56 Desain model arsitektur sistem supervisori kontrol pengendalian gulma
dibangun dengan mengadopsi desain sistem supervisori kontrol untuk rumah tanaman yang dirancang oleh Seminar 2006.
Hasil dan Pembahasan
Sistem supervisori yang dibangun memiliki dua fungsi utama. Fungsi pertama adalah sebagai sistem konsultasi sebelum melakukan kegiatan
penyemprotan off farm, fungsi kedua adalah sebagai pengontrol kegiatan penyemprotan yang melibatkan beberapa agen on farm. Secara garis besar cara
kerja sistem supervisori adalah semua masukan fakta yang ada pada objek akan diproses dengan mesin inferensi dengan berlandaskan pada modul pengetahuan
yang dimiliki untuk menentukan metode terbaik bagi kegiatan pengendalian gulma secara presisi.
Modul Basis Pengetahuan
Modul pengetahuan sistem supervisori terdiri dari :
1. Modul Basis Data
Modul basis data adalah modul yang berisi basis data tentang cuaca, jenis tanaman dan gulma, jenis herbisida dan karakteristiknya.
a. Data cuaca
Kegagalan pengendalian gulma tidak hanya disebabkan oleh kesalahan dalam mengidentifikasi jenis gulma maupun kepadatan
serangan. Kondisi cuaca seperti angin, suhu, kelembaban relatif dan curah hujan mempengaruhi efektivitas aplikasi penyemprotan dan
potensi pemborosan oleh run-off dan drift. Sehingga perlu diketahui dampak dari kondisi cuaca pada aplikasi penyemprotan dan bagaimana
mengubah metode aplikasi untuk menyesuaikan kondisi cuaca, meningkatkan akurasi dan mengurangi pemborosan. Faktor-faktor
cuaca yang berpengaruh pada efektifitas penyemprotan antara lain : a.1. Angin
Bentuk rupa bumi, vegetasi, dan bangunan buatan manusia mempengaruhi sifat aliran udara di permukaan tanah. Lokasi
jatuhnya partikel cairan yang disemprotkan akibat pengaruh angin
57 sangat bervariasi. Arah angin menentukan apakah perjalanan
tetesan menuju sasaran atau melawan arah angin menuju daerah yang tidak diinginkan seperti permukaan air terbuka, tanaman
sensitif atau
area aktivitas
manusia. Kecepatan
angin mempengaruhi jarak tempuh tetesan sebelum sampai pada target.
Penyemprotan hanya bisa dilakukan bila arah angin konsisten dan kecepatan angin antara 2-15 kmjam Jason, 2009. Kecepatan
angin 0-2 kmjam dapat menyebabkan pergeseran uap di mana tetesan halus tetap tergantung di udara, rentan terhadap penguapan
dan drift setelah penyemprotan selesai dilakukan. Kondisi kecepatan angin 0-2 kmjam dapat diamati secara visual dengan
memperhatikan asap suatu pembakaran, dimana asap bergerak lurus secara vertikal. Kondisi kecepatan angin ideal adalah 3,2-9,6
kmjam. Kecepatan angin yang lebih tinggi dari 9.6 kmjam menimbulkan risiko yang paling jelas berupa drift yang
menyebabkan hasil semprotan tidak jatuh di sekitar atau di atas target semprot. Pada kondisi dimana kecepatan angin antara 15-20
kmjam diperlukan peralatan tambahan berupa air assist yang bekerja dengan cara menghembuskan udara ke arah target semprot.
Penggunaan air assist menyebabkan perubahan arah semprot yang diakibatkan oleh kecepatan angin di lingkungan dapat dikurangi.
Pendugaan tentang jarak dan arah jatuhnya penyemprotan dapat disimulasikan dengan DRIFTSIM, yaitu simulator yang dibangun
oleh Universitas Ohio. Parameter yang dijadikan input meliputi kecepatan angin,
kecepatan semburan penyemprotan, suhu udara, kelembaban udara, tinggi penyemprotan, dan ukuran partikel semprotan.
Gambar 18 menunjukkan tampilan hasil simulasi dari program DRIFTSIM. Panduan penyemprotan pada berbagai kecepatan
angin ditampilkan pada Tabel 7. Pada tabel tersebut dijelaskan mengenai deskripsi angin, tanda-tanda visual dan rekomendasi
penyemprotan yang harus dilakukan. Tabel 7 selanjutnya menjadi referensi bagi pembuatan rule dengan parameter kecepatan angin
58 sebagai penentu. Rekomendasi bisa berupa anjuran untuk tidak
melakukan penyemprotan pada saat tertentu maupun melakukan penyemprotan dengan kondisi yang disarankan.
