Tantangan pertanian di masa depan adalah bagaimana memenuhi kebutuhan pangan yang semakin meningkat dalam kondisi keterbatasan lahan dan adanya pengaruh perubahan iklim (Climate Change) yang menginisasi ketidakstabilan distribusi musim pertahunnya. Plant factory adalah salah satu teknologi masa depan dalam budidaya pertanian yang dapat mengatasi permasalahan ketidakstabilan kondisi lingkungan dan faktor luar, serta pemanfaatan ruang untuk budidaya pertanian. Untuk meningkatkan efektivitas dan efisiensi penerapannya dapat digunakan konsep pertanian presisi yang berupaya mengoptimalkan penggunaan sumberdaya, memaksimalkan ouput (yield), sekaligus mengurangi dampak terhadap lingkungan.
Salah satu tahapan penting dalam produksi yang menentukan kualitas akhir produk pertanian adalah fase vegetatif yang dapat diamati dari pertumbuhan dan perkembangannya. Pada plant factory, tumbuh kembang diamati secara intensif untuk mengetahui laju dan prediksi panen. Secara konvensional pengamatan tumbuh kembang menggunakan mistar dengan tenaga manusia yang memiliki kelemahan dalam konsistensi, subyektivitas, serta daya tahan untuk pengamatan keseluruhan tanaman. Teknologi terkini memanfaatkan computer vision untuk sistem monitoringnya.
Melihat permasalahan dan tantangan, serta potensi pengembangannya, tim Program Kreativitas Mahasiswa Penelitian Eksakta (PKM-PE) dari UGM yang didanai oleh Ristekdikti tahun 2019 berjudul Depth Preception Camera untuk monitoring tumbuh kembang tanaman ini diinisiai dapat menghasilkan metode baru dalam monitoring pertumbuhan dan perkembangan tanaman dengan memanfaatkan kamera stereo untuk mendukung penerpan konsep pertanian presisi. Tim terdiri dari Mira Aprilia Nur Fadilah dan Ardan Wiratmoko (Teknik Pertanian dan Biosistem 2017) serta Yusuf Abdhul Azis (Teknologi Industri Pertanian 2016) dengan bimbingan Dr. Andri Prima Nugroho di Smart Agriculture Research Departemen Teknik Pertanian dan Biosistem FTP UGM.
Pada penelitian ini menggunakan kamera setereo, jenis kamera dengan lensa buah dua atau lebih dengan sensor gambar yang terpisah untuk setiap lensa, untuk mengambil citra tanaman secara real-time pada periode waktu yang ditentukan kemudian gambar tersebut akan diolah dan dijadikan acuan untuk menghitung ketinggian tanaman dan luasan kanopi pada tanaman dengan memanfaatkan perbedaan kedalaman (depth) pada disparitas warna. Dari pengamatan tinggi tanaman secara periodik dapat diamati pertumbuhannya secara seri waktu, sedangkan luasan kanopi dapat digunakan untuk mengestimasi perkembangan tanaman. Penelitian ini menggunakan objek sayuran dengan berbagai variasi tipe daun pada Plant Factory secara hidroponik sebagai media tanamnya.
“Penggunaan metode Depth Perception untuk diaplikasikan pada pengamatan tinggi dan perkembangan tanaman secara real-time ini akan memberikan kemudahan dalam monitoring laju pertumbuhan dan perkembangan di Plant Factory” Papar Mira Aprilia Nur Fadilah.
Harapan kedepan, dengan adanya metode baru monitoring tanaman yang tepat dan baku akan bisa mengatasi berbagai permasalahan di era industri 4.0 pada sektor pertanian guna meningkatkan efisiensi dan efektivitas produksi di hulu.
Kontributor:
Andri Prima Nugroho, Ph.D.
Penulis adalah Dosen dan Peneliti di bidang Informatika Pertanian, saat ini turut mengembangkan riset mengenai pertanian presisi (Precision Agriculture) di Smart Agriculture Research Group, Laboratorium Energi dan Mesin Pertanian, Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Gadjah Mada.
Kontak E-mail: andrew[at]ugm.ac.id