Diterbitkan: 12 Agustus 2024
Kontributor: Julie Rogers, Alexandra Jonker
Pertanian berkelanjutan adalah proses pertanian yang bertujuan untuk memaksimalkan produksi pertanian dan memenuhi kebutuhan serat sambil memastikan bahwa sumber daya dan ekosistem dilestarikan untuk generasi mendatang. Ini menekankan kesehatan lingkungan, profitabilitas ekonomi dan kesetaraan sosial.
Untuk mencapai keberlanjutan di bidang pertanian, petani, pengolah, distributor, dan konsumen sama-sama membutuhkan strategi dan teknologi yang meningkatkan produksi panen berkelanjutan, sekaligus memenuhi kebutuhan populasi yang terus bertambah. Praktik pertanian berkelanjutan yang umum dilakukan adalah memastikan keanekaragaman tanaman, melestarikan tanah dan air, serta menggunakan pengelolaan hama yang ramah lingkungan.
Pertanian cerdas— adopsi teknologi canggih dan operasi pertanian berbasis data — adalah inti dari konsep pertanian berkelanjutan. Teknik dan inovasi pertanian cerdas seperti irigasi berbasis cloud membantu meningkatkan optimalisasi produktivitas pertanian di seluruh dunia.
Industri pertanian menempatkan tekanan yang signifikan pada lingkungan. Sistem pangan, jaringan aktivitas dan proses yang terlibat dalam produksi dan distribusi makanan, bertanggung jawab atas lebih dari sepertiga emisi gas rumah kaca global,1 yang merupakan penyebab utama perubahan iklim. Beberapa faktor menyebabkan sistem pangan menjadi penghasil emisi yang signifikan, termasuk penggunaan bahan bakar fosil pada mesin pertanian, emisi metana dari peternakan, penggundulan hutan untuk menciptakan ruang pertanian dan sifat produksi pangan yang membutuhkan banyak energi.
Dampak terkait perubahan iklim, seperti kekeringan dan peristiwa cuaca ekstrem, dapat berdampak pada produksi pertanian, yang mengurangi hasil panen dan menyebabkan pertanian beroperasi dengan margin yang lebih kecil. Mengembangkan praktik pertanian berkelanjutan akan sangat penting dalam memecahkan tantangan ketahanan pangan di tengah populasi yang terus bertambah.
Praktik pertanian yang tidak berkelanjutan juga dapat menyebabkan dampak lingkungan seperti degradasi lahan, deforestasi, kelangkaan air, dan polusi air. Beberapa dapat menyebabkan efek jangka panjang pada komponen pertanian yang penting seperti tanah, seperti erosi tanah, penipisan unsur hara, atau salinisasi, yang merupakan peningkatan kadar garam dalam tanah yang disebabkan oleh irigasi tanpa drainase yang tepat.
Menurut program Penelitian dan Pendidikan Pertanian Berkelanjutan (SARE), tujuan pertanian berkelanjutan adalah untuk "[menghasilkan] makanan dan serat yang cukup untuk memenuhi kebutuhan saat ini tanpa mengorbankan kemampuan generasi mendatang untuk melakukan hal yang sama".
Petani yang menerapkan praktik pertanian berkelanjutan biasanya memiliki tiga fokus: lingkungan yang sehat, keuntungan ekonomi, dan kesetaraan sosial dan ekonomi.
Program ini bertujuan untuk meningkatkan kualitas lingkungan dan sumber daya alam yang menjadi tumpuan ekonomi pertanian.
Mereka akan mengadopsi praktik-praktik yang mendukung kelangsungan ekonomi operasi tambak sambil mempertimbangkan ekonomi jangka panjang dan jangka pendek dari industri ini.
Mereka akan meningkatkan kualitas hidup dan memperbaiki kondisi kerja tenaga kerja pertanian, dan memenuhi kebutuhan masyarakat pedesaan, di mana sebagian besar industri berlangsung.
Praktik pertanian berkelanjutan berpusat di sekitar beberapa elemen kunci:
Air adalah sumber daya alam penting yang digunakan dalam produksi pertanian. Banyak daerah mengalami kekeringan berkala dan pasokan air permukaan yang terbatas dapat menyebabkan overdraft air tanah. Di Amerika Serikat, kekeringan di California telah berlangsung hingga 50 tahun, yang mendorong negara bagian tersebut untuk menerapkan sistem penyimpanan dan transfer air yang ekstensif. Dengan adanya perubahan iklim, kekeringan diperkirakan akan semakin meningkat; dan akan sangat penting untuk mengelola pasokan air melalui kebijakan dan tindakan.
Tanah mengandung unsur hara yang dibutuhkan untuk pertumbuhan dan hasil panen yang baik, terutama nitrogen, fosfor dan kalium. Kualitas tanah yang buruk, erosi tanah, dan pengolahan tanah yang berlebihan dapat menyebabkan petani menggunakan lebih banyak air, pupuk, pestisida, dan energi untuk mempertahankan hasil panen yang optimal. Tanaman yang tumbuh dan dipanen menghilangkan beberapa nutrisi dari tanah yang sehat dan tanpa penambahan dari input seperti pupuk atau bahan organik, tanah dapat menjadi tidak dapat digunakan.
