Pertanian dan Industri 4.0, Suatu Duet Maut yang Mantap

Pertanian dan Industri 4.0, Apa dan Mengapa?

Persediaan makan merupakan hal inti yang bersoal hidup dan mati suatu bangsa. Berikut adalah intisari dari pesan Bapak Proklamator Indonesia, Ir. Sukarno, dalam pidatonya dalam peletakan batu pertama pendirian Institut Pertanian Bogor, tahun 1952. 

Pesan ini memiliki arti yang dalam, yaitu pangan merupakan hajat hidup orang banyak. Seluruh warga masyarakat memiliki kapabilitas yang sama dalam pemenuhan pangan, apalagi pangan termasuk dalam hak asasi manusia. Cara memenuhi kebutuhan pangan itu, tak lain dan tak bukan, adalah pertanian.

Hakikat pertanian adalah ilmu atau seni pemanfaatan sumber daya hayati untuk keperluan manusia, bisa untuk pangan, energi, dan aktivitas konsumsi manusia lainnya (International Labour Office, 1999). Hampir seluruh aktivitas konsumsi manusia dipenuhi oleh pertanian, mulai dari pangan yang kita konsumsi setiap hari, baju yang kita sandang, sampai rumah yang dibangun dengan kayu merupakan aspek dari pertanian.

Namun, zaman semakin berkembang. Kemajuan teknologi membantu manusia dalam memenuhi hasratnya. Semakin hari, manusia semakin cerdas dalam berinovasi. Inovasi tersebut terkandung dalam semua aspek kehidupan. Inovasi teknologi tersebut terangkum dalam Revolusi Industri 4.0. Revolusi Industri 4.0 merupakan gabungan antara produksi massa, praktisi teknologi, dan internet (Moore, 2019). 

Semua aspek industri dalam Revolusi Industri 4.0 (selanjutnya kita sebut dengan Industri 4.0) terhubung dengan internet, baik dari segi produksinya, sampai ke sisi perawatannya. Bahkan, dalam industri yang menggunakan sistem Industri 4.0, aspek produksi, perawatan, dan pemeliharaannya tidak memerlukan manusia. Manusia hanya menjadi pemikir dan pengendali dari mesin-mesin yang ada di industri tersebut.

Namun, masyarakat kemudian mengeneralisasi Industri 4.0 tersebut ke dalam semua aspek kehidupan. Ranah pertanian pun tidak luput dari perkembangan Industri 4.0 tersebut. Banyak segi pertanian yang menggunakan aspek Industri 4.0 tersebut, dari yang konvensional berubah menjadi hi-tech. 

Namun, Industri 4.0 seringkali menimbulkan masalah di masyarakat, baik teknis maupun moral. Tetapi, apakah perpaduan Industri 4.0 dan dunia pertanian menjadi duet yang maut, atau apakah hanya sisi mautnya saja yang muncul? Mari kita lihat dalam pembahasan berikut.

Aplikasi Industri 4.0 pada Pertanian

Dewasa ini, banyak sekali teknologi konvensional pertanian yang digantikan oleh teknologi yang terhubung oleh internet (Internet of Things). Akan saya bahas beberapa contoh yang sudah saya temui.

Controlled Environment Agriculture

Controlled Environment Agriculture merupakan suatu teknologi pertanian dimana lingkungan tanam dimodifikasi dan disesuaikan dengan kebutuhan tanaman, namun menggunakan internet dan dunia digital untuk menyesuaikannya. Salah satu teknologi Controlled Environment Agriculture dirancang oleh Shamshiri et al., 2018 mengenai otomatisasi rumah kaca. Rumah kaca ini dirancang lingkungannya agar berubah sesuai kebutuhan tanaman, dengan bantuan internet. 

Perubahan lingkungan ini meliputi kelembaban ruangan, iklim, kecepatan angin, cahaya ruangan, bahkan samapai dengan kadar pH tanah dapat dirubah melalui suatu sistem yang mereka rancang. 

Tanaman yang mereka tanam dalam rumah kaca ini adalah tanaman sayuran. Produktivitas yang didapatkan tinggi, bahkan lebih tinggi dari teknik budidaya konvensional. 

Selain itu, otomatisasi pertanian ini digemari oleh anak muda, dimana anak muda sekarang sangat menyukai hal yang berbau digital. Aplikasi rumah kaca otomatis ini cocok apabila diterapkan di lingkungan perkotaan, karena rumah kaca ini tidak membutuhkan lahan yang luas. Taka da gading yang tak retak, kelemahan dari rumah kaca otomatis ini adalah biaya. 

