Para petani, peneliti, dan pemimpi mutakhir sepakat pada satu hal: Pertanian sayuran 20 tahun dari sekarang akan jauh berbeda dibandingkan saat ini.
Perubahan kemungkinan besar tidak hanya akan datang dari robot, kemajuan dalam genetika tanaman, penggunaan Internet of Things – atau disiplin ilmu lainnya – namun juga terobosan-terobosan tersebut di masa depan, kata David C. Slaughter, seorang profesor teknik biologi dan pertanian di University of California-Davis, dan pelopor inisiatif Smart Farm.
“Secara umum di masa depan, kita akan melihat peluang yang akan dihasilkan oleh berbagai teknologi berbeda, baik dalam hal bioteknologi maupun kecerdasan buatan dan teknologi robotika,” kata Slaughter. “Sejumlah teknologi akan digabungkan.”
Menanam
Di mana dan bagaimana para petani menanam dapat berubah secara drastis dalam 20 tahun ke depan.
Futuris dan penasihat strategis Daniel Burrus mengatakan bahwa perubahan iklim dapat membuat pertanian dengan lingkungan terkendali menjadi lebih menguntungkan bagi para petani.
“Anggap saja ini sebagai kekacauan cuaca,” katanya. “Para petani tidak menyukai kekacauan cuaca, dan Anda bisa mendapatkan stabilitas yang luar biasa di dalam ruangan.”
“Tempat kita menanam sayuran akan berubah,” kata futuris dan penulis Jack Uldrich. Sayuran hijau sudah ditanam di pertanian perkotaan.
Beberapa perubahan lain kemungkinan akan terjadi karena perubahan iklim, katanya.
“Corn Belt sudah bergerak ke utara – keluar dari Iowa dan menuju Minnesota – dan dalam 50 tahun mungkin akan tiba di Kanada.”
Lynn Trizna mengelola Pertanian Organik Institut Rodale St. Luke, sebuah operasi pertanian-ke-rumah sakit yang berlokasi di lahan seluas 11.5 hektar di Pennsylvania timur. Dia melihat betapa besarnya perubahan cuaca dari tahun ke tahun, dan pentingnya petani memiliki ketahanan dan kemampuan untuk berubah seiring dengan iklim. Baginya, hal itu berarti berinvestasi pada tanah dengan “penanaman penutup tanah secara intensif” dan uji tanah.
“Kami mempunyai rencana permainan tertentu mengenai apa yang ingin kami lakukan, namun kami juga mempunyai pilihan bagaimana jika hal ini terjadi, atau bagaimana jika hal itu terjadi,” katanya.
Tanah yang sangat sehat memberikan fleksibilitas dan daya tahan jangka panjang bagi pertanian.
“Kami tidak akan mengorbankan kesehatan tanah untuk produksi, karena hal itu tidak akan membantu kami dalam jangka panjang,” katanya.
Mesin tanam pun juga akan mengalami perubahan.
“Kami membayangkan teknologi penanaman akan memiliki dua peran,” kata Slaughter. Peran pertama adalah menanam benih dengan benar dan murah pada kedalaman yang tepat dan cara yang benar. Peran kedua kurang nyata: Memulai database tanaman di lapangan.
“Anda akan mendapatkan garis lintang dan bujur untuk setiap tanaman,” katanya.
Titik-titik data tersebut akan menjadi landasan bagi pertanian presisi sepanjang musim karena para petani menggunakan data untuk melacak tidak hanya titik-titik masalah di lahan mereka namun bahkan tanaman tertentu – sebuah bentuk lanjutan dari pertanian presisi yang sudah dimulai saat ini.
Kepramukaan dan penginderaan
Pramuka dan sensor penting dalam pertanian presisi karena keduanya mengisi data tanaman dan memungkinkan petani menyempurnakan teknik budidaya mereka.
Drone mulai digunakan untuk pengintaian, dan Slaughter melihat kegunaannya di masa depan.
“Dalam skala komersial, Anda bisa melihat aplikasi untuk platform udara,” katanya. Namun dia mengatakan ada beberapa hal yang tidak dapat dilihat atau dirasakan dari ketinggian 300-350 kaki.