Limpasan nutrisi adalah masalah tanah lainnya. Di bidang pertanian, hal ini terjadi ketika kelebihan nutrisi dari pupuk terbawa oleh hujan atau irigasi dan masuk ke badan air. Limpasan ini dapat menyebabkan polusi nutrisi, yaitu ketika limpasan bertindak seperti pupuk, menciptakan pertumbuhan ganggang yang berlebihan dan mengganggu kehidupan air.
Energi dalam pertanian modern digunakan di seluruh sistem produksi, termasuk dalam mesin, pengolahan makanan, dan transportasi. Pertanian industri umumnya bergantung pada energi berbasis minyak bumi: rata-rata penggunaan diesel di pertanian mencapai 44% dari konsumsi energi langsungnya.2 Selain itu, memproduksi pupuk dan pestisida membutuhkan gas alam dalam jumlah besar, yang berkontribusi pada konsumsi energi tidak langsung petani. Sistem pertanian berkelanjutan mengurangi ketergantungan pada sumber energi tak terbarukan dan menggunakan energi terbarukan, seperti tenaga surya atau angin.
Meskipun strategi pengelolaan dan perlindungan lingkungan bersifat spesifik untuk setiap lokasi dan wilayah, praktik-praktik umum pertanian berkelanjutan meliputi:
- Rotasi dan diversifikasi tanaman: Menanam berbagai jenis tanaman untuk meningkatkan kesehatan tanah dan meningkatkan ketahanan terhadap variabilitas iklim.
- Pengelolaan tanah: Menggunakan teknik-teknik seperti pengomposan, menanam tanaman penutup tanah dan mengurangi pembajakan tanah untuk menjaga kesuburan tanah dan mencegah erosi.
- Konservasi air: Menerapkan teknologi baru seperti sistem irigasi yang efisien dan praktik pengelolaan air untuk meminimalkan penggunaan air dan melindungi kualitas air.
- Pengelolaan hama: Menggabungkan metode biologis, kultural, dan mekanis untuk mengendalikan hama dengan ketergantungan minimal pada pestisida kimia.
- Kesejahteraan hewan: Memastikan ternak dibesarkan dalam kondisi yang manusiawi yang memajukan kesehatan dan kesejahteraan.
- Wanatani: Mengintegrasikan pepohonan ke dalam lanskap pertanian untuk menyediakan habitat bagi satwa liar, meningkatkan kualitas tanah dan air, serta meningkatkan produktivitas.
Selain strategi untuk petani dan peternak di dalam industri, menciptakan sistem pangan yang lebih berkelanjutan membutuhkan upaya interdisipliner. Penelitian, kebijakan dan program pendidikan mengarah pada perubahan peraturan, pilihan konsumen dan nilai-nilai sosial.
Gagasan untuk membina hubungan berkelanjutan dengan Bumi dan mempromosikan pengelolaan lingkungan telah lazim di antara banyak budaya asli sepanjang sejarah. Namun, kebijakan pertanian berkelanjutan telah mendapatkan popularitas akhir-akhir ini dalam kebijakan internasional karena potensinya dalam mengurangi risiko lingkungan.
- Di tingkat global, pertanian berkelanjutan dibahas pada Konferensi Perubahan Iklim PBB 2021, di mana 45 negara berjanji untuk memberikan lebih dari 4 miliar USD untuk transisi menuju pertanian berkelanjutan.5
- Uni Eropa (UE) memasukkan strategi 'Dari Ladang ke Meja Makan' sebagai bagian dari Kesepakatan Hijau Eropa 2020. Strategi ini bertujuan untuk mempercepat transisi menuju sistem pangan berkelanjutan yang memiliki dampak lingkungan yang netral atau positif, membalikkan hilangnya keanekaragaman hayati, dan memastikan ketahanan pangan, di antara tujuan-tujuan lainnya.6
- Pada tahun 2022, Perhimpunan Bangsa-Bangsa Asia Tenggara (ASEAN) mengadopsi Pedoman Regional ASEAN untuk Pertanian Berkelanjutan sebagai kerangka kerja untuk mendorong kolaborasi di dalam ASEAN dan di antara para mitranya. Pedoman ini bertujuan untuk mempromosikan praktik-praktik pertanian yang berkelanjutan, meningkatkan ketahanan pangan dan gizi, memitigasi perubahan iklim, dan mengurangi emisi gas rumah kaca.7
- Departemen Pertanian Amerika Serikat (USDA) menawarkan program federal melalui RUU Pertanian untuk petani dan peternak yang ingin membangun sistem pertanian yang lebih berkelanjutan. Sumber daya ini menyediakan informasi untuk pertanian dan peternakan yang mencari peluang atau pembiayaan di bidang pertanian berkelanjutan.8
Industri pertanian memiliki sejarah panjang merangkul strategi dan teknologi baru untuk meningkatkan praktik pertanian. Misalnya, gagasan rotasi tanaman—yaitu kebalikan dari monokultur, ketika satu jenis tanaman ditanam di suatu area tertentu—sudah ada sejak zaman Romawi Kuno.3
Modernisasi pertanian yang berkelanjutan baik di industri maupun pertanian organik adalah kunci untuk memajukan keberlanjutan dalam industri ini. Peternakan cerdas atau pertanian cerdas, dapat membantu memaksimalkan produksi pertanian dan memenuhi kebutuhan serat sekaligus meningkatkan keberlanjutan. Contoh teknologi yang digunakan dalam pertanian cerdas dan berkelanjutan meliputi:
Otomatisasi, penggunaan teknologi, program atau robot untuk mencapai hasil dengan input manusia minimal, membantu petani menghemat waktu dan sumber daya selama penyemaian, panen, dan pemangkasan. Robot juga dapat menerapkan pupuk dengan lebih efisien, mengurangi emisi gas rumah kaca.
