatan terbesar di balik pertumbuhan tanaman…cahaya. Secara khusus—Radiasi Aktif Fotosintesis (PAR).

Kekuatan Cahaya dalam Pertumbuhan Tanaman

Cahaya merupakan kekuatan pendorong di balik fotosintesis. Mengamati dan memahami bagaimana intensitas cahaya dan jenis cahaya memengaruhi pertumbuhan tanaman merupakan inti dari penanaman dalam ruangan. PAR secara langsung terkait dengan fotosintesis, proses yang menggerakkan kehidupan tanaman, dan mengacu pada rentang panjang gelombang cahaya (400–700 nm) yang dapat digunakan tanaman untuk fotosintesis, termasuk cahaya dari bagian spektrum biru dan merah, yang digunakan tanaman paling efisien. Dengan memahami tingkat PAR, petani dapat mengoptimalkan kondisi cahaya untuk tanaman mereka. Karena setiap tanaman memiliki pigmen klorofil di daunnya, titik penyerapan puncak di mana tanaman paling suka mendapatkan cahaya ada pada panjang gelombang tertentu, tetapi semua tanaman memiliki puncak di suatu tempat dalam rentang 400-700 nanometer ini.

Untuk menciptakan kondisi yang mengoptimalkan PAR, pakar pemantauan lingkungan LI-COR Dave Johnson menjelaskan, banyak jenis lampu yang digunakan dalam lingkungan pertanian terkendali: lampu halogen lama, metal halide (lampu khusus ini memiliki tingkat keluaran cahaya intensitas sangat tinggi), dan sekarang, kata Johnson, LED. LED menghasilkan cahaya dalam rentang PAR ideal yang disukai tanaman dan sering kali menawarkan opsi untuk memilih bagian spektrum cahaya yang berbeda, yang memungkinkan petani untuk menyesuaikan “resep” pencahayaan mereka untuk tanaman. Johnson mengatakan ada hubungan hampir satu-satu antara tingkat PAR dan fotosintesis. Jika Anda meningkatkan cahaya, Anda meningkatkan fotosintesis, tetapi pada akhirnya, seseorang dapat mencapai titik jenuh ketika lebih banyak cahaya tidak hanya berhenti membantu, tetapi dapat merusak tanaman.

Untuk mencapai keseimbangan pertumbuhan yang rumit bagi PAR dan parameter lainnya, pertanyaan utama yang biasanya diajukan oleh petani adalah:

• Bagaimana intensitas cahaya memengaruhi hasil tanaman? Seperti yang ditunjukkan Johnson, petani berupaya memanipulasi intensitas cahaya untuk mengoptimalkan hasil tanaman, yang terkait dengan spesies atau varietas tertentu yang ditanam.

   

• DLI: Berapa banyak cahaya yang diterima tanaman sepanjang hari? Siklus pertumbuhan tanaman sangat terkait dengan jumlah jam sinar matahari yang diterimanya pada siang hari. Petani dapat merujuk pada pengukuran Integral Cahaya Harian (DLI), yang dihitung dengan melakukan beberapa pengukuran untuk mendapatkan total unit cahaya yang diterima tanaman selama satu hari/periode.

   

• Seberapa lembap lingkungan tumbuh (Apa itu VPD)? Petani dalam ruangan khususnya juga perlu mengetahui bagaimana tingkat kelembapan memengaruhi pertumbuhan dengan memantau Defisit Tekanan Uap (VPD), tekanan di udara yang diberikan oleh uap air.

   

• Berapa banyak cahaya yang diterima tanaman secara individu? Bagi petani, juga sulit untuk mengetahui tingkat cahaya yang benar-benar mencapai tanaman, ketika faktor-faktor seperti lokasi dan jarak cahaya dapat memengaruhi jumlah cahaya yang mencapai tanaman secara individu.

Baik berfungsi sebagai pengecekan dan penyeimbang bagi sistem komersial berteknologi tinggi yang canggih, atau mengukur pembiasan cahaya dari dinding rumah tanam yang dicat putih, di sinilah produk pemantauan cahaya dapat menjelaskan seberapa efisien dan efektif tanaman menerima cahaya yang mereka butuhkan untuk tumbuh subur.

