Di hamparan sawah Bangladesh pada musim kemarau, air adalah segalanya. Tanpa hujan yang cukup, para petani menggantungkan hidup pada pompa air tanah untuk menumbuhkan padi Boro, varietas yang ditanam pada musim kering dan menyumbang lebih dari separuh produksi beras nasional. Namun di balik keberhasilan itu, ada harga yang harus dibayar, cadangan air tanah terus menyusut, sementara perubahan iklim membuat ketersediaan air tawar semakin tak menentu.
Sektor irigasi di Bangladesh menyerap sekitar 86 persen total penggunaan air, sebagian besar untuk pertanian. Hampir seluruh padi Boro dibudidayakan dengan irigasi, dan lebih dari 90 persen airnya berasal dari air tanah. Di sejumlah wilayah, terutama bagian barat laut, muka air tanah turun akibat pemompaan berlebihan. Pada saat yang sama, proyeksi iklim menunjukkan bahwa krisis air akan semakin terasa pada pertengahan abad ini.
Di tengah tekanan tersebut, dunia pertanian mencari cara untuk menghasilkan lebih banyak beras dengan lebih sedikit air. Salah satu pendekatan yang semakin banyak diterapkan adalah sistem pengairan berselang atau Alternate Wetting and Drying, disingkat AWD. Berbeda dengan metode genangan terus menerus, AWD membiarkan sawah mengering hingga ambang batas tertentu sebelum diairi kembali. Teknik ini terbukti mampu menghemat air tanpa menurunkan hasil secara signifikan. Bahkan, di beberapa kasus, petani melaporkan penurunan biaya irigasi hingga sekitar dua puluh persen dan peningkatan hasil panen.
Manfaatnya tidak berhenti pada efisiensi air. Sistem ini juga menekan emisi metana dari sawah, salah satu gas rumah kaca utama yang dihasilkan dari lahan padi tergenang. Dengan mengurangi periode anaerob di tanah, AWD dapat menurunkan potensi pemanasan global sawah hingga puluhan persen dibandingkan genangan terus menerus.
Namun, keberhasilan AWD sangat bergantung pada ketepatan waktu. Air tidak boleh terlalu lama hilang dari permukaan tanah. Jika kekeringan melewati ambang aman, laju transpirasi tanaman menurun, stomata menutup, fotosintesis terganggu, dan pertumbuhan terhambat. Pada fase anakan dan pembungaan, tinggi air tertentu harus dipertahankan di atas permukaan tanah. Pada fase lain, irigasi dilakukan ketika permukaan air turun hingga batas tertentu di dalam pipa pengamatan.
Selama ini, banyak petani memantau tinggi air secara manual menggunakan tongkat ukur yang dipasang di pipa PVC. Cara ini sederhana tetapi memakan waktu dan rentan kesalahan. Perkembangan teknologi sensor menghadirkan alternatif seperti sensor kelembapan tanah dan sensor ultrasonik yang terhubung jaringan nirkabel. Sensor ultrasonik bekerja dengan memancarkan gelombang suara dan mengukur pantulannya, mirip mekanisme ekolokasi pada kelelawar atau lumba-lumba.
Meski menjanjikan, sensor jenis ini memiliki keterbatasan. Akurasinya bisa terganggu oleh kesalahan pemasangan, kalibrasi yang kurang tepat, perubahan suhu dan kelembapan, gangguan angin, hingga debu dan kotoran yang menempel. Pada kondisi cuaca ekstrem, keandalannya pun menurun. Dalam sistem irigasi berselang yang menuntut presisi sentimeter, deviasi kecil bisa berdampak besar.
Di sinilah teknologi penglihatan komputer mulai memainkan peran baru di sawah. Alih-alih mengandalkan sensor fisik yang terpapar lingkungan, pendekatan ini menggunakan kamera untuk mengambil gambar kondisi air di lapangan. Gambar tersebut kemudian dianalisis oleh model kecerdasan buatan untuk memperkirakan tinggi air secara akurat.
Salah satu pendekatan mutakhir memanfaatkan arsitektur jaringan saraf yang dikenal sebagai ConvNeXt, dipadukan dengan mekanisme perhatian atau attention mechanism. Model ini dilatih untuk mengenali ciri visual penting yang berkaitan dengan ketinggian air, seperti batas permukaan air terhadap pipa atau tanah. Dengan mekanisme perhatian, sistem dapat fokus pada bagian gambar yang relevan dan mengabaikan gangguan visual di sekitarnya.
Hasilnya menunjukkan tingkat akurasi yang sangat tinggi, dengan kesalahan rata rata yang hanya sekitar setengah sentimeter. Angka ini melampaui banyak sistem berbasis sensor konvensional dan membuka peluang baru untuk pengelolaan air yang lebih presisi.
Pendekatan berbasis kamera juga lebih mudah diperluas ke area yang lebih luas tanpa memerlukan banyak perangkat yang harus sering dikalibrasi atau diganti. Dengan dukungan jaringan komunikasi dan komputasi awan, data tinggi air dapat dipantau secara real time oleh petani atau pengelola irigasi, bahkan dari jarak jauh.
Inovasi ini bukan sekadar soal kecanggihan teknologi. Di tengah ancaman krisis air dan perubahan iklim, kemampuan mengelola air secara cerdas menjadi fondasi ketahanan pangan. Bagi negara seperti Bangladesh, di mana beras adalah makanan pokok bagi lebih dari separuh penduduknya, setiap tetes air memiliki arti strategis.
Dengan kamera yang mengawasi permukaan air dan algoritma yang membaca gambarnya, sawah memasuki era baru. Di sana, tradisi bertani berpadu dengan kecerdasan buatan. Bukan untuk menggantikan petani, melainkan membantu mereka mengambil keputusan yang lebih tepat di tengah dunia yang semakin tidak pasti.