Pertanian cerdas vs pertanian vertikal: Masa depan pangan P4

Dalam banyak hal, pertanian saat ini adalah tahun-tahun cahaya yang lebih maju dan kompleks daripada pertanian di masa lalu. Dengan cara yang sama, para petani saat ini adalah tahun-tahun cahaya yang lebih cerdas dan berpengetahuan daripada mereka di masa lalu.

Jam kerja 12 hingga 18 jam yang khas bagi para petani saat ini, melibatkan berbagai kegiatan yang sangat rumit, termasuk inspeksi terus-menerus terhadap ladang tanaman dan ternak; pemeliharaan rutin peralatan dan mesin pertanian; jam pengoperasian peralatan dan mesin tersebut; mengelola buruh tani (baik pekerja temporer maupun keluarga); pertemuan dengan berbagai spesialis dan konsultan pertanian; memantau harga pasar dan melakukan pemesanan dengan pemasok pakan, benih, pupuk dan bahan bakar; kunjungan penjualan dengan pembeli tanaman atau ternak; dan kemudian merencanakan hari berikutnya sambil mencari waktu pribadi untuk bersantai. Perlu diingat ini hanya daftar yang disederhanakan; itu mungkin kehilangan banyak tugas khusus yang unik untuk jenis tanaman dan ternak yang dikelola setiap petani.

Keadaan petani saat ini adalah akibat langsung dari kekuatan pasar yang memberikan tekanan besar pada sektor pertanian untuk menjadi lebih produktif. Soalnya, seiring melonjaknya populasi dunia dalam beberapa dekade terakhir, permintaan pangan juga ikut meroket. Pertumbuhan ini memicu penciptaan lebih banyak varietas tanaman, pengelolaan ternak, serta mesin pertanian yang lebih besar, lebih kompleks, dan sangat mahal. Inovasi-inovasi ini, sementara memungkinkan petani untuk menghasilkan lebih banyak makanan daripada sebelumnya dalam sejarah, juga mendorong banyak dari mereka ke dalam hutang yang berat dan tak berdasar untuk membayar semua peningkatan.

Jadi ya, menjadi petani modern itu tidak mudah. Mereka tidak hanya perlu menjadi ahli di bidang pertanian, tetapi juga mengikuti tren terbaru dalam teknologi, bisnis, dan keuangan hanya untuk tetap bertahan. Petani modern mungkin saja pekerja yang paling terampil dan serbaguna di antara semua profesi di luar sana. Masalahnya adalah menjadi petani akan menjadi jauh lebih sulit di masa depan.

Dari diskusi kami sebelumnya dalam seri Masa Depan Pangan ini, kami tahu bahwa populasi dunia akan bertambah dua miliar orang lagi pada tahun 2040, sementara perubahan iklim akan menyusutkan jumlah lahan yang tersedia untuk menanam pangan. Ini berarti (ya, Anda dapat menebaknya) petani akan menghadapi lagi dorongan pasar besar-besaran untuk menjadi lebih produktif. Kita akan berbicara tentang efek suram yang akan terjadi pada pertanian keluarga rata-rata segera, tetapi mari kita mulai dengan mainan baru yang mengkilap yang akan dimainkan petani terlebih dahulu!

Kebangkitan pertanian pintar

Pertanian masa depan perlu menjadi mesin produktivitas, dan teknologi akan memungkinkan petani mencapai hal itu dengan memantau dan mengukur semuanya. Mari kita mulai dengan Internet of Things—jaringan sensor yang terhubung ke setiap peralatan, hewan ternak, dan pekerja yang terus-menerus memantau lokasi, aktivitas, dan fungsinya (atau bahkan kesehatan terkait hewan dan pekerja). Data yang dikumpulkan kemudian dapat digunakan oleh pusat komando pusat pertanian untuk mengoptimalkan gerakan dan tugas yang dilakukan oleh setiap item yang terhubung.

Secara khusus, Internet of Things yang dirancang untuk pertanian ini akan terhubung ke cloud, di mana data dapat dibagikan dengan berbagai layanan seluler dan perusahaan konsultan yang berorientasi pada pertanian. Di sisi layanan, teknologi ini dapat mencakup aplikasi seluler canggih yang memberi petani data waktu nyata tentang produktivitas pertanian mereka dan catatan setiap tindakan yang mereka lakukan sepanjang hari, membantu mereka menyimpan catatan yang lebih akurat untuk merencanakan pekerjaan hari berikutnya. Selain itu, ini juga dapat menyertakan aplikasi yang terhubung dengan data cuaca untuk menyarankan waktu yang tepat untuk menanam benih di lahan pertanian, memindahkan ternak ke dalam ruangan, atau memanen tanaman.

