Pertanian Cerdas : Perjuangan Memberi Makan 10 Miliar Orang

Bagaimana pertanian cerdas dapat memberi makan dunia pada tahun 2050

 

Frasa, "Tolong, Tuan, saya mau lagi," diucapkan oleh tokoh fiksi Charles Dickens, Oliver Twist, di panti asuhan London pada tahun 1837. Saat itu, ada sekitar 1,2 miliar orang di planet ini dan banyak yang kelaparan. Hampir 200 tahun kemudian, bahkan lebih banyak orang mengajukan pertanyaan yang sama. Populasi dunia telah mencapai 7,6 miliar , tetapi keluarga berpenghasilan rendah di kota-kota di negara maju masih kelaparan, sementara kekeringan dan perang menyebabkan kelaparan bagi jutaan orang di negara berkembang. Mengingat masalah-masalah ini, bagaimana mungkin memberi makan 10 miliar orang yang diproyeksikan akan tinggal di planet ini pada tahun 2050 ?

 

Laporan terkini oleh World Resources Institute menyatakan bahwa untuk memberi makan populasi 10 miliar pada tahun 2050 (lihat Gambar 1), kesenjangan berikut perlu diatasi:

(1) Kesenjangan pangan sebesar 56 persen antara kalori tanaman pangan yang diproduksi pada tahun 2010 dan kalori yang dibutuhkan pada tahun 2050 dengan pertumbuhan ekonomi seperti biasa

(2) Kesenjangan lahan seluas 593 juta hektar (hampir dua kali luas India) antara luas lahan pertanian global pada tahun 2010 dan perluasan lahan pertanian yang diharapkan pada tahun 2050

 

Gambar 1. Menciptakan masa depan pangan yang berkelanjutan pada tahun 2050

Sumber: World Resources Institute

 

Yang penting untuk dicatat adalah bahwa dunia sudah menghasilkan cukup makanan untuk memenuhi kebutuhan penduduk saat ini, tetapi produksi berlebih, konsumsi berlebih, dan masalah rantai pasokan menyebabkan sejumlah besar sampah. Badan Pengawas Obat dan Makanan AS memperkirakan bahwa 30–40 persen dari pasokan makanan AS dibuang. Makanan sisa adalah kategori bahan terbesar yang dibuang ke tempat pembuangan sampah. World Counts memperkirakan bahwa 800 juta orang yang menderita kelaparan dan kekurangan gizi dapat diberi makan dengan kurang dari seperempat makanan yang hilang atau terbuang di AS dan Eropa. Sebuah pemikiran yang serius. Dan itu menjadi lebih buruk karena setiap kilogram produksi berlebih juga berarti pemborosan air, energi, dan tenaga kerja sementara, yang luar biasa, hutan dan lahan terus ditebangi untuk peternakan dan penanaman tanaman industri.

 

Jelas bahwa produksi dan konsumsi perlu dikelola, tetapi rantai pasokan global juga tidak menyalurkan makanan dan nutrisi ke tempat yang paling membutuhkannya. Semua sumber daya yang terbuang ini berdampak buruk pada modal alam dan manusia yang dibutuhkan dalam ekonomi dan masyarakat yang berkelanjutan.

 

Panel Antarpemerintah tentang Perubahan Iklim ( IPCC ) memperkirakan bahwa pertanian secara langsung bertanggung jawab atas hingga 8,5 persen dari seluruh emisi gas rumah kaca (GRK), dengan 14,5 persen lebih lanjut berasal dari perubahan penggunaan lahan (terutama penggundulan hutan di negara-negara berkembang untuk membuka lahan bagi produksi pangan) serta metana yang dihasilkan oleh ternak. Emisi semakin meningkat karena tanaman pangan dan produk olahannya diterbangkan, dikirim, atau dikendarai ribuan kilometer sebelum dijual—dan seperti yang kita ketahui, tidak selalu dikonsumsi.

 

Oleh karena itu, mitigasi faktor-faktor ini dalam pertanian merupakan inti dari solusi perubahan iklim. Jika pertanian dan bisnis terkait dapat meningkatkan hasil panen dan pada saat yang sama meminimalkan limbah dan kerusakan lingkungan, hal ini akan memenuhi setidaknya empat Tujuan Pembangunan Berkelanjutan (SDG) PBB (2 – Tanpa kelaparan; 12 – Konsumsi & produksi yang bertanggung jawab; 13 – Aksi iklim; 15 – Kehidupan di daratan). Pertanyaannya adalah, apa cara terbaik untuk mencapai tujuan-tujuan ini?

 

“Pertanian secara langsung bertanggung jawab atas hingga 8,5 persen dari seluruh emisi gas rumah kaca, dengan 14,5 persen lainnya berasal dari perubahan penggunaan lahan.” (Panel Antarpemerintah tentang Perubahan Iklim, 2021)

 

Bisakah teknologi membuat pertanian lebih efisien dan berkelanjutan?