Tabel 7. Panduan penyemprotan pada berbagai kecepatan angin
Perkiraan kecepatan angin
pada 0.5-1.0 m dpl Deskripsi
Tanda-tanda visual Rekomendasi
penyemprotan Kurang dari 2
kmjam Tenang calm
Asap rokok bergerak vertikal
Hindari penyemprotan
2 - 3 kmjam Hembusan
angin ringan light air
Arah angin dapat dilihat dari hembusan
asap rokok Tidak disarankan
penyemprotan
4 - 6 kmjam Angin sepoi-
sepoi light breeze
Daun bergemirisik, hembusan angin
dapat dirasakan pada wajah
Kondisi ideal untuk penyemprotan boom
sprayer, menggunakan
tekanan tinggi dan volume rendah
seperti droplet kecil
7 - 10 kmjam Hembusan
angin sepoi- sepoi ringan
gentle breeze Daun dan ranting
secara teratur bergerak
Cocok untuk penyemprotan
menggunakan boom sprayer dengan
droplet ukuran cukup besar
11 - 14 kmjam Hembusan
angin sepoi- sepoi sedang
moderate breeze
Ranting-ranting mulai bergerak; debu
terlihat terbang atau menerbangkan kertas
Cocok untuk penyemprotan
menggunakan droplet nosel ukuran besar
dan aplikasi volume tinggi 80-120 Lha,
menyudutkan arah nosel dan
menurunkan posisi ketinggian boom
sprayer
15 - 20 kmjam Hembusan
angin segar fresh breeze
Tanaman semak mulai bergoyang atau
membentuk gelombang pada
genangan air Kurang cocok untuk
penyemprotan
Di atas 20 kmjam Angin kencang
strong breeze Cabang ukuran besar
bergoyang. Kabel listrik bergoyang.
Jangan menyemprot
Sumber: http:www.agric.wa.gov.auPC_93684.html?s=1001
59 a.2. Suhu dan Kelembaban relatif
Penyemprotan yang baik dilakukan pada kondisi suhu rendah dan kelembaban tinggi. Atau tidak melakukan penyemprotan bila
kelembaban relatif adalah kurang dari 40 persen dan suhu udara di atas 25 ° C agar dapat mengurangi kemungkinan melayang yang
diakibatkan oleh inversi suhu atau penguapan, juga meningkatkan deposisi target dan cakupan Jason, 2009.
Kondisi panas dan kering meningkatkan drift karena tetesan cepat menguap dan menjadi tetesan halus, uap atau partikel herbisida
terkonsentrasi. Kondisi penyemprotan optimum adalah awal pagi setelah malam mendung.
a.3. Curah hujan Curah hujan dapat memiliki dua efek sekaligus, yaitu efek positif
dan negatif pada penyemprotan. Beberapa produk bekerja dengan baik ketika air hujan membawa mereka ke dalam tanah setelah
aplikasi, tetapi tidak cukup jauh untuk masuk ke permukaan air sebelum bahan aktif bekerja dan teruarai. Tergantung pada
ketahanan produk herbisida terhadap kelunturan, hujan yang terjadi segera setelah aplikasi juga bisa melunturkan produk dari
daun dan mengurangi tingkat efektivitas herbisida. Kata kunci yang berkaitan dengan cuaca adalah bahwa cuaca tidak
dapat dirubah, tetapi dengan informasi cuaca yang akurat dapat dilakukan penyemprotan dengan lebih efektif dan efisien.
60 Gambar 18. Tampilan output hasil simulasi DRIFTSIM
sumber : Zhu et al 2011. Rule-rule pengambilan keputusan berdasarkan kondisi cuaca
adalah: 1. Rule-rule untuk parameter Kecepatan Angin WV
- Bila WV 2, maka tidak melakukan penyemprotan -
Bila 2 ≤ WV ≤ 3, maka lakukan penyemprotan dengan air assist, dengan ukuran droplet sedang.
- Bila 4 ≤ WV ≤ 6, maka gunakan ukuran droplet halus
- Bila 7 ≤ WV ≤ 10, maka gunakan ukuran droplet sedang
- Bila 11 ≤ WV ≤ 14, maka gunakan ukuran droplet besar
- Bila 15 ≤ WV ≤ 20, maka lakukan penyemprotan dengan air
assist, dengan ukuran droplet besar - Bila WV20 , maka tidak melakukan penyemprotan
2. Rule-rule untuk parameter Kelembaban Relatif RH - Bila RH 40, maka lakukan penyemprotan dengan air assist,
dengan ukuran droplet besar. -
Bila 40 ≤ RH 60, maka lakukan penyemprotan dengan droplet sedang.
61 -
Bila 60 ≤ RH 80, maka lakukan penyemprotan dengan droplet halus.
- Bila RH 80, maka lakukan penyemprotan dengan air assist, dengan ukuran droplet sedang.
3. Rule-rule untuk parameter Suhu Udara SU - Bila SU 15, maka lakukan penyemprotan dengan droplet
halus. -
Bila 15 ≤ SU 20, maka lakukan penyemprotan dengan droplet sedang.
- Bila 20 ≤ SU 25, maka lakukan penyemprotan dengan
droplet besar. - Bila SU25, maka lakukan penyemprotan dengan air assist,
dengan ukuran droplet besar.
b. Data jenis gulma