Di ujung konsultasi, perusahaan spesialis dapat membantu peternakan yang lebih besar menganalisis data yang dikumpulkan untuk menghasilkan wawasan tingkat yang lebih tinggi. Bantuan ini dapat mencakup pemantauan status kesehatan real-time dari setiap hewan ternak individu dan pemrograman auto-feeder peternakan untuk memberikan campuran makanan nutrisi yang tepat untuk menjaga hewan-hewan ini bahagia, sehat dan produktif. Terlebih lagi, perusahaan juga dapat menentukan komposisi tanah musiman pertanian dari data dan kemudian menyarankan berbagai tanaman pangan super dan biologi sintetis (synbio) baru untuk ditanam, berdasarkan harga optimal yang diperkirakan di pasar. Secara ekstrem, opsi untuk menghilangkan elemen manusia sama sekali bahkan mungkin muncul dari analisis mereka, dengan mengganti buruh tani dengan berbagai bentuk otomatisasi—yaitu robot.

Pasukan robot jempol hijau

Sementara industri telah menjadi lebih otomatis selama beberapa dekade terakhir, pertanian lambat dalam mengikuti tren ini. Hal ini sebagian karena tingginya biaya modal yang terkait dengan otomatisasi dan fakta bahwa pertanian sudah cukup mahal tanpa semua teknologi tinggi ini. Tetapi karena teknologi dan mekanisasi yang tinggi ini menjadi lebih murah di masa depan, dan karena lebih banyak uang investasi membanjiri industri pertanian (untuk mengambil keuntungan dari kekurangan pangan global yang disebabkan oleh perubahan iklim dan pertumbuhan populasi), sebagian besar petani akan menemukan peluang baru untuk meningkatkan .

Di antara mainan baru yang mahal, petani akan mengelola pertanian mereka dengan drone pertanian khusus. Faktanya, pertanian masa depan dapat melihat lusinan (atau kawanan) drone ini terbang di sekitar properti mereka pada waktu tertentu, melakukan berbagai tugas, seperti: memantau komposisi tanah, kesehatan tanaman, dan sistem irigasi; menjatuhkan pupuk tambahan, pestisida dan herbisida di area masalah yang telah diidentifikasi sebelumnya; bertindak sebagai anjing gembala yang membimbing ternak yang tersesat kembali ke peternakan; menakut-nakuti atau bahkan menembak jatuh spesies hewan yang haus tanaman; dan memberikan keamanan melalui pengawasan udara yang konstan.

Hal lain yang menarik adalah bahwa traktor masa depan kemungkinan akan memiliki gelar PhD yang kuat dibandingkan dengan traktor lama dan terpercaya saat ini. Ini traktor pintar—disinkronkan dengan pusat komando pusat pertanian—akan secara mandiri merambah ladang pertanian untuk membajak tanah dengan tepat, menanam benih, menyemprotkan pupuk, dan kemudian memanen tanaman.

Berbagai robot kecil lainnya pada akhirnya dapat mengisi pertanian ini, mengambil lebih banyak peran yang biasanya dilakukan oleh buruh tani musiman, seperti memetik buah secara individual dari pohon atau tanaman merambat. Anehnya, kita bahkan bisa melihat robot lebah di masa depan!

Masa depan pertanian keluarga

Meskipun semua inovasi ini terdengar mengesankan, apa yang bisa kita katakan tentang masa depan petani biasa, terutama mereka yang memiliki pertanian keluarga? Akankah pertanian ini—diwariskan dari generasi ke generasi—dapat tetap utuh sebagai 'pertanian keluarga'? Atau akankah mereka menghilang dalam gelombang pembelian perusahaan?

Seperti diuraikan sebelumnya, dekade mendatang akan menghadirkan semacam tas campuran untuk rata-rata petani. Proyeksi lonjakan harga pangan berarti bahwa petani di masa depan dapat menemukan diri mereka berenang secara tunai, tetapi pada saat yang sama, meningkatnya biaya modal untuk menjalankan pertanian yang produktif (karena konsultan, mesin, dan benih synbio yang mahal) dapat membatalkan keuntungan tersebut, meninggalkan mereka tidak lebih baik dari hari ini. Sayangnya bagi mereka, keadaan masih bisa menjadi lebih buruk; dengan makanan menjadi komoditas panas untuk diinvestasikan pada akhir 2030-an; para petani ini mungkin juga harus berjuang melawan kepentingan perusahaan yang sengit hanya untuk mempertahankan pertanian mereka.

