“9,7 miliar orang pada tahun 2050” — ya, kita sudah cukup mendengar tentang ini. Namun, ini terus menjadi faktor pendorong di balik penemuan dan penemuan yang tak terhitung jumlahnya yang bertujuan membuat masa depan berkelanjutan untuk semua. Di sektor pertanian pangan, para inovator mendefinisikan ulang budidaya dan distribusi produk pertanian untuk memastikan peningkatan keamanan pangan dan ketahanan pangan yang lebih baik di seluruh dunia. Saat ini, salah satu inovasi perintis dalam produksi tanaman adalah "pertanian siber", sebuah metode yang diidentifikasi oleh para peneliti di Open Agriculture Initiative (OpenAg) dari Massachusetts Institute of Technology (MIT) Media Lab.
Juga dikenal sebagai 'pertanian lingkungan terkontrol, pertanian cyber mengeksplorasi studi ilmiah tentang pertumbuhan tanaman di bawah berbagai kondisi pertumbuhan untuk menghasilkan tanaman dengan sifat yang diinginkan. Pendekatan ini memerlukan kombinasi botani, kimia, dan, terutama, algoritma pembelajaran mesin. Tim peneliti menguji pendekatan mereka pada tanaman kemangi yang disimpan dalam wadah hidroponik di gudang Laboratorium MIT-Bates. Wadah tanaman yang dikembangkan MIT, yang disebut "Komputer Makanan", diatur sedemikian rupa sehingga suhu, cahaya, kelembaban, dan kondisi lingkungan lainnya dapat diatur dengan hati-hati. Sistem robot membantu mengendalikan lingkungan sementara tim memantau dengan cermat respons pabrik terhadap stimulus tertentu. Pengaturan ini memfasilitasi lingkungan yang lebih terkontrol dan dapat diprediksi untuk mengelola dan memantau pabrik.
“Sebagian besar, teknologi Food Computer memungkinkan kita untuk memprogram algoritme terlebih dahulu sehingga pertumbuhan tanaman cukup mandiri. Semua Komputer Makanan memiliki kondisi pencahayaan yang telah diprogram sebelumnya serta kamera yang secara individual memantau dan mengumpulkan gambar dari setiap tanaman di dalam sistem. Namun, tingkat swasembada sangat bergantung pada sistem tertentu—dan oleh karena itu kami biasanya memiliki seorang peneliti yang memantau pertumbuhannya.”
— John de la Parra, pemimpin penelitian untuk Inisiatif Pertanian Terbuka.
Untuk percobaan, tim memvariasikan durasi paparan cahaya dan UV. Setelah kemangi tumbuh sepenuhnya, para peneliti mengukur senyawa kimia yang mudah menguap di daun untuk konsentrasinya menggunakan metode analisis kimia seperti spektrometri massa dan kromatografi gas. Data yang dikumpulkan dari analisis kemudian dimasukkan ke dalam algoritme pembelajaran mesin canggih untuk mendapatkan sejumlah besar kemungkinan kombinasi durasi cahaya dan UV, bersama dengan serangkaian kondisi pertumbuhan lainnya, untuk memaksimalkan rasa tanaman basil.
Kredit Gambar :Melanie Gonick / MIT
Hasilnya? Mengekspos tanaman kemangi ke cahaya dua puluh empat jam sehari menghasilkan rasa terbaik. Siapa yang akan mengetahui hal ini jika bukan karena penerapan pertanian digital? Hebatnya, para peneliti meningkatkan rasa tanaman tidak dengan memodifikasi secara genetik, tetapi hanya dengan mengoptimalkan kondisi lingkungan tumbuh untuk mengubah komposisi kimianya. Keberhasilan eksperimen ini memungkinkan peneliti dan ilmuwan lain untuk memahami interaksi tanaman-lingkungan melalui digitalisasi properti tanaman.
Menurut Caleb Harper, direktur grup OpenAg dan ilmuwan peneliti utama di Media Lab MIT, “Tujuan kami adalah merancang teknologi sumber terbuka di persimpangan akuisisi data, penginderaan, dan pembelajaran mesin, dan menerapkannya pada penelitian pertanian. dengan cara yang belum pernah dilakukan sebelumnya”. Timnya saat ini sedang bereksperimen dengan herbal untuk meningkatkan kemampuan mereka untuk memerangi penyakit manusia, termasuk senyawa tertentu dalam kemangi untuk mengontrol gula darah. Tim juga berharap dapat mempelajari pertumbuhan tanaman dalam berbagai kondisi dan memberdayakan produsen tanaman untuk beradaptasi dengan perubahan iklim.
Terobosan seperti itu di sektor pertanian pangan, meskipun eksperimental, menawarkan banyak harapan bagi umat manusia pada umumnya. Dengan hanya memodifikasi kondisi lingkungan untuk meningkatkan kualitas tanaman tunggal seperti rasa, kekuatan serat, nutrisi, sifat medis, dan ketahanan iklim, pertanian cyber memang merevolusi cara kita bertani menggunakan keamanan data dan AI. Mengingat bahwa pendekatan bertani ini tidak berdampak pada lingkungan, para peneliti belum mengidentifikasi apakah itu memiliki efek merugikan pada makhluk hidup. Sampai saat itu, pertanian siber dan berbagai inovasi lain yang memanfaatkan kemajuan teknologi dapat memberdayakan produsen pertanian pangan untuk mengatasi tantangan yang terlibat dalam memproduksi pangan, pakan, dan serat yang cukup untuk dua miliar orang tambahan yang belum menghuni bumi dalam tiga dekade mendatang. .
Bagaimana teknologi pertanian membantu dalam menangani dampak perubahan iklim pada pertanian?
BACA SELENGKAPNYA