Untuk merancang dan menerapkan hal teknis pada rumah kaca ini memerlukan biaya yang tidak sedikit. Hal tersebut dikarenakan komponen elektroniknya mahal harganya. Selain itu, biaya perangkat lunaknya juga mahal, karena rumah kaca ini dirancang untuk benar-benar otomatis, serta diharapkan bersifat sustain, tidak mencemari lingkungan.

Drone Sprayer

Salah satu pemanfaatan industri 4.0 dalam dunia pertanian yang sangat inovatif berikutnya adalah penyemprot pupuk dan pestisida menggunakan drone. Drone adalah robot terbang yang dirancang untuk keperluan tertentu, misalnya fotografi. Robot drone ini adalah perangkat nirawak, yang berarti tidak memerlukan manusia untuk membonceng drone. 

Cara mengendalikannya cukup dengan remote control. Drone sprayer ini sangat cocok diterapkan pada lahan pertanian industri, karena drone sprayer ini dapat menggantikan fungsi pesawat terbang yang boros sumber daya serta kurang efisien. 

Konsumsi daya drone sprayer ini adalah listrik, sedangkan pesawat terbang masih menggunakan bahan bakar fosil, yang tidak ramah lingkungan.

Sistem Nutrisi Hidroponik Otomatis

Hidroponik merupakan sistem pertanian yang menggunakan media air sebagai sarana penanaman tanamannya (Gericke, 1937). Tanaman hidroponik ini harus selalu diberikan asupan nutrisi, karena berbeda dengan sistem budidaya konvensional dengan tanah, karena di tanah sudah terkandung nutrisi dan hara secara alami, sedangkan pada sistem penanaman hidroponik ini, media air tidak terdapat nutrisi secara alami, maka dari itu harus selalu diberikan nutrisinya. 

Nutrisi hidroponik biasanya tergabung dalam larutan bernama AB Mix. Larutan yang pemberiannya harus secara berkala ini, kadangkala lupa diberikan. Oleh karena itu, dirancang suatu perangkat lunak pemberian nutrisi secara otomatis. 

Apabila nutrisi hidroponik tersebut kurang, dapat terlihat dalam jumlah parts per million, maka perangkat lunak tersebut, yang menghubungkan hidroponik dengan internet, memberikan suatu notifikasi agar nutrisi tersebut ditambah. 

Hal tersebut membuat sistem pertanian hidroponik menjadi lebih efisien dan efektif. Serta menaikkan produktivitas tanaman karena asupan nutrisi tersebut selalu dijaga.

Kesimpulan

Sebenarnya masih banyak lagi aplikasi teknologi, khususnya industri 4.0 untuk dunia pertanian. Namun, dari aplikasi-aplikasi diatas, salah satu manfaat yang dapat dirasakan yaitu menaikkan produktivitas. 

Pemikiran manusia memang tidak bisa kalah dari komputer, namun manusia dapat lupa, dan komputer yang mengingatkannya, sehingga perawatan tanaman menjadi teratur. 

Dalam keteraturan itu, didapatkan hasil yang maksimal. Selain itu, manfaat yang lain adalah keberlangsungan lingkungan. Notabene teknologi digital pada pertanian menggunakan sinyal dan listrik, sehingga dapat mengurangi emisi karbon, seperti pada drone sprayer.

Akhirnya, teknologi digital industri 4.0 dengan pertanian dapat menjadi duet maut yang seksi. Pertanian dengan aplikasi industri 4.0 sangat membantu manusia dalam pemenuhan hasrat dan hajat hidupnya, terutama karena manusia di dunia sudah sangat padat populasinya, dan kebutuhan pangan merupakan hak asasi manusia. Semua manusia memiliki hak yang sama atas pemenuhan pangannya.

Referensi

Gericke, W. F. (1937). Hydroponics-crop production in liquid culture media. In Science. https://doi.org/10.1126/science.85.2198.177

International Labour Office. (1999). Safety and Health in Agriculture (Issue Bag. 1). International Labour Office. 

Moore, M. (2019). What is Industry 4.0? Everything you need to know. Tech Radar. 

Shamshiri, R. R., Kalantari, F., Ting, K. C., Thorp, K. R., Hameed, I. A., Weltzien, C., Ahmad, D., & Shad, Z. (2018). Advances in greenhouse automation and controlled environment agriculture: A transition to plant factories and urban agriculture. International Journal of Agricultural and Biological Engineering.