Jadi mengingat konteks yang disajikan di atas, kita perlu memecah tiga kemungkinan jalan yang mungkin diambil petani di masa depan untuk bertahan hidup di dunia yang haus pangan di masa depan:

Pertama, petani yang paling mungkin mempertahankan kendali atas pertanian keluarga mereka adalah mereka yang cukup cerdas untuk mendiversifikasi aliran pendapatan mereka. Misalnya, selain memproduksi makanan (tanaman dan ternak), pakan (untuk memberi makan ternak), atau bahan bakar nabati, para petani ini—berkat biologi sintetik—juga dapat menanam tanaman yang secara alami menghasilkan plastik atau obat-obatan organik. Jika mereka cukup dekat dengan kota besar, mereka bahkan dapat membuat merek khusus di sekitar produk 'lokal' mereka untuk dijual dengan harga premium (seperti yang dilakukan keluarga petani ini di profil NPR).

Selain itu, dengan mekanisasi pertanian masa depan yang berat, seorang petani dapat dan akan mengelola lahan dalam jumlah yang semakin besar. Ini akan memberikan ruang bagi keluarga petani untuk menawarkan berbagai layanan lain di properti mereka, termasuk penitipan anak, perkemahan musim panas, tempat tidur dan sarapan, dll. Pada tingkat yang lebih besar, petani bahkan dapat mengubah (atau menyewakan) sebagian dari tanah mereka untuk menghasilkan energi terbarukan melalui tenaga surya, angin atau biomassa, dan menjualnya kepada masyarakat sekitar.

Namun sayang, tidak semua petani akan berwirausaha ini. Kelompok petani kedua akan melihat tulisan di dinding dan saling menoleh untuk tetap bertahan. Para petani ini (dengan bimbingan pelobi pertanian) akan membentuk kolektif pertanian besar-besaran dan sukarela yang akan beroperasi mirip dengan serikat pekerja. Kolektif ini tidak akan ada hubungannya dengan kepemilikan kolektif atas tanah, tetapi semuanya berkaitan dengan menghasilkan daya beli kolektif yang cukup untuk memeras diskon besar-besaran untuk layanan konsultasi, mesin, dan benih lanjutan. Jadi singkatnya, kolektif ini akan menjaga biaya tetap rendah dan menjaga suara petani didengar oleh politisi, sementara juga menjaga pertumbuhan kekuatan Big Agri.

Akhirnya, akan ada petani yang akan memutuskan untuk menyerah. Hal ini akan sangat umum di antara keluarga petani di mana anak-anak tidak tertarik untuk melanjutkan kehidupan pertanian. Untungnya, keluarga-keluarga ini setidaknya akan menyerah dengan sarang telur yang cukup besar dengan menjual peternakan mereka ke perusahaan investasi yang bersaing, dana lindung nilai, dana kekayaan negara, dan peternakan perusahaan skala besar. Dan tergantung pada skala tren yang dijelaskan di atas, dan di bagian sebelumnya dari seri Makanan Masa Depan ini, kelompok ketiga ini mungkin yang terbesar dari semuanya. Pada akhirnya, peternakan keluarga bisa menjadi spesies yang terancam punah pada akhir 2040-an.

Munculnya pertanian vertikal

Selain pertanian tradisional, ada bentuk pertanian baru yang radikal yang akan muncul dalam beberapa dekade mendatang: pertanian vertikal. Tidak seperti pertanian dari 10,000 tahun terakhir, pertanian vertikal memperkenalkan praktik menumpuk beberapa pertanian di atas satu sama lain. Ya, kedengarannya di luar sana pada awalnya, tetapi peternakan ini mungkin memainkan peran kunci dalam ketahanan pangan populasi kita yang terus bertambah. Mari kita lihat mereka lebih dekat.

Pertanian vertikal telah dipopulerkan oleh karya Dickson Despommier dan beberapa sudah dibangun di seluruh dunia untuk menguji konsep tersebut. Contoh pertanian vertikal adalah sebagai berikut: Nuvege di Kyoto, Jepang; Sky Greens di Singapura; TerraSphere di Vancouver, British Columbia; tanaman di Linkoping, Swedia; dan Panen Vertikal di Jackson, Wyoming.

Pertanian vertikal yang ideal terlihat seperti ini: sebuah bangunan bertingkat tinggi di mana sebagian besar lantai dikhususkan untuk menanam berbagai tanaman di tempat tidur yang ditumpuk secara horizontal satu sama lain. Tempat tidur ini diberi makan oleh pencahayaan LED yang disesuaikan dengan tanaman (ya, ini adalah hal), di samping air nutrisi yang diberikan oleh aeroponik (terbaik untuk tanaman umbi-umbian), hidroponik (terbaik untuk sayuran dan buah beri) atau irigasi tetes (untuk biji-bijian). Setelah dewasa, bedengan ditumpuk di atas konveyor untuk dipanen dan dikirim ke pusat populasi lokal. Adapun bangunan itu sendiri, bertenaga penuh (yaitu karbon-netral) dengan kombinasi dari jendela yang mengumpulkan energi matahari, pembangkit panas bumi, dan digester anaerobik yang dapat mendaur ulang sampah menjadi energi (baik dari gedung maupun masyarakat).