Slaughter mengatakan, ada beberapa upaya yang dilakukan untuk memasang sensor langsung ke tanaman, dibandingkan menggunakan sensor tanah yang digunakan saat ini. Sensor-sensor tersebut akan menyampaikan informasi kembali ke kantor pertanian dimana keputusan mengenai irigasi dapat diambil secara blok demi blok, baris demi baris atau bahkan, pada akhirnya, berdasarkan tanaman demi tanaman – tergantung pada bagaimana pertanian diatur. ke atas.
“Ketika perekonomian dan semua aspek lainnya memungkinkan hal ini terjadi, saya tidak begitu yakin,” katanya. “Tetapi menurut saya, salah satu konsep dalam pertanian masa depan adalah meningkatkan resolusi perawatan spasial dan temporal untuk menambahkan lebih banyak otomatisasi dan pembelajaran mesin canggih serta teknik berbasis pengetahuan untuk membuat keputusan yang lebih besar dengan lebih baik. dan dengan cara yang lebih luas.”
Uldrich melangkah lebih jauh dari drone. Satelit bisa menjadi bagian yang lebih besar dalam penelitian pertanian sayuran di masa depan, katanya.
Kemampuan untuk mendaratkan dan menggunakan kembali roket – yang baru-baru ini dibuktikan oleh pakar teknologi terkemuka, Elon Musk – tampaknya menunjukkan bahwa peluncuran satelit akan lebih murah di masa depan.
Burrus mengatakan 20 tahun dari sekarang, sensor tanah tidak hanya bisa menjadi “pintar” dan terhubung dengan perangkat lain, tetapi juga dapat terurai secara hayati, karena kemajuan dalam biokomputer.
Hal ini sulit dibayangkan di zaman ketika hampir setiap perangkat yang terhubung ke internet terbuat dari silikon, potongan kawat, dan logam.
“Ada cara komputasi yang baru dan lebih canggih,” kata Burrus. “Saat Anda melihat ke masa depan, Anda tidak ingin menggunakan kaca spion. Anda ingin menggunakan kaca depan.”
Cenderung
Data dari sensor akan menginformasikan bagaimana setiap tanaman dirawat, mulai dari pengendalian hama hingga herbisida dan bahkan irigasi.
Teknologi perawatan tanaman otomatis akan memberikan petani kemampuan untuk mengeluarkan nutrisi dan air dalam jumlah tertentu, dan mengendalikan hama dan penyakit.
“Kami akan mampu menyesuaikannya,” kata Slaughter.
UC Davis telah mulai mengerjakan penyemprot otonom Yamaha dengan sistem navigasi GPS, katanya.
Proyek UC Davis lainnya berfokus pada penyemprotan pestisida dari kendaraan udara tak berawak.
Beberapa aplikator dengan harga variabel seperti Blue River Technology, yang dibeli oleh John Deere pada tahun 2017, telah menjadi berita utama – salah satu peralatan yang menurut beberapa sumber kami merupakan peralatan yang lebih maju dari masanya.
Ketika ditanya apakah para petani masih akan bekerja di ladang mereka, Burrus menjawab dengan pertanyaan retorisnya sendiri: Apakah kecerdasan buatan akan membuat kita semua kehilangan pekerjaan?
Jawabannya tidak, katanya. Tidak semua dari kita akan kehilangan pekerjaan, dan para petani akan tetap bekerja di ladang mereka. Mereka hanya akan lebih terdidik dalam menggunakan teknologi saat mereka melakukannya.
“Bahkan dengan teknologi tinggi, kami ingin merasakan apa yang terjadi,” kata Burrus. “Kami melihat sesuatu dengan mata yang berbeda dari AI; kita melihat sesuatu dengan mata yang berbeda dari drone. Kami membutuhkan keduanya.”
Dia mengatakan masa depan kecerdasan buatan (AI) adalah “pemikiran simbiosis” dengan manusia berinteraksi dengan mesin untuk mendapatkan yang terbaik dari kedua dunia.