Memantau Spektrum Cahaya untuk Pertumbuhan Tanaman yang Optimal

Efisiensi dan kemanjuran sangat penting bagi keuntungan petani, itulah sebabnya solusi pemantauan cahaya yang lebih hemat waktu dan hemat biaya terus bermunculan untuk mengoptimalkan operasi dan memastikan sistem mereka memaksimalkan nilai. Kemampuan melacak PAR di tingkat tanaman sangat berharga bagi petani yang ingin mengukur seberapa banyak cahaya yang mencapai tanaman mereka, ketika faktor-faktor seperti jarak tanam dapat memengaruhi jumlah cahaya yang mencapai bagian bawah dan tajuk setiap tanaman.

Di seluruh aplikasi CEAg, cara PAR dan sensor lainnya digunakan untuk memantau variabel-variabel ini bervariasi: Fasilitas penanaman skala besar dengan produksi sayuran yang tinggi mungkin secara strategis menempatkan PAR dan sensor lainnya di seluruh rumah kaca, terus-menerus merekam pengukuran cahaya untuk menentukan DLI fasilitas dan kemanjuran sistem otomatis berbiaya tinggi. Petani kecil lainnya mungkin menggunakan sensor PAR portabel untuk melakukan pengukuran sebulan sekali guna memastikan lampu berfungsi. Beberapa rumah kaca menggunakan pemantauan cahaya untuk memastikan tidak ada cahaya luar yang masuk, untuk mencapai nol sinar UV yang memengaruhi pertumbuhan.

Dari peneliti tanaman hingga manajer rumah kaca komersial, semua dapat memperoleh manfaat dari beberapa alat dan solusi pemantauan yang mudah diterapkan dan terjangkau untuk mendukung tujuan mereka.

Cara Menilai Lingkungan Tumbuh untuk Kebutuhan Cahaya Tanaman

Sensor PAR

Sebagai pemimpin industri dalam sensor pemantauan cahaya, LI-COR menawarkan dua solusi sensor PAR, Sensor Kuantum Lini LI-190R dan LI-191R, yang keduanya memberikan pengukuran PAR yang sangat akurat dari sebagian besar sumber cahaya spektrum luas—cahaya alami, buatan, dan campuran. Sensor ini dapat dihubungkan ke meter portabel, pencatat data, jaringan sensor pemantauan jarak jauh.

Perekam Data Bluetooth untuk PAR, Suhu & Kelembapan

Dilengkapi dengan Bluetooth untuk pemindahan data yang mudah dari lokasi yang sulit dijangkau di rumah kaca dan fasilitas penanaman, perekam data multiparameter seperti HOBO MX2308 mengukur PAR dengan memanfaatkan sensor cahaya LI-COR 190R, selain mengukur suhu dan kelembapan…semuanya dengan satu perekam. Perekam yang mudah digunakan ini menawarkan cara yang hemat biaya bagi petani untuk melacak berbagai kondisi, serta menghitung pengukuran Defisit Tekanan Uap (VPD) dan Integral Cahaya Harian (DLI).

Jaringan Sensor Nirkabel untuk Pemantauan Pertanian Terkendali

Petani dalam ruangan dapat memperkuat upaya pemantauan mereka dengan menggunakan jaringan sensor nirkabel jarak jauh. Jaringan yang dapat disesuaikan dan diskalakan ini menghubungkan hingga 50 sensor nirkabel ke stasiun seluler RX pusat yang mengirimkan data ke cloud (perangkat lunak pemantauan jarak jauh LI-COR Cloud). Jaringan sensor memungkinkan petani untuk menyesuaikan dan meningkatkan skala operasi pemantauan mereka, memberi mereka akses data kondisi utama secara real-time dan sepanjang waktu, serta menyediakan alarm yang dapat disesuaikan yang memicu peringatan email atau teks saat kondisi pertumbuhan melampaui ambang batas yang ditentukan—semuanya mendukung pengambilan keputusan tepat waktu yang dapat mencegah kerugian yang mahal dan mengoptimalkan produktivitas.

Seiring berkembangnya masa depan pertanian dalam ruangan, solusi pemantauan ini akan berfungsi sebagai alat yang sangat berharga yang dapat membantu petani CEA menyempurnakan operasi dan kondisi pertumbuhan mereka…dan pada akhirnya memenuhi permintaan yang terus meningkat akan sumber makanan yang berkelanjutan dan hemat biaya.

Contact Us:
– Telp & Whatsapp 0812-1248-2471
– Email alfin@testindo.com