Kedengarannya mewah. Tapi apa keuntungan sebenarnya dari pertanian vertikal ini?

Sebenarnya ada beberapa—manfaatnya meliputi: tidak ada limpasan pertanian; produksi tanaman sepanjang tahun; tidak ada kehilangan hasil panen dari peristiwa cuaca buruk; menggunakan air 90 persen lebih sedikit daripada pertanian tradisional; tidak diperlukan bahan kimia pertanian untuk pestisida dan herbisida; tidak perlu bahan bakar fosil; memulihkan air abu-abu; menciptakan lapangan kerja lokal; memasok produk segar untuk penduduk dalam kota; dapat memanfaatkan properti kota yang ditinggalkan, dan dapat menumbuhkan biofuel atau obat-obatan yang berasal dari tumbuhan. Tapi itu tidak semua!

Trik dengan pertanian vertikal ini adalah mereka unggul dalam menumbuhkan sebanyak mungkin dalam ruang sesedikit mungkin. Satu hektar lahan pertanian vertikal dalam ruangan lebih produktif daripada 10 hektar lahan pertanian tradisional di luar ruangan. Untuk membantu Anda menghargai ini lebih jauh, Despommier negara bahwa hanya dibutuhkan 300 kaki persegi lahan pertanian dalam ruangan—seukuran apartemen studio—untuk menghasilkan makanan yang cukup untuk satu individu (2,000 kalori per orang, per hari selama setahun). Ini berarti pertanian vertikal setinggi sekitar 30 lantai dalam ukuran satu blok kota dapat dengan mudah memberi makan hingga 50,000 orang—pada dasarnya, populasi seluruh kota.

Tapi bisa dibilang dampak terbesar pertanian vertikal adalah mengurangi jumlah lahan pertanian yang digunakan di seluruh dunia. Bayangkan jika puluhan pertanian vertikal ini dibangun di sekitar pusat kota untuk memberi makan penduduk mereka, jumlah lahan yang dibutuhkan untuk pertanian tradisional akan berkurang. Lahan pertanian yang tidak dibutuhkan itu kemudian dapat dikembalikan ke alam dan mungkin membantu memulihkan ekosistem kita yang rusak (ah, mimpi).

Jalan ke depan dan kasus untuk pasar

Singkatnya, skenario yang paling mungkin untuk dua dekade mendatang adalah pertanian tradisional akan menjadi lebih pintar; akan lebih banyak dikelola oleh robot daripada manusia, dan akan dimiliki oleh keluarga petani yang semakin sedikit. Tetapi ketika perubahan iklim menjadi menakutkan pada tahun 2040-an, pertanian vertikal yang lebih aman dan lebih efisien pada akhirnya akan menggantikan pertanian pintar ini, mengambil alih peran memberi makan populasi masa depan kita yang sangat besar.

Terakhir, saya juga ingin menyebutkan catatan penting sebelum kita beralih ke seri penutup Future of Food: sebagian besar masalah kelangkaan pangan hari ini (dan besok) sebenarnya tidak ada hubungannya dengan kita yang tidak menanam cukup makanan. Fakta bahwa banyak bagian Afrika dan India menderita periode kelaparan tahunan, sementara AS sedang menghadapi epidemi obesitas yang dipicu Cheeto berbicara banyak. Sederhananya, bukan karena kami memiliki masalah pertumbuhan makanan, melainkan masalah pengiriman makanan.

Misalnya di banyak negara berkembang, cenderung ada kekayaan sumber daya dan kapasitas pertanian, tetapi kurangnya infrastruktur dalam bentuk jalan, penyimpanan modern, dan layanan perdagangan, dan pasar terdekat. Karena itu, banyak petani di daerah ini hanya menanam cukup makanan untuk diri mereka sendiri, karena tidak ada gunanya memiliki surplus jika mereka akan membusuk karena kurangnya fasilitas penyimpanan yang layak, jalan untuk mengirimkan hasil panen dengan cepat ke pembeli, dan pasar untuk menjual hasil panen tersebut. . (Anda dapat membaca tulisan bagus tentang poin ini di Verge.)

Baiklah kalian, Anda telah berhasil sejauh ini. Sekarang akhirnya saatnya untuk mengintip seperti apa pola makan Anda di dunia masa depan yang aneh. Masa Depan Pangan P5.

Seri Makanan Masa Depan

Perubahan Iklim dan Kelangkaan Pangan | Masa Depan Pangan P1

Vegetarian akan berkuasa setelah Kejutan Daging tahun 2035 | Masa Depan Pangan P2

GMO dan Makanan Super | Masa Depan Pangan P3

Diet Masa Depan Anda: Serangga, Daging In-Vitro, dan Makanan Sintetis | Masa Depan Pangan P5