Kecerdasan Buatan (AI) dapat memberikan data dan insight kepada petani, membantu dalam pengambilan keputusan dan menginformasikan banyak faktor pertanian di luar kendali petani. Prakiraan cuaca, misalnya, dapat membantu petani mengantisipasi kejadian cuaca ekstrem dengan lebih baik, yang menurut perkiraan Departemen Pertanian AS menyebabkan 90 persen kehilangan hasil panen.4
Perangkat Internet of Things (IoT) dapat disematkan dengan sensor dan konektivitas perangkat lunak untuk memungkinkan mereka mengumpulkan data. Dalam pertanian berkelanjutan, sensor ini dapat memantau tanaman dan kondisi di rumah kaca, memberikan rekomendasi penyiraman, dan melacak ternak dengan lebih baik untuk meningkatkan efisiensi dan mengurangi limbah.
Data geospasial, yang merupakan data berbasis waktu yang terkait dengan lokasi tertentu di permukaan bumi, dapat memberi petani pola dan tren. Geospatial analytics dapat digunakan dalam pengelolaan vegetasi untuk menilai tingkat air dan kelembaban, atau memantau peristiwa cuaca.
Menjamin keamanan pangan dan manajemen kualitas dengan modul yang dibuat khusus yang dirancang untuk membantu organisasi mematuhi peraturan FDA Food Safety Modernization Act (FSMA) 204.
Membagikan informasi pangan dengan aman dan meningkatkan transparansi dalam rantai pangan global dengan solusi keamanan dan ketertelusuran pangan berbasis blockchain yang modular.
Insight prakiraan yang dapat ditindaklanjuti dapat membantu organisasi bereaksi terhadap peristiwa cuaca ekstrem sebelum mengancam operasi bisnis.
Pertanian cerdas adalah adopsi teknologi canggih untuk mengoptimalkan keberlanjutan dalam produksi pertanian.
Keberlanjutan dalam bisnis adalah strategi perusahaan untuk mengurangi dampak lingkungan yang merugikan.
Masalah lingkungan adalah serangkaian tantangan dan masalah yang dihadapi Bumi dan sistem alamnya.
Perubahan iklim mengacu pada setiap perubahan pola cuaca jangka panjang Bumi, khususnya pemanasan global.
Data geospasial adalah data berbasis waktu yang terkait dengan lokasi tertentu di permukaan bumi.
Big data ada di luar sana, dan kami memanfaatkannya untuk membantu pertanian modern berkembang.
Catatan kaki
1 "Food systems account for more than one third of global greenhouse gas emissions" (tautan berada di luar ibm.com), FAO, 9 Maret 2021.
2 “Energy consumption in agriculture increased in 2016, driven mainly by diesel and fertilizer use” (tautan berada di luar ibm.com), USDA Economic Research Service, 13 Maret 2018.
3 “Fallowing, Crop Rotation, and Crop Yields in Roman Times” (tautan berada di luar ibm.com), Agricultural History, diakses 23 Juli 2024.
4 "Agriculture and food" IBM, diakses 26 Juli 2024.
5“COP26: Together for our planet” (tautan berada di luar ibm.com), Perserikatan Bangsa-Bangsa, diakses pada 17 Juli 2024.
6"Farm to Fork strategy”(tautan berada di luar ibm.com), European Commission, diakses 17 Juli 2024.
7“ASEAN Regional Guidelines for Sustainable Agriculture in ASEAN” (tautan berada di luar ibm.com), ASEAN, 26 Oktober 2022.
8 "Growing Opportunity: A Guide to USDA Sustainable Farming Programs” (tautan berada di luar ibm.com), National Sustainable Agriculture Coalition, diakses 16 Juli 2024.