 

Teknologi sering kali dianggap sebagai jawaban atas banyak masalah zaman modern, tetapi sebenarnya, teknologi hanyalah bagian dari solusi dan pelengkap tindakan lainnya. Misalnya, sejauh ini jumlah emisi GRK terbesar di sektor ini berasal dari metana, gas yang dihasilkan oleh hewan ternak. Emisi hanya akan berkurang jika permintaan daging dan susu menurun. Mengubah pola makan orang menjadi lebih berbasis tanaman memerlukan perubahan budaya yang mungkin memerlukan waktu satu generasi untuk mencapainya, meskipun Generasi Z sudah dengan antusias merangkul gaya hidup ini. Ilmu pengetahuan berencana untuk menghasilkan tanaman yang dimodifikasi secara genetik (GM) untuk meningkatkan hasil panen dan membuatnya tahan terhadap hama dan penyakit, sehingga mengurangi kebutuhan akan pestisida dan pupuk, tetapi ini juga membutuhkan waktu karena memerlukan dukungan pemerintah dan penuh dengan masalah etika.

 

“Jika 25 persen dari semua pertanian mengadopsi pertanian presisi pada tahun 2030, hal ini akan menghasilkan peningkatan hasil panen hingga 300 juta ton per tahun.” (Konsultasi Bell Labs)

 

Sementara itu, teknologi dapat memastikan praktik terbaik dalam produksi pertanian yang ada (serta masa depan). Teknologi seperti konektivitas digital—melalui satelit publik dan jaringan LTE dan 5G publik atau privat — sensor Internet of Things (IoT) digital , drone, pembelajaran mesin (ML), kecerdasan buatan (AI), dan analitik dapat membuat pertanian lebih berkelanjutan dengan meminimalkan penggunaan pestisida, pupuk, dan air. Teknologi ini dapat memungkinkan pertanian presisi, dan konsultan Bell Labs memperkirakan bahwa jika 25 persen dari semua pertanian mengadopsi pertanian presisi pada tahun 2030, hal itu akan menghasilkan peningkatan hasil hingga 300 juta ton per tahun, pengurangan biaya pertanian hingga US$100 miliar per tahun, dan pengurangan air limbah hingga 150 miliar meter kubik per tahun.

 

Bagaimana kita bisa membuat pertanian cerdas?

 

Dengan memasang sensor IoT di seluruh lahan dan menghubungkannya ke jaringan pribadi atau jaringan seluler lokal, pertanian dapat memantau air dan menguji kadar nutrisi dalam tanah. Hal ini memastikan bahwa pupuk dan bahan kimia yang mahal hanya disebarkan saat diperlukan untuk meningkatkan hasil panen. Jaringan IoT dapat digunakan untuk memantau kinerja mesin pertanian dan sistem irigasi, sementara drone dapat dikirim untuk pemeriksaan visual rutin.

 

Bersama Nokia, Yayasan Vodafone telah meluncurkan Pertanian Cerdas sebagai Layanan untuk meningkatkan penghidupan 50.000 petani di 10 distrik di negara bagian Madhya Pradesh dan Maharashtra di India. Lebih dari 400 sensor telah dipasang di lebih dari 100.000 hektar lahan pertanian untuk mengumpulkan data guna dianalisis oleh aplikasi pertanian cerdas berbasis cloud dan lokal. Sensor tersebut meliputi probe tanah, stasiun cuaca, perangkap serangga, dan kamera tanaman. Wawasan dari data tersebut akan membantu petani meningkatkan hasil panen kedelai dan kapas, serta mengurangi dampaknya terhadap lingkungan.

 

P. Balaji , Chief Regulatory & Corporate Affairs Officer di Vodafone Idea Limited, mengatakan: “Manajemen tanaman pintar menggunakan solusi berbasis Smart IoT dan AI mengubah praktik pertanian yang berlaku menjadi praktik yang lebih 'cerdas', memungkinkan petani membuat keputusan yang cerdas dan membantu mereka meningkatkan produksi dan kualitas tanaman melalui pemanfaatan sumber daya yang lebih baik.”

 

Gambar 2. Solusi teknologi untuk pertanian cerdas

Sumber: Nokia, WING IoT network grid 

 

Bisakah inovasi menggerakkan produksi berkelanjutan lebih dekat ke titik konsumsi?

 

Sulit untuk memahami mengapa stroberi harus ada di toko pada bulan Januari di belahan bumi utara; tetapi permintaan konsumen telah menyebabkan rantai pasokan global memenuhi rak-rak supermarket dengan produk yang mudah rusak dan tidak sesuai musim sepanjang tahun. Rantai pasokan ini mudah terganggu oleh kekurangan bahan bakar dan tenaga kerja, sengketa perdagangan, dan seperti yang telah kita lihat, krisis kesehatan global dan tentu saja perubahan iklim. Semakin banyak kelompok konsumen yang memperhatikan jarak tempuh makanan yang terkait dengan produk dan mendorong konsumen untuk membeli buah dan sayuran musiman dan berbelanja secara lokal untuk mengurangi biaya logistik dan dampak lingkungan dari perjalanan jauh.