Penelitian bahkan mengubah cara petani organik merawat tanamannya. Rodale Institute tempat Trizna bekerja berdedikasi untuk mengembangkan gerakan organik tidak hanya melalui advokasi tetapi juga penelitian. Sebuah percobaan baru-baru ini menemukan bahwa meninggalkan habitat bagi serangga yang bermanfaat – pengendalian biologis alami – efektif dalam mengendalikan kumbang mentimun belang (Acalymma vittatum).
Panen
Pemanen mekanis yang cerdas mulai bermunculan untuk berbagai tanaman khusus, termasuk stroberi dan apel.
“Saya pikir hal ini sudah terjadi saat ini, dan jika orang tidak dapat memahami bagaimana hal ini akan mengubah industri dalam 20 tahun, saya rasa mereka tidak akan menaruh perhatian,” kata Uldrich.
Pembantaian setuju.
“Anda pasti akan melihat perpindahan ke sistem cyber-fisik ini,” katanya. Namun, sekali lagi, hal tersebut tidak dapat dicapai hanya melalui kemajuan teknologi saja. Kemungkinan besar robot akan bekerja dengan manajer manusia atau “mitra biologis” lainnya. Dan program pemuliaan tanaman akan diarahkan pada pengembangan tanaman yang dapat dipanen dengan lebih mudah oleh robot.
“Batang stroberi akan lebih panjang; buah anggur akan menggantung lebih jauh dari tanamannya,” katanya.
Bagaimana hal ini diterapkan di industri – dan bagaimana hal ini diterima oleh berbagai petani – masih belum jelas.
Trizna mengatakan meskipun banyak petani organik yang memiliki peralatan dasar pemanenan mekanis, teknologinya tidak selalu berfungsi dengan baik di berbagai lingkungan.
“Ketergantungan pada peralatan adalah bagian dari sistem pangan kita,” katanya. “Pekerjaan harus dilakukan agar peralatan tersebut dapat diakses dan memiliki kemampuan untuk bekerja di lingkungan yang berbeda.
“Saya pikir 20 tahun ke depan akan sangat penting bagi sistem pangan kita, dan bagi setiap petani,” katanya. “Saya berharap teknologi tanah akan dilakukan dengan cara yang menguntungkan petani dan belum tentu menguntungkan perusahaan,” katanya.
Menemukan tempat
Slaughter menggunakan contoh dari sejarah untuk mengilustrasikan bagaimana berbagai teknologi dapat bersatu untuk mengubah industri. Penelitian selama dua dekade terhadap varietas tomat baru yang diproses yang akan matang pada waktu yang seragam dan terlepas dengan baik dari tanaman, dan satu dekade penelitian mengenai pemanen mekanis, mempersiapkan para petani untuk mengakhiri program buruh Bracero pada tahun 1964.
“Keberhasilan adalah ketika kita bisa membawa pendekatan multidisiplin,” ujarnya.
Trizna, seorang petani organik, menyatakan keprihatinannya bahwa para petani organik dan kepedulian terhadap ekologi tidak boleh diabaikan dalam penelitian di masa depan.
“Saya berharap dalam 20 tahun ke depan, masyarakat benar-benar melihat lebih dekat pada bahan organik dan melakukan penelitian terhadap bahan organik, dan tidak hanya melakukan penelitian untuk produk, tetapi melakukan penelitian untuk tanah,” kata Trizna.
Burrus percaya bahwa masa depan akan membawa “pertumbuhan berkelanjutan dalam bidang organik” dan juga “definisi baru tentang budaya organik nantinya.”
“Cobalah belajar dari operator yang lebih besar,” ujarnya. “Cobalah melakukan beberapa dari apa yang mereka lakukan.”
Uldrich mengatakan para petani tidak perlu takut dengan masa depan.
“Saya tidak ingin siapa pun berpikir masa depan industri sayuran hanya akan dikendalikan oleh satu atau dua konglomerat global yang mampu membeli teknologi robotik, data, dan semua itu,” katanya.
Pelanggan kemungkinan besar akan tetap menghargai makanan yang ditanam secara lokal dengan kualitas tinggi.
“Saya pikir orang-orang akan ingin membeli makanan yang ditanam oleh teman dan tetangganya,” kata Uldrich.