Peneliti UGM membuat terobosan baru di bidang pertanian dengan mengembangkan pertanian cerdas (smart farming) yang mampu melakukan penghitungan gas emisi rumah kaca di lahan pertanian.
Teknologi tersebut dikembangkan oleh Dosen Departemen Teknik Pertanian dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian UGM, Bayu Dwi Apri Nugroho, Ph.D. Melalui teknologi itu dapat diketahui informasi tentang emisi gas rumah kaya yaitu gas metan (CH4), karbondioksida (CO2), amonium (NH4) yang dihasilkan dari lahan pertanian.
Bayu mengatakan selama ini pengembangan pertanian cerdas selalu berorientasi pada pertanian yang presisi di proses budi daya atau on-farm. Padahal, data-data yang diperoleh dari sensor-sensor yang dipasang di lahan pertanian dapat dipakai untuk menghitung informasi lain di luar on-farm. Salah satunya adalah menghitung emisi gas rumah kaca di lahan pertanian.
“Selama ini penghitungan emisi gas rumah kaca di lahan pertanian dilakukan secara manual dan perkiraan berdasarkan data sekunder seperti jenis varietas yang ditanam, jenis pupuk lalu dicocokan dengan pedoman Intergovermental Panel on Climate Change (IPCC). Padahal, realita di lapangan emisi karbon yang dihasilkan bisa melebihi perkiraan,”paparnya pada wartawan dalam Konferensi Pers, Senin (16/12) di Ruang Fortakgama UGM.
Sektor pertanian, disebutkan Bayu, menjadi salah satu penyumbang gas rumah kaca. Emisi gas rumah kaca yang disumbangkan dari sektor pertanian sekitar 24 persen dan cenderung meningkat dari tahun ke tahun. Bahkan, dalam 50 tahun terakhir terjadi peningkatan gas rumah kaca dari sektor pertanian hampir 100 persen . Pada tahun 1961 sektor ini menyumbangkan gas rumah kaca sebesar 2,7 miliar ton CO2 dan mengalami peningkatan cukup signifikan di tahun 2012 menjadi 5,4 miliar ton CO2. Adapun sumber emisi utama gas rumah kaca dari sektor pertanian berasal dari pertanian konvensional yang menggunakan pupuk kimia dan irigasi berlebih, penggunaan pupuk yang belum terfermentasi, dan pembakaran jerami di lahan pertanian secara masif.
Berawal dari kondisi tersebut Bayu kemudian berpikir untuk membuat suatu perhitungan dengan memanfaatkan data dari sensor secara real time dan update seperti data iklim, paremeter tanah, dan pertumbuhan tanaman. Data ini dapat digunakan untuk mengevaluasi sistem irigasi dan menghitung konsentrasi emisi gas rumah kaca.
Lewat teknologi ini dapat diperoleh data untuk perhitungan emisi gas rumah kaca yang didapatkan dari telemetri. Selanjutnya diolah dengan model jaringan saraf tiruan (ANN) sehingga akan didapatkan nilai penurunan emisi yanga terdapat di lahan pertanian.
Alat penghitung emisi gas rumah kaca yang dikembangkan Bayu ini dibangun dengan 5 sensor dalam field monitoring system (FMS). Sensor yang digunakan adalah sensor radiasi matahari (pyranometer), arah dan kecepatan angin (anemometer), kelembaban dan suhu udara, hujan, dan kelembaban tanah termasuk suhu dan daya hantar listrik tanah).
Dilengkapi pula dengan data logger Em50 sebagai penyimpan data. Selanjutnya telemetri yang berfungsi sebagai pengirim data dari data logger ke server otomatis setiap hari dengan memakai modem dari provider telekomunikasi di Indonesia. Alat ini juga menggunakan kamera yang berfungsi untuk memonitor padi dan solar panel sebagai pembangkit daya.
Bayu menjelaskan cara kerja alat dimulai saat seluruh sensor terkoneksi dengan data logger. Pengukuran akan dilakukan secara otomatis setiap 30 menit sekali dan data akan langsung tersimpan di data logger. Selanjutnya data yang didapatkan akan diambil secara rutin setiap harinya oleh field router dan dikirim ke server melalui jaringan internet GSM. Disamping mengambil data, field router juga akan mengirim foto lokasi satu kali dalam sehari.
“Pengguna dapat mengakses seluruh dat abaik berupa data numerik, grafik maupun gambar atau foto lewat website yang telah dibangun,” tuturnya.
Inovasi ini dikembangkan sejak tahun 2016 silam dan telah diujicoba pada demplot budi daya padi SRI di Kabupaten Kupang, NTT bekerja sama dengan Indonesia Climate Change Trust Fund/ICCTF BAPPENAS. Berikutnya di periode 2018 diterapkan di Kabupaten Sumba Timur NTT dan pengembangan FMS di demplot yang berada di Banjarnegara dan Purbalingga dengan pendanaan Konsorsium Riset Unggulan Perguruan Tinggi, RISTEKDIKTI.
Pengembangan pertanian cerdas berbasis IoT ini diharapkan dapat mendukung pembangunan rendah karbon di Indonesia, khususnya bidang pertanian. Terlebih saat ini pemerintah telah menetapkan kebijakan setiap provinsi di Indonesia harus melaporkan penghitungan emisi gas rumah kaca di wilayah masing-masih termasuk sektor pertanian.
“Harapannya dengan tekonologi ini dapat mewujudkan pertanian ramah lingkungan dengan pertanian presisi yang mengedepankan efisiensi menggunakan suatu infromasi dalam mengambil keputusan,” ujarnya.
Tak hanya itu, dengan penerapan teknologi ini juga memberikan manfaat bagi petani. Petani menjadi lebih dimudahkan dalam menjalankan aktivitas bertani karena telah memanfaatkan teknologi. Dengan begitu berbagai kendala yang terjadi di lahan dapat segera ditangani. Selain itu, juga mendorong peningkatan produktivitas pertanian karena penerapan kalender tanam dan pola tanam yang tepat serta biaya produksi lebih rendah. (Humas UGM/Ika; foto:Firsto)