Tomato (Solanum lycopersicum L.) merupakan salah satu tanaman bernilai tinggi di pasaran dunia dan kebanyakannya ditanam di bawah pengairan. Pengeluaran tomato sering terhalang oleh keadaan yang tidak menguntungkan seperti iklim, tanah dan sumber air. Teknologi sensor telah dibangunkan dan dipasang di seluruh dunia untuk membantu petani menilai keadaan pertumbuhan seperti ketersediaan air dan nutrien, pH tanah, suhu dan topologi.
Faktor-faktor yang berkaitan dengan produktiviti tomato yang rendah. Permintaan untuk tomato adalah tinggi dalam pasaran penggunaan segar dan dalam pasaran pengeluaran perindustrian (pemprosesan). Hasil tomato yang rendah diperhatikan dalam banyak sektor pertanian, seperti di Indonesia, yang sebahagian besarnya mematuhi sistem pertanian tradisional. Pengenalan teknologi seperti aplikasi dan sensor berasaskan Internet of Things (IoT) telah meningkatkan hasil pelbagai tanaman dengan ketara, termasuk tomato.
Kekurangan penggunaan sensor heterogen dan moden disebabkan oleh maklumat yang tidak mencukupi juga menyebabkan hasil yang rendah dalam pertanian. Pengurusan air yang bijak memainkan peranan penting dalam mengelakkan kegagalan tanaman, terutamanya di ladang tomato.
Kelembapan tanah merupakan faktor lain yang menentukan hasil tomato kerana ia penting untuk pemindahan nutrien dan sebatian lain dari tanah ke tumbuhan. Mengekalkan suhu tumbuhan adalah penting kerana ia mempengaruhi kematangan daun dan buah.
Kelembapan tanah optimum untuk tanaman tomato adalah antara 60% dan 80%. Suhu ideal untuk pengeluaran tomato maksimum adalah antara 24 hingga 28 darjah Celsius. Di atas julat suhu ini, pertumbuhan tumbuhan dan perkembangan bunga dan buah adalah suboptimum. Jika keadaan dan suhu tanah berubah-ubah dengan ketara, pertumbuhan tumbuhan akan menjadi perlahan dan terbantut dan tomato akan masak secara tidak sekata.
Sensor yang digunakan dalam penanaman tomato. Beberapa teknologi telah dibangunkan untuk pengurusan sumber air yang tepat, terutamanya berdasarkan teknik penderiaan proksimal dan jauh. Untuk menentukan kandungan air dalam tumbuhan, sensor digunakan yang menilai keadaan fisiologi tumbuhan dan persekitarannya. Contohnya, sensor berdasarkan sinaran terahertz yang digabungkan dengan pengukuran kelembapan dapat menentukan jumlah tekanan pada bilah.
Sensor yang digunakan untuk menentukan kandungan air dalam tumbuhan adalah berdasarkan pelbagai instrumen dan teknologi, termasuk spektroskopi impedans elektrik, spektroskopi inframerah dekat (NIR), teknologi ultrasonik dan teknologi pengapit daun. Sensor kelembapan tanah dan sensor kekonduksian digunakan untuk menentukan struktur tanah, kemasinan dan kekonduksian.
Sensor kelembapan dan suhu tanah, serta sistem penyiraman automatik. Untuk mendapatkan hasil yang optimum, tomato memerlukan sistem penyiraman yang betul. Kekurangan air yang semakin meningkat mengancam pengeluaran pertanian dan keselamatan makanan. Penggunaan sensor yang cekap dapat memastikan penggunaan sumber air yang optimum dan memaksimumkan hasil tanaman.
Sensor kelembapan tanah menganggarkan kelembapan tanah. Sensor kelembapan tanah yang dibangunkan baru-baru ini merangkumi dua plat konduktif. Apabila plat ini terdedah kepada medium pengalir (seperti air), elektron dari anod akan berhijrah ke katod. Pergerakan elektron ini akan menghasilkan arus elektrik, yang boleh dikesan menggunakan voltmeter. Sensor ini mengesan kehadiran air di dalam tanah.
Dalam sesetengah kes, sensor tanah digabungkan dengan termistor yang boleh mengukur suhu dan kelembapan. Data daripada sensor ini diproses dan menghasilkan output dwiarah satu talian yang dihantar ke sistem pembilasan automatik. Apabila data suhu dan kelembapan mencapai ambang tertentu, suis pam air akan hidup atau mati secara automatik.
Bioristor ialah sensor bioelektronik. Bioelektronik digunakan untuk mengawal proses fisiologi tumbuhan dan ciri-ciri morfologinya. Baru-baru ini, sensor in vivo berdasarkan transistor elektrokimia organik (OECT), yang biasanya dirujuk sebagai bioresistor, telah dibangunkan. Sensor ini digunakan dalam penanaman tomato untuk menilai perubahan dalam komposisi sap tumbuhan yang mengalir dalam xilem dan floem tumbuhan tomato yang sedang tumbuh. Sensor ini berfungsi dalam masa nyata di dalam badan tanpa mengganggu fungsi tumbuhan.
Oleh kerana bioresistor boleh ditanam terus ke dalam batang tumbuhan, ia membolehkan pemerhatian in vivo mekanisme fisiologi yang berkaitan dengan pergerakan ion dalam tumbuhan di bawah keadaan tekanan seperti kemarau, kemasinan, tekanan wap yang tidak mencukupi dan kelembapan relatif yang tinggi. Biostor juga digunakan untuk pengesanan patogen dan kawalan perosak. Sensor ini juga digunakan untuk memantau status air tumbuhan.
Masa siaran: 01-Ogos-2024