 

Pasokan pangan global ternyata rapuh. Menurut Badan Pangan dan Pertanian Perserikatan Bangsa-Bangsa (FAO) , 75 persen pangan dunia dihasilkan hanya dari 12 tanaman dan lima spesies hewan. Keanekaragaman hayati, bukan monokultur, merupakan pertimbangan penting untuk strategi pertanian masa depan dan rantai pasokan pangan yang tangguh.

 

Keinginan untuk mendapatkan ketahanan pangan dengan rantai pasokan yang tangguh telah memunculkan pertanian di lingkungan perkotaan—misalnya, gudang hidroponik dan pertanian vertikal. Pertanian hidroponik memberikan kendali yang lebih besar atas kapan dan di mana makanan diproduksi karena tidak bergantung pada iklim setempat atau kondisi cuaca yang berlaku dan tidak memerlukan tanah.

 

“Tingkat pencitraan dan wawasan terperinci ini membantu kami menjadi petani yang lebih baik dan …. memastikan tingkat kualitas tertinggi sepanjang tahun.” (David Rosenberg, CEO di AeroFarms)

 

Pertanian vertikal mengambil ide hunian manusia dengan kepadatan tinggi dan menggunakan konsep tersebut untuk membudidayakan, menanam, dan memanen tanaman sepanjang tahun. Tanaman selalu ditempatkan dekat dengan pusat kota tempat tanaman akan dikonsumsi. Contohnya AeroFarms , yang berlokasi di New Jersey. Perusahaan ini bekerja sama dengan Nokia Bell Labs untuk membuktikan konsep sistem terintegrasi yang menguji teknologi seperti AI/ML, jaringan nirkabel, dan orkestrasi drone untuk memantau ketidaknormalan pada tingkat tanaman. Sistem ini dapat mengambil gambar setiap tanaman setiap hari.

 

David Rosenberg, CEO di AeroFarms mencatat , “Tingkat pencitraan dan wawasan terperinci ini membantu kami menjadi petani yang lebih baik dengan memantau biologi tanaman kami secara dinamis dan memungkinkan kami untuk melakukan koreksi arah sesuai kebutuhan untuk memastikan tingkat kualitas tertinggi sepanjang tahun.” Keuntungan dari pendekatan ini adalah bahwa suhu, cahaya, kelembaban dan pakan—dengan kata lain, iklim buatan—dapat dikelola dan dioptimalkan sementara jumlah panen per tahun ditingkatkan. Waktu antara panen, penyimpanan dan distribusi juga jauh lebih pendek, yang berarti bahwa hasil panen tiba lebih segar dan lebih cepat di rak-rak sambil mengurangi dampak lingkungan dari pengangkutan dan pengiriman hasil panen jarak jauh.

 

Bagaimana cara meningkatkan keberlanjutan pertanian?

 

Pertanian skala kecil adalah urat nadi planet ini. GSMA melaporkan bahwa petani skala kecil mewakili 500 juta rumah tangga yang bertanggung jawab untuk memproduksi makanan bagi ~70 persen populasi dunia. Namun, meskipun operasi skala kecil dapat bersifat inovatif dan gesit, pertanian skala kecil juga merupakan yang paling rentan terhadap perubahan pola iklim, yang memengaruhi hasil panen mereka dan dapat memengaruhi rantai pasokan. Hal ini terutama berlaku di negara-negara berpenghasilan rendah, di mana petani terutama membutuhkan akses ke internet untuk memeriksa laporan cuaca, memperoleh modal finansial yang diperlukan untuk membeli benih dan pupuk, menjual tanaman, dan memperoleh informasi untuk meningkatkan hasil panen dan praktik bisnis mereka. Di sisi lain, di negara-negara berpenghasilan tinggi dan menengah, teknologi dapat menyediakan sensor yang jauh lebih canggih, citra terperinci dari drone, dan mesin yang sepenuhnya otomatis.

 

Saat ini tampaknya masih ada terlalu banyak Oliver Twist di dunia dan beberapa faktor masih perlu diselaraskan untuk memastikan praktik pertanian berkelanjutan dan produksi pangan yang diperlukan untuk memenuhi kebutuhan pangan penduduk kita yang terus bertambah. Ini termasuk mengubah perilaku manusia dan pola konsumsi, pengelolaan produksi pangan dan limbah pangan yang lebih baik, memastikan keanekaragaman hayati tanaman pangan, mendukung petani yang terpapar perubahan iklim, dan memikirkan kembali lokasi pertanian. Teknologi dan inovasi memainkan peran penting dalam menghadapi tantangan ini, dan dalam menyediakan solusi rendah karbon dan berkelanjutan untuk pertanian dan produksi pangan. Kita hanya bisa berharap, dengan semua ini, bahwa pada tahun 2050 lebih sedikit orang yang perlu meminta lebih.

 

“Pertanian secara langsung bertanggung jawab atas hingga 8,5 persen dari seluruh emisi gas rumah kaca, dengan 14,5 persen lainnya berasal dari perubahan penggunaan lahan.” (Panel Antarpemerintah tentang Perubahan Iklim, 2021)

 

SUMBER:

Smart agriculture - The fight to feed 10 billion. Nokia.Com